影响琯溪蜜柚汁胞粒化因素调查及发生规律初步研究

2021-12-09孔庆波栗方亮庄木来

中国南方果树 2021年6期

孔庆波，张青，栗方亮，庄木来

(1 福建省农业科学院土壤肥料研究所，福州，350013；2 福建省平和县农业农村局，福建漳州，363700)

琯溪蜜柚是我国柚类优良品种之一，至今已有400多年的栽培历史，原产于福建省平和县。平和县为我国最大的柚类生产基地县和出口基地县，被誉为“世界柚乡”“中国柚都”[1]。琯溪蜜柚果实存在“汁胞粒化”生理病害现象，表现为汁胞变硬、木质纤维化、出汁率下降，口感变差，风味变淡[2]，而生产中很多果农盲目追求高产，过量施用化肥，破坏土壤养分结构，土壤普遍酸化[3]，导致土壤和树体养分失衡，加剧了粒化程度。Wang等[4]研究发现，汁胞粒化将降低蜜柚汁囊有机酸含量，且造成汁囊中矿物质营养元素的累加。针对蜜柚果实粒化问题，国内外已经有很多学者从生理、生化、分子生物学[5-9]等方面研究其发生发展机理，明确了一些果实粒化的影响因素，但缺乏降低粒化的具体生产措施。有关海拔、温度、树龄、肥料使用等影响粒化的研究报道较少[10]，有研究发现增施有机肥与单施无机肥相比汁胞粒化降低22%～23%[11]。蜜柚作为多年生植物，通过试验确定汁胞粒化影响因素，所需时间长、难度大、过程复杂，并且一般只能分散地研究一两个因素的影响。笔者对平和县琯溪蜜柚重点种植区的果实汁胞粒化现状进行调查，不仅分析单果质量、树龄等蜜柚生长状况以及种植海拔、施肥等栽培情况对粒化的影响，还进一步对氮磷钾肥、硝态氮肥、有机水溶肥等几种不同肥料的影响进行了分析，旨在寻找出影响蜜柚汁胞粒化的关键因素，为在种植上改进施肥结构、改良栽植技术提供科学依据，进而改善蜜柚汁胞粒化的现状。

1 材料与方法

1.1 调查区概况调查区为平和县，属南亚热带季风气候，全年平均气温 21.2 ℃ ，无霜期 318.3 d，年降雨量 1 696.3 mm，干湿季明显；地貌主要有中山、低山和丘陵等3个类型，分别占全县总面积的8.5%、26.3%和65.2%；主要土壤为水稻土、红壤、赤红壤等，面积分别占10.04%、24.01%和53.13%。调查涉及平和县所有乡镇(10镇，5乡)。

1.2 调查方法及调查项目在2017年9月下旬至2018年1月上旬，采取访谈与实地抽样调查相结合方法进行调查。根据实际采摘时间分为合理采摘和非合理采摘，将基于不同区域琯溪蜜柚物候期正常采果期前后15 d范围内采摘认定为合理采果，将农户由于观望蜜柚价格延迟物候期15 d以上晚采认定为非合理采果(比较多见)。先后3 次到4个海拔区域(<100 m、200 m、300 m、>400 m)调查了451户果农，每户分5株蜜柚树随机采摘果实30个。其中，成功获取样品果实和完整相关调查数据的果农数为240户。

调查的451户果农栽培的品种主要是“红肉蜜柚”“白肉蜜柚”“黄肉蜜柚”。在获取了有效调查数据的果农中，栽培“白肉蜜柚”的果农占32.50%，栽培“黄肉蜜柚”的农户占27.92%，栽培“红肉蜜柚”的农户占39.58%。各果园栽培密度和挂果年限不相同，平均栽培密度约为1 080株/hm2，平均树龄14.1年，挂果年限为5～30年。

对每户(果园)采摘的30个果实进行编号装袋处理，并现场询问果农相关指标数据，做好记录。指标内容包含：栽培品种、挂果量、海拔、采摘时期、单果质量、有机肥用量(有机态氮磷钾占总氮磷钾比例、水溶态有机肥占总有机肥比例、幼果期和膨果期有机肥使用量占总有机肥使用量比例)、氮肥用量(膨果期氮肥占周年总氮比例、硝态氮肥和缓释肥占氮肥的比例)等。对每户果园采摘的30个果实切开观察，参照文献[10]对囊瓣的粒化情况进行分类统计，并计算粒化指数[粒化指数=∑(各级值×该级囊瓣数)/(总囊瓣数)]。蜜柚园粒化按照表1进行分级。

