區(qū)善漢,梅正敏,張社南,賀申魁,劉冰浩,袁 潔,2,肖遠(yuǎn)輝,莫健生
(1廣西特色作物研究院/廣西柑橘育種與栽培工程技術(shù)研究中心,廣西桂林 541004;2廣西師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院,廣西桂林 541004)
‘沙田柚’是廣西的特產(chǎn),因果大味甜肉脆耐貯而深受消費(fèi)者的青睞。2018年,廣西柚類面積4.89萬hm2,占柑橘面積50.14萬hm2的9.75%,其中以‘沙田柚’為主,柚類已成為廣西廣大農(nóng)村脫貧致富的支柱產(chǎn)業(yè)之一。但‘沙田柚’自交不親和,需要通過人工異花授粉才能正常結(jié)果。為了解決人工異花授粉費(fèi)時(shí)費(fèi)工且容易受降雨的影響最終導(dǎo)致產(chǎn)量不穩(wěn)定這一問題,筆者經(jīng)多年的選育于2010年成功選育自交親和、不需異花授粉就正常結(jié)果的‘沙田柚’芽變優(yōu)良新品種—‘桂柚1號’。但不管‘沙田柚’還是‘桂柚1號’,由于采用‘酸柚’作砧木,青壯年及盛果期結(jié)果樹長勢普遍旺盛,給花芽分化造成了障礙。果樹的花芽分化能否順利進(jìn)行,直接關(guān)系到產(chǎn)量和效益,其花芽分化受環(huán)境溫度、光照與水份、樹體營養(yǎng)、內(nèi)源激素特別是生長素(IAA)、細(xì)胞分裂素(CTK)、赤霉素(GA)、脫落酸(ABA)、乙稀(Eth)5大激素含量及其比例等的影響,只有滿足這些條件,花芽分化才能順利進(jìn)行[1-2],特別是適當(dāng)?shù)牡蜏亍⒏珊?、通風(fēng)透光有利于花芽的生理分化,適宜的碳氮比(C/N)及較高水平的抑制營養(yǎng)生長的內(nèi)源激素脫落酸、乙稀含量與較低水平的促進(jìn)營養(yǎng)生長的內(nèi)源激素生長素、赤霉素、細(xì)胞分裂素含量有利于花芽分化。果樹上常用的環(huán)割、環(huán)剝、環(huán)扎、控水、控氮及噴施外源多效唑(PP333)等措施,都是通過調(diào)節(jié)與影響碳氮與2類激素水平的比例,從而影響或調(diào)控花芽分化。環(huán)割處理后,IAA含量下降,GA、Eth含量上升,營養(yǎng)生長受到抑制,生殖生長得到促進(jìn)[3-5]。因此,在‘沙田柚’生產(chǎn)上要根據(jù)樹勢、天氣等情況往往采用疏花疏果等措施提高花果質(zhì)量[6-9],通過人工授粉保障坐果率[7-8],以避免出現(xiàn)花果少或無坐果現(xiàn)象,嚴(yán)重影響產(chǎn)量與效益?!痂?號’是從‘沙田柚’芽變中選育的自花結(jié)果的沙田柚新品種,2010年通過了廣西農(nóng)作物新品種審定委員會的審定,由于無需人工異花授粉,每hm2可節(jié)省人工費(fèi)7500元左右,2012年以來,已在廣西、湖南、廣東、重慶等省區(qū)推廣應(yīng)用,目前種植面積超過5600 hm2。雖然‘桂柚1號’自然授粉坐果率高達(dá)1.71%~9.70%,但初結(jié)果樹同樣面臨生長過旺樹花少、異常天氣條件下坐果率不理想等問題[10]。迄今為止,‘桂柚1號’花芽分化及生理落果調(diào)控的研究未見報(bào)道,因此,開展‘桂柚1號’花芽分化與生理落果調(diào)控試驗(yàn)研究很有必要。向太紅等[11]使用柚類橙類促花劑166倍液結(jié)合2~3次拉枝并螺旋式環(huán)割處理,對‘卡里佐枳橙’砧‘塔羅科血橙’新系幼樹促進(jìn)開花、早結(jié)豐產(chǎn)具有非常明顯的效果。王翠翠等[12]研究發(fā)現(xiàn)多效唑+干旱脅迫可以顯著抑制‘沙糖橘’抽發(fā)新梢,從而促進(jìn)‘沙糖橘’成花。