抑制梨二次开花及秋季补接花芽技术的研究初报

2022-11-15 14:45李艳婷黄冬华周超华
江西农业学报 2022年6期
关键词:花芽梨园坐果

李艳婷,周 铮,黄冬华,徐 雷,周超华

(江西省农业科学院,江西 南昌 330200)

梨是我国主要的经济树种之一,其栽培面积和产量均居世界首位。我国的梨在一般情况下于3~5月萌芽开花,但在特殊的条件下,常出现二次开花。二次花也称“秋花”,是指当年分化的花芽在当年秋季开花,通常于8~10月发生[1]。自20世纪70~80年代以来,梨早期落叶、二次开花等异常现象在我国各地种植区反复出现,尤以江西等南方温暖、高湿产区最为严重[2]。二次开花也能正常授粉受精而结果,但随着气温的降低,此后的环境条件不利于果实生长发育,以致果实不能正常成熟,从而丧失了相应的商品价值;同时,梨二次开花大量消耗了树体养分和花原基数,导致翌年的梨果产量和品质“大打折扣”,严重影响了其经济效益。因此,研究抑制梨二次开花技术及其相配套的栽培管理措施,对于增强我国梨产业、振兴乡村经济的活力和促进农民稳产增收均具有重要的意义。

影响梨二次开花的因素较多,且具有不可控性,普遍认为气候条件、栽培管理和品种特性是主要的影响因子[1,3]。目前,用于解释梨二次开花现象的理论有春化作用学说和激素调控学说等。其中,植物激素在果树生长发育进程中发挥着重要作用,尤其对梨休眠的起始与终止具有重要的调控作用[3]。萘乙酸作为广谱性植物生长调节剂,广泛地运用在增强抗病、抗旱、抗干热风等植物抗性上[4]。外施生长素类似物可在一定程度上降低梨秋季二次开花的发生[5]。郑鹏华等[6]对梨树脱叶处理后,喷施0.10% 2,4-D、0.05% 2,4-D、0.10% CCC能有效抑制枝干秋季萌芽,控制二次开花、返青;除了生长素等植物激素的平衡能够调节花芽萌动之外,糖的积累也能够调控二次开花并限制BRC1、PpAMY、PpBAM1等基因的表达[7]。张全军等[8]发现,去叶后的梨枝皮中可溶性糖含量呈现出先增后降趋势,可溶性糖、淀粉含量的迅速降低期与花芽萌芽率的快速提高期同步,说明可溶性糖与二次花芽萌动具有紧密关联性。黄新忠等[9-11]认为,防控梨二次开花的关键在于保叶,病虫害是南方湿热地区梨早期落叶的另一重要原因。采用植物生长抑制剂[12]、避雨栽培[13]等措施对抑制梨梢的生长和叶部病害的发生,进而延缓或减轻早期落叶、二次开花具有极显著的作用。对已经发生秋季开花、花芽基数明显降低的梨园,可采用加强肥水管理、内接花芽等补救措施,其中,花芽嫁接可在短时间内丰富花原基数,实现二次开花梨园保产稳产[14]。目前,该技术已运用于苹果[14]、梨[15]、甜樱桃[16]、盆栽果树[17]等,但花芽嫁接技术在江西等南方湿热梨产区的运用及推广尚不成熟。

本研究选择对植物生长具有一定抑制作用的试剂,开展了二次开花防控试验,结合补接花芽技术,探讨其对梨二次开花、翌年的梨果产量与品质、梨园经济效益的影响。为探索有效防治梨二次开花的方法,完善江西等南方温暖、高湿地区梨二次开花的综合防控技术体系,为实现梨园节本增效提供依据。

1 材料与方法

1.1 研究区概况

试验地点位于江西省高安市相城镇华阳村。该区域属亚热带季风气候,光热资源充足,雨量充沛。年均温17.7 ℃,最热月为7月,无霜期276 d;年降雨量1560 mm,主要分布在4~7月,占全年雨量的60%以上。土壤为红壤土,其理化性质:pH值5.93,有机质含量21.34 g/kg,全氮含量0.99 g/kg,碱解氮含量70.55 mg/kg,全磷含量0.43 g/kg,有效磷含量12.78 mg/kg,全钾含量19.82 g/kg,速效钾含量50.21 mg/kg。

