龙泉酥梨果肉木栓化褐变的成因及预防措施
2022-08-03杨佳文陈春霞孙加威梁衍玲
王 强,杨佳文,李 根,何 斌,陈春霞,孙加威,李 浩*,梁衍玲
(1.成都市农业技术推广总站,四川成都 610041;2.成都市种子管理站,四川成都 610072;3.彭州市农业技术推广中心,四川彭州 611930)
龙泉酥梨属于早熟梨品种,由成都市龙泉驿区农业局用金水2 号×崇化大梨杂交选育而成[1]。因其具有果肉白色,肉质特细嫩、香甜、酥脆无渣,果心极小、汁特多、可溶性固形物含量高等优点,成为成都地区栽培较广的早熟品种之一。近年来发现,龙泉酥梨果实在成熟期普遍发生果肉木栓化褐变现象,且有加重趋势。据调查彭州市部分果园,龙泉酥梨单株病果率超过60%,严重影响龙泉酥梨的产量及果实商品性,降低果农经济效益。
王璐等研究发现,喷施硼肥、钙肥可显著降低早酥梨褐变现象[2];张力田等研究表明,苍溪雪梨果实褐变系由P、B 双缺失引起[3];董肖昌等认为,梨成熟期果实Ca、B 吸收不足导致果肉发生木栓化褐变现象[4];刘家琪等研究发现,早酥梨果肉木栓化主要与果实缺乏Mg、B、Mn 等元素有关[5]。为进一步揭示龙泉酥梨木栓化褐变的原因,我们于2019年研究比较了龙泉酥梨木栓化褐变发病园与健康园的土壤、叶片和果实中的中微量矿质元素含量,分析其间的关系,探究发病机理,以期为龙泉酥梨的栽培管理提供科学指导。
1 材料与方法
1.1 样品采集
2019年2月,在彭州市葛仙山镇熙玉村选具有代表性的龙泉酥梨发病园和健康园,采集土壤样品。按“S”形线路在每个梨园进行多点采集,取根系分布层10~40 cm 的土壤,将所有取样点的土样混合均匀后用四分法取大概1 kg,装入干净塑料袋内;样品经风干磨细,全部过筛、密封保存,用于基础养分的测定。
2019 年7 月,在发病园和健康园分别从梨树树冠东、南、西、北四个方向,采外围新梢中部生理成熟的叶片,每株采集4~8 片叶,叶片总量不少于100片,装入干净塑料袋内,快速带回实验室。将样品放入105 ℃烘箱中杀青30 min,然后在80 ℃烘箱中烘至恒重,粉碎、研磨、过筛,保存于塑料瓶中,用于中微量元素的测定。同叶片采集方法一样,分别从树冠外围东、南、西、北四个方向采集健康的和发病的果实若干,烘干后研磨保存待测。
1.2 测定方法
土壤交换性Ca、Mg,乙酸铵—火焰光度法;有效Fe、Mn、Cu、Zn,DTPA 溶液浸提—原子吸收光谱法[6];有效B,沸水浸提-姜素比色法[7]。采用灰化法进行消解后,用0.1 mol·L-1的HNO3溶解,利用原子吸收光度计法测定叶片和果实中Ca、Mg、Zn、Fe、Mn、Cu 含量[8];叶片和果实样品经1 mol·L-1的盐酸浸提后,采用姜黄素比色法测定有效B 含量[9]。土壤、叶片养分适宜值参照亚热带季风区砂梨[10]的标准。
1.3 统计分析
试验数据利用Excel 2010 和SPSS 22.0 软件进行方差分析。
2 结果与分析
2.1 木栓化褐变的症状与特点
经调查发现,发病园龙泉酥梨果实果肉木栓化褐变的发病率最高可达到75.34%,该症状主要在果实近成熟期开始发生,随着成熟度的增加而加重。症状初期表现为果肉里面出现白色海绵状的绵软组织,病斑形状不规则,通常直径介于0.1~3 cm,主要分布在果皮和近表皮的果肉处,果心则较少;后期海绵状病斑颜色加深变为黄褐色,略带苦涩味;严重时,果皮的表面会出现无规则的凹陷,外观呈现不同大小的包块,整个果肉变为褐色海绵体,果实严重失水。图1为健康果与病果的对比。梨果肉木栓化褐变发生特点与张力田等[3]所报道的基本相似。梨树枝叶并未表现出明显的症状。
图1 龙泉酥梨健康果与木栓化病果
2.2 发病园和健康园土壤的矿质元素含量比较
由表1 可知,龙泉酥梨发病园土壤中Mg、Fe、Mn、Zn、B 含量均低于健康园,但未达显著差异水平,Cu 含量显著低于健康园,且Cu 元素含量偏低,其余元素含量均在适宜范围内,说明土壤的中微量元素含量充足。
表1 龙泉酥梨发病园和健康园的土壤矿质元素含量比较 单位:mg·kg-1
2.3 发病园和健康园梨树叶片的矿质元素含量比较
