張 舵,劉 成,劉有春,魏 鑫,楊艷敏,孫 斌,劉修麗,高樹清,王宏光,李嘉琦
(遼寧省果樹科學(xué)研究所,營口 115009)
藍(lán)莓又名越橘,是杜鵑花科越橘屬多年生果樹,果實(shí)為小漿果,口感細(xì)膩,酸甜適中,既可鮮食,亦可加工,含有豐富的維生素、花青苷等營養(yǎng)成分,具有強(qiáng)大的保健功能[1-2]。隨著人們對保健意識的提高,藍(lán)莓市場需求不斷擴(kuò)大,近年來我國藍(lán)莓栽培面積和產(chǎn)量增長迅猛,但仍然供不應(yīng)求,如何達(dá)到高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)一直是藍(lán)莓栽培生產(chǎn)的卡脖子問題[3]。由于不同藍(lán)莓品種的自交親和性有強(qiáng)有弱,由于花朵向下開口、風(fēng)媒授粉效果差、花期容易遇到低溫陰雨等惡劣天氣、自然環(huán)境中的飛蟲有限等原因?qū)е率诜鄄患?、坐果率和果?shí)品質(zhì)下降[4-7]。因此,選擇適宜的授粉方式對提高藍(lán)莓產(chǎn)量和品質(zhì)具有重要意義。前人已在獼猴桃[8]、梨[9]、海棠果[10]和藍(lán)莓[11-12]等果樹上進(jìn)行了不同授粉方式的相關(guān)研究,表明不同授粉方式對坐果率及果實(shí)品質(zhì)有顯著影響。龍世林等[13]研究表明,采用不同品種的花粉進(jìn)行人工授粉可提高芭爾德溫兔眼藍(lán)莓的坐果率。李菊馨等[14]研究結(jié)果得出,人工異花授粉可以明顯提高密斯蒂藍(lán)莓坐果率,不同授粉方式對其果實(shí)品質(zhì)的影響較小,不同品種搭配種植可以提高藍(lán)莓坐果率。趙東緒等[15]研究得出,不同授粉方式對藍(lán)莓坐果率和果實(shí)品質(zhì)均有影響,但對不同品種果實(shí)品質(zhì)的影響存在差異。以上關(guān)于藍(lán)莓不同授粉方式的相關(guān)研究都是以適合南方種植的南高叢藍(lán)莓和兔眼藍(lán)莓為試驗(yàn)材料,以適合在北方種植的北高叢藍(lán)莓和半高叢藍(lán)莓為試驗(yàn)材料的相關(guān)研究還未見報(bào)道。我國北方藍(lán)莓產(chǎn)業(yè)近年來有著強(qiáng)而有力的進(jìn)步,發(fā)展前景可觀,但生產(chǎn)中授粉也會受到不良因素的影響,導(dǎo)致果實(shí)產(chǎn)量和品質(zhì)下降,因此,在北方開展藍(lán)莓不同授粉方式的研究十分重要。筆者在我國藍(lán)莓主產(chǎn)區(qū)遼寧地區(qū),以1 個(gè)北高叢藍(lán)莓品種和1 個(gè)半高叢藍(lán)莓品種為試驗(yàn)材料,通過設(shè)置不同的授粉方式,探究其對藍(lán)莓坐果率和果實(shí)品質(zhì)的影響,以期篩選出最佳的授粉方式,為藍(lán)莓在我國北方的栽培和育種提供參考。
試驗(yàn)連續(xù)2 年在遼寧省果樹科學(xué)研究所小漿果研究室藍(lán)莓基地進(jìn)行,試驗(yàn)地點(diǎn)位于遼寧省營口市熊岳鎮(zhèn),該地屬于溫帶海洋性季風(fēng)氣候,年平均氣溫8.2 ℃,平均年降水量750 mm,平均年日照時(shí)數(shù)2 450 h,無霜期178 d。試驗(yàn)冷棚地勢平坦,土壤為改良的沙壤土,肥力較高,土壤有機(jī)質(zhì)含量在6%以上,土壤pH 值在5 左右。行株距為1.8 m×1.2 m,肥水條件和管理水平均較高。
試驗(yàn)材料為5 年生北高叢藍(lán)莓品種藍(lán)豐和半高叢藍(lán)莓品種北陸,每個(gè)品種各選擇4 株樹體健壯、長勢一致、結(jié)果正常、無病蟲害的植株。試驗(yàn)用果選擇果形端正、大小均勻、無病蟲害、無外傷的藍(lán)莓果實(shí)。