1.2 试验设计

以当地发生早期落叶较为严重的10年生梨主栽品种翠冠、新玉、圆黄、秋月和晚秀为材料,开心形树形,株行距3 m×4 m。试验组设置如下。

(1)早期落叶后防止萌芽和二次开花的试剂组合试验。设置2个方案,方案1:在供试园中选择尚未萌芽、长势一致的翠冠梨15株,设5个处理,每个处理3次重复,随机排列。A1:300 mg/kg萘乙酸+100 mmol/L蔗糖;A2:100 mmol/L蔗糖;A3:300 mg/kg萘乙酸+250 mmol/L山梨醇;A4:300 mg/kg烯效唑;A5:400 mg/kg萘乙酸。

方案2:在供试园中选择尚未萌芽、长势一致的翠冠、新玉、圆黄、秋月、晚秀各3株,每个品种均用100 mmol/L蔗糖处理,每个处理3次重复,随机排列。2个方案均在2020年梨果采收落叶后的9月上旬、中旬各喷布1次。

(2)二次开花后补接花芽试验。花芽选自成年结果树上粗大、枝端钝肥的无叶顶花芽及饱满、芽尖较平的腋花芽。试验对象为当年发生二次开花较为严重的同一区块不同梨园翠冠梨,各园区分别记为A、B、C。在3个供试园中随机选择二次花占总花芽70%以上、长势一致的翠冠梨27株,共9个处理,每个处理3次重复,每棵树平均嫁接35个花芽。

试验设置嫁接时间(C1为10月下旬;C2为11月上旬;C3为11月中旬)与花芽类型(顶花芽、腋花芽、对照)2组处理,2组处理交叉进行,于2020年10~11月开展。嫁接方法为切接和腹接,各梨园栽培管理措施基本一致。

1.3 测定项目与方法

二次开花防治试验统计不同试剂处理前1 d(9月1日)及处理后间隔14 d(9月16日、9月30日)当年形成花芽总数和已萌动开放花芽总数,用于计算当年花芽萌动的开花比例。补接花芽试验在翌年(2021年)的3月下旬统计其成活率,在4月下旬统计坐果花序数、幼果数量,在7月下旬测定果实产量和品质,并计算果园的经济效益。

1.4 数据分析

采用SPSS 20.0和Excel 2010软件对数据进行统计和分析。

2 结果与分析

2.1 不同试剂处理对抑制梨二次开花的效果

梨二次开花是指在春季正常开花之后形成的花芽,当年再次萌发或开花结果的现象,以发生早期落叶为症状的二次开花较为常见,去叶能使成熟的花芽萌发、开花[18]。本研究中,不同试剂处理对已发生早期落叶的翠冠梨二次开花进程具有一定的延缓效果,但无法抑制二次开花现象的发生。其中,试剂A1处理的花芽萌发数最高,最终萌发率为42.62%,在延缓或减轻二次开花进程上效果最差;试剂A2~A4处理的花芽萌发率为36.23%~38.18%,无显著差异;试剂A5的最终花芽萌发率为25.46%,且抑制效果最好,极显著低于其他4个处理(表1)。

表1 不同试剂处理抑制翠冠梨二次开花的情况 %

同一试剂(100 mmol/L蔗糖)处理下,不同梨品种二次开花表现出极显著差异。其中,秋月的花芽萌发率保持在15%以下,抗二次开花能力最强;新玉当年花芽萌发率控制在25%左右,显著或极显著低于晚秀、翠冠与圆黄(表2)。

表2 同一试剂处理抑制不同品种二次开花的情况 %

2.2 补接花芽的成活率和坐果数

秋季花芽嫁接是选择带花芽的枝条进行嫁接,成活后,翌年直接开花结果的栽培技术。嫁接时间与花芽类型是影响补接花芽效果的2个重要因素。嫁接过早,花芽、叶芽难以分辨,同时易发生早期萌动、抽梢、开花;嫁接过迟,因后期温度较低,接口无法愈合,影响了其成活率和来年的开花结果质量[12]。本研究结果显示,10月下旬江西地区翠冠梨补接花芽的成活率最高,为95.80%,11月上旬、中旬的成活率分别为86.90%、25.90%,这3组不同时间嫁接的花芽花序的坐果率分别为62.50%、65.60%和19.00%。其中,11月中旬补接花芽处理,无论是成活率还是花序坐果率,均极显著低于前2组处理,这与王启平等[15]的研究结果一致。说明随着冬季寒潮的到来,低温对花芽嫁接成活率具有较大的影响。