童昌華等[13]試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)‘椪柑’花蕾期使用1000~1500 mg/L的PP333保果增產(chǎn)效果明顯,同時(shí)果實(shí)品質(zhì)有所改進(jìn)。騰彩遂[14]試驗(yàn)表明在四川遂寧于8月3日噴施15% PP333可濕性粉劑1000 mg/L溶液,4株5年生正形沙田柚中有2株開花,開花植株結(jié)果母枝40條、花量311朵。王加乾[15]研究表明分別在謝花三分之二和第1次生理落果結(jié)束后5~7天噴2,4-D 8 ppm能提高溫州蜜柑坐果率。林文忠等[16]試驗(yàn)結(jié)果表明在花期噴施1次、幼果期噴施2次九二零1.0~2.0 g或2,4-D 250~500 mg兌水50 kg,并視情況添加0.2%磷酸二氫鉀、0.2%硼砂,可提高‘琯溪蜜柚’坐果率。吳連海等[17]通過3年的試驗(yàn),探明了目前市場上常用柑橘?;ū9麆Α疅o籽甌柑’的?;ū9Ч?,篩選出細(xì)胞分裂素、赤霉素、液化增效BA+GA等適宜在‘無籽甌柑’上使用的?;ū9麆?。趙連鑫等[18]研究了在不同環(huán)割時(shí)間和不同環(huán)割圈數(shù)處理下‘馬家柚’穩(wěn)果率,發(fā)現(xiàn)第1次生理落果期環(huán)割1圈的穩(wěn)果率達(dá)16%,是對照穩(wěn)果率的2倍。李歡等[5]認(rèn)為一定濃度范圍內(nèi)的多效唑可以顯著提高‘紅肉蜜柚’的成花質(zhì)量和坐果率。前人研究了多效唑?qū)Α程情佟?、‘沙田柚’、‘紅肉蜜柚’成花的影響,環(huán)割對‘馬家柚’穩(wěn)果率的影響,2,4-D對提高‘溫州蜜柑’、‘琯溪蜜柚’坐果率的效果,但多效唑、環(huán)割與環(huán)扎處理對‘桂柚1號’成花與坐果的影響未見報(bào)導(dǎo)。本研究通過應(yīng)用PP333、2,4-D不同濃度、次數(shù)及環(huán)割、環(huán)扎處理后‘桂柚1號’結(jié)果母枝數(shù)量、花量和坐果率的效果研究,弄清其對‘桂柚1號’成花與坐果的影響,找出促進(jìn)‘桂柚1號’成花,提高坐果率的有效方法,為指導(dǎo)‘桂柚1號’促花與保果提供依據(jù)。
2017年9月—2019年7月,在桂林市廣西特色作物研究院‘桂柚1號’果園進(jìn)行。供試品種為酸柚砧‘桂柚1號’,保果試驗(yàn)樹于2009年2月定植,促花試驗(yàn)樹于2012年2月定植,株行距4 m×3 m,種植密度為896株/hm2。果園為平坦旱地、紅壤土,管理水平良好,葉色濃綠,無嚴(yán)重病蟲為害。
1.2.1 促花試驗(yàn)處理 共設(shè)6個處理、1個對照,詳見表1。
表1 ‘桂柚1號’促花的處理設(shè)置
1.2.2 保果處理 共設(shè)3個處理、1個對照,詳見表2。
表2 ‘桂柚1號’保果的處理設(shè)置
促花試驗(yàn):單株小區(qū),重復(fù)3次,隨機(jī)排列,共21株樹;保果試驗(yàn):單株小區(qū),重復(fù)4次,田間順序排列,共16株樹。
(1)促花試驗(yàn)在現(xiàn)蕾期統(tǒng)計(jì)株結(jié)果母枝數(shù)量、總花量;2018—2019年分別于生理落果結(jié)束后的7月10日和6月25日統(tǒng)計(jì)株結(jié)果數(shù)量。
(2)保果試驗(yàn)在噴保果劑前統(tǒng)計(jì)株幼果數(shù)量;2018—2019年分別于生理落果結(jié)束后的7月10日和6月25日統(tǒng)計(jì)株結(jié)果數(shù)量。
利用SPSS和EXCEL2013進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,方差分析采用LSD方法檢驗(yàn)。
