李成成,孟银银,田 锟,吴红霞,张慧芬*
(1.中国农业大学,北京 海淀 100094;2.四川农业大学,成都 温江 611130;3.四川省会理县农村专业技术协会,四川 会理 615100)
石榴是四川省会理县的著名特产,经过长期的发展已成为会理县的支柱产业,目前全县石榴种植面积已达2.7万hm2,成为了国内生产石榴的第一大县。会理县石榴主要分布在县城南部区域,海拔1000~1800m,丘陵地形,中亚热带西部半湿润气候区,雨季主要集中在6~10月。全县干湿季节明显,日照充足。裂果是会理石榴种植区普遍发生的生理性病害之一,尤其是果实生长后期或近成熟期最为严重[1]。裂果会引起烂果以及其他病虫害,使得商品价值极大的降低甚至是丧失,从而造成严重的经济损失[2-3]。关于石榴裂果的研究,国内主要倾向于发生机理和防治措施方面,而从自然气候方面分析石榴裂果的研究甚少[4]。2019年会理石榴早期裂果异常严重,较往年相比较,裂果时期从成熟期提前到5月中旬,并且发生较为普遍。作者对2019年石榴幼果生长期的温度、湿度、降雨量等气候条件进行分析,探究造成石榴早期异常裂果的主要影响因素,并提出通过优化栽培措施,加强水肥管理,合理负载,果实套袋等措施,减少石榴裂果发生,促进会理石榴优质高产。
2019年3~6月,在四川省会理县石榴生产核心村——铜矿村进行定点观测,并通过在周围村镇实地走访调研获得2019年3~6月会理石榴产区石榴裂果情况数据。同时通过询问当地农户和农技人员获得2019年以前石榴裂果情况数据。
采用会理县气象局2015~2019年3月到5月观测记录的县城南部石榴产区的气象资料。
采用Microsoft Excle2010进行数据处理和分析。
石榴由于物种特性在果实成熟中后期会发生裂果,但因品种不同,裂果程度差异明显,果皮厚、成熟期晚的品种裂果率低,果皮薄、成熟期早的品种裂果率高。会理县石榴的成熟期一般为8~10月,一般来说,石榴裂果开始发生在7月降雨量较多时和果实成熟期。而根据本研究的调查结果,2019年会理县石榴于5月中旬便逐渐开始出现裂果现象,主栽的品种突尼斯软籽石榴和会理青皮软籽均有裂果出现。此时裂果程度较轻,果皮开裂较小,籽粒包含于开裂果皮中。而到5月下旬出现石榴裂果现象频发,受害果实开裂程度较重,开口大,籽粒外露或已掉落,经阳光照晒,籽粒已变为不同程度红色,并且树体外围较内部的裂果现象重,阳面较阴面的裂果重。对于不同果园来说,因管理和灌溉方式、程度不同,出现了不同程度裂果,裂果率在0.1%~5%左右。随着6月份继续出现干旱天气,降雨持续偏少,并伴有持续高温,使得旱情加重,裂果率骤升,不少果园达到了10%~30%。
石榴裂果为一种生理性病害,是由树体以及果实内部因素和外部环境因素共同作用下发生的。内因是指果实的生长发育变化过程。在果实的发育过程中,前期细胞分生能力较强,在果皮细胞的体积增大时,细胞间隙变大,果皮延展性较好,籽粒与果皮的生长趋于同步,裂果现象较少发生。在中后期,随着果实的生长,细胞间隙变小,组织变得致密,果皮延展性降低,质地逐渐角质化、变脆,加之外界因素作用,加快果皮的衰老。中果皮以内的组织,由外果皮保护,仍然保持原有的生长,因而形成了外果皮与内生组织生长速度不一致,超过外果皮的承受范围造成裂果。环境变化是引起裂果的主要的因素。在环境水分相对充足稳定的情况下,裂果发生较少。当空气湿度因高温而较低时,土壤水分过大或变化过大,如持久高温、干旱时,突然灌水或降雨,导致土壤中的水分含量骤升,树体根系吸收的水分也随之上升,果实内部生长速度大于果皮,导致大量裂果。此外,当石榴生长环境长期干旱,气温高,光照强,日照时数长,存在昼夜温差,使得果皮加速老化,韧性以及延展性降低,果实内部组织生长产生的膨压超过果皮承受的范围,导致裂果。
