环剥对软枣猕猴桃生长发育的影响

周子更, 朴一龙, 安松浩

(延边大学 农学院,吉林 延吉 133000)

软枣猕猴桃[Actinidiaarguta(Sieb.& Zucc) Planch.ex Miq.]别名软枣子、奇异莓,是猕猴桃科猕猴桃属大型落叶藤本植物[1],近几年种植面积迅速扩大。软枣猕猴桃的栽培技术尚未成熟,目前在很大程度上参考猕猴桃的栽培技术进行。

环剥可促进果树坐果、增产并促进果实成熟,在果树上广泛应用。进行环剥的位置和时期对果实和果树有不同的影响,在许多果实生产中已有研究。环剥技术在葡萄中的应用由来已久[2],环剥处理有促进新梢成熟和果实生长发育的作用[3],提高葡萄果实的可溶性固形物含量[4]。花前环剥可提高葡萄果实的坐果率,花后环剥可有效地增大葡萄果粒,着色期环剥可有效地增加果实花青素含量[5]。张永福等[6]研究结果表明,对葡萄进行环剥处理在提高果皮内总酚、总黄酮和果汁可溶性固形物含量的同时,还会降低维生素C含量。黄旭明等[7]研究表明,荔枝新梢环剥可以显著抑制其生长,不同的环剥时期对抑制新梢生长和淀粉积累效果不同。苹果和梨在花芽生理分化前进行环剥处理,可以促进成花,花前环剥处理则可以提高坐果率[8]。

环剥技术在猕猴桃上的应用研究较少,环剥宽度对金魁猕猴桃果实内在品质有着较大影响,同一时期不同宽度处理组果实的各种指标显著高于对照,而盛花期则大不相同,除了宽度为1/6提高了果重外,其他无明显变化[9]。而“秦美”猕猴桃环剥处理可使果实提前成熟[10]。“红阳”猕猴桃枝环剥处理能显著增加果实花青素含量[11]。然而,环剥软枣猕猴桃的影响尚未见报道。

该研究以“桓优一号”软枣猕猴桃品种为试验材料,选择花前、花后和采收前3个时期进行环剥处理,通过调查坐果率、果实品质和次生代谢物含量研究环剥时期对软枣猕猴桃生长发育的影响。

1 材料与方法

1.1 材料

试验于2021年在延边大学软枣猕猴桃示范园中实施。试验果树选择生长势相似、整体树形相差不大的无病虫害的12年生“桓优一号”软枣猕猴桃果树。植株行距3.0 m×4.0 m,水平棚架管理。园内配有授粉雄株,花期园内放置蜂箱,利用蜜蜂传粉。采用清耕法,坐果后进行疏果。

1.2 方法

选择6株软枣猕猴桃植株,挂好标签。每株树上选取大小一致的大型结果枝组作为处理单位进行环剥处理。环剥设置3个处理时期,分别于2021年6月4日(盛花前一周)、2021年6月24日(盛花后一周)和2021年8月18日(采前40 d)进行环剥处理,单株区组,6次重复,以未进行环剥处理的大型结果枝组作为对照。环剥部位为结果枝组基部5 cm处。用嫁接刀采取全环剥,环剥宽度为环剥处枝条直径的1/10;环剥深度以刚切断皮层,不伤木质部为宜。环剥后的伤口用75%的乙醇消毒,并且定期观察伤口愈合情况,记录伤口愈合日期。对花前环剥处理组和对照组在花后2周调查坐果率。

软枣猕猴桃果实由2021年9月28日采收,每个处理选择果形端正、大小一致、无病虫害的果实若干。随机选择10个果实,用数显游标卡尺测量其果实纵横径、果实扁径;用电子天平称果实重量;用手持式糖度计测定其可溶性固形物含量,取2 mL果汁稀释20倍,用0.1 mol/L NaOH进行酸碱滴定,换算成(柠檬酸优势型果实)可滴定酸含量。剩下果实中,选取一部分果实在室温下软化后测定品质,统计软化率。另一部分果实冷冻贮藏用来测定其他生理生化指标。

对软枣猕猴桃果实的总糖、可溶性糖、还原糖以及淀粉进行测定。可溶性糖含量采用蒽酮法[12],总糖用苯酚-硫酸法[13],还原糖含量测定采用DNS法测定[14]。淀粉含量的测定参考柴吉钏[15]的测定方法。维生素C含量利用钼酸铵法测定[16]。总酚用分光光度计法测定后进行换算。黄酮含量参考李世燕的提取方法[17],总生物碱含量用赵奕彭论文中[18]的方法测定。

