柳嘉程,刘永忠,凌永河,张祖铭,娄 伟,牛王翠,陈兆星,张油兵,严 翔
(1 赣州市柑桔科学研究所,江西赣州,341000;2 华中农业大学园艺林学学院,武汉,430070)
脐橙在赣南地区全年可以抽发4~6次新梢,依照抽发时期大致分为春梢、早夏梢、晚夏梢、秋梢、晚秋梢和冬梢。其中,夏季高温多雨,极利于抽发枝条长且粗壮、叶片大而厚的夏梢[1]。一般从4月底开始陆续抽发第一批夏梢(早夏梢),6月上旬新梢老熟后开始抽发晚夏梢,持续到7月结束,每一批夏梢从萌芽到老熟的时间一般在40~45 d之间。夏梢对脐橙着果的影响大,其生长期伴随着第二次生理落果期、稳果期以及果实膨大期,幼果与夏梢在对碳素营养的竞争中处于弱势地位,夏梢过旺会消耗树体养分,引发梢果矛盾,造成幼果脱落、抑制果实生长和降低产量[2]。此外,夏季还是柑桔病虫害的高峰期,尤其是柑桔木虱和柑桔潜叶蛾等的为害,加剧了柑桔黄龙病、柑桔溃疡病等病害的防控难度[3-4]。因此,严格控制夏梢生长对于赣南脐橙优质生产至关重要。
传统控梢为采用人力抹梢,费工费时,在当前劳动力成本逐年增高的背景下,已不再适合现代化果园生产要求。比较而言,采用植物生长调节剂控梢,更适用于机械化、省力化管理和规模化生产。调环酸钙作为一种内吸性生长延缓类调节剂,通过叶面或土壤施用后,能抑制赤霉素合成,控制植株旺长,提高着果率,改变光合产物分配方向,达到增产提质的效果,并且与多效唑等三唑类延缓剂相比,无残留毒性,对环境无污染,已被广泛用作苹果、葡萄等落叶果树的控梢剂[5]。目前尚无关于调环酸钙对脐橙夏梢生长和果实品质影响的系统性报道。本研究在夏梢生长期叶面喷施和土施不同浓度调环酸钙,探究其对夏梢生长和成熟期果实品质的影响,并与叶面喷施500 mg/L多效唑处理后的效果进行对比,旨在为赣南脐橙夏梢的省力化管控技术提供参考。
1.1 材料2020年在赣州市柑桔科学研究所基地进行试验。供试材料为大小和长势相近、一年内未施用三唑类植物生长调节剂的5年生小冠型枳砧纽荷尔脐橙(Citrussinensis‘Newhall’)结果树,株行距1.5 m×4.5 m。供试药剂包括5%调环酸钙泡腾粒剂(安阳全丰生物科技有限公司生产)和15%多效唑可湿性粉剂(四川润尔科技有限公司生产)。
1.2 试验设计设6个处理:叶面喷施100 mg/L(以有效成分计,下同)调环酸钙、叶面喷施150 mg/L调环酸钙、土施100 mg/L调环酸钙、土施150 mg/L调环酸钙、叶面喷施500 mg/L多效唑、空白对照。2株为1个小区,3次重复,随机区组排列。叶面喷施和土施药剂均在春梢老熟而夏梢零星萌发时(4月28日)和14日后(5月12日)进行,在第一次施药前抹去零星抽发的夏梢。叶面喷施使用工农-16型背式喷雾器,各处理均加入0.15%吐温-20,从上到下、由内向外喷树冠,至叶面凝结成水滴但不落下为止,保证叶片正反面均匀喷到,且前后4 h无降雨。土施为开沟浇施,在树冠两侧滴水线边缘挖宽20 cm、深20 cm的条状沟,每株树向沟内浇灌调环酸钙水溶液10 L,随后覆土填平。空白对照不做任何处理。其他管理,各处理一致。