从翌年的坐果数来看,不同嫁接时间处理的单花序坐果数差异不大,但不同花芽类型嫁接处理对坐果数影响显著。以顶花芽枝接的效果最好,平均坐果数达9.95个/花序,优质果基数多。与对照(CK)相比,补接顶花芽处理翌年的坐果数提高了1.05倍,而腋花芽接和对照的分别为4.98和4.85个/花序。一般而言,坐果数、果实质量与顶花芽枝自身携带的营养物质以及嫁接后愈合好、生长快密切相关[14,17]。

2.3 补接花芽后的果实品质及其经济效益

果树嫁接繁殖是保持品种特性一致的重要途径。梨树嫁接既保持了接穗的优良性状,又降低了因实生繁殖带来的变异,保证了果品性状的一致性[19]。花芽嫁接是众多果树嫁接方式中的一种,在配置授粉树、实现增产增收方面发挥着特殊的作用[15]。本试验中,不同梨园补接花芽处理的翠冠梨部分果实品质,如可溶性固形物含量与果实硬度等,与对照(CK)无显著差异,这保证了果品性状的基本一致性。在增产增收方面,补接花芽处理的梨果翌年的平均单果重增加了76.82 g,单株产量提高了1.69倍,表明补接花芽可在一定程度上增加植株单产,进而实现梨园的稳产、增收。对补接花芽处理与二次花梨园翌年的经济效益对比分析可知,补接花芽梨园的经济效益提高了3.50倍,净收益增加3137元/667 m2(表4、表5)。

表3 不同时间补接花芽成活率和坐果的情况

表4 不同翠冠梨园补接花芽处理后果实性状分析

表5 二次开花梨园补接花芽经济效益分析

3 讨论与结论

秋季开花是南方湿热产区梨生产中亟须攻克的重大科技问题之一,筛选抗性种质,完善早期落叶、二次开花综合防控技术体系,对我国南方梨产业的可持续发展具有重要意义。内源激素的变化是影响花芽分化的重要因素。钟必凤等[1]认为梨返花与早期落叶受花芽内源激素IAA、GA3、ABA的动态平衡调控,早期落叶的发生降低了花芽中ABA的含量,生长促进型激素占主导地位,从而阻止自然休眠的花芽进入休眠或促使进入浅休眠的部分花芽解除休眠。喷施植物生长调节剂或化学试剂、内接花芽是防止二次开花高发、频发梨园的有效栽培措施[5,14]。本研究中,不同梨品种在同一试剂处理下表现出差异极显著的抗二次开花能力,具体表现为秋月>新玉>晚秀>翠冠>圆黄,其中,翠冠梨作为江西等南方梨产区的主栽品种,针对其对二次开花的低抗性,应着力加强相配套的栽培管理,避免大范围二次开花的发生。

不同试剂处理对翠冠梨二次开花率具有不同程度的抑制或延缓作用。试剂A5的最终花芽萌发率控制在25.46%,显著低于其他4个处理(表1),说明400 mg/kg萘乙酸在抑制或延缓梨二次开花进程上有一定的作用;而试剂(A1~A4)处理的翠冠梨二次开花率仍然维持在较高水平,导致该现象出现的原因可能是2020年9月中、下旬的持续高温、干旱气候对试剂作用效果产生了一定的影响,同时与供试材料早期落叶发生程度关系密切。对二次开花梨园进行秋季补接花芽处理,11月中旬嫁接成活率仅为25.90%,显著低于10月下旬与11月上旬,说明低温对花芽嫁接口的愈合以及花芽越冬有一定程度的影响[20],江西地区秋季补接花芽适宜时期为10月下旬至11月上旬;花芽类型以顶花芽枝接效果更好,这可能与顶花芽营养物质积累多,花芽充实饱满,抗冻害、干旱等极端气候能力强有关。嫁接花芽后果实品质无显著差异,但单株产量提高了1.69倍,有效保障了梨园翌年的经济效益。

综上,本研究在梨园二次开花前、后实施人为干预,形成了秋季开花前喷施生长调节剂(400 mg/kg萘乙酸)与秋季开花后(10月下旬至11月上旬)补接花芽的二次开花防控与补救技术。笔者下一步拟增加试剂组合及试剂浓度的筛选,综合评价二次花前、花后植物激素及果实生理生化指标的变化。

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