王召元,李永红,常瑞丰,刘国俭,陈 湖
设施桃果实品质的影响因素及改善措施
王召元,李永红,常瑞丰,刘国俭,陈 湖*
(河北省农林科学院昌黎果树研究所 066600)
近几年,桃设施栽培发展迅速,改善了果品淡季的市场供应,为农业供给改革起到了积极作用。但是设施桃风味偏淡、可溶性固形物含量低,果实综合品质显著低于露天栽培,严重影响了设施桃产业的健康发展。
1.1 光环境对设施桃果实品质的影响 光是植物进行光合作用的能源,影响植物的光合作用和光合产物的分配和转化。弱光是设施生产的最大影响因素。据研究,由于棚膜的遮挡,设施内平均光照强度较露地光照强度降低34.23%~52.54%,远远低于桃树正常生长的水平[1],设施内曙光油桃日平均光合速率只有露地的82.75%[2]。弱光可降低桃叶绿体内的电子传递速率,影响叶片光合产物的生产能力,使光合产物总量减少,同化产物输出速度和输出量降低[3]。弱光条件下,新梢叶片的光合产物大部分输送给附近的果实,远处果实利用的就比较少,导致采收期单果质量、单果体积降低,着色变差[4]。桃果实发育早期受弱光影响小,后期影响大。设施弱光环境下,果实体积、单果质量、可溶性总糖、维生素C含量降低,而可滴定酸、淀粉、干物质和可溶性蛋白含量升高[5]。通过两种棚膜的对比试验我们发现,由于涂覆型消雾无滴膜比内添加型消雾无滴膜具有更好的紫外线-B透过率及保温保湿效果,设施内光照强度更高,更利于桃的生长以及糖、淀粉等的合成,提高糖酸比[6]。
1.2 CO2对设施桃果实品质的影响 设施内CO2浓度日变化幅度远大于露地,CO2浓度常常较低,且不能及时恢复,影响设施桃光合作用。盛花期后,设施内白天CO2浓度多处于0.008%~0.020%,显著低于大气CO2浓度(0.034%),在天气晴好、通风受阻时,桃树的光合作用主要受CO2匮乏所限制[7]。通过施CO2肥,可提高油桃果实的单果质量、可溶性糖、可溶性固形物、干物质含量、维生素C含量以及糖酸比[8]。
1.3 高温高湿环境对设施桃果实品质的影响 由于设施桃处于相对密闭状态,设施内湿度明显高于露地,平均湿度一般在90%左右,导致上部叶片蒸腾拉力减弱,树体对矿质营养的吸收与运输下降,影响了树体内部生化过程和物质合成[9]。晴天不及时通风,设施内温度经常达到30℃以上。经常出现白天温度过高,夜间温度过低的现象,严重影响了果实后期的品质发育。此外,温度高、湿度大和光照弱,导致桃树枝梢虚旺徒长,消耗大量营养,造成果实营养积累少,品质降低[1]。
1.4 不合理施肥对设施桃果实品质的影响 针对设施桃的生长发育规律,不同阶段应施用不同配比的肥料。生产中,氮肥用量较大,磷、钾、钙肥用量小,导致土壤结构被破坏,生态条件恶化,地力下降,地上部树体的正常生长受到阻碍。在缺氮的条件下适当施用氮肥,可以提高果实产量和含糖量,但是过量施用氮肥,会引起树体生长过旺、果皮粗厚、着色延迟、含糖量减少、总酸升高,果实品质下降[10]。
1.5 植物生长调节剂对设施桃果实品质的影响 植物生长调节剂效果显著,目前在设施桃园中得到了广泛应用。如使用生长抑制剂促进枝条花芽分化,花期喷布赤霉素等提高坐果率,幼果期喷布吡效隆等增大果个。但果农为追求经济利益,使桃提早成熟上市,植物生长调节剂的使用次数和浓度超过了合理水平,甚至代替肥料,导致树体养分不足、叶片老化,植株早衰、果实品质降低[11]。在天津水蜜桃上喷布不同浓度的多效唑后,虽然能提高果实硬度和单果质量,但果实的可溶性固形物和着色指数均有所降低,降低幅度分别为5.99%和4.92%,果实风味下降[12]。滥用植物生长调节剂已成为设施桃较露地桃品质降低的重要原因。
