阿克苏富士苹果烟富3号化学疏花疏果的效果

冯贝贝,梅 闯,王 磊,,耿文娟,阿孜古丽·衣该木,闫 鹏,王继勋

(1.新疆农业科学院园艺作物研究所,乌鲁木齐 830091;2.新疆农业大学园艺学院,乌鲁木齐 830052)

0 引 言

【研究意义】苹果(MaluspumilaMill)属蔷薇科(Rosaceae)梨亚科中的苹果属植物。2019～2020年产季我国苹果产量占世界苹果产量的54.07%[1]。花果过多会使树体营养供应与消耗之间发生矛盾,抑制花芽的形成,导致出现大小年现象[2]。化学疏花疏果可以降低果园生产成本,但在现阶段生产中由于对化学疏花疏果的时期、药剂及使用的浓度缺乏标准的技术支持,会限制化学疏花疏果技术的应用与推广[3]。【前人研究进展】卢蒙蒙[3]和王来平等[4]采用不同的化学疏除药剂进行疏花疏果试验,结果表明施用2次智舒优花、智舒优果和施用1次智舒优花1次智舒优果的疏除情况基本一致,且对果实内外品质均无不良影响。单施用智舒优花或智舒优果对花情、果情的把控要求较高,过早过晚施用都会影响疏除效果,而智舒优花与智舒优果配合施用则没有那样苛刻,且更适用于花期不一致的果园[5]。王安丽等[6]用不同浓度的石硫合剂、乙烯利、甲酸钙、疏花剂,以人工疏果为对照,结果表明石硫合剂200倍液和150倍液在初果期和盛果期的疏除效果与人工疏果效果最相近,且成本分别为人工疏果的20%左右。正交试验设计是试验优化的常用方法,可快速找到最优的试验方案、减少试验次数、提高工作效率,以达到工艺优化[7-8]。刘权等[9]在果树生产试验中,认为复因素试验比单因素试验更切合实际、更能解决问题,而正交试验设计满足。也通过正交设计的试验方法快速筛选出了伊犁红星苹果色素提取的最佳工艺和苹果矮化自根砧脱毒苗木组培最适扩繁培养基[10-11]。普通试验设计的试验次数会以因素数为指数增加,而正交试验设计可在不影响试验结果的前提下减少试验次数[12]。【本研究切入点】富士苹树中心花和边花开放时间间隔短,不易把控用药时间,而过早过晚用药都会影响疏除效果,花情和花期对单施用智舒优花或智舒优果影响大。前人研究主要对用智舒优花、智舒优果药剂分别使用2次试验。而相关采用正交试验设计的方法施用1次智舒优花和1次智舒优果药剂的施用时间和浓度的试验,以及施用1次智舒优花和1次智舒优果对果实品质是否有影响研究较少。【拟解决的关键问题】采用正交试验设计与数据分析方法,筛选出适宜阿克苏富士苹果烟富3号的疏花疏果药剂浓度以及使用时间,并对其果实品质进行测定,为果农化学疏花疏果提供依据。

1 材料与方法

1.1 材 料

1.1.1 供试苹果品种

试验于2021年4月在阿克苏地区阿克苏市依干其乡14大队(N 41°10′,E 80°15′)进行。供试品种为17 a富士烟富3号,砧木为八棱海棠,株行距4 m×5 m。

1.1.2 用 具

农用背负式电动喷雾器、电子称、机械式手动计数器、日本爱拓水果测糖仪(型号PAL-1)、艾德堡数显水果硬度剂(型号GY-4)、游标卡尺、试验纸、游标卡尺等。

1.1.3 供试药剂

疏花剂:智舒优花,江苏常隆化工有限公司生产,有效成分含量:85%,剂型:可湿性粉剂。

疏果剂:智舒优果,江苏常隆化工有限公司生产,有效成分含量:85%,剂型:可湿性粉剂。

1.2 方 法

1.2.1 试验设计

烟富3号化学疏花疏果采用L9(34)正交表进行正交设计,设计9个处理。其中A为中心花开放程度,B为果实直径,C为疏花剂,D为疏果剂。共9个处理,每处理2株树,每株树上标记3个大枝,处理前统计各枝条上的总花序数(大枝上所有花序)、总花朵数(挂牌枝上所有花朵数)、中心花数(挂牌枝上所有中心花个数)和边花数(挂牌枝上所有边花数)。根据不同处理所需要的药剂量,用电子秤称取,放入水桶中充分搅拌,后装入背负式喷雾器中喷施(背负式喷雾器水量150 kg/667m2),单株水量4.5 kg[13]。表1,表2