2.1.1 不同促花處理對結(jié)果母枝數(shù)量的影響 從結(jié)果母枝數(shù)量(表3)來看,2018—2019年處理1的結(jié)果母枝數(shù)達(dá)到111.00條和168.67條,極顯著高于其他處理和對照;處理4的結(jié)果母枝為98.67條和137.0條,極顯著高于處理2、處理3、處理6與對照,但與處理5間的差異因年度而不同,其中2018年極顯著高于處理5,而2019年差異不顯著;處理6的結(jié)果母枝為86.33條和82.67條,極顯著高于對照,顯著高于處理3和2019年的處理2,但與2018年的處理2間無顯著差異;處理2為78.00條和72.67條,處理3為76.00條和72.00條,二者間的差異不顯著,但均極顯著高于對照。
由此可知,處理1(9月下旬樹冠噴施25%多效唑懸浮劑500倍液,7天后再噴1次)對增加結(jié)果母枝數(shù)量的效果最顯著;處理4(9月下旬在樹冠兩側(cè)滴水線附近開淺溝,每株兌水25 kg淋施25%多效唑懸浮劑10 g,施后蓋土)的效果次之;這2個處理的效果均極顯著優(yōu)于處理2、處理3、處理6和對照。
處理6(9月下旬用17號鐵絲環(huán)扎主枝,深陷木質(zhì)部,待葉片開始退綠時(shí)解扎)的效果又次之,其效果顯著優(yōu)于處理3(9月下旬在主枝上環(huán)割2圈,每圈割通、深至木質(zhì)部,圈間距2~3 cm),極顯著優(yōu)于對照;處理2(10月上旬樹冠噴施25%多效唑懸浮劑500倍液,7天后再噴1次)和處理3的效果僅極顯著優(yōu)于對照。
2.1.2 不同促花處理對花量的影響 從株平均總花量(表3)來看,2018—2019年處理1的達(dá)到866.33朵和1877.00朵、處理4的723.00朵和1269.00朵,處理6的699.67朵和1229.33朵,處理5的625.00朵和1077.33朵,處理3的690.33朵和691.00朵,處理2的674.00朵和756.67朵,均極顯著高于對照的572.67朵和534.33朵,其中處理1又極顯著高于其他所有處理和對照,處理4極顯著高于除處理1外的其他處理和對照,處理2和處理3間的差異不顯著。
表3 不同處理的促花效果與坐果率
綜上,不管是結(jié)果母枝數(shù)量還是總花量,2018—2019年效果一致的都是處理1的最好,其次是處理4,這2個處理的效果顯著且最穩(wěn)定。其他處理雖然都極顯著優(yōu)于對照,但2年間的排序存在差異,這種差異可能與不同年份的降雨天數(shù)與降雨量存在較大差異,而不同處理對降雨的敏感度不同等因素有關(guān)。
處理1與處理2方法一樣,只是時(shí)間不同,處理2比處理1遲7天,但成花數(shù)量的差異達(dá)到極顯著水平,由此可認(rèn)為,在桂林,‘桂柚1號’的促花措施宜在9月下旬進(jìn)行。
2.1.3 不同促花處理對坐果率的影響 再從生理落結(jié)束后的坐果率來看(表3),2018年各處理的坐果率從處理1的最低6.66%到處理5的最高10.58%均存在差異,但差異均不顯著。2019年,對照的坐果率最高且極顯著高于處理1、處理4、處理5和處理6;其次是處理2的7.55%和處理3的6.78%,但這3個處理間無顯著差異;再其次是處理5的5.44%,顯著高于處理1、處理4和處理6;處理1、處理4和處理6的坐果率分別為2.38%、3.16%和3.80%,3個處理間的差異不顯著。
由于花量差異比2018年更大,且2019年上半年持續(xù)陰雨,光照明顯不足,因此,2019年的坐果率均明顯低于2018年。
2019年的結(jié)果表明,處理1、處理4、處理5和處理6的花量極顯著增加,其坐果率因此而極顯著降低;處理2、處理3和對照的花量極顯著減少,其坐果率因此極顯著提高。同時(shí),由于各處理時(shí)間在上1年的9月下旬至10月上旬,至翌年生理落果期間各處理對坐果的影響是因?yàn)榛康臉O顯著差異所造成。所以,在生產(chǎn)中,‘桂柚1號’的花量既不能過少,也不宜過多,花量中等即可。