表1 蜜柚果园果实粒化分级标准

1.3 数据分析利用Excel 软件进行数据分析，结合试验研究资料对调查区蜜柚粒化情况及存在问题进行评价。

2 结果与分析

2.1 海拔、品种、挂果量及采摘期对粒化程度的影响调查结果表明，采摘期不合理会导致蜜柚粒化程度加剧，与采摘期合理相比，Ⅰ类粒化(无粒化)果园占比降低19.45个百分点，Ⅲ类粒化(严重粒化)果园占比增加14.95个百分点。挂果量高的果树粒化程度远低于挂果量较低的果树，高挂果量和低挂果量的Ⅰ类粒化果园占比分别为67.31%和26.67%，前者高出40.64个百分点，这与单果质量有密不可分的关系。随着海拔的升高，Ⅰ类粒化果园占比增大，Ⅲ类粒化果园占比下降；在海拔>400 m时，Ⅲ类粒化果园占比仅有13.56%，Ⅰ类粒化果园占比则达47.46%。不同品种蜜柚抗粒化能力有差异，红肉品种Ⅲ类和Ⅱ类粒化果园的占比均比白肉与黄肉品种高，而Ⅰ类粒化果园占比(30.53%)低于白肉(38.46%)与黄肉(40.30%)品种，总体上，白肉与黄肉品种相对红肉品种更有优势(见表2)。

表2 不同海拔、品种、挂果量及采摘期下平和县蜜柚不同粒化等级果园数个

2.2 单果质量、树龄、有机肥用量和NPK总用量对粒化程度的影响调查结果表明，单果质量对粒化有极大的影响，单果质量≥1.5 kg的果园中Ⅲ类粒化园比例为29.67%，比≤1.3 kg果园中Ⅲ类粒化园比例高出约30个百分点，且Ⅱ类粒化园比例高达68.13%，单果质量大于1.5 kg的果实Ⅰ类粒化所占比例为2.20%。树龄对粒化的影响与单果质量密不可分，高龄和低龄的果树蜜柚汁胞粒化较为严重，随着树龄的增长，蜜柚粒化程度呈现先降低后升高的趋势，其中低龄果树粒化情况更为严峻，主要是由于幼龄或初龄果树树势旺，挂果少，单果质量大。肥料种类和施用量对粒化有直接的影响，粒化程度随着有机肥用量增加而降低；反之，氮磷钾化肥用量增加则会使粒化程度增加(尤其是Ⅲ类粒化增加更明显)。高量施用有机肥的Ⅲ类粒化园占比为11.29%，施用低量氮磷钾化肥的Ⅲ类粒化园占比只有1.56%。这表明，对减轻蜜柚粒化而言，减少氮磷钾化肥施用量较增施有机肥更有效(见表3)。

表3 不同单果质量、树龄、有机肥用量和NPK总用量下平和县蜜柚不同粒化等级果园数个

2.3 氮肥用量、施用形态及施用时期对粒化程度的影响调查结果表明，随着氮肥用量增加，Ⅲ类粒化园占比由1.56%增至26.67%，Ⅰ类粒化园占比由57.81%降至20.00%。当膨果期施用氮磷钾占周年总肥比例≤30%时，有利于降低粒化程度，Ⅰ类粒化园占比达45.24%，相对膨果期高比例(>30%)施用氮磷钾的提高约20个百分点。膨果期氮肥占周年总氮比例≤30%的Ⅰ类粒化园占比达40.29%，相对膨果期氮肥占周年总氮比例>30%的提高约10个百分点。膨果期NO3-占周年总氮比例≤20%的Ⅰ类粒化园占比达40.10%，相对膨果期NO3-占周年总氮比例>20%的提高约13个百分点(见表4)。可见，氮肥施用量增加会使得蜜柚粒化概率增大，膨果期施用大量氮肥会加剧粒化现象。

表4 不同氮肥用量、施用形态及施用时期下平和县蜜柚不同粒化等级果园数个

2.4 有机肥用量、施用形态和施用时期对粒化程度的影响调查结果表明，在一定范围内使用有机肥越多，越有利于提高果品质量，降低粒化程度。其中，随着有机肥总用量增大，Ⅰ类粒化园占比提高25个百分点，Ⅲ类粒化园占比降至10.77%。高量使用有机态氮磷钾时Ⅲ类粒化园的比例比低量使用时少约15个百分点，Ⅰ类粒化园占比提高至51.92%。水溶态有机肥使用量的提高对Ⅰ类粒化有明显提高。提高幼果和膨果期的有机肥使用量，对减少粒化有一定效果，但不明显(见表5)。总体看来，增加有机肥的施用，有利于降低蜜柚粒化程度，提高果实品质。