表1 L9(34)化学疏花疏果正交试验设计

表2 化学疏花疏果剂的L9(34)正交试验

1.2.2 坐果情况

生理落果后,调查不同处理的坐果情况,测算花序坐果率(统计挂牌枝上坐果花序数)、花朵坐果率(统计挂牌枝上全部坐果数)、空台率(统计空台数:总花序数-剩余花序数)、疏除率(剩余花朵数/总花朵数)、单果和双果占比(统计单双果个数/总花序数);所有处理均不进行人工疏花,在调查统计完坐果率后人工辅助疏果。

1.2.3 果实品质

单果重:每个处理随机取样果20个,将每个处理的20个样果分别用电子秤称量该果重量并记录。

果形指数:每个处理随机取样果20个,将每个处理的20个样果分别用游标卡尺量取纵径和横径,用纵径/横径得到果形指数[14]。果形指数参考GB/T-10651-2008“鲜苹果”国家标准、农业部NY/T439-2001“苹果外观等级标准”及ZBB31006-88“出口鲜苹果专业标准”,富士苹果生产分级标准二级以上果要求果形指数≥0.7,特级果果形指数>0.7。

可溶性固形物:每个处理随机取样果20个,在每个样果上均匀取3个点,在既不靠近果皮也不靠近果核的位置取大小相同的3块果肉,混合打碎过滤汁液,用日本爱拓水果测糖仪(型号PAL-1)测量,并重复。

硬度:每个处理随机取样果20个,每个样果上均匀的取3个点,在每个点上用小刀削去大小约1 cm2、厚度约1 mm的果皮,后用艾德堡数显水果硬度剂(型号:GY-4)测得硬度[15]。

着色率:肉眼观察,估计着色情况。

偏斜率:每个处理随机取样果20个,用游标卡尺逐个测量20个样果的H、R、h、r,(H表示果实大果面高,R表示大果面至果心距离,h表示小果面高,r表示小果面至果心的距离)后计算偏斜率,偏斜率=2 (H×R-h×r)/(H×R+h×r)[16]。

1.3 数据处理

数据均采用SPSS 23.0 和WPS Office 统计分析软件进行正交设计方差分析和数据处理。

2 结果与分析

2.1 不同处理对烟富3号果实疏除影响

研究表明,在中心花开放程度不同、果实直径不同和疏花疏果剂浓度不同的情况下,疏除率与单双果率均存在差异。处理F2的空台率、疏除率和单双果率最高分别为46.00%、46.00%、88.00%,处理F2和处理F9的双果以上比率最低分别为11.67%、13.17%。在(P<0.05)标准水平下处理F2、F7、F8与照组CK疏除率存在显著性差异,在(P<0.05)标准水平下处理F2、F4、F9的单果率与对照组CK存在显著性差异,在(P<0.05)标准水平下处理F2、F4、F9的双果以上比率与对照组CK存在显著性差异。表3

表3 不同化学疏花疏果剂下烟富3号坐果率变化

2.2 不同处理对烟富3号果实品质的影响

2.2.1 不同处理对烟富3号单果重的影响

研究表明,不同处理单果重在219.75～260.7 g,处理F4的单果重最大为260.70 g,处理F6单果重最小为219.75 g,两处理相差40.95 g。对照组CK单果重为245.21 g,9个处理与对照组CK在(P<0.05)标准水平下无显著性差异。图1

图1 不同处理下果实单果重变化

2.2.2 不同处理对烟富3号果形指数的影响

研究表明,果形指数在0.35～0.84,对照组CK果形指数为0.83,处理F2～F9均达二级标准,处理F1对果实果形指数影响大。处理F1、F2、F6与对照组CK在(P<0.05)水平下存在显著性差异,分别与对照组CK相差0.48、0.04、0.05。图2

