喷施乙烯利对‘HAES900’澳洲坚果果实脱落和品质的影响

柳觐 陈丽兰 倪书邦 孔广红 马静 李玉宏 吴超 贺熙勇

摘 要 为解决澳洲坚果采收难和采收成本高的关键问题，以‘HAES900澳洲坚果成龄结果树为材料，在采收期分别喷施低浓度梯度（0.40、0.65、0.90 g/L）和高濃度梯度（0.80、1.30、1.80 g/L）的乙烯利溶液，对喷施乙烯利溶液后的落果率、果柄附着力和果实品质进行了调查和分析。结果表明，低浓度乙烯利对果实脱落有促进作用，但落果率达不到生产要求；喷施1.80 g/L的乙烯利溶液2周和4周后的落果率分别达到98.75%和100.00%，可满足生产要求；喷施浓度为0.80、1.30和1.80 g/L的乙烯利会使果柄附着力显著降低，且果柄附着力与落果率呈极显著负相关；果柄附着力可作为判断澳洲坚果适宜采收期的指标之一。采用本方法采收对壳果含水量、单壳果重、壳果平均横径、单果仁重、出仁率和一级果仁率等品质参数无显著影响，且可缩短澳洲坚果采收周期，降低采收成本。

关键词 澳洲坚果；乙烯利；果实脱落；果实品质

中图分类号 S664.9 文献标识码 A

Abstract In order to reduce the cost and difficulty of macadamia harvesting， the cultivar‘HAES900was used as material， the ethephon solution which at the low concentration gradients of 0.40 g/L， 0.65 g/L， 0.90 g/L and high concentration gradients of 0.80 g/L， 1.30 g/L， 1.80 g/L were sprayed on the macadamia tree in fruit maturation period， the fruit abscission rate after ethephon spraying were investigated， the fruit quality and adhesive force of fruit stem were determined. The results showed that the low concentration ethephon solution spraying can promote the macadamia fruit abscission， but the fruit abscission rate can not meet the production requirement. The fruit abscission rate of 2 weeks and 4 weeks after the ethephon solution spraying of 1.80 g/L were 98.75% and 100.00%， respectively. The adhesive force of fruit stem after spraying of high concentration gradients of ethephon solution were reduced significantly， the degree of correlation of the adhesive force of fruit stem and the fruit abscission rate was very significantly. The result indicated that the adhesive force of fruit stem could be used as the indicator to judge the suitable harvest time of macadamia. The water content of shelled nuts， single nut weight， average diameter of nuts， single kernel weight， kernel rate and first class kernel rate have not been affected by this method， the method could shorten the harvest period and reduce the harvest cost significantly.

Key words Macadamia spp.； ethephon； fruit abscission； fruit quality

doi 10.3969/j.issn.1000-2561.2017.02.002

澳洲坚果起源于澳大利亚，因其商业化栽培始于美国夏威夷，又称夏威夷果，为山龙眼科（Proteaceae）澳洲坚果属（Macadamia F.Muell）常绿乔木[1-2]。澳洲坚果果仁外形美观、 口感酥脆、香味浓郁，富含不饱和脂肪酸[3]和多种微量元素及维生素[4-5]，长期食用对降低心脑血管疾病的发生率有显著作用[6-7]，因此被作为一种高档坚果于上世纪70年代引入我国种植。经过几十年的发展，我国已成为世界上澳洲坚果种植面积最大的国家，目前国内主要种植区域为云南省[8-9]，此外广西、广东、贵州、四川等省区也有少量种植。品种‘HAES900是澳洲坚果光壳种（M. integrifolia）和粗壳种（M.tetraphylla）的杂交种，由美国夏威夷引进[10]，该品种长势旺盛，树形高大、产量性状和抗逆性状较好，已被国内多地作为主栽品种推广种植。但该品种果型较大，果柄粗壮，成熟后果实不易自然脱落，目前通常采用人工上树敲打的采收方式，果实采收难和采收成本高已成为阻碍其进一步推广应用的瓶颈因素。

果实脱落是植物果实成熟的典型标志，涉及到果柄组织与花梗组织间一系列复杂的细胞结构和组织结构变化，而乙烯则是启动和促进植物果实成熟的关键因子[11-12]，其中內源乙烯启动果实成熟，外源乙烯促进和加剧内源乙烯的合成从而促进果实成熟和脱落[13-14]。乙烯利是一种在pH>4时可释放乙烯的化学物质，因其在低pH值环境下的稳定性和易储运性，被作为植物生长调节剂广泛使用，目前我国在香蕉、芒果等大宗热带水果生产中采用乙烯利进行催熟已成为常规手段[15-16]。

