陳燕, 張倩, 董玉忠, 陶書(shū)田, 張?zhí)煺?包建平,3,4
(1.塔里木大學(xué)植物科學(xué)學(xué)院,新疆 阿拉爾 843300; 2.南京農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝學(xué)院,江蘇 南京 210095;3.南疆特色果樹(shù)高效優(yōu)質(zhì)栽培與深加工技術(shù)國(guó)家地方聯(lián)合工程實(shí)驗(yàn)室,新疆 阿拉爾 843300;4.新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)塔里木盆地生物資源保護(hù)利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,新疆 阿拉爾 843300)
‘庫(kù)爾勒香梨’(PyrusbretschneideriRehd)簡(jiǎn)稱‘香梨’,香味濃郁,香甜可口,皮薄,果肉酥脆,是新疆的名優(yōu)果品?!吕?號(hào)’是塔里木大學(xué)在1985年用‘庫(kù)爾勒香梨’和‘早酥梨’雜交而成的新品種,風(fēng)味甜濃,果實(shí)較大,成熟期極早。二者均為梨中優(yōu)良品種[1]?!憷妗汀吕?號(hào)’果實(shí)均有脫萼果與宿萼果之分,其中脫萼果(俗稱母梨)美觀味好營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)高,宿萼果外觀丑且品質(zhì)明顯低于脫萼果[2]。近年來(lái),‘香梨’栽培面積增大,總產(chǎn)量增高但果實(shí)品質(zhì)有所下降,宿萼果比重增加,果實(shí)表面不光滑,肉質(zhì)變硬,含糖量降低[3]。因此,本研究以新疆廣泛栽培的‘香梨’和‘新梨7號(hào)’為材料,通過(guò)花期噴施乙烯利處理,分析乙烯利對(duì)‘香梨’和‘新梨7號(hào)’脫萼率和果實(shí)品質(zhì)的影響,為合理使用脫萼劑提供理論依據(jù)。植物激素對(duì)植物器官脫落有著明顯影響,植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑在調(diào)節(jié)葉片生理指標(biāo)及果實(shí)品質(zhì)方面有明顯作用,脫落酸是調(diào)節(jié)植株響應(yīng)環(huán)境脅迫的重要激素,外源ABA對(duì)葉片的脫落和衰老有促進(jìn)作用[4]?!憷妗坠嗤舶l(fā)育后期出現(xiàn)維管束面積減少,出現(xiàn)離層便會(huì)形成脫萼果[5]。從牛建新等[6]對(duì)‘香梨’的研究可以看出,在導(dǎo)致‘香梨’果萼宿存的諸多原因中,果萼中生長(zhǎng)素(IAA)、赤霉素(GA3)和玉米素核苷(ZR)相對(duì)含量高,脫落酸(ABA)相對(duì)含量低;果萼中IAA、GA3和ZR質(zhì)量分?jǐn)?shù)同幼果中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)比值大,果萼中ABA同幼果中ABA質(zhì)量分?jǐn)?shù)比值小時(shí),是引起‘香梨’萼片脫落與宿存的重要原因。由此說(shuō)明,果萼中ABA含量高和IAA、ZR和GA3含量均低時(shí),有利于果萼脫落。反之,有利于果萼的宿存。玉山·庫(kù)爾班[7]研究表明,內(nèi)源GA3和ABA含量直接影響‘香梨’的萼片脫落,其中內(nèi)源GA3含量是抑制萼片脫落的主要因素之一。乙烯可增加果實(shí)內(nèi)ABA含量[8],而‘香梨’和‘新梨7號(hào)’幼果萼片脫落與ABA含量有密切關(guān)系[9]。已有研究表明,乙烯利具有疏花疏果提高產(chǎn)量的作用,但沒(méi)有系統(tǒng)地研究乙烯利對(duì)‘香梨’和‘新梨7號(hào)’脫萼率與果實(shí)品質(zhì)的作用。因此,本試驗(yàn)研究乙烯利對(duì)‘香梨’和‘新梨7號(hào)’脫萼率及果實(shí)品質(zhì)的影響將有助于進(jìn)一步研究梨的脫萼機(jī)制和技術(shù)。