每个试验重复3次取平均值,然后用Excel 2007软件绘制标准曲线并整理数据,利用SPSS.26软件分析数据和处理数据。

2 结果与分析

2.1 环剥处理对软枣猕猴桃坐果率的影响

花前环剥处理对软枣猕猴桃坐果率的影响如表1所示,花前环剥处理显著提高了‘桓优一号’软枣猕猴的坐果率。

表1 花前环剥处理对软枣猕猴桃坐果率的影响

2.2 环剥处理对软枣猕猴桃果实品质的影响

果实的形状以果形指数表示,软枣猕猴桃果实形状特殊,这里用扁平度(果实横径与扁径之比)表示果实的扁平程度。果实形状除受到遗传基因控制外,通常受营养供应以及气温影响。由表2可知,不同时期环剥处理均显著增加果实纵径,其中,花后1周环剥处理的果实纵径显著大于其他时期的环剥处理。而花后1周环剥处理的横径显著大于其他时期环剥处理及对照组。花后1周环剥处理的软枣猕猴桃果实纵径和横径均有显著增加。果形指数和扁平度没有显著差异,花后进行环剥处理显著提高了单果重。

表2 环剥处理对软枣猕猴桃果实大小和形状的影响

因软枣猕猴桃果实成熟的特殊性,充分软化后方可食用,鉴于此,该试验在果实充分软化后测定了品质指标。采收当日,花后1周以及采前40 d环剥处理的软枣猕猴桃果实可溶性固形物含量显著低于对照以及花前1周进行环剥的猕猴桃果实,采前40 d环剥处理的软枣猕猴桃果实可溶性固形物含量显著低于花后1周处理,而所有环剥处理果实的可滴定酸含量均显著低于对照组。果实充分软化后,花前1周以及花后1周环剥处理的软枣猕猴桃果实的可溶性固形物含量均显著高于对照组;且花前1周和花后1周环剥处理的软枣猕猴桃果实的可滴定酸含量均显著高于对照组(表3)。

表3 环剥处理对软枣猕猴桃果实品质的影响

2.3 环剥处理对软枣猕猴桃果实碳水化合物含量的影响

碳水化合物含量测定结果表明,花后1周和采前40 d环剥处理的软枣猕猴桃果实总糖和还原糖含量显著均高于对照和花前1周环剥处理的果实,花前1周环剥处理和对照组的果实总糖含量没有显著差异;而花前1周环剥处理果实中的可溶性糖显著高于其他处理组的果实,而采前40 d环剥处理的可溶性糖含量显著低于其他处理和对照组。花前1周环剥处理果实的淀粉含量显著高于其他环剥处理组,但与对照组无显著差异(表4)。

表4 环剥处理对软枣猕猴桃果实碳水化合物含量的影响

2.4 环剥处理对软枣猕猴桃次生代谢物含量的影响

不同时期环剥处理果实黄酮含量测定结果表明,对照组果实中黄酮的含量均显著高于所有环剥处理的果实,而采前环剥处理果实的黄酮含量均显著高于花前和花后环剥处理组(图1 A),说明环剥处理不利于黄酮的积累,而且环剥处理越早越不利于黄酮积累。

不同时期环剥处理果实生物碱含量测定结果表明,对照组和花前环剥处理的果实中生物碱的含量均显著高于花后和采前环剥处理组(图1 B)。说明早期环剥处理对生物碱积累影响相对较小。

总酚指单酚(苯酚)和多酚(苯环上有多个羟基)。不同时期环剥处理果实总酚含量测定的结果表明,花后环剥和采前环剥的果实中总酚含量均显著高于对照组(图1 C)。说明早期环剥对总酚含量影响不大,但中后期环剥显著促进总酚的积累。

图1 环剥处理对软枣猕猴桃次生代谢物含量的影响

2.5 环剥处理对软枣猕猴桃果实维生素C含量的影响

软枣猕猴桃富含维生素C,因此,维生素C含量对果实品质有很大的影响。不同环剥处理后软枣猕猴桃果实维生素C含量变化列于图2。研究结果表明,花前环剥处理显著降低维生素C的含量,而花后和采前环剥处理与对照均无显著差异(图2)。说明环剥处理不利于维生素C的合成。

图2 环剥处理对软枣猕猴桃果实维生素C含量的影响

2.6 环剥处理时间对环剥伤口愈合程度的影响

在3个不同时期环剥的情况下,花后环剥伤口愈合时间最短,为20 d;花前环剥伤口愈合时间为31.8 d,显著高于花后环剥所使用的伤口愈合时间。采前环剥的情况下伤口愈合所需时间为38.5 d。该研究中,所有环剥处理伤口均未发现细菌或真菌的感染。然而,直至树木停止生长,6株软枣猕猴桃树中有2株伤口没有完全愈合(图3)。

