王万许, 杨 玲, 吕从发, 高志红
(1.南京农业大学,江苏南京 210095; 2.江苏金六禾农业投资发展有限公司,江苏南京 210095)
樱桃是蔷薇科(Rosaceae)樱桃属落叶乔木,总共有30多种,主要有中国樱桃(PrunuspseudoerasusL.)、欧洲酸樱桃(P.cerasusL.)、欧洲甜樱桃(P.aviumL.)和毛樱桃(P.tomentosaThub.)4种[1]。其中欧洲甜樱桃是落叶果树中果实成熟期最早的水果,也是我国目前栽培效益较高的树种之一[2]。它的适栽区为温带冷凉地区或高海拔地区。我国的大樱桃栽培始于19世纪70年代。目前,我国大樱桃的分布主要集中在环渤海湾沿岸,以山东烟台市和辽宁大连市居多。
20世纪80年代开始,大樱桃从冷凉的适宜栽培区向温暖的次适宜栽培区扩展,如长江中下游地区的上海、江苏、湖南等地[3]。但因为多种因素制约,发展速度缓慢。近几年,由于长江中下游地区甜樱桃果实成熟较早、价格高,而且品种和栽培技术都有所进步,甜樱桃重新受到重视,快速发展起来[4]。
本试验以探究大樱桃在江苏省南京地区较适宜的品种和处理措施为目的,对不同品种(红灯、先锋、早大果、萨米脱、美早、水晶、1号)的大樱桃进行了调查,调查内容有不同品种间的花粉萌发率[5]、花粉数量[6]、畸形花率、畸形果率、坐果率等等;在同一个品种中采取不同处理,即促生长类物质处理(蔗 糖[7]+GA3[8]+硼砂+CTK)、环剥处理、多效唑处理[9-11],来探究对坐果率的影响[12]。
本试验于2014年12月至2017年5月,在江苏省南京市六合区试验田进行。以10年以上的大樱桃为试验材料,对红灯、先锋、早大果、萨米脱、美早、水晶、1号进行调查,并对其中的一些品种进行了处理,所有试验材料均在温室内栽种。
每个品种选取长势相同的3棵树,每棵树随机选取3个枝条,挂牌标记。记录每个枝的花芽量、开花数量、畸形花数量、结果数量。开花初期,每个品种随机取花蕾若干,测花粉萌发率。
1.1.1 花粉萌发率测定 配制培养基:花粉发芽试验应先配制培养基。配制前用具洗净擦干,再配成10%、15%、25%的蔗糖溶液,并各加入洋菜少许,加热煮沸,待洋菜完全融化后,以温水保温,防止洋菜因冷凝结。
装置发芽床:先将载玻片、盖玻片及玻璃环洗净擦干,再在玻璃环的两端涂以凡士林,一端稍多,一端较少。将较多的一端放在载玻片上,并在其中央加入蒸馏水1~2滴,然后在盖玻片上用小玻璃棒滴上培养基溶液一小滴,使之凝结成厚约1 mm、面积0.5 cm×0.5 cm的小块,即为花粉发芽床。
播种花粉:将花药置于发芽皿中,用镊子将其压破,使其散出花粉,再用头发的一端,在发芽皿内扫取少数花粉粒,随即播种于发芽床上。行距宜宽,每床播种3行,共计 200~500粒,且应分布均匀,以便计数发芽数。播种后在载玻片上注明:培养基浓度、作物种类、花粉播种时间、花粉粒数及工者姓名等。由于本试验采用液体培养基,播种后花粉便沉下,妨碍呼吸而影响发芽。因此,必须将盖玻片有发芽床的一面向下覆盖于玻璃环上,使它成为悬滴。置于显微镜下检查,花粉是否成行,密度是否恰当。如不符合要求,应再重作,必须密度适当,分布均匀后,始置于20~25 ℃的温度条件下,使其发芽。
播种后的检查:播种后每隔1 h在显微镜下检查1次花粉的发芽数。凡花粉管长度超过花粉粒直径的即为发芽的花粉,用计数器数清其数目,算出花粉粒的发芽率,并将结果填入表内。本试验采用的培养基测定蚕豆花粉的发芽率效果较好,其他作物花粉发芽的培养基还有待加以研究。
1.1.2 花粉量的测定 分别取完整花药20枚放入2 mL离心管中,25 ℃下烘干,待花粉完全散出,加入5%六偏磷酸钠溶液2 mL为最佳悬浮剂,处理12 h,使粘连在花药壁上的花粉粒游离下来。充分振荡后,取2 μL溶液滴于载玻片上,显微镜下统计其花粉数量,重复3次。计算公式如下:单花药花粉量(粒/花药)=(每个载玻片上总花粉粒数×2 000)/20。
以水晶为试材,用促生长类物质处理(GA3+CTK+硼砂+蔗糖),具体操作如下:选取长势良好的水晶树,随机选取3个枝条,作为处理组,在花期喷施30 mg/L GA3、20 mg/L细胞分裂素(CTK或6-BA)、3%硼砂、1%蔗糖处理;随机选出对照组,进行喷水处理。然后,每棵树选取3个枝条,挂牌标记。记录每个枝的花芽量、开花数量、结果数量。
