区善汉,梅正敏,张社南,贺申魁,刘冰浩,袁 洁,2,肖远辉,莫健生
(1广西特色作物研究院/广西柑橘育种与栽培工程技术研究中心,广西桂林 541004;2广西师范大学生命科学学院,广西桂林 541004)
‘沙田柚’是广西的特产,因果大味甜肉脆耐贮而深受消费者的青睐。2018年,广西柚类面积4.89万hm2,占柑橘面积50.14万hm2的9.75%,其中以‘沙田柚’为主,柚类已成为广西广大农村脱贫致富的支柱产业之一。但‘沙田柚’自交不亲和,需要通过人工异花授粉才能正常结果。为了解决人工异花授粉费时费工且容易受降雨的影响最终导致产量不稳定这一问题,笔者经多年的选育于2010年成功选育自交亲和、不需异花授粉就正常结果的‘沙田柚’芽变优良新品种—‘桂柚1号’。但不管‘沙田柚’还是‘桂柚1号’,由于采用‘酸柚’作砧木,青壮年及盛果期结果树长势普遍旺盛,给花芽分化造成了障碍。果树的花芽分化能否顺利进行,直接关系到产量和效益,其花芽分化受环境温度、光照与水份、树体营养、内源激素特别是生长素(IAA)、细胞分裂素(CTK)、赤霉素(GA)、脱落酸(ABA)、乙稀(Eth)5大激素含量及其比例等的影响,只有满足这些条件,花芽分化才能顺利进行[1-2],特别是适当的低温、干旱、通风透光有利于花芽的生理分化,适宜的碳氮比(C/N)及较高水平的抑制营养生长的内源激素脱落酸、乙稀含量与较低水平的促进营养生长的内源激素生长素、赤霉素、细胞分裂素含量有利于花芽分化。果树上常用的环割、环剥、环扎、控水、控氮及喷施外源多效唑(PP333)等措施,都是通过调节与影响碳氮与2类激素水平的比例,从而影响或调控花芽分化。环割处理后,IAA含量下降,GA、Eth含量上升,营养生长受到抑制,生殖生长得到促进[3-5]。因此,在‘沙田柚’生产上要根据树势、天气等情况往往采用疏花疏果等措施提高花果质量[6-9],通过人工授粉保障坐果率[7-8],以避免出现花果少或无坐果现象,严重影响产量与效益。‘桂柚1号’是从‘沙田柚’芽变中选育的自花结果的沙田柚新品种,2010年通过了广西农作物新品种审定委员会的审定,由于无需人工异花授粉,每hm2可节省人工费7500元左右,2012年以来,已在广西、湖南、广东、重庆等省区推广应用,目前种植面积超过5600 hm2。虽然‘桂柚1号’自然授粉坐果率高达1.71%~9.70%,但初结果树同样面临生长过旺树花少、异常天气条件下坐果率不理想等问题[10]。迄今为止,‘桂柚1号’花芽分化及生理落果调控的研究未见报道,因此,开展‘桂柚1号’花芽分化与生理落果调控试验研究很有必要。向太红等[11]使用柚类橙类促花剂166倍液结合2~3次拉枝并螺旋式环割处理,对‘卡里佐枳橙’砧‘塔罗科血橙’新系幼树促进开花、早结丰产具有非常明显的效果。王翠翠等[12]研究发现多效唑+干旱胁迫可以显著抑制‘沙糖橘’抽发新梢,从而促进‘沙糖橘’成花。童昌华等[13]试验发现‘椪柑’花蕾期使用1000~1500 mg/L的PP333保果增产效果明显,同时果实品质有所改进。腾彩遂[14]试验表明在四川遂宁于8月3日喷施15% PP333可湿性粉剂1000 mg/L溶液,4株5年生正形沙田柚中有2株开花,开花植株结果母枝40条、花量311朵。王加乾[15]研究表明分别在谢花三分之二和第1次生理落果结束后5~7天喷2,4-D 8 ppm能提高温州蜜柑坐果率。林文忠等[16]试验结果表明在花期喷施1次、幼果期喷施2次九二零1.0~2.0 g或2,4-D 250~500 mg兑水50 kg,并视情况添加0.2%磷酸二氢钾、0.2%硼砂,可提高‘琯溪蜜柚’坐果率。吴连海等[17]通过3年的试验,探明了目前市场上常用柑橘保花保果剂对‘无籽瓯柑’的保花保果效果,筛选出细胞分裂素、赤霉素、液化增效BA+GA等适宜在‘无籽瓯柑’上使用的保花保果剂。