图2 不同处理下果形指数变化

2.2.3 不同处理对烟富3号可溶性固形物的影响

研究表明,9个处理可溶性固形物在11.88%～13.94%,对照组CK的可溶性固形物为12.61%,处理F1、F2、F4、F7、F9与对照CK在(P<0.05)水平下存在显著性差异,其中只有处理F4的可溶性固形物小于对照组CK的可溶性固形物,相差0.73%,其他处理可溶性固形物都较接近。图3

图3 不同处理下可溶性固形物变化

2.2.4 不同处理对烟富3号硬度的影响

研究表明,果实硬度在7.37～8.16 kg/cm2,对照组CK的果实硬度为7.50 kg/cm2,且处理F7处理F9与对照组CK在(P<0.05)标准水平下存在显著性差异,处理F7与处理F9分别比对照组CK的果实硬度高0.63和0.49 kg/cm2,其他处理果实硬度无明显变化。图4

图4 不同处理下果实硬度变化

2.2.5 不同处理对烟富3号着色率的影响

研究表明,果实着色率在93.1%～96.7%,对照组CK果实着色率为93.1%,9组处理与对照组CK比较着色率均有提高,处理F2、处理F3、处理F5、处理F6与对照组CK在(P<0.05)标准水平下存在显著性差异,分别提高3.6%、2.5%、3.2%、3.4%。图5,图6

图5 不同处理下果实着色率变化

注:A为着色率在95%～100%的富士苹果;B为着色率在90%～94%的富士苹果;C为着色率在80%～89%的富士苹果;D为着色率在30%～40%的富士苹果

2.2.6 不同处理对烟富3号偏斜率的影响

研究表明,果实偏斜率在16.2%～25.5%,处理F5的果实偏斜率最小为16.2%,处理F3的果实偏斜率最大为25.5%,但9组处理与对照组CK在(P<0.05)标准水平下无显著性差异。图7

图7 不同处理下果实偏斜率变化

2.3 化学疏花疏果对烟富3号经济效益影响

研究表明,人工疏花疏果每667 m2需要人工5.5个,化学药剂疏花疏果后需2个人工辅助疏花疏果。不使用化学药剂疏花疏果,单用人工疏花疏果的费用为1 100元/667 m2,使用化学疏花疏果剂后用人工辅助疏花疏果的费用在450～650元/667m2,处理F3最低为497.38元/667m2,处理F1、F6、F8较高,分别为625.38、612.08和604.08元/667 m2,各处理节约成本均在40%以上。表4

表4 烟富3号化学疏花疏果的用工及费用

3 讨 论

3.1 正交试验设计与方差

方差分析法与折算极差法和同水平和的极差三者相比,方差分析法的准确性最高[17]。利用正交试验方案可以提高试验效率,准确掌握效应的趋势规律[18]。当观测结果变量为定量变量时,常选用“单因素方差分析”使用单因素方差分析的前提是全部数据中任意两个数据必须是相互独立的、各因素水平的各组数据必须服从正态分布、定量资料中每个因素所有水平组的总体方差需进行方差齐性检验[19]。有关果树方面的研究一般复因素试验研究居多,采用普通的试验方法和数据处理方法会因工作量大而难以进行或无法进行,而正交试验设计和方差分析法会在大幅度减少试验工作量的同时能保证试验结果的准确性。试验为3水平4因素试验,采用L9(34)正交设计试验只需要9次即可完成试验。

3.2 化学疏花疏果剂的疏除

智舒优花对富士苹果的疏花效果较为理想,单双果率之和可达到85%以上[20]。聂佩显等[21]在威海金苹果上用智舒优花制剂疏果,在盛花期施用150倍和200倍智舒优花制剂有较好的疏除效果,150倍液处理对果实品质作用好。张秀美等[22]用4种不同的疏花剂对岳帅进行疏花,结果表明45%晶体石硫合剂100倍液疏除效果最为明显,0.3 g/L 6-BA疏除效果较好,植物油40 g/L的疏除效果也较好。Elfving等[23]研究发现,6-BA对苹果树的疏除效果明显,会增加果实的单果重和第2年的花量。薛晓敏等[24]用4年生王林苹果试验,结果为石硫合剂75倍液和疏花剂一号疏除效果最佳。赵政阳[25]认为,确定果树单位面积内适宜的产量时,要在确保果实品质的前提下,协调好优质、稳产、效益三者的关系。水肥条件好的果园可控制产量在37.5～45.0 t/hm2,还需在根据品种、果实大小、特性而定。富士果树需根据树势留果保持在18.0×104～22.5×104个/hm2。试验结果显示,不同处理组合的疏除率均达到了25%以上,单双果率均在50%以上,处理F2的空台率、疏除率和单双果率最高分别为46.00%、46.00%、88.00%,处理F2和处理F9的双果以上比率最低分别为11.67%、13.17%,处理F2(中心花开放25%、果实直径8～10 mm、疏花剂200倍、疏果剂400倍)疏除效果最佳,处理F9(中心花开放75%、果实直径11～12 mm、疏花剂200倍、疏果剂300倍)疏除效果次之。