设施桃的品质是由内、外因素共同决定的,选用优良品种,采取合理技术措施,改善设施内生态条件,提高树体光合效率,促进营养合理分配与转化,是提高设施栽培桃果实品质的有效途径。
2.1 选择适宜设施栽培的优质桃品种 适应设施栽培的桃品种一般应具有早熟、花粉量大、自花结实率高、生育期短、需冷量低、综合性状优良,树势中庸、耐贮运、耐湿、耐弱光、优质丰产和适于鲜食等性状[9]。果实风味淡的品种即使采用高水平的管理措施,品质也不会有太大改善,因此生产上应选择低高糖低酸或高糖高酸、风味浓郁、品质优良的品种作主栽品种[13],如中油13、中油16、中油19、黄金蜜1号、中桃红玉等,
2.2 改善设施内生态条件,提高树体光合效率 不利的设施环境条件下,光合效率低下,光合产物少,果实营养积累不足,制约了设施桃果实品质的提高。因此必须采取针对性措施提高设施桃的光合效率。
2.2.1 改善光照条件 为了利于采光,温室的方位以正南或南偏东 3~5°为宜,尽量减少立柱支架,扩大采光面[13];棚膜一定要采用高透光率的无滴膜,并定期清洁棚膜上的尘土;天气晴朗时,早上要尽早收起草帘,延长采光时间;在后墙铺挂反光膜、行间铺反光膜;人工补光,每天补光3~4h,显著提高株、行间光照强度;果实发育后期,进入4、5月份,温度较高,可以撤去棚膜,使果实接受自然光,可显著提高可溶性糖含量、果实硬度、糖酸比和蔗糖比例,改善品质[14]。据研究[15,16],紫外线-B辐射能有效抑制设施桃树新梢生长,提高结果枝组的氮素利用率,提高果实发育期同化物质向果实分配[17],进而提高果实品质。因此设施桃果品生产中适量补充外源紫外线-B辐射,可以起提高果实可溶性固形物、可溶性糖和单果质量的作用。目前市场上有高紫外线-B透过率的专用棚膜销售。
2.2.2 提高设施内 CO2浓度 设施内增加 CO2浓度是增产的重要手段之一,通过CO2加富处理,能够较大幅度提高08:00-12:00的光合速率和光能利用率,日平均光合速率比对照提高25.90%,生物量(未含果实)增加 12.40%,设施内桃树生长健壮,叶片肥厚,比叶重(SLW)增大,树体生物量增加,单果质量、单株产量、可溶性糖、可溶性固形物、维生素C含量均有显著提高[7]。天气晴好时,只要温度适宜,要及时通风换气,增加CO2浓度;有机肥发酵时可释放出CO2,667m2施用腐熟优质有机肥5000kg左右;设施果树CO2施肥推荐的适宜浓度为800~900L/L,800L/L的施肥浓度是最经济的。667m2施用固体CO2气肥30~40kg,或利用碳酸氢氨和稀硫酸的化学反应放出 CO2气体进行施肥,根据温室的体积,计算所需碳酸氢氨的量,从而控制CO2气体的释放量和施肥浓度,来调节设施内的 CO2浓度[18]。
2.2.3 加强温室管理,合理调控温湿度 桃果实发育后期,高温有利于光合作用和糖分积累;温度较低时,形成大量的苹果酸,造成全糖含量少[19]。因此,桃二次膨大后期,白天温度控制在25~28℃,夜间10~15℃。果实发育后期,白天温度控制在25~30℃。降低夜间温度,控制在8~10℃,增大昼夜温差,减少呼吸消耗,增加营养积累,促进着色[20],同时降低土壤水分,空气湿度不超过60%,防止枝条徒长[13]。