每株試驗(yàn)樹設(shè)置1 種授粉方式,于藍(lán)莓花大蕾期選取30 個(gè)中等以上長度的結(jié)果枝,每個(gè)結(jié)果枝上留取10 個(gè)含苞待放的花蕾,其余花蕾剪掉并掛牌標(biāo)記。試驗(yàn)共設(shè)置4 種授粉方式:直接套網(wǎng)袋,自交和風(fēng)媒授粉;人工自花授粉,用鑷子去除花瓣和雄蕊,授相同品種的花粉后套紙袋;人工異花授粉,用鑷子去除花瓣和雄蕊,授對應(yīng)品種的花粉后套紙袋;自然授粉。授粉2 周后拆掉紙袋,換上網(wǎng)袋,授粉4 周后統(tǒng)計(jì)每株樹掛牌枝條上的坐果數(shù),計(jì)算坐果率,3 次重復(fù)。待果實(shí)完全成熟時(shí),按各品種的不同授粉方式采摘果實(shí),做好標(biāo)記,帶回實(shí)驗(yàn)室放入4 ℃冰箱保存,用于果實(shí)品質(zhì)的測定。
①采用電子天平稱量單果重;采用數(shù)顯游標(biāo)卡尺測量果實(shí)縱徑、橫徑,并計(jì)算果形指數(shù);采用計(jì)數(shù)法測定種子數(shù),以上指標(biāo)每個(gè)品種各授粉方式均為3 次重復(fù),每次重復(fù)測定20 個(gè)果實(shí),取平均值。②采用漿果專用便攜式硬度計(jì)測定硬度,3 次重復(fù),每次重復(fù)測定20 個(gè)果實(shí),取平均值。③利用日本ATAGO(PAL-1)藍(lán)莓專用數(shù)顯折光儀測定可溶性固形物含量,3 次重復(fù),每次重復(fù)測定20 個(gè)果實(shí),取平均值。④采用蒽酮比色法測定可溶性糖含量,3次重復(fù)。⑤稱取5.0 g 藍(lán)莓果實(shí)放入破壁機(jī)中,加250 mL 純凈水打勻果實(shí),取1 mL 溶液,利用日本ATAGO(PAL-1)藍(lán)莓專用數(shù)顯折光儀測定可滴定酸含量,3 次重復(fù),每次重復(fù)測定20 個(gè)果實(shí),取平均值。⑥采用2,6-二氯靛酚滴定法測定維生素C 含量,3 次重復(fù)。
采用Excel 2016 軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與制圖,采用DPS 軟件進(jìn)行差異顯著性分析和相關(guān)性分析。
由圖1 可以看出,不同授粉方式對2 個(gè)藍(lán)莓品種坐果率的影響基本一致,均表現(xiàn)為:人工異花授粉>人工自花授粉>自然授粉>直接套網(wǎng)袋,且4種授粉方式的坐果率之間均差異顯著。北陸人工異花授粉和人工自花授粉的坐果率分別為77.33%、62.00%,均顯著高于自然授粉(51.67%),分別提高25.66、10.33 個(gè)百分點(diǎn);藍(lán)豐人工異花授粉和人工自花授粉的坐果率分別為93.33%、73.33%,均顯著高于自然授粉(67.33%),分別提高26.00、6.00個(gè)百分點(diǎn)。2 個(gè)藍(lán)莓品種直接套網(wǎng)袋的坐果率均最低,北陸僅為6.67%,藍(lán)豐僅為22.67%。
由表1 可以看出,北陸人工異花授粉的單果重、果實(shí)縱徑、果實(shí)橫徑和種子數(shù)均顯著高于其他授粉方式,分別為2.23 g、12.18 mm、16.47 mm、78.0個(gè),其果形指數(shù)與其他授粉方式無顯著差異;藍(lán)豐人工異花授粉的單果重、果實(shí)縱徑、果實(shí)橫徑和種子數(shù)均顯著高于其他授粉方式,分別為3.07 g、13.64 mm、18.57 mm、85.2 個(gè),其果形指數(shù)與其他授粉方式無顯著差異。北陸人工自花授粉的單果重和種子數(shù)均顯著高于自然授粉,分別為1.91g 和62.8 個(gè),果實(shí)縱徑、果實(shí)橫徑和果形指數(shù)與自然授粉均差異不顯著;藍(lán)豐人工自花授粉的單果重顯著高于自然授粉,為2.53 g,其他指標(biāo)與自然授粉均差異不顯著。2 個(gè)藍(lán)莓品種直接套網(wǎng)袋的果形指數(shù)與其他授粉方式無顯著差異,但其他指標(biāo)均顯著低于其他授粉方式,北陸和藍(lán)豐直接套網(wǎng)袋的單果重分別為0.75、0.87 g,種子數(shù)分別為2.5、3.5 個(gè),可見,直接套網(wǎng)袋的坐果率和果實(shí)外觀品質(zhì)已經(jīng)不能滿足藍(lán)莓基本生產(chǎn)需求,因此其果實(shí)內(nèi)在品質(zhì)不再測定。
