張超 高維金 周志洋 魏卿 林峰 邢文婷
(1. 中國熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院??趯?shí)驗(yàn)站 海南???571101;2. 海南維金生物科技有限公司 海南三亞 572000;3. 中國熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院三亞研究院/海南省南繁生物安全與分子育種重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 海南三亞 572000;4. 海南催化農(nóng)業(yè)發(fā)展科技有限公司 海南???570100)
百香果(passion fruit),學(xué)名西番蓮(Passiflora edulisSims),西番蓮科西番蓮屬多年生草質(zhì)藤本植物。據(jù)報道,百香果有520多種,其中果實(shí)可食用的約60余種,起源于亞馬遜河流域的國家[1]。百香果營養(yǎng)價值豐富,富含人體必需的氨基酸、維生素、黃酮類等物質(zhì)[2-3];香氣濃郁,有數(shù)百種香氣,因而得名百香果。目前國內(nèi)百香果種植面積近100萬畝(1畝≈667 m2),是近些年產(chǎn)業(yè)發(fā)展最快的熱帶特色果樹[4],其經(jīng)濟(jì)價值高、生長周期短,是國家脫貧和鄉(xiāng)村振興的重要果樹之一[5]。
百香果產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展需要優(yōu)質(zhì)健康種苗、高效的種植管理技術(shù)等綜合措施的施用。健康種苗培育是產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要環(huán)節(jié),有嫁接苗、扦插苗等[6]。目前,國內(nèi)嫁接苗主要通過將品質(zhì)較好的品種嫁接在具有較好抗莖腐病的砧木品種上,經(jīng)培育而得。生產(chǎn)上砧木品種的種子萌發(fā)水平和生長健壯程度對產(chǎn)業(yè)效益產(chǎn)生重要的影響[7]。高效的種植管理技術(shù)是確保百香果果實(shí)品質(zhì)和產(chǎn)量的重要因素[8],一般包括肥水施用、基本病蟲害防控和樹形構(gòu)建等內(nèi)容[9]。近些年,隨著市場對百香果需求的增加,高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)的百香果種植面積逐漸增長,除了基本的肥水和病蟲害防控等手段,越來越多的外源物質(zhì)被利用到百香果的高效生產(chǎn)中去[10]。本研究選用在其它作物和大宗果樹中具有較好作用的靈芝、牡蠣殼和玉米低溫發(fā)酵物,通過不同時期和生長階段的施用試驗(yàn),發(fā)現(xiàn)其具有較好的應(yīng)用前景,該發(fā)酵物已被注冊為BEB靈芝素商品。
種子萌發(fā)試驗(yàn)采用嫁接砧木品種(黃大果)。
1.2.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)將發(fā)酵物稀釋1 500倍,浸泡處理組種子48 h,泡種后播種于育苗基質(zhì)中,育苗管理為正常澆水,保持土壤濕度,觀測種子發(fā)芽率和幼苗健壯水平。對照組:27穴盆,每個穴盆200穴;處理組:39穴盆,每個穴盆200穴。播種16 d后,將發(fā)芽成功幼苗移栽至32穴盆中,且將發(fā)酵液稀釋5 000倍噴施處理組。
果實(shí)和樹體生長分析選擇目前國內(nèi)主栽品種紫果,噴施20畝,設(shè)置對照組10畝。在營養(yǎng)生長花期之前樹體噴施發(fā)酵物2次(間隔15 d),花期坐果后噴施2次(間隔15 d),每次噴施濃度為3 000倍。
1.2.2 指標(biāo)測定隨機(jī)選取實(shí)驗(yàn)組以及對照組各30株,采用直尺及卡尺分別測量播種36 d的幼苗株高、主蔓直徑、頂葉長度、頂葉寬度。