3 讨论与结论

对果树的环剥处理限制了营养物质由叶向根部运输,导致营养物质更多地流向果实,从而实现果实品质和产量提高的目的。

“桓优一号”软枣猕猴桃花前环剥处理可显著提高坐果率,这个结果与黄春辉等[9]在“金魁”猕猴桃上、冯雪丽等[8]在苹果和梨上的研究结果一致。花前环剥处理对提高软枣猕猴桃产量有积极的影响。

不同时期环剥处理均能增加软枣猕猴桃单果重,其中,花后环剥处理显著增加单果重,但由于花后环剥处理同时促进纵横径的增长,所以对果形没有显著影响。花后处理显著增加果实单果重和产量在葡萄上已经得到证实[2]。花后和采前环剥处理的软枣猕猴桃果实在采收当日可溶性固形物含量均显著低于对照和花前环剥处理的果实,而环剥处理组的可滴定酸含量高于对照组;软化后的果实中花前和花后环剥处理组可溶性固形物含量均显著高于对照组,且花前和花后环剥处理组可滴定酸含量均显著高于对照组。可见,环剥处理延迟果实成熟,但软化后可溶性固形物含量和可滴定酸含量均提高。可溶性固形物含量变化与王天鹤等[19]人在海沃德猕猴桃和黄春辉等[9]在“金魁”猕猴桃上的研究结果一致。

碳水化合物含量测定结果表明,花后和采前环剥处理的软枣猕猴桃果实总糖和还原糖含量均显著高于对照和花前1周环剥处理的果实。因此,可认为环剥处理提高了果实的含糖量,并对软枣猕猴桃果实有延迟成熟的效果。这个结果与Quilot等[20]在桃上研究结果相似。花前环剥组可溶性糖均显著高于对照和其他处理;淀粉含量与可溶性糖含量变化相似,说明果实生长中后期处理有利于糖的积累,同时环剥处理都提高了果实内可溶性糖含量,此结果与韩守安[21]在葡萄上的研究结果相似。

次生代谢物生物活性强,能修护机体组织,促进新陈代谢,起到抗癌、降血糖、抗衰老、抗辐射等作用。环剥处理显著降低黄酮积累,但采前环剥对黄酮积累影响相对较小;花前环剥处理对生物碱的积累没有显著影响,但花后和采前环剥处理均显著降低生物碱的积累。环剥处理均增加软枣猕猴桃果实多酚物质合成,特别是花后和采前环剥处理均显著增加多酚物质积累,这个结果与张永福等[6]在葡萄上的研究结果一致。环剥处理阻止碳水化合物向根部的运输,影响根系生长,从而影响根系合成(氨基酸等)功能和向地上部的养分供应。因此,虽然地上部积累了大量的碳水化合物,但包括黄酮、生物碱等次生代谢物合成受到一定影响。

该试验中,花前环剥处理显著降低软枣猕猴桃果实中的VC含量,说明环剥处理不利于软枣猕猴桃果实VC的积累。环剥对Vc的影响在红阳猕猴桃[22]和葡萄[6]果实上有着不同的影响。至于环剥对Vc积累的影响是栽培处理还是品种差异引起还有待于进一步研究探讨。

对生产而言,环剥技术的应用是以伤口不发生感染和伤口完全愈合且不影响树势为前提的。该试验结果来看,花后环剥愈合所需时间最短,其次是花前环剥处理,而采前环剥处理不仅愈合效果不佳,而且愈合所需时间也较长。花后树体营养生长旺盛时期伤口愈合快。而在花前的春季和采收前,大部分养分会流向花或者养分竞争力强的果实器官,使伤口愈合慢或不愈合。Patterson[23]在猕猴桃上也报道过相似的研究结果,在夏季结束前植物环剥部位如果没有形成良好的愈伤组织桥就会降低伤口恢复成功率。鉴于此,软枣猕猴桃不建议离采收期较近的时期环剥。

综上所述,环剥技术可以在软枣猕猴桃上使用,但是鉴于对次生代谢物合成的影响,应根据生产的目的注意选择不同的处理时期进行环剥。提高坐果率选择在花前1周进行环剥,而提高果实品质则需在花后1周进行环剥。考虑采前环剥存在伤口愈合慢,甚至不愈合的情况,可在辅养枝上进行。