表1 不同授粉方式對藍(lán)莓果實(shí)外觀品質(zhì)的影響
由表2 可以看出,2 個(gè)藍(lán)莓品種的各果實(shí)內(nèi)在品質(zhì)指標(biāo)在人工自花授粉和自然授粉之間均差異不顯著,人工異花授粉的硬度與人工自花授粉和自然授粉均差異不顯著,但其他指標(biāo)均與人工自花授粉和自然授粉存在顯著差異。2 個(gè)藍(lán)莓品種的可溶性固形物、可溶性糖含量均在自然授粉中最高,北陸的可溶性固形物、可溶性糖含量分別達(dá)17.49%、16.78%,藍(lán)豐分別達(dá)13.39%、12.87%。北陸、藍(lán)豐的可滴定酸含量均在人工異花授粉中最低,分別為0.56%、0.81%,且均與其他授粉方式差異顯著。北陸、藍(lán)豐的維生素C 含量均在人工異花授粉中最高,分別達(dá)111.00、127.70 mg/kg,且均與其他授粉方式差異顯著。
表2 不同授粉方式對藍(lán)莓果實(shí)內(nèi)在品質(zhì)的影響
如表3 所示,坐果率與單果重、種子數(shù)均呈極顯著正相關(guān),相關(guān)系數(shù)分別為0.78、0.80;坐果率與可溶性固形物、可溶性糖含量均呈顯著負(fù)相關(guān),相關(guān)系數(shù)分別為-0.70、-0.64。單果重與種子數(shù)呈極顯著正相關(guān),相關(guān)系數(shù)為0.83;單果重與可溶性固形物、可溶性糖含量均呈顯著負(fù)相關(guān),相關(guān)系數(shù)分別為-0.69、-0.66。果實(shí)縱徑與果實(shí)橫徑呈顯著正相關(guān),相關(guān)系數(shù)為0.62;果實(shí)縱徑與可溶性固形物、可溶性糖含量均呈顯著負(fù)相關(guān),相關(guān)系數(shù)分別為-0.72、-0.71。果實(shí)橫徑與可溶性固形物、可溶性糖含量均呈顯著負(fù)相關(guān),相關(guān)系數(shù)分別為-0.68、-0.71。種子數(shù)與可溶性固形物、可溶性糖含量均呈顯著負(fù)相關(guān),相關(guān)系數(shù)分別為-0.68、-0.65。可溶性固形物含量與可溶性糖含量呈顯著正相關(guān),相關(guān)系數(shù)為0.83。
表3 藍(lán)莓坐果率和果實(shí)品質(zhì)指標(biāo)相關(guān)性分析
果樹栽培生產(chǎn)的根本目標(biāo)是提高果實(shí)產(chǎn)量和品質(zhì),從而獲得最大的經(jīng)濟(jì)效益[16]。授粉方式對藍(lán)莓坐果率、果實(shí)品質(zhì)均有影響,因此選擇適合的授粉方式是提高藍(lán)莓產(chǎn)量和果實(shí)品質(zhì)的重要方法。本試驗(yàn)中,不同授粉方式對藍(lán)莓坐果率的影響差異顯著,這與王宏偉等[17]在梨上的研究結(jié)果一致。2 個(gè)藍(lán)莓品種人工自花授粉和人工異花授粉的坐果率均顯著高于其他授粉方式,說明人工授粉可明顯提高藍(lán)莓坐果率。不同的人工授粉方式對藍(lán)莓坐果率的影響也不同,2 個(gè)藍(lán)莓品種坐果率均在人工異花授粉中最高,因此,人工異花授粉是提高坐果率最有效的方法。直接套網(wǎng)袋的北陸坐果率僅有6.67%,藍(lán)豐坐果率僅有22.67%,說明自交結(jié)實(shí)和風(fēng)媒授粉的坐果率極低。以上不同授粉方式對藍(lán)莓坐果率的影響與龍世林等[13]的研究結(jié)論一致。