播種后16 d后,未使用發(fā)酵物浸種的對照種子發(fā)芽率為55%,發(fā)酵物浸種的種子發(fā)芽率為70%(圖1),發(fā)芽率提升15%。播種36 d后,對照組和處理組的葉片數(shù)量、株高、主蔓直徑、頂葉長寬均有明顯差異(圖2)。具體指標(biāo)情況見表1,其中葉片數(shù)量增加2~3片,株高提升5~10 cm,主蔓直徑提升0.1~0.3 cm,葉片長度提升1~2 cm,葉片寬度提升1 cm。
圖1 播種16 d后種子發(fā)芽率
表1 砧木幼苗生長情況
圖2 播種36 d后幼苗生長發(fā)育情況
果樹噴施后,在營養(yǎng)生長階段,樹體生長勢(圖3)顯著高于對照組,主蔓和側(cè)蔓的數(shù)量、健壯程度均優(yōu)于對照組,功能葉片綠色程度也優(yōu)于對照組。果實(shí)發(fā)育時期,處理組果實(shí)發(fā)育時期表皮光滑、圓潤,對照組果實(shí)表皮有發(fā)育遲緩和皺斑表現(xiàn),處理組和對照組的果型大小未有明顯差異。
圖3 樹體生長和果實(shí)發(fā)育情況
果實(shí)坐果成功后處理組的果實(shí)成熟期較對照組提前5~7 d(圖4)。果實(shí)采后自然條件存儲3 d后,對照組果皮皺縮,明顯有失水表現(xiàn);而處理組表皮光滑,未有皺縮表現(xiàn)(圖5)。
圖4 果實(shí)成熟期情況對比
圖5 果實(shí)采后儲存3 d后情況對比
本研究利用發(fā)酵液浸泡百香果種子后,萌發(fā)率和幼苗的生長健壯程度均有較大的提高,對百香果生產(chǎn)具有較好的借鑒意義。有學(xué)者研究不同處理方法對百香果種子萌發(fā)的影響,其中利用65℃溫水浸泡24 h萌發(fā)率達(dá)57.78%,略高于本研究對照組的發(fā)芽率;赤霉素濃度為400 mg/L時發(fā)芽率高達(dá)81.11%,最適發(fā)芽溫度為28~35℃[11],對本研究進(jìn)一步優(yōu)化和細(xì)化相關(guān)操作方案具有重要的指導(dǎo)意義。例如,發(fā)酵液濃度和浸泡溫度的優(yōu)化和分析利用,可能會進(jìn)一步大幅度提高發(fā)芽率,在生產(chǎn)上能發(fā)揮更大的效益。也有學(xué)者采用硝酸鈣[12]、濃硫酸[11]、赤霉素和硝酸鉀[13]等各種藥劑對種子進(jìn)行處理,不同的濃度和使用條件對種子萌發(fā)具有促進(jìn)作用,但應(yīng)用到生產(chǎn)實(shí)際中可能還需要更多的探索。
通過利用發(fā)酵液噴施植株后發(fā)現(xiàn)其能促進(jìn)百香果樹體的生長和發(fā)育,對百香果的產(chǎn)業(yè)發(fā)展具有較大的參考利用價值;特別是增強(qiáng)了葉片的深綠程度,推測是促進(jìn)葉綠體數(shù)量的增加,通過光合作用提高養(yǎng)分積累,促進(jìn)百香果健康生長。相對于通過增加葉面肥等手段使得植株被動接受養(yǎng)分,這種通過促進(jìn)植株自身的生長和健壯來實(shí)現(xiàn)所需營養(yǎng)的合成和積累的方法,則顯得更具推廣利用價值,特別是可以減少肥料的使用,符合國家減肥減藥的政策,對環(huán)境更友好。進(jìn)一步的果實(shí)采后研究發(fā)現(xiàn),相對于對照,各處理能促進(jìn)果實(shí)成熟,從而縮短生長周期,提早上市。對于果樹來說,提早上市可能更具市場價格優(yōu)勢。更重要的是,施用了發(fā)酵液后,果皮沒有明顯皺縮,表現(xiàn)出明顯的保水保鮮功能,延長了貨架期、運(yùn)輸期和保存期。有研究顯示,通過物理低溫耐儲性處理也能取得較好的保鮮效果[14],這2種方式都不是通過化學(xué)藥劑進(jìn)行保鮮處理,均符合果實(shí)的綠色健康有機(jī)需求,具有較好的推廣利用前景。另外,根據(jù)試驗(yàn)基地提供的投入預(yù)算分析,發(fā)酵液制作的商品需1 500倍稀釋浸種,5 000倍的稀釋用于幼苗期葉面噴施,2萬棵種子投入約5~8元;大田噴施需稀釋3 000倍,預(yù)計(jì)只需投入50~60元/(畝·批),投入成本低,且經(jīng)濟(jì)效益提升顯著,投入產(chǎn)出效果較好。