1.3 试验指标和测定方法夏梢生长量测定:在第一次施药前,每株试验树在北、东南和西南方位各随机选取1个侧枝,挂牌标记,测量并记录侧枝长度,施药后对萌发的新梢也挂牌标记。于第一批夏梢老熟时(6月7日),统计被标记侧枝上的夏梢数,分别用直尺和数显游标卡尺测量被标记夏梢的长度和粗度,粗度统一在枝梢基部1 cm处测,并计算每50 cm长度侧枝上夏梢数;随后每株随机选取10条被标记的夏梢,选择自梢顶端向下第3—4片完整健康叶片,用数显游标卡尺测量叶片长度和宽度,计算叶形指数,用SPAD-502型叶绿素仪(日本KONICAMINOLTA公司)测定叶片叶绿素SPAD值。每50 cm长度侧枝上夏梢抽发量(枝)=侧枝上夏梢数/侧枝长度×50。叶形指数=叶片长度/叶片宽度。
成熟期果实品质测定:11月22日果实成熟后进行采样,将试验用树的树冠划分成东、西、南、北、中5个部位,每株试验用树的每个部位随机采集1个无机械损伤、无病虫为害的健康果实,带回实验室进行品质分析。先使用数显游标卡尺测量果实横径、纵径并计算果形指数,称量果实总质量(每重复10个果实)并计算单果质量;随后剥皮得到果皮和果肉,用数显游标卡尺测量果皮厚度,将果肉混合榨汁,取滤液测定果汁总质量,计算出汁率,使用ATAGO® PAL-1型手持式数显糖度计测量果汁可溶性固形物含量,按照GB/T 12456—2008(《食品中总酸的测定》)中的滴定法测果汁可滴定酸含量,计算固酸比。果形指数=果实纵径/果实横径。单果质量(g)=10个果实的总质量/10。出汁率(%)=果汁总重/果实总重×100。固酸比=可溶性固形物含量/可滴定酸含量。
1.4 数据处理采用SAS 9.4软件以邓肯氏新复极差法进行差异显著性分析。
2.1 夏梢生长与空白对照相比,叶面喷施和土施调环酸钙均显著抑制了夏梢的抽发,其中,叶面喷施150 mg/L、土施100 mg/L和土施150 mg/L调环酸钙后夏梢抽发量降低了54.28%、57.69%和48.17%,且显著低于叶面喷施500 mg/L多效唑处理。从夏梢长度来看,施用调环酸钙有抑制夏梢伸长的效果,但抑制效果与浓度的关系不明确。施用调环酸钙有促进夏梢增粗的效果,且促进效果有随浓度增加而增强的趋势,叶面喷施有弱于土施的趋势(见表1)。
表1 不同处理对纽荷尔脐橙树夏梢抽发、伸长和加粗生长的影响
与空白对照相比,施用调环酸钙和多效唑均具有使夏梢新梢叶片变小(长度和宽度减少)、叶绿素SPAD值增大的作用。在试验浓度范围内,施用调环酸钙的效果与浓度的关系不明显。调环酸钙叶面喷施使叶片变小的效果有强于土施的趋势,叶面喷施使叶绿素SPAD值增大的效果有弱于土施的趋势;施用调环酸钙和多效唑均对叶形指数无明显影响(见表2)。
表2 不同处理对纽荷尔脐橙树夏梢叶片长度、宽度、叶形指数和叶绿素SPAD值的影响
2.2 果实品质与空白对照相比,调环酸钙和多效唑处理后单果质量、果实横径、果实纵径、果皮厚度和果形指数等无显著变化;调环酸钙叶面喷施与土施相比,果实各外观品质指标差异不显著;土施调环酸钙后,单果质量和果实纵径有随浓度增加而增大的趋势(见表3)。
表3 不同处理对纽荷尔脐橙树果实外观品质的影响
与空白对照相比,土施调环酸钙和叶面喷施多效唑对果实内在品质指标的影响均不显著;叶面喷施调环酸钙有提高果实出汁率和可溶性固形物含量的趋势,且较高浓度(150 mg/L)调环酸钙处理的效果达显著水平(见表4)。
