不同类型桃品种花药出粉量比较与人工辅助授粉研究
2023-12-04张斌斌王晓俊郭绍雷张圆圆俞明亮马瑞娟
张斌斌,郭 磊,陈 鸿,2,王晓俊,孙 朦,郭绍雷,张圆圆,俞明亮,马瑞娟*
(1江苏省农业科学院果树研究所/江苏省高效园艺作物遗传改良重点实验室 南京 210014;2南京农业大学园艺学院 南京 210095)
桃是蔷薇科李属植物,栽培历史悠久,是中国第三大落叶果树,也是重要的经济林树种,在促进农业提质增效、助推乡村振兴中发挥着重要作用[1]。桃是自花授粉植物,借助风媒、虫媒等即可完成授粉过程,但桃开花时经常受到异常天气如连续阴雨、低温、寡光照等的影响[2-3],造成开花不整齐、花药散粉不正常、授粉成功率低、坐果少等现象发生。此外,当前桃生产上仍有一些果园栽有阳山2 号、早凤王、加纳岩、仓方早生、雨花3 号等无花粉品种,需要通过配置授粉树或采用人工辅助授粉的方式来保证坐果率。
果树的授粉有人工点授、风送喷粉、液体喷雾、蜜蜂授粉等方式,不同授粉方式在用工量、花粉用量、坐果率方面都有差异[4-6]。在制备花粉方面,不同品种出粉量也不相同。笔者在本文中比较了不同类型桃品种的出粉量差异,并以无花粉桃品种阳山2号为试材,采用不同授粉方式,进行了人工辅助授粉研究,以期为提高桃树坐果率提供科学参考。
1 材料与方法
1.1 试验材料
在国家果树种质南京桃资源圃采集大蕾期白肉桃(霞晖5 号、霞晖6 号、湖景蜜露、白凤、大久保)、黄肉桃(金童6 号、锦绣)、油桃(紫金红1 号、双喜红)和蟠桃(银河、红蟠桃)花朵,每个品种100 朵花,分别称质量,之后用镊子取下花药,于25 °C 恒温条件下晾干至恒质量,收集花粉,称量花粉质量,并折算成每1 千克花朵产花粉的质量。3 次重复,每个品种计300 朵花。
授粉试验在江苏省农业科学院桃试验园进行。供试材料为树体健壮、长势基本一致的无花粉桃品种阳山2 号。每个处理1 株树,预先统计花量,授粉结束30 天后统计果量,计算坐果率。每处理设3 次重复。
随机采集国家果树种质南京桃资源圃内有花粉品种大蕾期尚未开放的花朵,带回实验室进行干花粉(混合花粉)的制取。
试验树行株距5 米×3.5 米,树龄7 年生,树形为三主枝自然开心形。试验植株均按常规栽培措施管理。
1.2 试验方法
对人工授粉用的干花粉质量进行定性计算。在试验园内有花粉的树上随机采集大蕾期尚未开放的花朵1 千克(结合疏花,采集花朵时保证该品种正常结果),带回实验室,将花药取下,于25°C 恒温条件下晾干至恒质量,收集粗花粉。取一部分过100 目筛,制备成纯花粉。分别将粗花粉、纯花粉收集至干燥的冻存管中,置于-80 °C 下保存。以自然授粉为对照。
用三种授粉方式进行人工辅助授粉。
传统授粉方式:将长度约1 厘米的自行车气门芯一端套在细木棒上,另一端往回翻卷0.5 厘米,用翻卷的一端蘸取纯花粉点授到柱头上。
电动授粉器授粉方式:将粗花粉或纯花粉与滑石粉不同比例混合,用电动授粉器(即授粉枪)进行人工点授。设3 种混合方式,即粗花粉∶滑石粉=1∶1、纯花粉∶滑石粉=1∶5、纯花粉∶滑石粉=1∶50。
液体喷雾授粉方式:将纯花粉与硼砂、蔗糖和蒸馏水以不同比例混合,用喷壶进行人工喷雾,溶液配置好后1 小时内用完。以质量比(后同)设2 种混合方式,即纯花粉∶硼砂∶蔗糖∶蒸馏水=1∶1∶50∶500、纯花粉∶硼砂∶蔗糖∶蒸馏水=1∶1∶40∶250。
在树体60%花朵开放时进行授粉,授粉前事先抹除部分背上花朵、距离近的花朵,3 天后树上花朵几乎完全开放时进行补授,补授后抹除尚未开放的花朵。每株树授1000 朵花。授粉时以秒表计时,并记录花粉用量,统计用工量。开花前对试验树套细网,防止自然授粉影响(图1、图2)。
图1 试验树套网
图2 电动授粉器及其授粉方法
1.3 数据分析
使用Excel 进行数据处理,用SPSS 软件进行数据的差异显著性分析,所有数据以邓肯氏新复极差法进行测验。
2 结果与分析
2.1 不同类型桃品种出粉量比较