供試材料采自塔里木大學(xué)園藝試驗(yàn)站,材料為以杜梨作砧木的‘香梨’和‘新梨7號(hào)’,果園常規(guī)管理。
試驗(yàn)自2019-03-28對(duì)‘香梨’和‘新梨7號(hào)’(大蕾期)進(jìn)行不同質(zhì)量濃度乙烯利處理,乙烯利噴施質(zhì)量濃度為0、100、200、300、400 mg·L-1,各試驗(yàn)小區(qū)每個(gè)處理選取生長(zhǎng)方向一致的主枝噴施不同質(zhì)量濃度的乙烯利,以噴施清水的處理為對(duì)照,隨機(jī)排列。于2019-08-29采收‘香梨’和‘新梨7號(hào)’進(jìn)行果實(shí)品質(zhì)的各項(xiàng)指標(biāo)測(cè)定,設(shè)置3次重復(fù)。
2019-08-29摘取果實(shí),脫萼果400個(gè),宿萼果400個(gè),采集后置于4 ℃ SC/SD-323HA型臥式冰柜保存,隨后立即進(jìn)行相關(guān)指標(biāo)測(cè)定。每個(gè)指標(biāo)測(cè)定3次。測(cè)定的指標(biāo)為:
果實(shí)外觀品質(zhì):?jiǎn)喂|(zhì)量、果實(shí)縱、橫徑、果形指數(shù)。
果實(shí)內(nèi)在品質(zhì):可溶性固形物、硬度、維生素C(Vitamin C,VC)含量、石細(xì)胞、干物質(zhì)含量、出汁率。
1.4.1 脫萼率的調(diào)查 果實(shí)成熟采摘時(shí),調(diào)查處理樹(shù)上枝條脫萼果和宿萼果的數(shù)量,脫萼率的公式如下:
脫萼率=脫萼梨數(shù)/總梨數(shù)×100%
1.4.2 外觀品質(zhì)測(cè)定 果實(shí)單果質(zhì)量測(cè)定使用PL4002-IC電子天平秤量;用游標(biāo)卡尺進(jìn)行果實(shí)縱徑和橫徑的測(cè)量;果實(shí)縱徑與果實(shí)橫徑之比即為果形指數(shù)。
1.4.3 內(nèi)在品質(zhì)測(cè)定 果肉硬度、可溶性固形物含量、果實(shí)出汁率的測(cè)定采用曹積海[10]的方法,果實(shí)石細(xì)胞的含量測(cè)定參照聶敬全[11]的方法。
果實(shí)干物質(zhì)含量測(cè)定采用烘干法進(jìn)行,果實(shí)VC含量的測(cè)定參照徐丙容[12]的方法。
利用Microsoft Excel 2013和DPS 7.05數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)對(duì)各指標(biāo)進(jìn)行處理與分析
2.1.1 乙烯利對(duì)‘香梨’和‘新梨7號(hào)’脫萼率的影響 由表1可知,‘香梨’和‘新梨7號(hào)’在大蕾期經(jīng)乙烯利處理后,‘香梨’和‘新梨7號(hào)’脫萼率顯著高于對(duì)照,其脫萼效果隨乙烯利質(zhì)量濃度升高呈現(xiàn)單峰趨勢(shì)。200 mg·L-1乙烯利處理后,‘香梨’脫萼率達(dá)到峰值,為83.33%,比對(duì)照提高8.66%;200 mg·L-1乙烯利處理的‘新梨7號(hào)’脫萼率達(dá)到峰值,為74.33%,較對(duì)照提高9.66%,差異顯著。300和400 mg·L-1乙烯利處理‘香梨’和‘新梨7號(hào)’的脫萼率小于200 mg·L-1乙烯利處理的。綜合分析認(rèn)為,200 mg·L-1乙烯利對(duì)‘香梨’和‘新梨7號(hào)’脫萼效果最佳。