赵连鑫等[18]研究了在不同环割时间和不同环割圈数处理下‘马家柚’稳果率,发现第1次生理落果期环割1圈的稳果率达16%,是对照稳果率的2倍。李欢等[5]认为一定浓度范围内的多效唑可以显著提高‘红肉蜜柚’的成花质量和坐果率。前人研究了多效唑对‘沙糖橘’、‘沙田柚’、‘红肉蜜柚’成花的影响,环割对‘马家柚’稳果率的影响,2,4-D对提高‘温州蜜柑’、‘琯溪蜜柚’坐果率的效果,但多效唑、环割与环扎处理对‘桂柚1号’成花与坐果的影响未见报导。本研究通过应用PP333、2,4-D不同浓度、次数及环割、环扎处理后‘桂柚1号’结果母枝数量、花量和坐果率的效果研究,弄清其对‘桂柚1号’成花与坐果的影响,找出促进‘桂柚1号’成花,提高坐果率的有效方法,为指导‘桂柚1号’促花与保果提供依据。
2017年9月—2019年7月,在桂林市广西特色作物研究院‘桂柚1号’果园进行。供试品种为酸柚砧‘桂柚1号’,保果试验树于2009年2月定植,促花试验树于2012年2月定植,株行距4 m×3 m,种植密度为896株/hm2。果园为平坦旱地、红壤土,管理水平良好,叶色浓绿,无严重病虫为害。
1.2.1 促花试验处理 共设6个处理、1个对照,详见表1。
表1 ‘桂柚1号’促花的处理设置
1.2.2 保果处理 共设3个处理、1个对照,详见表2。
表2 ‘桂柚1号’保果的处理设置
促花试验:单株小区,重复3次,随机排列,共21株树;保果试验:单株小区,重复4次,田间顺序排列,共16株树。
(1)促花试验在现蕾期统计株结果母枝数量、总花量;2018—2019年分别于生理落果结束后的7月10日和6月25日统计株结果数量。
(2)保果试验在喷保果剂前统计株幼果数量;2018—2019年分别于生理落果结束后的7月10日和6月25日统计株结果数量。
利用SPSS和EXCEL2013进行数据处理,方差分析采用LSD方法检验。
2.1.1 不同促花处理对结果母枝数量的影响 从结果母枝数量(表3)来看,2018—2019年处理1的结果母枝数达到111.00条和168.67条,极显著高于其他处理和对照;处理4的结果母枝为98.67条和137.0条,极显著高于处理2、处理3、处理6与对照,但与处理5间的差异因年度而不同,其中2018年极显著高于处理5,而2019年差异不显著;处理6的结果母枝为86.33条和82.67条,极显著高于对照,显著高于处理3和2019年的处理2,但与2018年的处理2间无显著差异;处理2为78.00条和72.67条,处理3为76.00条和72.00条,二者间的差异不显著,但均极显著高于对照。
由此可知,处理1(9月下旬树冠喷施25%多效唑悬浮剂500倍液,7天后再喷1次)对增加结果母枝数量的效果最显著;处理4(9月下旬在树冠两侧滴水线附近开浅沟,每株兑水25 kg淋施25%多效唑悬浮剂10 g,施后盖土)的效果次之;这2个处理的效果均极显著优于处理2、处理3、处理6和对照。
处理6(9月下旬用17号铁丝环扎主枝,深陷木质部,待叶片开始退绿时解扎)的效果又次之,其效果显著优于处理3(9月下旬在主枝上环割2圈,每圈割通、深至木质部,圈间距2~3 cm),极显著优于对照;处理2(10月上旬树冠喷施25%多效唑悬浮剂500倍液,7天后再喷1次)和处理3的效果仅极显著优于对照。
2.1.2 不同促花处理对花量的影响 从株平均总花量(表3)来看,2018—2019年处理1的达到866.33朵和1877.00朵、处理4的723.00朵和1269.00朵,处理6的699.67朵和1229.33朵,处理5的625.00朵和1077.33朵,处理3的690.33朵和691.00朵,处理2的674.00朵和756.67朵,均极显著高于对照的572.67朵和534.33朵,其中处理1又极显著高于其他所有处理和对照,处理4极显著高于除处理1外的其他处理和对照,处理2和处理3间的差异不显著。
