影响西番莲着果率的高温试验初报

兰雅萍，施宗强，李丽容

(福建省漳州市热带作物气象试验站，福建漳州，363001)

西番莲Passifloracaerulea又名百香果，属西番莲科西番莲属草质藤本植物，原产南美洲巴西至阿根廷一带[1]，常野生于林缘山坡灌丛[2]，现广泛种植于热带和亚热带地区。我国西番莲主要分布在广东、广西、海南、福建、云南、台湾、江西等地。近年来，在市场需求驱动、政策引导和地方政府的大力支持下，西番莲种植面积和产量迅速增加，西番莲作为福建的“福果”[3]，已成为农民脱贫致富的重要途径之一。

根据农户多年种植经验表明，西番莲生产中普遍存在着果率低、产量不稳定等问题，尤其在开花着果期遇高温会直接导致不着果。相关研究发现，开花当日温度30 ℃以上时，温度越高着果率越低，气温≤30 ℃阴天或多云阵雨天气有利于着果[4]。因此，了解高温对西番莲着果的影响具有重要实践意义。目前，对西番莲的研究主要集中在营养价值、栽培技术、品种优化等[5-8]方面，对高温影响的研究较少。因此，本文通过人工环境模拟法，结合自然环境作对比观测，探索高温对西番莲着果率的影响，以期为开展高温监测预报预警和西番莲种植区划等提供参考，助力西番莲产业发展。

1 材料与方法

1.1 材料

生长健壮的黄金西番莲扦插苗120株。

1.2 时间和地点

根据黄金西番莲的生长物候期和漳州市气候特点，试验于2020年5—10月开展，地点在漳州市热带作物气象试验站果园(福建省漳州市芗城区天宝镇寨林2号，北纬24°38′，东经117°31′，海拔44 m)及其智能玻璃温室。该智能玻璃温室性能良好，能模拟自然界的各种气象条件，按照试验要求精确控制室内温度(误差±1 ℃)。

1.3 方法

采用人工环境模拟法和自然环境平行观测法探明高温条件对西番莲着果率的影响。

1.3.1 人工环境模拟法 利用智能玻璃温室分别设置不同恒定高温、持续胁迫时间进行人工环境模拟，试验分两次进行。第一次试验主要探明西番莲开花期经历不同强度高温，不同高温持续时间的着果情况。即根据气象高温标准，玻璃温室分别设置35、37、39 ℃，高温胁迫时间设置为2和4 h，胁迫重复天数设置为1和2 d。第二次试验在重复验证的同时，增加胁迫温度梯度，进一步明确西番莲开花期受耐高温强度与着果率的关系，将玻璃温室分别设置为33、35、37、38、39、40 ℃等6个不同温度，胁迫时间均为2 h。为了减少自花授粉的不确定性对试验带来的影响，试验中统一进行人工授粉，并做好相应的标记。试验后将试验苗木放置户外，提供适当水分、养分进行培养、观察，记录着果情况。

1.3.2 自然环境平行观测法 120株试验苗木定植后出现两次花期，即6月3—16日和9月25日至10月12日，胁迫试验的同时进行自然条件下的对比观测。对试验苗木不同时期花挂牌和人工授粉处理，放置于果园试验地，提供适当水分、养分，记录着果情况并计算着果率。

1.4 统计分析

选取试验苗木第5天的着果数量和试验挂牌的花数量为着果率统计要素，采用Excel 2017软件统计分析试验数据和制作图表。

2 结果与分析

2.1 不同高温胁迫对着果率的影响

开花期高温胁迫2 h的情况下，统计不同高温处理的着果率。试验结果看出，两次高温试验数据变化存在一致性，即随着胁迫温度升高，着果率总体呈下降趋势。(35±1 ) ℃处理对着果率的影响极小；(37±1) ℃处理的着果率有11～14个百分点的下降；(39±1) ℃处理的着果率下降明显，着果率40%左右。第二次高温试验发现，随温度升高，着果率呈现下降趋势的同时，出现两个快速下降节点，即(37±1) ℃和(39±1) ℃，尤其(39±1) ℃，其着果率下降幅度为6个高温处理中最大(见表1)。