2.1.2 乙烯利對(duì)‘香梨’和‘新梨7號(hào)’單果質(zhì)量的影響 由表1可知,‘香梨’經(jīng)不同質(zhì)量濃度乙烯利處理后,其單果質(zhì)量高于對(duì)照處理,但差異不顯著。200 mg·L-1乙烯利處理后,‘香梨’果實(shí)單果質(zhì)量達(dá)到峰值,為112.93 g,較對(duì)照單果質(zhì)量104.05 g提高了8.5%,但差異不顯著?!吕?號(hào)’在乙烯利處理后,其果實(shí)單果質(zhì)量明顯提高,且隨乙烯利質(zhì)量濃度的增加呈現(xiàn)單峰趨勢(shì),其中200 mg·L-1濃度乙烯利處理后,‘新梨7號(hào)’單果質(zhì)量達(dá)到峰值,為141.83 g,比對(duì)照提高了11.41%,差異顯著,當(dāng)乙烯利質(zhì)量濃度增加到300 mg·L-1時(shí),‘新梨7號(hào)’單果質(zhì)量呈現(xiàn)下降趨勢(shì)。
2.2.1 乙烯利對(duì)‘香梨’和‘新梨7號(hào)’果實(shí)縱橫徑的影響 由表2可知,在大蕾期噴施乙烯利對(duì)‘香梨’果實(shí)縱徑影響不大,各處理與對(duì)照差異不顯著?!憷妗v徑在噴施200 mg·L-1乙烯利時(shí)達(dá)到了峰值,為65.43 mm?!憷妗诖罄倨诒灰蚁├幚砗?,其果實(shí)橫徑高于對(duì)照,隨乙烯利質(zhì)量濃度增加呈現(xiàn)單峰趨勢(shì),在200 mg·L-1乙烯利處理時(shí),‘香梨’橫徑達(dá)到了峰值,為60.15 mm,差異顯著。300和400 mg·L-1乙烯利處理后其果實(shí)橫徑比200 mg·L-1濃度的小,比對(duì)照的大,100、300和400 mg·L-1乙烯利處理與對(duì)照差異不顯著。
由表2可知,大蕾期乙烯利處理對(duì)‘新梨7號(hào)’果實(shí)縱徑影響不顯著?!吕?號(hào)’在300 mg·L-1乙烯利處理下其果實(shí)縱徑為74.10 mm,比對(duì)照提高了5.6%,差異不顯著。乙烯利處理對(duì)‘新梨7號(hào)’橫徑有明顯的提高效果,隨乙烯利質(zhì)量濃度增加,‘新梨7號(hào)’果實(shí)橫徑呈現(xiàn)單峰趨勢(shì),其中200 mg·L-1乙烯利處理使‘新梨7號(hào)’果實(shí)橫徑達(dá)到峰值,為67.02 mm,比對(duì)照提高了12.07%,100 mg·L-1乙烯利處理與對(duì)照不顯著,300和400 mg·L-1乙烯利處理比對(duì)照高且差異顯著。
2.2.2 乙烯利對(duì)‘香梨’和‘新梨7號(hào)’果形指數(shù)的影響 由表2可知,在大蕾期,‘新梨7號(hào)’經(jīng)乙烯利處理后,其果形指數(shù)明顯降低,隨著乙烯利質(zhì)量濃度的增加,‘新梨7號(hào)’果實(shí)果形指數(shù)呈現(xiàn)下降-上升-下降的趨勢(shì)。噴施200 mg·L-1乙烯利的‘香梨’果實(shí)果形指數(shù)為1.092 9,較對(duì)照降低7.59%,差異顯著。300和400 mg·L-1乙烯利處理下‘香梨’果形指數(shù)與對(duì)照差異不顯著?!吕?號(hào)’在200 mg·L-1乙烯利處理下其果形指數(shù)效果最佳,為1.081 3,與對(duì)照相比降低了7.80%,差異顯著。100、300和400 mg·L-1乙烯利處理后,‘新梨7號(hào)’果形指數(shù)均小于對(duì)照且差異顯著。綜合分析認(rèn)為,噴施200 mg·L-1乙烯利對(duì)‘香梨’和‘新梨7號(hào)’果實(shí)果形指數(shù)影響效果最佳。