表3 不同处理的促花效果与坐果率
综上,不管是结果母枝数量还是总花量,2018—2019年效果一致的都是处理1的最好,其次是处理4,这2个处理的效果显著且最稳定。其他处理虽然都极显著优于对照,但2年间的排序存在差异,这种差异可能与不同年份的降雨天数与降雨量存在较大差异,而不同处理对降雨的敏感度不同等因素有关。
处理1与处理2方法一样,只是时间不同,处理2比处理1迟7天,但成花数量的差异达到极显著水平,由此可认为,在桂林,‘桂柚1号’的促花措施宜在9月下旬进行。
2.1.3 不同促花处理对坐果率的影响 再从生理落结束后的坐果率来看(表3),2018年各处理的坐果率从处理1的最低6.66%到处理5的最高10.58%均存在差异,但差异均不显著。2019年,对照的坐果率最高且极显著高于处理1、处理4、处理5和处理6;其次是处理2的7.55%和处理3的6.78%,但这3个处理间无显著差异;再其次是处理5的5.44%,显著高于处理1、处理4和处理6;处理1、处理4和处理6的坐果率分别为2.38%、3.16%和3.80%,3个处理间的差异不显著。
由于花量差异比2018年更大,且2019年上半年持续阴雨,光照明显不足,因此,2019年的坐果率均明显低于2018年。
2019年的结果表明,处理1、处理4、处理5和处理6的花量极显著增加,其坐果率因此而极显著降低;处理2、处理3和对照的花量极显著减少,其坐果率因此极显著提高。同时,由于各处理时间在上1年的9月下旬至10月上旬,至翌年生理落果期间各处理对坐果的影响是因为花量的极显著差异所造成。所以,在生产中,‘桂柚1号’的花量既不能过少,也不宜过多,花量中等即可。
表4显示,3个处理的保果效果存在一定差异,其中处理3的保果率最高,2018和2019年的保果率分别为16.58%和17.09%;处理1次之,2年分别为16.06%和14.70%;处理2的保果率位列第3,分别为14.36%和13.89%;对照的保果率最低,分别为7.10%和8.40%。3个处理的保果率均极显著高于对照,但处理间的差异不显著。
表4 不同处理的保果效果
显然,在第1次生理落果期间,全树或果实喷施10 mg/L 80%2,4-D溶液或果实喷施12 mg/L 80%2,4-D溶液均可极显著提高‘桂柚1号’的坐果率。
在9月下旬开始喷或淋多效唑、环割主枝、喷多效唑+环割主枝、环扎主枝可极显著提高‘桂柚1号’结果母枝数和成花量,其中在9月下旬(处理1)开始分别喷2次25%多效唑悬浮剂500倍液、9月下旬淋25%多效唑悬浮剂10 g/株(处理4)的效果显著且稳定;在第1次生理落果期间,全树或果实喷80%2,4-D可湿性粉剂10 mg/L溶液或果实喷80%2,4-D可湿性粉剂12 mg/L溶液均可极显著提高‘桂柚1号’的坐果率。
柑橘等果树的成花、坐果与树体营养和激素水平密切相关。环割(环剥)技术和植物生长调节剂应用是果树树体营养和激素水平调节的常用手段。环割(环剥)技术可应用于龙眼的控梢促花[19-20],对荔枝果实发育期光合作用和蒸腾作用有影响[21],也对‘金水柑’和‘早香柚’控制营养生长有效果[22-23],还广泛应用于葡萄、柑橘的果实品质形成调控[24-26],同时对葡萄果实形状形成有作用[27]。环割(环剥)主要是阻断和干扰同化物通过韧皮部输导组织的运输,打破植株体内营养平衡,改变植物体内激素的分配,从而对树体营养生长和生殖生长产生调控作用。赵连鑫等[18]研究了在不同环割时间和不同环割圈数处理下‘马家柚’稳果率和果实品质的变化,发现第1次生理落果期环割1圈的稳果率达16%,是对照稳果率的2倍,是提高‘马家柚’稳果率的最佳环割方式;第2次生理落果期环割3圈处理果实可溶性固形物含量、糖酸比分别为10.5%、13.45,均显著高于对照,是提高果实品质的最佳环割方式。环割处理显著增加了‘金水柑’春梢营养枝的粗度[22]。