国外研究者早在20世纪八九十年代就开展了使用乙烯促进澳洲坚果果实脱落的研究。Gallagher等在澳大利亚昆士兰州东南部的研究发现，施用乙烯利可促使澳洲坚果成熟果实集中脱落[17]；Kadman等的研究发现，喷施乙烯利可使澳洲坚果果实集中脱落，且不会影响树体生长和产量[18-19]；Trouchoulias的研究发现，浓度为1.60～2.0 g/L乙烯利溶液可用于澳洲坚果品种Own Choice的促落果采收[20]；Nagao等的研究发现，在果实成熟且起始自然落果时施用乙烯利促落果采收效果最好[21]。但由于同一作物在不同种植地的生长表现和物候期不同，在国内采用乙烯利进行澳洲坚果促落果采收的相关研究尚未见报道，该方法在国内使用的可行性亟待评估。

本研究以国内澳洲坚果主栽品种‘HAES900为试验材料，首次研究了喷施乙烯利溶液对该品种果实脱落和果实品质的影响，并首次对澳洲坚果果柄附着力进行了测定和分析，提出了一种可有效降低采收成本、缩短采收周期、提高采收效率的澳洲坚果采收方法，本研究可为国内澳洲坚果高效采收和产业可持续发展提供技术保障。

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 试验地点 试验于2013～2016年在云南省热带作物科学研究所澳洲坚果试验基地开展，试验基地位于东经100°46′42.24″，北纬22°00′50.40″，属于北热带和南亚热带湿润季风气候，年均气温18.6～21.9℃，年均降水量1 200～1 700 mm，试验基地为山地缓坡，土壤类型为红壤。

1.1.2 试验材料 选择品种‘HAES900生长健壮、丰产、无明显病虫害的成龄结果树作为试验材料。试验树树龄15年，株行距5 m×7 m，株高6～7 m，冠幅4.5～5 m，平均单株产量8～10 kg，开花期12月至翌年1月，成熟期8月下旬至9月下旬，每年修剪1次，施肥2次，按常规方式进行灌溉、除草等果园管理。

1.2 方法

配制浓度为0.40、0.65、0.90、0.80、1.30和1.80 g/L的乙烯利溶液，用NaHCO3调节溶液pH至7.0，同时加入0.1%的Silwet L-77或TritonX-100作为展着剂；采用小型电动喷雾器将上述乙烯利溶液均匀喷施至试验树体叶面，以所有叶片均被喷湿但尚不滴水为止，每株喷施量4～6 L，每个处理设3次重复，每个重复1株，以喷施清水作为对照，对照与处理树体的直线距离15 m以上，乙烯利溶液现配现用；喷施需在上午9 ： 00至下午13 ： 00进行，若喷施后4 h内下雨，需重新喷施。

喷施后立即清理树冠范围内的杂草，平整地面并用塑料布覆盖，每7 d收集落果1次，称重并计算落果率；每7 d采用HANDPI牌HP-30数显式推拉力计测定果柄附着力1次，每棵树3次重复，每个重复选取20个大小一致的果实（当树上果实总数少于60个时可酌情减少），按其自然生长方向固定花梗，确保拉力计受力方向与果柄方向保持平行，记录果柄与花梗分离瞬间的最大拉力值，取其平均值即为果柄附着力；将收集的果实人工脱皮后置于通风网床阴干，对壳果含水量、单壳果重、壳果平均横径、单果仁重、出仁率和一级果仁率等品质指标进行测定；喷施乙烯利溶液后，定期观测试验树落叶、抽稍、开花、座果和产量情况。

1.3 数据统计与分析

试验数据采用SPSS16.0进行方差分析。

2 结果与分析

2.1 喷施低浓度乙烯利溶液对‘HAES900澳洲坚果落果率的影响

对喷施浓度为0.40、0.65和0.90 g/L的低浓度乙烯利溶液后‘HAES900澳洲坚果不同时期的落果率调查发现，低浓度处理会使落果率明显提高，处理1周后的落果率为CK的2.11～2.72倍，4周后的落果率为CK的1.23～2.37倍。总体而言，处理后不同时期的落果率随着处理浓度的增大而提高，说明处理对果实脱落有明显的促进作用（图1）。但即使是促落果效果相对较好的处理0.65和0.90 g/L，其喷施后4周的落果率也仅有18.93%和14.47%，树上残余果高达80%以上，远不能满足生产要求。

2.2 喷施高浓度乙烯利溶液对‘HAES900澳洲坚果落果的影响

对喷施0.80、1.30和1.80 g/L的高浓度乙烯利溶液后落果率的调查发现，喷施高浓度乙烯利溶液1周后的落果率均达64.02%以上，4周后的落果率均达83.38%以上，与此同时CK树体1周和4周后落果率仅有13.06%和33.07%（图2），其中，浓度为1.80 g/L乙烯利溶液促落果效果最好，喷施1周后的落果率即达97.50%，3周后落果率高达100%，完全可满足生产要求。因此，建议在生产中采用浓度为1.80 g/L乙烯利溶液进行‘HAES900澳洲坚果的采收。