表2 不同質(zhì)量濃度乙烯利處理下的果實(shí)縱橫徑和果形指數(shù)
2.3.1 乙烯利對(duì)‘香梨’和‘新梨7號(hào)’可溶性固形物含量的影響 由表3可知,‘香梨’和‘新梨7號(hào)’進(jìn)行乙烯利處理,‘香梨’可使其果實(shí)可溶性固形物顯著提高,隨乙烯利質(zhì)量濃度的增加,‘香梨’果實(shí)可溶性固形物呈現(xiàn)單峰趨勢(shì),其可溶性固形物于200 mg·L-1乙烯利處理時(shí)出現(xiàn)峰值,為13.29%,比對(duì)照增加2.29%,差異顯著,說(shuō)明對(duì)‘香梨’進(jìn)行乙烯利處理有提高可溶性固形物含量的作用?!吕?號(hào)’隨乙烯利質(zhì)量濃度增加,其果實(shí)可溶性固形物呈現(xiàn)單峰趨勢(shì)。在200 mg·L-1乙烯利處理時(shí),‘新梨7號(hào)’的可溶性固形物達(dá)到峰值,為13.74%,比對(duì)照增加1.73%?!吕?號(hào)’在100、300和400 mg·L-1乙烯利處理下,其可溶性固形物均比200 mg·L-1的低。綜合分析認(rèn)為,噴施200 mg·L-1質(zhì)量濃度乙烯利處理對(duì)‘香梨’和‘新梨7號(hào)’果實(shí)可溶性固形物效果最佳。
2.3.2 乙烯利對(duì)‘香梨’和‘新梨7號(hào)’果實(shí)硬度的影響 由表3可知,‘香梨’和‘新梨7號(hào)’進(jìn)行乙烯利處理可使其果實(shí)硬度低于對(duì)照處理,隨著乙烯利質(zhì)量濃度增加,‘香梨’和‘新梨7號(hào)’果實(shí)硬度呈現(xiàn)先下降后上升趨勢(shì)。在200 mg·L-1乙烯利處理時(shí),‘香梨’果實(shí)硬度最低為6.20 kg·cm-2,較對(duì)照6.88 kg·cm-2降低了9.89%,‘新梨7號(hào)’在200 mg·L-1乙烯利處理時(shí),其果實(shí)硬度最低,為5.81 kg·cm-2,較對(duì)照6.37 kg·cm-2降低了8.79%。綜合分析認(rèn)為,質(zhì)量濃度為200 mg·L-1乙烯利處理對(duì)‘香梨’和‘新梨7號(hào)’果實(shí)硬度效果最佳。
2.3.3 乙烯利對(duì)‘香梨’和‘新梨7號(hào)’果實(shí)VC含量的影響 由表3可知,乙烯利處理對(duì)‘香梨’和‘新梨7號(hào)’的果實(shí)VC含量有顯著提高效果。隨著乙烯利質(zhì)量濃度的增加,‘香梨’和‘新梨7號(hào)’的果實(shí)VC含量呈現(xiàn)單峰趨勢(shì)。在200 mg·L-1乙烯利處理后,‘香梨’果實(shí)VC含量達(dá)到峰值,為2.55 g·kg-1,比對(duì)照提高了19.61%。200 mg·L-1質(zhì)量濃度處理后,‘新梨7號(hào)’VC含量達(dá)到峰值,為2.31 g·kg-1,較對(duì)照處理1.91 g·kg-1增加20.94%?!憷妗汀吕?號(hào)’在100、300和400 mg·L-1乙烯利處理下其可溶性固形物均比200 mg·L-1的低。綜合分析認(rèn)為,200 mg·L-1乙烯利對(duì)‘香梨’和‘新梨7號(hào)’果實(shí)VC含量效果最佳。
表3 乙烯利處理對(duì)梨果實(shí)可溶性固形物、硬度、VC含量的影響