环割和环剥对‘暗柳橙’秋梢生长影响较大,环割1次的秋梢长度比对照降低了29.9%,环剥处理的秋梢数量和粗度比对照分别降低了45.7%和15.4%。同时环剥显著提高了‘暗柳橙’叶片中ABA含量,其中在处理后60天差异较显著,盆栽试验中叶片ABA含量为对照的2倍,大田试验中叶片ABA含量为对照的2.2倍[28]。柑橘主干环割诱导了环割口上方树皮和叶片中赤霉素类似物增加[29]。枣树花期环剥能显著提高叶片中GA3含量,而对生长素和脱落酸含量影响不显著[30]。吴连海等[21]通过3年的试验,探明了目前市场上常用柑橘保花保果剂对‘无籽瓯柑’的保花保果效果,筛选出细胞分裂素、赤霉素、液化增效BA+GA等适宜在无籽瓯柑上使用的保花保果剂。多效唑(PP333)是在柑橘上常用的高效低毒植物生长抑制物质,其机理是通过抑制贝壳杉稀醇的氧化阻碍植物器官内赤霉素的合成前体—甾醇类物质的产生,继而调控体内激素水平与营养物质的分配,抑制营养生长,促进生殖生长,达到促进花芽分化,有利于成花的目的[31]。张上降[32]研究结果表明,叶面喷施PP333,能使内源GA3含量下降,ZT、IAA和ABA含量上升,ZT/GA3、IAA/GA3、和ABA/GA3比值上升,其他激素间比值变化不明显保果增产效果明显。李欢等[5]认为一定浓度范围内的多效唑可以显著提高‘红肉蜜柚’的成花质量和坐果率。童昌华等[13]试验发现‘椪柑’花蕾期使用1000~1500 mg/L的PP333具有明显的保果增产效果,同时果实品质有所改进。2,4-D在高浓度时用作除草剂,但在低浓度时可作为植物生长调节剂用于果树、蔬菜等保花保果而产生无籽果实。夏鹏云等[33]研究发现喷施GA3、2,4-D能显著提高核桃的坐果率。其中,叶面喷施25 mg/L的2,4-D效果最好,坐果率可达77.3%。韩宏伟等[34]研究发现在巴旦杏盛花期喷施10 mg/L(或25 mg/L)的赤霉素或2,4-D能显著提高巴旦杏坐果率;在巴旦杏第1次生理落果后选用GA3、2,4-D各10 mg/L和20 mg/L的浓度组合喷施处理巴旦杏的幼果,可有效提高巴旦杏幼果保果率,防止大量落果现象发生。
本研究结果表明,在9月下旬(处理1)或10月上旬(处理2)开始分别喷2次25%多效唑悬浮剂500倍液、9月下旬环割(处理3)、9月下旬浅沟淋25%多效唑悬浮剂10g/株(处理4)、喷25%多效唑悬浮剂500倍+环割(处理5)、环扎(处理6)均可极显著提高‘桂柚1号’结果母枝数和成花量,其中处理1的效果最好,其次是处理4,且这2个处理的效果最稳定,与李欢等[5]认为一定浓度范围内的多效唑可以显著提高‘红肉蜜柚’的成花质量和坐果率的结论一致;但不同促花处理对坐果率的影响在不同天气条件下存在极大差异,在2018年上半年天气正常情况下,各促花处理与对照的坐果率差异不显著,但在2019年上半年持续阴雨寡日照天气条件下,出现花量越大坐果率越低的趋势,这与持续阴雨天气条件下,光照不足,花、幼果及春梢消耗的营养主要来自树体贮藏的养分,花量越大,消耗养分越多,花、幼果及春梢间的养分争夺更趋激烈,导致坐果率的降低及显著或极显著差异,这与易新民等[35]对红橘、锦橙和普通甜橙生理落果与各种气象因子关系分析研究结果“3个品种生理落果率与5、6月份降水量呈正相关,降水日数增加,落果率增大。”一致。在第1次生理落果期间,全树或果实喷80%2,4-D可湿性粉剂10 mg/L溶液,或果实喷80%2,4-D可湿性粉剂12 mg/L溶液可极显著提高‘桂柚1号’的保果率,与王加乾[15]的在谢花三分之二和第1次生理落果结束后5~7天喷2,4-D 8 mg/L能提高‘温州蜜柑’坐果率的结果一致,与林文忠[16]的在花期喷施1次、幼果期喷施2,4-D 250~500 mg兑水50 kg,并视情况添加0.2%磷酸二氢钾、0.2%硼砂,可提高‘琯溪蜜柚’坐果率的结果也一致。