由表1 可以看出,白肉桃中白凤的花朵质量最高,其次是大久保和湖景蜜露,霞晖5 号最低;黄肉桃中锦绣的花朵质量显著高于金童6 号;油桃中紫金红1 号的花朵质量显著高于双喜红;蟠桃中银河的花朵质量显著高于红蟠桃。在鲜花药质量方面,白肉桃中大久保处于最高水平,其次是白凤,霞晖6号居第3 位,与湖景蜜露差异不显著,霞晖5 号最低;锦绣显著高于金童6 号,紫金红1 号显著高于双喜红,红蟠桃显著高于银河。就干花药质量而言,白肉桃中湖景蜜露、白凤、大久保三者处于最高水平且差异不显著,霞晖6 号居中,霞晖5 号处于最低水平;锦绣显著高于金童6 号,紫金红1 号与双喜红差异不显著,银河显著高于红蟠桃。各品种制得的干花粉质量方面,白肉桃中白凤、大久保出粉量最高且二者差异不显著;金童6 号显著高于锦绣,紫金红1号显著高于双喜红,银河与红蟠桃差异不显著。根据花朵质量和制得的干花粉质量进行折算,得到了每个品种1 千克花朵可制得的干花粉质量。由试验结果可知,白肉桃中霞晖6 号制得的干花粉量最多,其次是白凤和大久保,霞晖5 号出粉量最少。可见,不同桃品种鲜花药含水量存在差异,干花粉出粉量也不相同,花朵质量大出粉量也未必多,霞晖6 号、金童6 号、双喜红、红蟠桃出粉量多。
表1 不同桃品种花药产花粉量比较
2.2 不同授粉方式对阳山2 号桃坐果率的影响
2.2.1 混合花粉的制取由表2 可见,每采集1 千克花朵,其数量平均为4671 朵,制备成干花粉后,质量为13.4 克左右。花粉产生量与表1 中的多数品种接近。
表2 混合花粉的制取
2.2.2 不同授粉方式下的用工量比较由表3 可见,传统授粉方式下,每株桃树授粉用时60 分钟,电动授粉器用时为19.10 分钟,液体喷雾用时最少,仅为4.80 分钟。传统、电动授粉器及液体喷雾授粉下,每小时可授株数分别为1、3.14、12.5 株。在用粉量方面,电动授粉器每株用量最少(0.13 克/株),液体喷雾每株用粉量为0.33 克,传统授粉方式用粉量最多,为每株0.40 克。由此表明,传统的授粉方式用工量大,用粉量多,电动授粉器授粉可一定程度上节约花粉用量。
表3 不同授粉方式用工量统计
2.2.3 不同授粉方式下的坐果率比较从表4 可以看出,不同授粉方式下,无花粉桃品种阳山2 号的坐果率差异较大。坐果率最高的处理为传统人工授粉方式,坐果率高达50.26%;其次是粗花粉∶滑石粉=1∶1的电动授粉器授粉处理(坐果率为41.13%);以纯花粉:滑石粉=1∶5 比例进行电动授粉器授粉的处理坐果率处于第3 位(为30.3%)。以上3 个处理可保证较高的坐果率。自然授粉的阳山2 号桃坐果率低,仅为5.32%,与纯花粉∶滑石粉=1∶50 电动授粉器授粉、纯花粉∶硼砂∶蔗糖∶蒸馏水=1∶1∶50∶500 液体喷雾授粉的处理无显著差异。此外,纯花粉∶硼砂∶蔗糖∶蒸馏水=1∶1∶40∶250 处理的坐果率为8.81%,处于较低水平。表明液体喷雾方式未起到好的授粉效果,花粉与滑石粉混合,在合理配比内可有效保证坐果率。
表4 不同授粉方式对阳山2 号桃坐果率的影响
3 讨论与结论
授粉是果树生产中的一个关键环节,大多数果树都是严格的异花授粉结实作物[7],必须通过配置授粉树、人工授粉或蜜蜂授粉等方式才能提高坐果率,保证产量。桃对授粉的要求虽不严格,但无花粉品种对授粉树配置、人工授粉的要求则较高,其中,人工授粉的作用更为重要。这就要求寻找开花早、花芽数量多、出花粉量大的品种作为提供花粉的品种类型。笔者在本研究中发现,很多有花粉桃品种的出粉量并不多,不适合作为花粉采集的品种,如霞晖5 号、湖景蜜露、锦绣等,而霞晖6 号、金童6 号、双喜红、红蟠桃等出粉量多的品种则可作为备选品种进行花粉采集。
笔者在本试验中采集了比阳山2 号桃开花早的多个品种的花药,并制备成混合花粉进行授粉试验。发现液体喷雾授粉的2 个处理坐果率很低,不适合在生产上应用。采用粗花粉或纯花粉与滑石粉进行一定比例混合,用电动授粉器进行人工授粉,可以保证较高的坐果率,用工量也较传统授粉少。在实际生产中采用电动授粉器授粉的情况下,本试验推荐粗花粉:滑石粉以1∶1 比例混合、纯花粉∶滑石粉以1∶5 混合两种方式。