2.4.1 乙烯利對(duì)‘香梨’和‘新梨7號(hào)’果實(shí)石細(xì)胞含量的影響 由表4可知,‘香梨’在大蕾期進(jìn)行乙烯利處理后,其果實(shí)石細(xì)胞含量均顯著低于對(duì)照?!吕?號(hào)’進(jìn)行乙烯利處理后,100和400 mg·L-1質(zhì)量濃度石細(xì)胞含量低于對(duì)照,但差異不顯著,200和300 mg·L-1質(zhì)量濃度處理顯著低于對(duì)照。隨著乙烯利質(zhì)量濃度的增加,‘香梨’和‘新梨7號(hào)’果實(shí)石細(xì)胞含量呈現(xiàn)先降低后升高的趨勢(shì)?!憷妗麑?shí)石細(xì)胞含量在300 mg·L-1乙烯利處理時(shí)達(dá)到最低值,為5.040 g·kg-1,較對(duì)照降低了9.48%?!憷妗?xì)胞在100、200、300和400 mg·L-1乙烯利處理時(shí)均低于對(duì)照,且差異顯著?!吕?號(hào)’石細(xì)胞含量在200 mg·L-1乙烯利處理時(shí)出現(xiàn)最低值,為4.285 g·kg-1,比對(duì)照4.551 g·kg-1降低了5.84%。綜合分析認(rèn)為,300 mg·L-1乙烯利處理對(duì)‘香梨’果實(shí)降低石細(xì)胞含量效果最佳,而‘新梨7號(hào)’在200 mg·L-1乙烯利處理時(shí)效果最佳。
表4 不同質(zhì)量濃度乙烯利處理下的石細(xì)胞含量、干物質(zhì)含量及出汁率
2.4.2 乙烯利對(duì)‘香梨’和‘新梨7號(hào)’果實(shí)干物質(zhì)含量的影響 由表4可知,‘香梨’和‘新梨7號(hào)’在乙烯利處理后,其果實(shí)干物質(zhì)含量顯著增加。隨乙烯利質(zhì)量濃度增加,‘香梨’和‘新梨7號(hào)’果實(shí)干物質(zhì)含量呈現(xiàn)單峰趨勢(shì)?!憷妗?00 mg·L-1乙烯利處理后,其果實(shí)干物質(zhì)含量達(dá)到峰值,為15.33 g·kg-1,較對(duì)照13.30g·kg-1提高15.26%,差異顯著。‘新梨7號(hào)’在200 mg·L-1乙烯利處理后,其干物質(zhì)含量達(dá)到峰值,為14.63 g·kg-1,較對(duì)照提高33.0%,差異顯著?!憷妗汀吕?號(hào)’果實(shí)干物質(zhì)含量在乙烯利質(zhì)量濃度達(dá)到300 mg·L-1時(shí)開(kāi)始下降。綜合分析認(rèn)為,200 mg·L-1濃度乙烯利處理對(duì)‘香梨’和‘新梨7號(hào)’果實(shí)干物質(zhì)含量效果最佳。
2.4.3 乙烯利對(duì)‘香梨’和‘新梨7號(hào)’果實(shí)出汁率的影響 由表4分析可知,‘香梨’在大蕾期乙烯利處理后可顯著增加果實(shí)出汁率。隨乙烯利質(zhì)量濃度處理增加,‘香梨’和‘新梨7號(hào)’果實(shí)出汁率均呈現(xiàn)單峰趨勢(shì)。其中‘香梨’果實(shí)出汁率在300 mg·L-1乙烯利處理時(shí)出現(xiàn)峰值,為70.59%,較對(duì)照66.64%提高3.95%,差異顯著?!吕?號(hào)’在200 mg·L-1乙烯利處理下其果實(shí)出汁率達(dá)到峰值,為73.57%,比對(duì)照高2.31%,差異顯著,‘新梨7號(hào)’果實(shí)出汁率在100、300和400 mg·L-1乙烯利處理時(shí)與對(duì)照差異不顯著。綜合分析認(rèn)為,噴施300 mg·L-1乙烯利對(duì)‘香梨’果實(shí)出汁率效果最佳,200 mg·L-1乙烯利處理對(duì)‘新梨7號(hào)’果實(shí)出汁率效果最佳。