由表2 可知,发病园龙泉酥梨叶片中Mg、Fe、Mn、Zn、B、Cu含量均低于健康园,但未达显著差异水平,而Ca 含量显著低于健康园,且低于缺乏临界值,其余元素含量均正常。理论上说,梨树缺乏矿质元素首先会在叶片表现症状,而实地调查取样时并未表现梨叶片出明显的缺素症状,这说明叶片的中微量元素含量较为充足。
表2 发病园和健康园龙泉酥梨叶片的矿质元素含量比较 单位:mg·kg-1
2.4 发病果实和健康果实的矿质元素含量比较
由表3 可知,发病园龙泉酥梨果实中Ca 含量极显著低于健康园果实,Mg、B 含量显著低于健康园果实,其余元素含量均低于健康园果实,但未达显著差异水平,说明发病园果实对Ca、Mg 和B 的吸收量不够,受到影响或者转运受到阻碍。
表3 龙泉酥梨发病果实和健康果实的矿质元素含量比较 单位:mg·kg-1
3 讨论与结论
3.1 讨论
据文献报道,梨果肉木栓化褐变是一种缺素引起的生理性病害,可能与缺乏某一种或多种矿质元素有关。近年来,许多学者深入研究了梨果肉木栓化褐变与各营养元素的关系,多数研究认为梨果肉木栓化主要原因是缺乏Ca和B 元素导致,也伴有其他元素的缺乏。早酥梨果实木栓化褐变主要由于缺Ca、B 元素引发,同时也缺乏Mg、Mn等元素[5]。鸭梨果肉含钙量偏低会引起黑心病[11-12]。南果梨缺硼果皮凹凸不平,表面有锈斑,果肉维管束部位发生褐色凹斑,组织坏死,味苦[13]。
本研究结果显示,发病园叶片和果肉Ca含量低于健康园,同时果肉Mg和B元素含量也偏低。分析其原因可能是龙泉酥梨果实中的Ca、Mg、B 等元素含量随着果实的膨大而逐渐减少,在幼果期含量最高,而随着果实的成熟含量逐渐降低[14];在幼果期,果实细胞组织生理代谢活动旺盛,对矿质营养元素的需求量大,此时Ca、Mg 等元素的含量均处于较高水平;此后,随着果实的快速增大,干物质增多,因稀释作用而使Ca、Mg 等元素含量逐渐下降;在成熟时,果实代谢生理活动减缓,而其他器官代谢旺盛,植株体内会重新平衡矿质元素的分配,果实吸收Ca、Mg、B 元素会受到影响,其中一部分会回流到其他器官中,从而进一步减少了在果实内的含量[15-16]。同时,施用硼肥能显著降低梨的缩果病、果肉中木栓化区域的形成[17],混合喷施B、Ca 元素可显著降低早酥梨果肉的木栓化褐变现象[2]。因此,我们认为龙泉酥梨在果实成熟期,由于果实生理代谢的降低和树体矿质元素的再平衡,造成果实对Ca、Mg、B 的吸收能力降低,对Ca、B 吸收不足,最终导致果实中出现木栓化褐变症状。
3.2 结论
龙泉酥梨果肉木栓化褐变是一种缺素引起的生理病害,在果实进入成熟期,果实开始衰老,各种生理代谢活动降低,对矿质元素的需求大幅下降,加之树体内矿质营养元素的再平衡,加剧了果实对Ca、Mg、B 元素的吸收不足,从而导致果实发生果肉木栓化褐变现象。叶面喷施微量元素能满足梨的需求,但喷施中量元素Ca并不能完全解决梨果实木栓化问题,可能的原因是成年梨树挂果负载量大(约65 kg·棵-1),全年生育期果实对钙的需求量大,单纯的叶面补充方式并不能完全满足梨对Ca元素的需求。
4 龙泉酥梨果肉木栓化褐变的预防措施
4.1 增施有机肥
通过秋季增施有机肥可以改良土壤结构,调节酸碱度,增加土壤微生物群落,提高土壤有机质含量[18-19],从而增强土壤中Ca、Mg、B 元素的释放和有效性。在梨果采收后,9 月底施基肥,株施优质有机肥10~20 kg、菜籽饼肥1~2 kg,与土壤混匀施用。
4.2 基肥补充钙、镁、硼肥
在施基肥时,补充Ca、Mg、B 元素,可增加梨树体内对这3 种元素的贮存,提高梨树供应Ca、Mg、B的能力[20-21]。在施基肥的同时掺入钙、镁、硼肥,一般每株施钙镁磷肥1~2 kg、硼砂0.1~0.2 kg 或硼酸0.05~0.10 kg,与有机肥混合使用。
4.3 生长期喷施钙、镁、硼叶面肥
在花期、幼果期、果实膨大期及采收前4 周,叶面喷施0.2%~0.5%硼砂,或硼酸与0.3%~0.4%螯合态钙镁混合溶液,可增强树体对Ca、Mg、B 元素的吸收和供应能力,从而保证果实Ca、Mg、B 的正常含量[22-23]。