2.3 喷施高浓度乙烯利溶液对‘HAES900澳洲坚果果柄附着力的影响

果柄与花梗间附着力的大小是决定果实脱落的直接因素，本研究对喷施高浓度乙烯利溶液后不同时期的果柄附着力进行了测定，结果表明：果柄附着力最高为6.92 N，最低为1.87 N；无论是CK或是喷施乙烯利溶液的树体，果柄附着力均随着调查时间的延续均呈减小趋势，而喷施乙烯利溶液后果柄附着力的减小程度显著快于CK；在同一调查时期，果柄附着力的大小与喷施乙烯利溶液的浓度呈负相关趋势；由于喷施浓度为1.80 g/L的乙烯利溶液3周和4周后的落果率已达100%，故其果柄附着力记为0.00（表1）。相关性分析发现，喷施高浓度乙烯利溶液后不同时期的果柄附着力和落果率呈极显著负相关。

2.4 乙烯利促落果采收对‘HAES900果实品质、采收周期和采收成本的影响

对采用高浓度乙烯利溶液促落果采收后的果实品质分析发现，尽管不同处理间的各品质参数有所差异，但差异均未达到显著水平（表2）。说明喷施乙烯利采收不会对澳洲坚果果实的品质造成影响。此外，通过对试验树抽稍、开花、座果和产量连续3年的观测发现，喷施乙烯利不会对树体生长和产量造成影响。

此外，通过与人工敲打采收方式的比较发现，喷施1.80 g/L的乙烯利溶液可使‘HAES900采收周期由5周以上缩短至2～3周，同时，果实采收阶段的劳动强度也大幅降低，采收成本与常规方式相比降低了20%以上。

3 讨论

本研究发现，喷施适宜浓度的乙烯利溶液可使澳洲坚果‘HAES900的果柄附着力显著减小，果实可在3周内集中脱落。应用本方法不仅可使采收周期缩短，采收成本降低，且对果实品质、树体生长和翌年产量不会造成影响，说明本方法是一种安全、高效的采收方式。

乙烯利溶液浓度和喷施时期是影响果实脱落效果的重要因素。本研究发现，喷施浓度为1.80 g/L的乙烯利溶液3周內‘HAES900澳洲坚果的落果率可达100%，无需人工上树敲果或多次捡果，既可大幅降低采收的人力成本和劳动强度，又可显著缩短采收周期，有效解决现有采收方式存在的采收周期长、残余果多、霉变果和鼠害果比例高的现象，这与Gallagher等[17]和Trouchoulias[20]的研究结果较一致。前人研究表明，不同时期的落果率与乙烯利溶液浓度呈正相关，但在本研究中喷施0.80 g/L乙烯利溶液的落果率却高于0.90 g/L，其原因是前者喷施时间较晚，此时果实成熟度较高，故落果率也较高。关于喷施时期的选择，项目组通过多年研究认为应当参照2个标准，一是果皮内侧颜色由浅黄色转变为深褐色，二是成熟的果实开始零星地自然脱落，此时喷施乙烯利溶液促落果效果最好，这与Nagao等[21]的研究相一致。

本研究发现喷施乙烯利溶液不会对树体生长造成影响，这与Kadman等[18-19]的研究相一致，但Stephenson等[22]和Richardson等[23]认为，尽管喷施乙烯利溶液可促进澳洲坚果果实脱落，但会影响花序的发育，进而使翌年的产量降低，这也是国外近年来未继续进行相关研究的主要原因之一。本研究通过连续4年的观测，发现喷施乙烯利溶液不会影响花序发育和翌年产量，其原因是从国外引进的品种对中国种植区地理和气候环境产生了适应性[24]，导致其物候期与国外也有所差别，在澳大利亚种植区澳洲坚果成熟时花序已开始发育，喷施乙烯利会造成花序部分脱落和生长抑制，进而影响翌年产量；而在中国种植区，澳洲坚果花序在果实采收2个月后才开始发育，因此不会受到喷施乙烯利的影响，该技术在中国种植区的使用具有独特优势。

本文首次对澳洲坚果果柄附着力进行了测定，为研究其果实脱落过程提供了重要依据。本研究发现，在澳洲坚果果柄附着力测定中，拉力计受力方向与果柄间的角度大小、果柄与花梗间的角度大小及果实大小均会对果柄附着力测定结果造成影响。因此，需选择大小一致的果实，按其自然生长方向固定花梗，确保拉力计受力方向与果柄方向保持平行，才能获得准确性和重复性较高的果柄附着力数据。同时，本研究发现果柄附着力与落果率成极显著负相关，这提示我们可将果柄附着力作为判断适宜采收时期的一个指标。

除‘HAES900外，近年来国内澳洲坚果主栽品种已有近20个，且仍在不断增加。针对其他主栽品种的乙烯利促落果研究尚需进一步开展，以促进该技术在国内的广泛使用，保障产业健康发展。

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