表5 不同有机肥用量、施用形态和施用时期下平和蜜柚不同粒化等级果园数个

3 讨论

本次调查以240户有效农户数据源为基础，探索蜜柚生产中汁胞粒化的部分影响因素。结果表明，施肥结构不合理、栽培方式不当是造成汁胞粒化的两个主要原因，其中施肥结构主要包含化肥总用量、氮肥和有机肥的使用情况和营养形态，而栽培方式则包括挂果量、单果质量、海拔、采摘期、品种等。

土壤有机质是土壤肥力的主要物质基础[13]，施有机肥料对改善柚园土壤肥力有良好的效应。然而，很多果农在肥料施用上出现偏施化肥，轻视有机肥的现象，这严重影响到琯溪蜜柚的产量和品质。许文宝等[14]在探讨肥料对琯溪蜜柚果实粒化影响时发现，与单施无机肥相比，配施有机肥可有效地降低果实粒化指数，比单施无机肥降低22%～23%；刘勇等[15]的试验证明，重施有机肥，并与配方施肥配合，可以明显减少汁胞粒化的发生，比常规施肥减少粒化10%～20%。这与本研究中高有机肥使用能够减轻粒化的调查结果相符。虽然前人在肥料的使用情况对蜜柚粒化的影响方面做了一些研究，但探索氮肥及不同氮形态对粒化影响的资料还比较匮乏。本调查研究了硝态氮对果实粒化的影响，结果表明硝态氮使用量的增加会加剧粒化程度，尤其在膨果期要减少硝态氮肥的投入。因此，要进一步推进化肥减施在田间地头的推广工作，指导果农增施有机肥，减少氮磷钾化肥使用量，尤其要合理控制氮肥用量。

平和县蜜柚种植区域大，海拔分布广。在不同海拔种植区域的调查发现，随着海拔降低，蜜柚粒化程度加剧。这主要是因为高海拔地区年平均气温低，蜜柚生长缓慢。张金桃[16]在对积温分析中指出，海拔越高，日均温越低，累积相应有效活动积温所需时间就越长，使得蜜柚生长期延长；而低海拔区域温度较高，蜜柚生长旺盛，单果质量较大，成熟时期较早。单果质量是评价琯溪蜜柚等级(GB/T 27633—2011)的一个重要指标。潘东明等[17]和庄伊美等[18]在蜜柚粒化分析中也得出相似的结果，蜜柚的汁胞粒化与单果质量呈极显著的正相关，随着果实单果质量的增加，汁胞粒化指数亦加大，一般以单果质量1.5 kg以上的果实发病较重。本调查的结果表明，单果质量越大粒化越严重，单果质量大于1.5 kg的Ⅲ类粒化比小于1.3 kg的高出约30个百分点。同时，采果期延迟也会加剧粒化程度，晚采的Ⅲ类粒化比正常采收的高出了13.97个百分点。蜜柚果树的树龄也会对果品产生影响。在蜜柚生长过程中，初龄蜜柚树更偏向营养生长，挂果量相对较少，单果质量较大；中龄蜜柚树偏向生殖生长，挂果量较多，单果质量较小。农户需根据果树实际情况协调好果树营养生长和生殖生长这两个相互依存的关系。在本调查中，10～25年树龄的蜜柚粒化程度最低，其Ⅲ类粒化只有2.30%，比25年以上高龄果树低24.02个百分点，比3～10年低龄果树低24.97个百分点。这主要与木质素含量及其相关酶含量、活性相关，佘文琴[10]研究蜜柚生长指出老龄树汁胞木质素含量增加，汁胞粒化比适龄果树严重；吴嘉玲[19]等通过田间观察也得出幼年树果实汁胞粒化程度高于成年树。Sharma等[20-21]认为，柑桔不同种及同一种内的不同品种的粒化发生率和范围有所不同。本调查就“白肉蜜柚”“黄肉蜜柚”“红肉蜜柚”进行分析，发现“白肉蜜柚”“黄肉蜜柚”相对“红肉蜜柚”粒化较低，但是受经济效益的影响，果农更趋向于种植“红肉蜜柚”。“红肉蜜柚”粒化更严重可能与其产期较早有关，对此还需要更进一步研究。