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澳洲坚果‘O.C’激素促脱高效采收技术研究

2018-03-21孔广红倪书邦贺熙勇李玉宏张海文陈丽兰宫丽丹

西南农业学报 2018年2期
关键词:落果乙烯坚果

孔广红,马 静,柳 觐,倪书邦,贺熙勇,李玉宏,张海文,陶 丽,陈丽兰,陶 亮,宫丽丹

(云南省热带作物科学研究所,云南 景洪 666100)

【研究意义】澳洲坚果Macadamiaspp. 系山龙眼科Proteacea澳洲坚果属MacadamiaF.Muell.多年生常绿乔木果树,原产于澳大利亚昆士兰东南部和新南威尔士东北部沿岸的亚热带雨林地区(南纬25°~32°)[1-3]。中国自20世纪70年代末开始澳洲坚果的引种和试种[4],近年来得到快速发展,其中云南省种植面积9.3万hm2,投产面积0.86 万hm2,分别占全国总面积的95.07 %和83.58 %[5]。澳洲坚果品种‘Own Choice’(以下简称 ‘O.C’)属于光壳种M.integrifolia,是20世纪50年代中期澳大利亚著名澳洲坚果育种家Norm Greber从昆士兰州Amamoor附近的实生树群体中选出的[6],‘O.C’ 在云南热区表现优异,树形好,结果早,产量高,品质优,抗风性强[7]。2008年该品种被农业部确定为主导品种,可在云南、广西、广东、四川等省(区)适宜地区推广种植[8]。同时也是云南澳洲坚果的主栽品种。品种‘O.C’花期长,果实成熟期也长,而且果实不易从树上自然脱落,采收方式通常为人工采摘或手工敲打,如此,产生昂贵的采收费用,非常不利于澳洲坚果产业的健康发展。另外,人工敲打对树体及枝叶损伤严重,影响来年产量。因此澳洲坚果的采收成为发展澳洲坚果产业的重要限制因素。【前人研究进展】乙烯利作为一种植物激素,具有促进解除休眠、地上部和根的生长和分化、不定根形成、叶片和果实脱落、某些植物的花诱导形成、两性花中雄花形成、开花、花和果实衰老、呼吸跃变型果实成熟、茎增粗、萎蔫、介导防御反应等作用[9]。早在 20 世纪90年代,许多科研工作者已经开展了乙烯利促使澳洲坚果脱落的研究[10~13],但不同学者的研究结论存在很大差异。Trochoulias[14]关于澳大利亚澳洲坚果品种‘O.C’ 落果的研究中,认为乙烯利溶液诱使澳洲坚果落果的适宜浓度为1.6~2.0 g/L。Nagao和Sakai[15]的研究发现果实成熟期树体本身会产生乙烯,然后开始落果,所以在果实成熟时施用乙烯利采收效果最好。Kadman等[16]的研究结论为对澳洲坚果树体喷施乙烯利可使其果实大量脱落,而且不会对树体的生长和来年的产量产生影响。但是Richardson等[17]、Stepheson等[18]的研究认为乙烯利促脱会降低来年产量,乙烯利在促使果实脱落的同时也造成花序脱落。【本研究切入点】国内对乙烯利催落澳洲坚果提高采收效益的研究尚未见报道。本课题组对澳洲坚果主栽品种‘O.C’的采收方式展开研究。在果实采收期对澳洲坚果树体喷施乙烯利混合溶液诱使其落果,对落果情况、最佳喷施时期进行了研究,并对试验树体翌年开花、结果及产量进行跟踪观测与调查分析。【拟解决的关键问题】探索利用乙烯利促进澳洲坚果果实脱落且不影响树体生长、减轻劳动强度、降低采收成本的高效采收方式,为澳洲坚果产业发展提供技术保障。

1 材料与方法

1.1 试验时间与地点

试验于2013年在云南省热带作物科学研究所澳洲坚果丰产栽培试验基地进行。

1.2 试验材料

选择澳洲坚果主栽品种‘O.C’的成龄结果树为试验对象,要求树体长势良好,无病虫害,结实情况良好,树龄大体一致。

1.3 试验方法

1.3.1 乙烯利混合溶液的配制 分为2个批次试验,第1批次试验设置3个乙烯利浓度梯度,分别为0.4、0.65、0.9 g/L;第2批次试验设置4个乙烯利浓度梯度,分别为1.4、1.6、1.8、2.0 g/L,调节pH值并加入一定量的展着剂,2个批次的对照均为清水,溶液现配现用。