乙烯是植物中的一種激素,用作果樹(shù)疏花疏果劑,催熟劑,控梢促花劑等方面已得到廣泛研究,并取得大量研究成果[13]。姜彥辰等[9]在植物發(fā)育的控制機(jī)理中指出,萼片脫落與否則與離層中脫落酸含量有密切關(guān)系。乙烯可增加果實(shí)脫落酸含量,‘新梨7號(hào)’和‘香梨’脫萼果果實(shí)品質(zhì)比宿萼果果實(shí)品質(zhì)好,本試驗(yàn)研究表明,噴施200 mg·L-1乙烯利對(duì)‘香梨’和‘新梨7號(hào)’提高脫萼果率效果最佳,李疆等[14]研究指出,‘香梨’脫萼果果實(shí)品質(zhì)顯著高于宿萼果,所以提高‘香梨’和‘新梨7號(hào)’脫萼果率即可提高果實(shí)綜合品質(zhì),何子順等[15]研究表明,使用乙烯利使‘庫(kù)爾勒香梨’脫萼果率提高到90.4%,處理后果形指數(shù)為1.1,本試驗(yàn)與上述試驗(yàn)結(jié)果一致,但‘庫(kù)爾勒香梨’脫萼果率最高為83%,并未達(dá)到何子順試驗(yàn)的90.4%,研究結(jié)果差異可能是由于與樹(shù)齡、樹(shù)勢(shì)生長(zhǎng)環(huán)境的不同。
李林等[16]研究表明,噴施PBO和PP333會(huì)降低果實(shí)的單果質(zhì)量,本試驗(yàn)與李林等[16]試驗(yàn)結(jié)果不一致,本試驗(yàn)表明,噴施乙烯利可增加果實(shí)的單果質(zhì)量,研究結(jié)果差異可能是由于地域環(huán)境不同,本試驗(yàn)同李珊珊等[18]研究的噴施PBO和PP333可增加單果質(zhì)量的結(jié)論一致。李林等[16]研究表明,噴施乙烯利可降低果實(shí)果形指數(shù),本試驗(yàn)與李林等[16]研究對(duì)果形指數(shù)影響結(jié)果一致,試驗(yàn)表明噴施乙烯利對(duì)果形指數(shù)可降低7.59%,本試驗(yàn)對(duì)果實(shí)縱徑基本沒(méi)有影響,但對(duì)果實(shí)橫徑有所增加,這使果實(shí)果形指數(shù)降低的同時(shí)還增加了單果質(zhì)量。
賈兵[17]研究表明,噴施生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑會(huì)增加‘香梨’和‘新梨7號(hào)’果實(shí)可溶性固形物、VC含量、干物質(zhì)含量和出汁率,本試驗(yàn)與賈兵[17]的研究結(jié)果一致,本試驗(yàn)表明,噴施乙烯利可增加‘香梨’和‘新梨7號(hào)’果實(shí)可溶性固形物、VC含量、干物質(zhì)含量和出汁率。李珊珊等[18]的研究表明,噴施PBO和PP333可降低果實(shí)硬度,減少石細(xì)胞含量,這與本試驗(yàn)噴施乙烯利對(duì)‘香梨’和‘新梨7號(hào)’的結(jié)果相同,噴施PBO,PP333和乙烯利都能使‘香梨’脫萼,兩者雖噴施藥劑不同,但都增加‘香梨’和‘新梨7號(hào)’果實(shí)可溶性固形物、VC含量和干物質(zhì)含量。
由本試驗(yàn)結(jié)果綜合分析得出,在盛花期對(duì)‘香梨’進(jìn)行200 mg·L-1乙烯利處理可增加脫萼果率、可溶性固形物、VC含量、出汁率和干物質(zhì)含量,與對(duì)照相比分別增加了8.66%、2.29%、19.61%、3.95%、15.26%;可降低‘香梨’石細(xì)胞含量、硬度和果形指數(shù),與對(duì)照相比分別降低了9.05%、9.89%和7.59%,而單果質(zhì)量和果實(shí)縱橫徑無(wú)顯著差異。噴施200 mg·L-1乙烯利對(duì)‘新梨7號(hào)’有增加脫萼果率、單果質(zhì)量、可溶性固形物、VC含量、干物質(zhì)含量和出汁率的作用,與對(duì)照相比,分別增加了9.66%、11.41%、1.73%、20.94%、33.0%和2.31%;可降低‘新梨7號(hào)’果形指數(shù)和石細(xì)胞含量,與對(duì)照相比分別降低了7.80%和5.84%,硬度和縱橫徑相比對(duì)照略有降低,但差異不顯著。