表4顯示,3個處理的保果效果存在一定差異,其中處理3的保果率最高,2018和2019年的保果率分別為16.58%和17.09%;處理1次之,2年分別為16.06%和14.70%;處理2的保果率位列第3,分別為14.36%和13.89%;對照的保果率最低,分別為7.10%和8.40%。3個處理的保果率均極顯著高于對照,但處理間的差異不顯著。
表4 不同處理的保果效果
顯然,在第1次生理落果期間,全樹或果實(shí)噴施10 mg/L 80%2,4-D溶液或果實(shí)噴施12 mg/L 80%2,4-D溶液均可極顯著提高‘桂柚1號’的坐果率。
在9月下旬開始噴或淋多效唑、環(huán)割主枝、噴多效唑+環(huán)割主枝、環(huán)扎主枝可極顯著提高‘桂柚1號’結(jié)果母枝數(shù)和成花量,其中在9月下旬(處理1)開始分別噴2次25%多效唑懸浮劑500倍液、9月下旬淋25%多效唑懸浮劑10 g/株(處理4)的效果顯著且穩(wěn)定;在第1次生理落果期間,全樹或果實(shí)噴80%2,4-D可濕性粉劑10 mg/L溶液或果實(shí)噴80%2,4-D可濕性粉劑12 mg/L溶液均可極顯著提高‘桂柚1號’的坐果率。
柑橘等果樹的成花、坐果與樹體營養(yǎng)和激素水平密切相關(guān)。環(huán)割(環(huán)剝)技術(shù)和植物生長調(diào)節(jié)劑應(yīng)用是果樹樹體營養(yǎng)和激素水平調(diào)節(jié)的常用手段。環(huán)割(環(huán)剝)技術(shù)可應(yīng)用于龍眼的控梢促花[19-20],對荔枝果實(shí)發(fā)育期光合作用和蒸騰作用有影響[21],也對‘金水柑’和‘早香柚’控制營養(yǎng)生長有效果[22-23],還廣泛應(yīng)用于葡萄、柑橘的果實(shí)品質(zhì)形成調(diào)控[24-26],同時(shí)對葡萄果實(shí)形狀形成有作用[27]。環(huán)割(環(huán)剝)主要是阻斷和干擾同化物通過韌皮部輸導(dǎo)組織的運(yùn)輸,打破植株體內(nèi)營養(yǎng)平衡,改變植物體內(nèi)激素的分配,從而對樹體營養(yǎng)生長和生殖生長產(chǎn)生調(diào)控作用。趙連鑫等[18]研究了在不同環(huán)割時(shí)間和不同環(huán)割圈數(shù)處理下‘馬家柚’穩(wěn)果率和果實(shí)品質(zhì)的變化,發(fā)現(xiàn)第1次生理落果期環(huán)割1圈的穩(wěn)果率達(dá)16%,是對照穩(wěn)果率的2倍,是提高‘馬家柚’穩(wěn)果率的最佳環(huán)割方式;第2次生理落果期環(huán)割3圈處理果實(shí)可溶性固形物含量、糖酸比分別為10.5%、13.45,均顯著高于對照,是提高果實(shí)品質(zhì)的最佳環(huán)割方式。環(huán)割處理顯著增加了‘金水柑’春梢營養(yǎng)枝的粗度[22]。環(huán)割和環(huán)剝對‘暗柳橙’秋梢生長影響較大,環(huán)割1次的秋梢長度比對照降低了29.9%,環(huán)剝處理的秋梢數(shù)量和粗度比對照分別降低了45.7%和15.4%。同時(shí)環(huán)剝顯著提高了‘暗柳橙’葉片中ABA含量,其中在處理后60天差異較顯著,盆栽試驗(yàn)中葉片ABA含量為對照的2倍,大田試驗(yàn)中葉片ABA含量為對照的2.2倍[28]。柑橘主干環(huán)割誘導(dǎo)了環(huán)割口上方樹皮和葉片中赤霉素類似物增加[29]。棗樹花期環(huán)剝能顯著提高葉片中GA3含量,而對生長素和脫落酸含量影響不顯著[30]。