2.3 科学施肥,提高树体营养水平 有机肥富含桃树生长所需要的多种元素和有益微生物,能够改善土壤结构,提高土壤有机质,提高微生物的活性,释放CO2,利于土壤新陈代谢,减少生理病害。设施内应以圈肥、羊粪等有机肥为主,秋季落叶前施入。除秋季施用有机肥外,适期追肥也是营养调控的重要手段。幼果期以后追施适量的复合肥,要求低氮、高磷、高钾,果实膨大期追施磷钾复合肥。桃树对钾肥的需求量大,钾素对果实品质影响最为显著,施用钾肥不仅可以显著提高果实中可溶性固形物、可溶性糖、糖酸比、维生素C以及钾的含量,提高果实的内在品质,也可以提高果实的单果质量、着色指数,改善果实的外观品质,所以果实发育中后期要注重施用钾肥,有利于提高果实品质[21]。此外,施用钙肥,果实中蔗糖的积累显著提高,果实硬度、维生素C含量、糖酸比均比对照提高,果实裂核率降低,果实品质得到改善[22]。
2.4 合理应用植物生长调节剂 针对某些桃品种,由于树势强、坐果率低必须使用生长调节剂时,要掌握好浓度和使用次数,以最安全的用量获得最大的调节效果,严格按照说明使用。曹雄军等[23]研究表明乙烯、脱落酸、茉莉酸低浓度组处理巨玫瑰葡萄果实,可溶性固形物含量较对照组增高,而高浓度处理组则较对照组降低。其次要讲究使用时期,时期不同,产生的效果可能相反。在葡萄、骏枣上研究表明[24,25],在幼果膨大期使用生长素、GA3与脱落酸等,可促进糖转化为有机酸,而在果实缓慢生长期使用,则会抑制这一过程。因此,生产中通过栽培措施可以解决的问题,尽量不用生长调节剂,对成花容易、树势缓和的桃品种,通过适当的技术措施就能形成足够花芽,不必再喷施多效唑;对花粉量大、坐果率高的品种,不用坐果药,自然授粉就能保证产量。要谨慎使用植物生长调节剂,掌握好使用浓度和时期,防止污染土壤和影响果实品质。
2.5 控制产量,合理负载 通过对葡萄、梨、桃等的研究表明,不同的负载量对果实单果质量、可溶性固形物、着色度等均影响较大。通过调整留果量,肥城桃平均单果增重82.4g,可溶性固形物含量比对照提高2.4%;降低负载量,胭脂桃的单果质量、着色度增大,可溶性固形物、可溶性糖、糖酸比升高[26,27]。当前设施桃产量过高,单果质量、糖含量等下降显著,果实品质低下。因此,应根据不同品种要求,考虑到树势、栽植密度、果个大小等综合因素,制定合理的产量标准,保证每株树负载合理,果实发育良好,品质佳,减产不减收。
果实风味淡、品质低一直是制约设施桃发展的因素,目前关于设施桃品质的研究时间尚短,深度不够。今后应在现有工作的基础上,针对存在的不足,重点加强以下几方面的研究:1)研制桃专用设施结构,开发新型覆盖材料和保温材料,优化设施内的生态条件。2)在现有优良品种进行评价的基础上,选育、引进易成花,耐弱光、低需冷量的高糖设施专用品种。 3)继续深入研究设施栽培条件下桃果实品质发育机理,明确树体各组织器官内养分的输送分配规律,为建立高效的设施桃施肥技术提供理论依据。
[1] 王志强,乔小金.提高设施桃、油桃果实品质的关键技术[J].果农之友,2005,12:16.
[2] 王志强,何方,牛良,等.设施栽培油桃光合特性研究[J].园艺学报,2000,27(24):245~250.
[3] JohnsonZ,BarberRT.Thelow-lightreductioninthequantumyieldofphotosynthesis:potentialerrorsandbiaseswhen calculatingthemaximumquantumyield[J].Photosynthesis Research,2003,75(1):85~95.
[4] 孔云,王绍辉,马承伟,等.轻度遮光对温室油桃结果枝光合碳同化物积累和分配的影响[J].农业工程学报,2007,23(3):169~173.