1.3.2 乙烯利混合溶液喷施的方法 使用20 L电动喷雾器将乙烯利混合溶液均匀喷施至树体结果部位,以果实及周边树叶被喷湿但不滴水为佳。

1.3.3 乙烯利促脱效果调查 分别于喷后1周(1 w)、2周(2 w)、3周(3 w)、4周(4 w)进行落果率调查,4周后,人工采收残留于树上的余果。

1.3.4 乙烯利混合溶液喷施日期 第1批次试验设置3个喷施日期,分别为7月25日、8月1日、8月7日;第2批次试验的喷施日期为9月13日。喷施乙烯利混合溶液的时间为晴朗早晨9:00-10:00时。

1.3.5 数据统计和制图 试验数据的统计和分析采用SPSS16.0软件及LSD多重比较,图表绘制采用Excel 2007软件。

2 结果与分析

2.1 不同浓度乙烯利混合溶液对澳洲坚果‘O.C’落果的影响

图1是7月25日喷施乙烯利混合溶液对落果的影响,喷后4 w,浓度为0.9 g/L的处理落果率为65 %,与对照(CK)、0.4、0.65 g/L的处理落果率相比,差异均达显著水平;对照(CK)的落果率仅为8 %,与喷施各浓度乙烯利混合溶液(0.4、0.65、0.9 g/L)的落果率相比,差异均达显著水平;0.4 g/L的处理落果率(32 %)与0.65 g/L的处理落果率(29 %)相比,差异不显著。图2是8月1日喷施乙烯利溶液对落果的影响,喷后4 w,浓度为0.9 g/L的处理落果率(46 %)最高,对照(CK)的落果率(8 %)最低,二者之间的差异达显著性水平。图3是8月7日喷施乙烯利溶液对落果的影响,仍然是浓度为0.9 g/L的处理落果率最高,为47 %,对照(CK)的落果率最低,为6 %,二者之间的落果率差异达显著性水平。图1~3中,以4 w后的落果率画一条趋势线,随着乙烯利浓度的升高,落果率不断上升,乙烯利浓度越高,落果率越高。

小写字母表示在0.05 水平上的差异显著。下同Lowercase letters indicated significant difference at 0.05 level. The same as below图1 不同浓度乙烯利溶液对品种‘O.C’落果的影响Fig.1 Effects of nut drop of ‘O.C’Macadamia cultivar by spraying different ethephon concentrations

图2 不同浓度乙烯利溶液对品种‘O.C’落果的影响Fig.2 Effects of nut drop of ‘O.C’Macadamia cultivar by spraying different ethephon concentrations

综合分析第1批次试验结果,尽管低浓度的乙烯利混合溶液对澳洲坚果品种‘O.C’的落果有显著性的促进作用,但远远达不到高效采收要求,且树上残留的余果仍需要人工敲打采收。故进行第2批次乙烯利促落果试验,设置4个浓度的乙烯利混合溶液,分别为1.4、1.6 、1.8、2.0 g/L,以喷施清水作为对照(CK)。

由图4可知,喷施高浓度乙烯利混合溶液1 w后,对照(CK)的落果率为4 %,与喷施乙烯利混合溶液后的落果率相比(1.4、1.6、1.8、2.0 g/L),差异均达显著水平;喷后2 w,浓度为1.6、1.8、2.0 g/L处理的落果率都在大幅度上升。喷后4 w,试验树体的果实几乎都脱落,1.8 g/L处理的落果率达97 %,而对照(CK)的落果率仅为8 %,对照(CK)与喷施不同浓度乙烯利混合溶液(1.4、1.6、1.8、2.0 g/L)后的落果率相比,差异均达显著水平。结果表明,澳洲坚果品种‘O.C’高效采收的乙烯利溶液浓度为1.4~2.0 g/L。本研究中,喷后2 w,试验树体的果实几乎都脱落了,只有少部分残留于树上,极大地缩短了采收周期,降低了采收成本。

图4 不同浓度乙烯利溶液对品种‘O.C’落果的影响Fig.4 Effects of nut drop of ‘O.C’ Macadamia cultivar by spraying different ethephon concentrations

图5 不同喷施日期对澳洲坚果品种‘O.C’落果的影响Fig.5 Effects of nut drop of Macadamia cultivar ‘O.C’ by different spraying date