表4 不同处理对纽荷尔脐橙树果实内在品质的影响
在果树生产中用多效唑抑制新梢旺长时,因多效唑残留期较长,使用不当易造成树势衰弱、叶片卷曲和果实畸形。调环酸钙具有低毒、高效、易降解、无药害残留的特点,通过抑制活性赤霉素生物合成过程中GA20向GA1的转化来延缓营养生长、缩短新梢节间长度,且不影响GA4合成,因而不影响枝梢发育[6-7],在苹果和葡萄等果树的控梢领域已初显成效。葡萄[8]和苹果[9-10]叶面喷施调环酸钙可抑制新梢生长和增加枝条粗度,沙糖桔[11]喷施调环酸钙可使夏梢长度和数量降低。在苹果[9]和杏[12]上的研究还发现,叶面喷施调环酸钙可使新梢叶片的叶绿素SPAD值升高,光合效能增高。在本研究中,叶面喷施和土施调环酸钙均可抑制夏梢的抽发和伸长,促进其增粗,使新梢叶片变小、叶绿素SPAD值提高,与他人的报道相符;叶面喷施150 mg/L调环酸钙除抑制夏梢抽发的效果更优外,对夏梢生长其他指标的影响与叶面喷施500 mg/L多效唑相当。
目前关于土施调环酸钙的报道较少,Spann等[13]研究发现,土施100 mg/L调环酸钙后30 d内“卡里佐”枳橙苗的新梢伸长生长受到显著抑制,而这种抑制效果在斯文格枳柚苗上可以持续到喷施后90 d,且与叶面喷施相比,土施相同浓度的调环酸钙后新梢伸长生长量显著降低。Kim等[14]研究发现,土施调环酸钙对梅香草莓匍匐茎和叶柄生长的抑制效果同样强于叶面喷施。在本研究中,调环酸钙浓度为100 mg/L时,土施抑制夏梢抽发及促进夏梢增粗的效果优于叶面喷施,抑制夏梢伸长生长的效果与叶面喷施相当;在浓度为150 mg/L时,土施抑制夏梢抽发及促进夏梢增粗的效果与叶面喷施相当,土施抑制夏梢伸长生长的效果不及叶面喷施。这与前人的结论[13-14]部分一致。
关于调环酸钙影响果实品质的报道,主要集中在促进果实膨大和甜度提高等方面。前人研究表明,金帅苹果在落瓣和落瓣后3周[15],富士苹果在新梢旺长期[10]和初花期[16]喷施调环酸钙可以提高成熟期单果质量,沙糖桔在夏梢生长期内[11]施加两次调环酸钙却使成熟期单果质量降低,皇家嘎啦苹果在花后28 d[16]喷施调环酸钙同样显著降低了单果质量。在本研究中,叶面喷施或土施调环酸钙对纽荷尔脐橙单果质量和果径均无显著影响,其原因或许是施加调环酸钙起到了保果、稳果的效果,挂果增多抑制了果实膨大,但有待进一步研究和证实;叶面喷施较高浓度(150 mg/L)调环酸钙提高了纽荷尔脐橙成熟期果实的出汁率和可溶性固形物含量,可滴定酸含量则无显著变化,与Rehman等[17]在M7脐橙中的研究结果基本吻合。
在本研究中,叶面喷施500 mg/L多效唑后,纽荷尔脐橙果面相对粗糙,一部分果实果形不正,而各组调环酸钙处理后新梢无卷叶现象、果面光滑、果实大小均匀、无畸形果,安全性较强,具有替代多效唑成为纽荷尔脐橙新型控梢剂的潜力;与其他处理相比,夏梢期叶面喷施150 mg/L调环酸钙控夏梢和提升果实品质的综合效果最佳。生产中,可根据气候条件和实际需求,自夏梢零星萌发开始,喷施150 mg/L调环酸钙2次,间隔约2周,并严格控水控肥,可以有效抑制夏梢丛生和旺长,减少人工抹梢次数,降低劳动力成本。