牛自勉,阎和建,赵海亮
(1.山西省农业科学院现代农业研究中心,山西太原030031;2.山西省农业厅果树工作总站,山西太原030001;3.平陆县黄河果业开发有限公司,山西平陆044060)
山西省地处黄土高原地区,海拔高,昼夜温差大,利于果实品质发育,但梨树也经常面临花期冻害等问题。近年来,受环境大气候的影响,山西省梨树花期低温与变温日渐频繁,已经成为影响当地梨树生产的突出因子。
为了减少不良外界环境条件对果树授粉的影响,近年来,国内一方面通过果树授粉组合的筛选来提高梨树坐果率[1-2],另一方面则通过相关授粉技术的研究来解决问题[3]。本研究以梨树液体授粉为基础,进行了授粉稳定剂的筛选研究。
试验于2005—2008年在山西晋中梨树产区太谷、祁县以及北京昌平进行。供试的梨树品种包括酥梨、晋蜜梨、幸水梨和黄金梨。试验地位于盆地以及周边丘陵地区,土壤为沙壤或中壤土。试验树为9~12年生,果园株行距为4 m×5 m。试验3株为一小区,重复3次。
液体授粉试验的花粉采用红香酥和杜梨的混合花粉(分别为50%)。授粉试验过程中,通过与平陆县黄河果业开发有限公司合作,研究制作了脱药机、初筛机、精筛机、风选机等设备,为液体授粉试验制备了统一标准的花粉。
本试验液体授粉稳定剂的筛选,以国内天然稀土为基本成分,通过物理处理和组合试验,并通过液体细胞渗透势的测定,最终在7个样品中筛选出A1,A2,A3共3种稳定剂进行试验。
以液体授粉溶液为对照(CK),其配制采用常规液体授粉成分,即混合花粉25 g、蔗糖500 g、硼肥10 g,对水10 kg。几个稳定剂处理配制时,其溶液基本成分与对照相同,分别加入了稳定剂A1,A2,A3进行单因子对比试验。坐果率分别于花后10 d和采收前5 d调查。
为了探讨常规液体授粉坐果率波动的原因,配制了常规液体授粉悬浊液,每隔20 min进行一次液体花粉萌发播种试验(图1)。结果表明,用常规液体授粉悬浊液处理的花粉,随着播种时间的推移,花粉萌发率递减。在悬浊液配制后的0~20 min,花粉萌发率基本稳定,为88.5%~89.3%。其后,花粉萌发率急剧下降,到60 min时萌发率仅为24.7%,到100 min时基本失去萌发活性。因此,目前采用的液体授粉由于悬浊液中花粉活性时间较短,在授粉操作时间上有一定的局限性。
在液体授粉悬浊液中加入稳定剂A2后,花粉萌发明显不同(图1)。试验结果表明,加入A2稳定剂后延长了液体授粉的有效作用时间。试验到100 min时,对照常规液体授粉处理的花粉萌发率已经降到3.6%,基本失去正常授粉能力,而A2处理的花粉萌发率为59.2%,可以满足生产上对液体授粉的花粉萌发率要求。
2005年花期进行了液体授粉稳定剂的田间坐果试验(表1)。结果表明,在山西省晋中地区的酥梨盛果期果园,液体授粉悬浮液中加入稳定剂后不同程度地提高了酥梨坐果率。在太谷试验地,A2处理花后坐果率最高,达到65.1%,显著高于其他处理和对照,包括人工点授粉对照;同时A3处理也显著高于对照,与人工点授粉相近。在祁县试验地,A2,A3和A1处理花后10 d坐果率均显著高于对照,并不同程度地高于人工点授粉处理。
从不同试验地采前调查结果来看,几种稳定剂处理后均显著提高了酥梨采收期的坐果率。其中,A2处理坐果率最高,A3和A1次之,坐果率达到20.8%~36.5%,为液体授粉的应用奠定了技术基础。
表1 几种人工授粉稳定剂对酥梨坐果的影响(2005,山西晋中)
从统计数据来看,就花后10 d坐果率而言,当年3种授粉稳定剂在不同地区的平均值为54.97%,比对照(32.05%)增加了22.92个百分点;就采前5 d坐果率而言,稳定剂处理的平均值为27.13%,比对照(15.10%)增加了12.03个百分点。