[5] 李中勇,高东升,钱稷,等.不同光环境对设施桃果实品质的影响[J].安徽农业科学,2009,37(21):9933~9934,9963.
[6] 陈修德,高东升,米庆华,等.不同棚膜对设施桃果实品质的影响[J].中国农学通报,2009,25(13):254~259.
[7] 王志强,何方,牛良,等.CO2施肥对大棚油桃光合作用及产量品质的影响[J].果树学报,2001,18(2):75~79.
[8] 任秋萍,张复君,李海云.不同技术措施对设施油桃果实品质的影响[J].北方园艺,2007(11):110~ 112.
[9] 温吉华,高坤金,孙秀丽.设施栽培中果品质量下降的原因及其对策[J].西北园艺,2004(06):22~23.
[10]赵智中,张上隆,刘拴桃,等.高氮处理对温州蜜柑果实糖积累的影响[J].核农学报,2003,17(2):119~122.
[11]冯孝严,孙乃波,王宝申.植物生长调节剂在桃树上应用应注意的问题[J].农业科技通讯,2015(5):301~303.
[12]杨振伟,徐晓波,陈湖,等.多效唑对天津水蜜桃生长发育影响的研究[J].华北农学报,1991,6(4):106~110.
[13]吴中侠,孙仁信,史德永,等.提高设施油桃果实品质的关键技术[J].现代园艺,2009(06):17.
[14]肖伟.早期褪除棚膜对设施桃果实品质及代谢机理的影响[D].泰安:山东农业大学,2013.
[15]陈修德.UV-B辐射强度和不同薄膜对设施桃树花果发育特性的影响[D].泰安:山东农业大学,2009.
[16]于妮娜,谭秋平,谭钺,等.UV-B辐射对设施桃结果枝15 N尿素吸收、利用及分配特性的影响[J].植物营养与肥料学报,2012,18(2):491 ~498.
[17]于妮娜,李冬梅,谭秋平,等.UV-B辐射对设施桃结果枝同化物转运和分配的影响[J].应用与环境生物学报,2013,19(1):157~163.
[18]侯新村.设施桃树CO2施肥效应及控施技术研究[D].泰安:山东农业大学,2002.
[19]高秋名.大棚环境因子对油桃果实品质影响研究[J].绿色科技,2011,24(8):108~111.
[20]冯孝严,李淑珍,石英,等.提高设施桃品质十项关键技术[J].西北园艺,2008(06):7~8.
[21]张绍阳,杨军,刘桂华.钾营养水平对艳光油桃果实品质的影响[J].安徽农业大学学报,2008,35(2):289~292.
[22]李中勇,高东升,王闯,等.土壤施钙对设施栽培油桃果实钙含量及品质的影响[J].植物营养与肥料学报,2010,16(1):191~196.
[23]曹雄军,谢太理,张瑛,等.植物生长调节剂对巨玫瑰葡萄夏果品质的影响[J].南方农业学报,2013,44(12):2049~2 052.
[24]王晶晶,陈奇凌,李铭,等.复合型植物生长调节剂对骏枣果实糖积累及蔗糖转化酶活性的影响[J].西南农业学报,2016,29(1):65~68.
[25]李鹏程,郁松林,符小发,等.GA3对葡萄果实糖积累及蔗糖代谢酶的影响[J].西北农林科技大学学报自然科学版,2011(10):177~183.
[26]王铤,詹成波.不同负载量对胭脂脆桃果实品质的影响[J].现代园艺,2012(23):6~7.
[27]庆莲,刘庆明,师法萍,等.肥城桃负载量对果实品质及树势的影响[J].落叶果树,2000(5):42.
S662.1
B
10.19440/j.cnki.1006-9402.2017.06.012
2017-08-10
河北省省级预算项目(F17R06006);国家现代桃产业技术体系项目(CARS-31-Z-03)
王召元(1981-),男,硕士,副研究员,主要从事果树栽培生理和育种研究。E-mail:wangzhaoyuan1981@sina.com.
*通讯作者:陈湖