2.2 不同喷施日期对澳洲坚果品种‘O.C’落果的影响

图5为不同喷施日期同一浓度乙烯利混合溶液对澳洲坚果品种‘O.C’落果的影响,以4 w后的落果率(即最终落果率)为作图依据。随着喷施时间的向后推移,对照(CK)的落果率没有太大变化;在同一乙烯利浓度条件下,不同喷施日期的落果率均不理想,最高的才达到65 %,所以第1批次试验的日期均不是澳洲坚果促落果的最佳时期。由图4可知,第2批次试验喷施日期靠后,乙烯利浓度提高,落果率达到生产要求,此时期可以作为进行高效采收的参考时期。

2.3 喷施乙烯利混合溶液对澳洲坚果品种‘O.C’落叶的影响

与对照相比,试验树体落叶更多。落叶与落果的情况大体一致,即乙烯利溶液浓度低,落果落叶少,浓度高,落果落叶多。而且落叶的多少与喷施乙烯利溶液的时期相关性不大,但是与树体的大小及叶片的多少相关性很高。树体大,枝叶繁茂,剂量高,落叶多;树体较小,枝叶稀疏,剂量低,落叶少。由于树体本身也会产生乙烯,枝叶繁茂,老叶多,自身产生的乙烯也多,如果人为的喷施乙烯利溶液,则会加速落叶。

3 讨 论

3.1 乙烯利混合溶液的适宜浓度

低浓度乙烯利混合溶液对澳洲坚果品种‘O.C’果实脱落有显著的促进作用,但其促脱效果达不到生产要求;浓度为1.4~2.0 g/L的高浓度乙烯利溶液的促脱效果可达到生产要求。此外,可根据树体生长情况来判断,树龄大,树体生长旺,可用高一点的浓度;树龄小,树体生长稍弱可用低一点的浓度。这与Trochoulias[14]等关于澳大利亚澳洲坚果品种‘O.C’的研究相一致,他们的研究中乙烯利混合溶液适宜的浓度为1.6~2.0 g/L。

3.2 最佳喷施时期的选择

有效的喷施时期是影响激素促脱效果的重要因素。Nagao和Sakai[15]认为在果实成熟期树体本身会产生乙烯,然后开始落果。如果于此时期喷施乙烯利混合溶液,则促脱效果会明显增强。本研究发现喷施乙烯利混合溶液的最佳时期应根据当年的物候情况,选择在果实成熟且自然落果刚刚开始时进行,最好的判断依据为内果皮由白色或淡褐色转变为深褐色,果壳褐色坚硬的果实成熟期。此时进行激素促脱,脂肪及油分含量高,果实品质优良。

3.3 表面辅助剂(展着剂)的应用与pH值的调节

Richardson和Dawson[17]的研究认为,于乙烯利溶液中添加表面辅助剂可以增加26 %的落果率。Beaudry和Kays[19]认为附着剂增加落果率是因为附着剂更有利于树体对乙烯利的吸收,降低吸收面的表面张力,增加脱落区域的面积以及稳定乙烯利对乙烯的释放。乙烯利水溶液的pH为3.5左右,而乙烯利要在pH值大于4.1时才会释放乙烯,调节pH值最好的试剂为碳酸氢钠[20]。

3.4 喷施乙烯利混合溶液对澳洲坚果品种‘O.C’树体性状的影响

通过2014-2016年3年的跟踪观测并未发现试验树体与对照树体之间在抽稍物候、开花物候、坐果、产量等性状方面有明显的差异,这与Kadman[16]等的研究结果一致。但Richardson和Dawson[17]的研究认为乙烯利促脱会降低来年产量,对树叶和花序也会有损伤,其原因是新西兰澳洲坚果的果实成熟期恰逢开花期,乙烯利在促使果实脱落的同时也造成花序脱落。Stepheson等[18]发现,乙烯利会损伤快速生长的花序,但对休眠花序无影响。云南澳洲坚果成熟于8-9月份,而花序的生成要到11月以后,所以乙烯利对开花不会产生损伤,也就不会影响产量。此外,喷施乙烯利混合溶液使得部分老叶脱落,树叶得到快速更新,加速了树体的新陈代谢。大部分澳洲坚果品种的果实不会自然脱落,老化树叶落得也很缓慢,通过人工喷施乙烯利,不仅可以促脱果实、降低成本,还可以调节树体的生长情况。

4 结 论

通过对澳洲坚果品种‘O.C’喷施不同浓度的乙烯利混合溶液发现乙烯利能够诱使品种‘O.C’的果实集中脱落,且不影响翌年开花、结果及产量。品种‘O.C’促落果适宜的乙烯利浓度为 1.4~2.0 g/L,最佳喷施的时期是果实过自然成熟期。本研究可为澳洲坚果的高效采收方式研究提供理论依据,为澳洲坚果产业健康发展提供技术支撑。

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