2.3.1 近5年石榴幼果生长期温度与湿度情况 由图1可以发现会理石榴产区2019年4、5月温度明显高于同期,且出现极端高温天气。近5年3~5月平均气温呈较明显的上升趋势,且4~5月的上升趋势略大于3~4月。从2015~2019年,会理县石榴产区3~5月平均气温变化幅度在14~23℃,最低温度出现在2017年3月、2018年3月,月平均气温均为14.1℃;最高温度为2019年5月,平均气温为22.9℃。会理县2015~2018年3~5月平均相对湿度基本高于2019年,2015~2018年3~5月的平均相对空气湿度均有不同程度的变化,而2019年3~5月平均相对湿度基本无明显变化。5年内3~5月平均相对湿度变化幅度在42%~50%,最低值出现在2015年3月,平均相对湿度为42%;最高值出现在2017年4月,平均相对湿度为50%。同时在3~5月,会理县平均相对湿度仅为44.3%,比历年同期偏少18.9%,是近5年内同期最低值。
2.3.2 近5年石榴幼果生长期降雨量与蒸发量情况 根据降雨量与蒸发量情况(图2),2019年降雨量明显低于其余年份,而蒸发量在4、5月也较其他年份而言略有上升。在2015~2019年3~5月,会理县月降雨量除2017年呈先上升后下降的趋势外,其余每年均为逐月增加的趋势,符合随着石榴生长需水量加大降雨量增大的趋势。与历年同期相比,2019年3~5月会理县总降雨量为55.7mm,月均降雨量为18.57mm,而同期蒸发总量达402.5mm,较历年相比降雨量为同期值最小,而蒸发量最大。相比于其他年份,2015~2016年蒸发量基本呈逐月先降后升,但变化幅度不大;2017年3、4月蒸发量基本不变;5月份上升幅度较大;2018年蒸发量呈逐月下降的趋势。蒸发量变化情况与温度的变化也是基本一致的。5年内3~5月蒸发量变化幅度在57~158.3mm,最低值出现在2019年5月;最高值出现在2018年3月。
3~5月正处于四川会理石榴产区石榴果实坐果、幼果生长期,在此期间当果树受到干燥温暖的气候条件影响,一方面,晴朗温暖的天气有利于果树座果,可以提高坐果率。而另一方面,干旱的天气则与果树的需水要求形成矛盾。在高温干燥下,石榴幼果的外果皮组织逐渐老化,质地变的脆弱,延展性降低。当突遇大水漫灌时,土壤水分含量上升,树体水分上升,果内外生长速度不一,内部膨压大于果皮承受能力,导致果皮开裂。同时,干旱胁迫会导致树体养分吸收受阻,而2019年前期的气候使得石榴的坐果量比往年增多造成石榴营养需求增大,供需之间冲突导致石榴树体养分失衡,树势变弱,进一步导致抵抗干旱胁迫的能力变弱,裂果就是其最直观的表现。综上所述,2019年4、5月高温干旱是造成2019年会理石榴早期异常裂果的主要原因之一。
石榴果实生长期处于长期的高温干旱、较低空气湿度的环境中时要加强肥水管理,保证水肥供应。但不宜过量浇水施肥,以少量多次为宜。在灌水过程中可以使用喷灌或者滴灌,这样在灌水的同时不仅可以供应根系水份吸收,也可以增加空气湿度,从而增强果皮细胞活性和韧性,使得果实对于后期雨季的适应性增强[5]。在石榴种植过程中肥料应该以有机肥为主,化学肥料为辅,氮磷钾肥和微量元素肥料均衡配,同时要结合土壤养分供应情况科学施用。在果实膨大期时,亦可以采用叶面喷施钙肥,增加果皮的韧度,减少裂果的发生。
在果园中适当地种植绿肥或者间作套种低矮的经济作物,可以提高土地的覆盖率,降低低温,减少土壤的水分蒸发量。保证果园的肥力均衡,可以适当缓解持久干旱、高温与后期大幅度降雨的冲突[6]。
果树合理负载是获得优质高产的重要途径之一,过量负载会导致树势衰弱,抗逆性降低,而产生大量裂果。根据田间观察,合理负载的石榴园(盛果期每株90~120)树体不仅生长健壮,而且在面对干旱高温的胁迫下裂果情况也较轻微。
套袋可以在一定程度上防止果面的日灼、雨水的冲淋,减少了外界环境的骤变,缓冲了温度、湿度的骤变,维持袋内的微小环境的相对稳定,延缓果皮的衰老,增加外果皮的细胞活性与延展性,从而保护果实,防治裂果现象的发生。同时套袋还可以防止病虫害的发生以及机械损伤,保持果面光洁有度,果实表面完整,很大程度上提高果实的商品价值[7]。
植物生长调节剂可以减轻石榴裂果现象,在果实膨大期以及着色期,可以分别喷施1次25mg/L萘乙酸,在果实发育中、后期可以喷施25mg/L赤霉素,喷洒于果面均可以减缓裂果的发生[5]。