表1 自然环境下西番莲平行组试验当日温度与着果率情况

表1 不同高温胁迫下西番莲着果率比较

根据高温对着果率影响情况，对33～40 ℃进行划分，胁迫温度≤35 ℃，着果率>90%，基本无影响；35 ℃<胁迫温度≤38 ℃，着果率80%～90%，轻度影响；胁迫温度>38 ℃，着果率<50%，中度至重度影响。可以看出，短时(2 h)高温胁迫下，35 ℃对着果率基本无影响，>35 ℃以后，影响程度逐步加大。

2.2 不同高温时间对着果率的影响

利用智能玻璃温室分别设置35、37、39 ℃3个恒定高温，再分别持续不同时间，即2 h+1 d、4 h+1 d、2 h+2 d、4 h+2 d。试验结果看出，35、37、39 ℃3个温度处理+不同处理时间均表现出相似的变化趋势，即随着温度升高，着果率呈下降趋势；整体趋势与2.1结论一致，进一步验证了随着胁迫温度升高，西番莲的着果率总体呈下降趋势，且(39±1) ℃处理的着果率呈现显著下降。

相同处理温度下，不同持续时间，持续胁迫时间从2 h延长至4 h，3个温度处理的着果率均呈现明显下降趋势，下降幅度为8个百分点～28个百分点。本试验中，在其他条件一致的情况下，35 ℃持续2 h处理对着果率基本无影响，持续4 h其着果率下降25个百分点。说明当持续时间延长，35 ℃高温处理对着果率也有影响(见表2)。

表2 不同高温不同持续时间胁迫下西番莲着果率比较

相同处理温度，持续相同时间，不同重复天数对西番莲的着果率影响不显著。其主要原因可能是由于西番莲的花期只有1 d，授粉时间集中在盛花时段;花期第二天，西番莲基本完成授粉受精，且重新枯萎回包，因此增加胁迫天数无明显影响。

2.3 自然环境下平行观测分析

试验结果看出，日平均气温和极端高温对西番莲着果率的影响趋势一致，即随着日平均温度的增高或极端温度的增高，其着果率都是逐步降低。西番莲对自然高温的响应与人工模拟试验存在差异，对自然高温的受耐承受能力更低。在平行观测中，日极端最高气温34.8 ℃时，着果率仅50%；日极端最高气温37 ℃以上时，基本不着果。分析其主要原因：自然条件下，高温胁迫存在逐步上升和逐步下降过程，时间比模拟试验更长。6月18日极端最高气温36.4 ℃，35 ℃以上高温长达7 h；6月23日极端最高气温37.9 ℃，35 ℃以上高温长达9 h，其持续时间比模拟试验更长，影响程度更大。根据气象统计数据，37 ℃高温天气下，35 ℃以上高温持续7 h或以上，对着果率的影响持续延长。同时，高温还伴随着干旱、植株缺水、灼烧等，对着果率的影响加重。

2.4 西番莲对高温的响应分析

根据人工环境与自然环境对比观测分析，高温强度和持续时间均对西番莲着果率产生影响。短时高温胁迫，西番莲受耐程度较强，可以承受35 ℃的高温，即最高温达35 ℃，持续4 h及以上，或最高温度达37 ℃，持续2 h及以上，开始对西番莲着果率有影响。在自然环境中，温度存在波动上升和波动下降，西番莲受高温影响存在叠加现象，日极端最高气温34.8 ℃，着果率仅为50%；当日极端最高气温>36 ℃，着果率急聚下降；日极端最高气温37 ℃以上时，基本不着果。

3 结论与讨论

试验结果表明，随着温度升高，西番莲着果率呈下降趋势；且同一高温下持续时间越长，着果率越低；短时高温胁迫，西番莲受耐程度较强。在自然环境下，西番莲对高温的受耐程度下降，着果率仅50%左右，甚至更低，其主要原因：一是试验调控温度无法真正实现自然环境中的梯度变化，其受耐时间不同步；二是在自然环境下，高温同时伴随着干旱等灾害天气，影响加重。

由于试验当日开花数量不可控导致系列试验的样本量无法做到统一，且样本量无法达到足够多，着果率差异性较大。两次试验花期不同，其着果率受到苗木抗逆性、水肥等影响，着果率也存在差异。

本试验试材为袋装苗，与实际大田环境还有差别。下一步将进行大田试验验证，加大样本量观测；本次观测过程中，发现高温对开花也存在影响，也将进一步研究。本试验主要针对黄金西番莲单一品种进行研究，未考虑其他品种。因此，其他品种对高温的响应情况有待进一步研究。