为了进一步比较液体授粉稳定剂的处理效果,2006年以来分别在北京市和山西省中部地区进行了不同梨树品种的扩大试验。
在北京市昌平区,通过酥梨、黄金梨和幸水梨的授粉试验表明,几种类型稳定剂均明显提高了处理树的坐果率。从花后处理效果来看,A2处理坐果率最高,A3,A1次之,3个处理均高于对照(表2)。采收期的调查结果与花后调查呈现类似的规律。
在山西省文水县,由于当地果园授粉树极少,酥梨的坐果普遍较少,花后平均花序坐果率通常低于10%。从2005年开始实施酥梨液体授粉预备试验,其中A2稳定剂处理的花后平均坐果率达到37.3%。2008年以酥梨、晋蜜梨和黄金梨进行了比较试验,几种类型稳定剂均明显提高了处理树的花后坐果率和采前坐果率(表3)。
表2 几种稳定剂对梨树不同品种坐果率的影响(2006,北京)
表3 几种稳定剂对梨树不同品种坐果率的影响(2008,山西文水)
近年来,国内外围绕提高梨树坐果率问题进行了不少研究和技术改进[1-5]。在液体授粉方面,通过采用添加硼砂、硼酸、氯化钙、蔗糖等营养物质,改善了坐果期间的营养条件,一定程度上提高了梨树的坐果率[6-7]。但是,由于梨树授粉期间花粉活性有效时间较短,影响因子较多[8],所以,授粉结果往往波动比较大,一定程度上限制了其在生产上的应用。
为了提高梨树坐果率,本试验在现有液体授粉的基础上,引入了多种类型天然物质作为稳定剂[9],以延长液体授粉溶液中花粉活性为突破口进行提高坐果率研究;并在以往液体授粉工作的基础上进一步扩大了试验范围,显著提高了梨树花后坐果率和采前结果率,进一步提高了果园最终产量,为我国梨树人工授粉开辟了有效的技术途径。
[1] 王小元,康黎芳,王云山,等.6个枣品种最佳授粉组合的研究[J].山西农业科学,2002,30(3):45-48.
[2] 马光跃,申仲妹,陈红玉,等.不同品种授粉对酥梨幼果发育的影响[J].山西农业科学,2006,34(3):36-37.
[3] 王尧,王玖瑞,刘孟军,等.枣树不同杂交组合花粉萌发情况的荧光显微观察 [J].华北农学报,2008,23(增刊):46-49.
[4] ZhangS L,Chen D X,KangL,et al.Effects of mediumcomponents and pH on pollen germination and tube growth in pear[J].Acta Botanica Boreali-Occidentalia Sinica,2005,25 (2):225-230.
[5] Singh A K,Mann S S,Raghbir Singh.Studies on pollen characteristics and pollination in relation to fruit set in different pear cultivars[J].Indian Journal of Horticulture,2004,61(4):352-353.
[6] 付文林.砀山酥梨液体授粉试验 [J].中国果树,2005(1):55-56.
[7] 谢深喜,罗先实,吴月嫦,等.GA3,2,4-D,B和蔗糖对梨花粉生活力及花粉生长速度的影响 [J].果树学报,2004,21(4):289-294.
[8] 李大志,谢深喜.湖南主要梨品种花粉生活力的研究[J].湖南农业大学学报,1999,25(3):184-187.
[9] 牛自勉,阎和建.梨树液体授粉稳定剂与营养剂的综合效应[J].中国农学通报,2008,24(10):377-380.