在本試驗(yàn)研究中,各授粉方式下2 個(gè)藍(lán)莓品種的果形指數(shù)均無顯著差異,均屬于扁圓形,這與李菊馨等[14]的觀點(diǎn)一致。2 個(gè)藍(lán)莓品種的單果重、果實(shí)縱徑、果實(shí)橫徑和種子數(shù)均在人工異花授粉中最高,與其他授粉方式差異顯著,表明人工異花授粉方式可顯著提高藍(lán)莓單果重和果實(shí)大小。人工自花授粉方式下,2 個(gè)藍(lán)莓品種的單果重、果實(shí)縱徑、果實(shí)橫徑和種子數(shù)均高于自然授粉,其中單果重與自然授粉差異顯著,果實(shí)縱徑、果實(shí)橫徑與自然授粉差異不顯著,表明人工自花授粉對提高藍(lán)莓單果重的效果明顯,對提高果實(shí)大小的效果不明顯。直接套網(wǎng)袋方式下,2 個(gè)藍(lán)莓品種的果實(shí)外觀品質(zhì)較差,且坐果率也極低,遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足生產(chǎn)上的基本要求,達(dá)不到商品果的規(guī)格,可能是由于授粉不充分導(dǎo)致果實(shí)種子數(shù)急速降低,種子中含有的促進(jìn)果實(shí)發(fā)育的激素含量也隨之減少,最終導(dǎo)致果實(shí)不膨大[18-21]。
本研究結(jié)果表明,不同授粉方式對2 個(gè)藍(lán)莓品種果實(shí)硬度均無顯著性的影響,這與焦云等[22]的研究結(jié)果相似。高維生素C 含量、高糖、低酸、口感甜是比較突出的藍(lán)莓果實(shí)優(yōu)良性狀[23],本試驗(yàn)中人工自花授粉和自然授粉的果實(shí)內(nèi)在品質(zhì)之間差異不顯著,表明人工自花授粉不能提高藍(lán)莓果實(shí)內(nèi)在品質(zhì),而人工異花授粉方式下,2 個(gè)藍(lán)莓品種的維生素C 含量與自然授粉相比均顯著提高,雖然可溶性固形物、可溶性糖含量與自然授粉相比均略有降低,但北陸和藍(lán)豐的可溶性固形物、可溶性糖含量仍然很高,完全可以滿足生產(chǎn)上對藍(lán)莓商品果含糖量的要求,而可滴定酸含量與自然授粉相比有所降低,說明人工異花授粉可以使藍(lán)莓果實(shí)的優(yōu)良品質(zhì)特性完全體現(xiàn)出來,顯著提高果實(shí)內(nèi)在品質(zhì)。
藍(lán)莓果實(shí)品質(zhì)指標(biāo)相關(guān)性可為品種及雜交后代的選擇提供依據(jù)[24]。從本試驗(yàn)結(jié)果和相關(guān)性分析結(jié)果中可發(fā)現(xiàn),人工授粉的坐果率較高,單果重也較大,種子數(shù)也較多,這可能是因?yàn)槿斯な诜郾容^充分,果實(shí)發(fā)育較好,表明人工授粉可以提高果實(shí)產(chǎn)量[25]。單果重、果實(shí)縱徑、果實(shí)橫徑和種子數(shù)均與可溶性固形物、可溶性糖含量呈顯著負(fù)相關(guān),這可能是由于隨著果實(shí)單果重和種子數(shù)的增加,影響了果實(shí)可溶性固形物和可溶性糖的積累,這與劉有春等[24]在藍(lán)莓上和黃金鳳等[26]在蘋果上的有關(guān)研究結(jié)果一致。
綜上所述,不同授粉方式對藍(lán)莓坐果率和果實(shí)品質(zhì)的影響程度不同,可能是由于授粉程度和花粉不同。人工異花授粉方式下,藍(lán)莓坐果率最高,果實(shí)品質(zhì)最優(yōu),雖然人工授粉在藍(lán)莓大面積栽培上的效率低,但仍可以在少量盆栽種植及育種工作中發(fā)揮重要作用。而大規(guī)模栽培中可以通過配置不同品種授粉樹和蜜蜂授粉來達(dá)到人工異花授粉的效果,以便降低生產(chǎn)成本和提升經(jīng)濟(jì)效益。至于不同品種授粉樹對藍(lán)莓坐果率及果實(shí)品質(zhì)是否有影響還需要深入研究,更好地為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)服務(wù)。