3.3 化学疏花疏果剂对果实品质影响

薛晓敏等[13]以16年生红富士为试验材料进行研究,研究表明,萘乙酸能促进果实发育;乙烯利会降低果实单果重、BA对单果重则为高浓度促进低浓度抑制;石硫合剂、萘乙酸、乙烯利、BA四种药剂对果型均无不良影响,且部分处理还使果型指数变大;高浓度萘乙酸和BA会降低着色和光洁度。孟玉平等[26]认为,经过各种钙化合物处理的果树果实的生长速度与对照组相比无明显差异,采收期果实的单果重、硬度、可溶性固性物、苹果的糖酸含量和着色情况也无明显差异,进而认为使用钙化合物疏花对果实生长和果实品质均无不良影响。里程辉等[27]通过试验认为有机钙制剂200倍液降低了岳帅苹果的单果重;Amidthin 40 mg/L降低了果实的硬度;石硫合剂、高浓度西维因、高浓度6-BA会降低果实的可溶性固性物;大多处理都会影响岳帅苹果的着色,降低其外在品质。张秀美等[22]认为石硫合剂、乙烯利、6-BA、植物油处理后,果型指数均有提高、可溶性固性物含量变化不大,植物油30 g/L处理单果重最佳。薛晓敏等[28]在对红将军苹果试验后,结果为45%结晶石硫合剂100倍液和10 g/L有机钙制剂的疏除效果好,对果实品质影响不大,且此试验结果与孟玉平等[26]的钙化合物对苹果疏花疏果的效应的结果相似。董鑫[29]以长富2号为试材,选用萘乙酸(10 mg/L)、苄氨基嘌呤(200 mg/L)、乙烯利(500 mg/L)3个处理,得到试验结果为乙烯利疏花效果好,萘乙酸单果坐果率好,而苄氨基嘌呤综合效果最好。此次试验结果为除处理F1外,其它处理对果实品质均无不良影响,处理F1对其果形指数影响较大。

3.4 化学疏花疏果经济效益

化学疏花疏果是果园省力配套设施的一部分,具有节约劳动力、节省时间、成本低、操作迅速等特点[30]。化学疏花疏果可以有效的提高果园的生产效率,降低生产成本,削弱果树大小年现象[31]。高人工成本是果农利润下滑的原因之一[32]。而果园用工主要集中在果树人工疏花疏果,不断探索代替人工疏花疏果的办法是降低果园生产成本的有效办法。化学疏花疏果较人工相比较迅速、高效,也是果园疏花疏果发展的方向。此果园单采用人工疏花疏果需5.5个人工、费用达1 100元/667 m2,而使用化学疏花疏果剂后人工配合疏花疏果只需2个人工、费用为450～650元/667m2,可降低疏果成本40%以上,此次试验为小区试验,对于大面积果园的应用需要进一步的研究。

4 结 论

不同处理组合的疏除率均达到了25%以上、单双果率均在50%以上、处理F2的空台率和疏除率最高为46%、处理F9的单果率最高为58.83%,处理F1果形指数与对照相差较大,纯人工疏果费用达1 100元/667m2、使用化学疏除剂后费用为450～650元/667m2。处理F2疏除效果最佳,其次为处理F9,除处理F1外其它处理对果实品质均无不良影响,疏花疏果成本及用工量都有明显下降,喷施化学疏花疏果剂后用人工辅助疏花疏果较纯人工疏花疏果成本可降低40%以上。