选取长势良好且相同的3棵美早树,用环剥的方法处理,以“1.1”节中调查作对照。环剥生长旺盛的植株的主枝或枝组,不剥主干。同株树的主枝、枝组环剥量应控制在1/3左右,避免因营养失衡而死亡。环剥宽度一般为被剥主枝或枝组直径的1/10,剥后即用塑料薄膜包扎,当剥口基本愈合时,要及时去除塑料薄膜。处理后挂牌标记。然后,每棵树选取3个环剥枝条,记录每个枝的花芽量、开花数量、结果数量。
选取长势旺盛的美早树作为处理材料。开花前处理,随机选取3个枝条,分别喷施200、500、1 000 mg/L的多效唑,重复1次,挂牌标记。以喷水处理为对照,记录每个枝的花芽量、开花数量、结果数量。
得到的数据根据以下公式计算花粉萌发率、坐果率、畸形花率、畸形果率:花粉萌发率=花粉萌发的数量/花粉的数量×100%;坐果率=结果数量/花芽数量×100%;畸形花率=畸形花数量/花芽量×100%;畸形果率=畸形果数量/花芽量×100%。
采用Excel和SPSS统计分析试验数据,并进行显著性分析。
研究发现,水晶的萌发率最高,其次是1号、早大果、先锋、红灯、萨米脱、美早(表1)。单个花药的花粉数量最高的是1号,其次是水晶、萨米脱、早大果、红灯、先锋、美早(表2)。综合分析较适宜栽种的品种应该是花粉量大且萌发率高的树种。因此,从花粉角度分析,1号、水晶是较适宜栽种的品种,其次是早大果、红灯、先锋,美早、萨米脱较不适宜栽种。
不同大樱桃的坐果率、畸形花率、畸形果率各不相同(表3)。其中,1号的坐果率最高,为67.05%,且畸形果率最低,为0;其次是红灯,坐果率为20.38%,但畸形花率、畸形果率偏高,为10.68%、21.60%;水晶的坐果率为18.46%,畸形果率是0;坐果率再次为早大果、先锋、萨米脱、美早。
水晶喷施生长类激素后,较喷水组坐果率显著升高,分别从2016年的9.20%升至15.30%,2017年的22.77%升高至32.53%,方差分析结果显示均差异显著(表4)。
2016年对大樱桃进行环剥处理,发现环剥处理对大樱桃坐果率影响不大,差异不显著(表5)。此树势虽茁壮,但是拉枝开角措施处理得当,环剥处理没有提高坐果率。
表1 不同品种大樱桃花粉萌发率
表2 不同品种大樱桃花粉数量 粒
表3 不同大樱桃品种的坐果率、畸形花率、畸形果率
表4 大樱桃激素处理对坐果率的影响
注:P<0.05表示与对照差异显著,P<0.01表示与对照差异极显著。表5、表6同。
表5 环剥处理对坐果率的影响
对美早多效唑处理分析发现,不同浓度对坐果率影响不同(表6)。与对照组相比,2016年和2017年分别喷施200、500 mg/L 浓度多效唑的坐果率略有提高, 但是差异不显著;而1 000 mg/L浓度的多效唑显著提高了美早的坐果率,2016年由5.17%提高至12.07%,差异极显著;2017年由26.43%提高至32.86%,差异显著。这说明1 000 mg/L浓度的多效唑对美早坐果率的提高具有显著效应。
表6 大樱桃多效唑处理对坐果率的影响
南京地区是大樱桃栽种的次适宜地区[10]。该地区较温暖多雨,夏季雌蕊分化期,温度较高使雌蕊多出现畸形,如双雌蕊、三雌蕊等。而授粉和收获季节又多雨多风,对大樱桃坐果造成很大影响[13]。本试验调查了7个品种(红灯、先锋、早大果、萨米脱、美早、水晶、1号)的花粉萌发率、花粉数量、坐果率、畸形花率、畸形果率。综合分析,花粉量大、花粉萌发率高、坐果率高的树种为1号、水晶,其次是早大果、红灯、先锋、萨米脱,而美早相对较低。所以应在南京地区较多栽种1号、水晶品种。先锋、红灯的花粉亲和力高,能与多个品种树亲和,可以选先锋和红灯作为授粉品种树。
增强栽培措施能提高坐果率。在南京地区,应该在设施内栽培大樱桃[14]。合理使用促生长类激素能提高樱桃的坐果率。对于生长势较旺的树,使用适宜浓度的多效唑能提高樱桃的坐果率。而在花芽期、花期,喷施适宜浓度的生长类激素能提高樱桃的坐果率。此外本试验验证,对于拉枝开角适宜的树,环剥处理在南京地区对大樱桃的坐果率影响不大,差异不显著。