吳連海等[21]通過3年的試驗(yàn),探明了目前市場上常用柑橘?;ū9麆Α疅o籽甌柑’的保花保果效果,篩選出細(xì)胞分裂素、赤霉素、液化增效BA+GA等適宜在無籽甌柑上使用的?;ū9麆6嘈н?PP333)是在柑橘上常用的高效低毒植物生長抑制物質(zhì),其機(jī)理是通過抑制貝殼杉稀醇的氧化阻礙植物器官內(nèi)赤霉素的合成前體—甾醇類物質(zhì)的產(chǎn)生,繼而調(diào)控體內(nèi)激素水平與營養(yǎng)物質(zhì)的分配,抑制營養(yǎng)生長,促進(jìn)生殖生長,達(dá)到促進(jìn)花芽分化,有利于成花的目的[31]。張上降[32]研究結(jié)果表明,葉面噴施PP333,能使內(nèi)源GA3含量下降,ZT、IAA和ABA含量上升,ZT/GA3、IAA/GA3、和ABA/GA3比值上升,其他激素間比值變化不明顯保果增產(chǎn)效果明顯。李歡等[5]認(rèn)為一定濃度范圍內(nèi)的多效唑可以顯著提高‘紅肉蜜柚’的成花質(zhì)量和坐果率。童昌華等[13]試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)‘椪柑’花蕾期使用1000~1500 mg/L的PP333具有明顯的保果增產(chǎn)效果,同時(shí)果實(shí)品質(zhì)有所改進(jìn)。2,4-D在高濃度時(shí)用作除草劑,但在低濃度時(shí)可作為植物生長調(diào)節(jié)劑用于果樹、蔬菜等保花保果而產(chǎn)生無籽果實(shí)。夏鵬云等[33]研究發(fā)現(xiàn)噴施GA3、2,4-D能顯著提高核桃的坐果率。其中,葉面噴施25 mg/L的2,4-D效果最好,坐果率可達(dá)77.3%。韓宏偉等[34]研究發(fā)現(xiàn)在巴旦杏盛花期噴施10 mg/L(或25 mg/L)的赤霉素或2,4-D能顯著提高巴旦杏坐果率;在巴旦杏第1次生理落果后選用GA3、2,4-D各10 mg/L和20 mg/L的濃度組合噴施處理巴旦杏的幼果,可有效提高巴旦杏幼果保果率,防止大量落果現(xiàn)象發(fā)生。
本研究結(jié)果表明,在9月下旬(處理1)或10月上旬(處理2)開始分別噴2次25%多效唑懸浮劑500倍液、9月下旬環(huán)割(處理3)、9月下旬淺溝淋25%多效唑懸浮劑10g/株(處理4)、噴25%多效唑懸浮劑500倍+環(huán)割(處理5)、環(huán)扎(處理6)均可極顯著提高‘桂柚1號’結(jié)果母枝數(shù)和成花量,其中處理1的效果最好,其次是處理4,且這2個處理的效果最穩(wěn)定,與李歡等[5]認(rèn)為一定濃度范圍內(nèi)的多效唑可以顯著提高‘紅肉蜜柚’的成花質(zhì)量和坐果率的結(jié)論一致;但不同促花處理對坐果率的影響在不同天氣條件下存在極大差異,在2018年上半年天氣正常情況下,各促花處理與對照的坐果率差異不顯著,但在2019年上半年持續(xù)陰雨寡日照天氣條件下,出現(xiàn)花量越大坐果率越低的趨勢,這與持續(xù)陰雨天氣條件下,光照不足,花、幼果及春梢消耗的營養(yǎng)主要來自樹體貯藏的養(yǎng)分,花量越大,消耗養(yǎng)分越多,花、幼果及春梢間的養(yǎng)分爭奪更趨激烈,導(dǎo)致坐果率的降低及顯著或極顯著差異,這與易新民等[35]對紅橘、錦橙和普通甜橙生理落果與各種氣象因子關(guān)系分析研究結(jié)果“3個品種生理落果率與5、6月份降水量呈正相關(guān),降水日數(shù)增加,落果率增大。”一致。在第1次生理落果期間,全樹或果實(shí)噴80%2,4-D可濕性粉劑10 mg/L溶液,或果實(shí)噴80%2,4-D可濕性粉劑12 mg/L溶液可極顯著提高‘桂柚1號’的保果率,與王加乾[15]的在謝花三分之二和第1次生理落果結(jié)束后5~7天噴2,4-D 8 mg/L能提高‘溫州蜜柑’坐果率的結(jié)果一致,與林文忠[16]的在花期噴施1次、幼果期噴施2,4-D 250~500 mg兌水50 kg,并視情況添加0.2%磷酸二氫鉀、0.2%硼砂,可提高‘琯溪蜜柚’坐果率的結(jié)果也一致。