澳洲堅(jiān)果‘O.C’激素促脫高效采收技術(shù)研究

孔廣紅，馬 靜，柳 覲，倪書邦，賀熙勇，李玉宏，張海文，陶 麗，陳麗蘭，陶 亮，宮麗丹

(云南省熱帶作物科學(xué)研究所，云南 景洪 666100)

【研究意義】澳洲堅(jiān)果Macadamiaspp. 系山龍眼科Proteacea澳洲堅(jiān)果屬M(fèi)acadamiaF.Muell.多年生常綠喬木果樹，原產(chǎn)于澳大利亞昆士蘭東南部和新南威爾士東北部沿岸的亞熱帶雨林地區(qū)(南緯25°～32°)[1-3]。中國自20世紀(jì)70年代末開始澳洲堅(jiān)果的引種和試種[4]，近年來得到快速發(fā)展，其中云南省種植面積9.3萬hm2，投產(chǎn)面積0.86 萬hm2，分別占全國總面積的95.07 %和83.58 %[5]。澳洲堅(jiān)果品種‘Own Choice’(以下簡稱 ‘O.C’)屬于光殼種M.integrifolia，是20世紀(jì)50年代中期澳大利亞著名澳洲堅(jiān)果育種家Norm Greber從昆士蘭州Amamoor附近的實(shí)生樹群體中選出的[6]，‘O.C’ 在云南熱區(qū)表現(xiàn)優(yōu)異，樹形好，結(jié)果早，產(chǎn)量高，品質(zhì)優(yōu)，抗風(fēng)性強(qiáng)[7]。2008年該品種被農(nóng)業(yè)部確定為主導(dǎo)品種，可在云南、廣西、廣東、四川等省(區(qū))適宜地區(qū)推廣種植[8]。同時(shí)也是云南澳洲堅(jiān)果的主栽品種。品種‘O.C’花期長，果實(shí)成熟期也長，而且果實(shí)不易從樹上自然脫落，采收方式通常為人工采摘或手工敲打，如此，產(chǎn)生昂貴的采收費(fèi)用，非常不利于澳洲堅(jiān)果產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展。另外，人工敲打?qū)潴w及枝葉損傷嚴(yán)重，影響來年產(chǎn)量。因此澳洲堅(jiān)果的采收成為發(fā)展澳洲堅(jiān)果產(chǎn)業(yè)的重要限制因素?！厩叭搜芯窟M(jìn)展】乙烯利作為一種植物激素，具有促進(jìn)解除休眠、地上部和根的生長和分化、不定根形成、葉片和果實(shí)脫落、某些植物的花誘導(dǎo)形成、兩性花中雄花形成、開花、花和果實(shí)衰老、呼吸躍變型果實(shí)成熟、莖增粗、萎蔫、介導(dǎo)防御反應(yīng)等作用[9]。早在 20 世紀(jì)90年代，許多科研工作者已經(jīng)開展了乙烯利促使澳洲堅(jiān)果脫落的研究[10～13]，但不同學(xué)者的研究結(jié)論存在很大差異。Trochoulias[14]關(guān)于澳大利亞澳洲堅(jiān)果品種‘O.C’ 落果的研究中，認(rèn)為乙烯利溶液誘使澳洲堅(jiān)果落果的適宜濃度為1.6～2.0 g/L。Nagao和Sakai[15]的研究發(fā)現(xiàn)果實(shí)成熟期樹體本身會(huì)產(chǎn)生乙烯，然后開始落果，所以在果實(shí)成熟時(shí)施用乙烯利采收效果最好。Kadman等[16]的研究結(jié)論為對澳洲堅(jiān)果樹體噴施乙烯利可使其果實(shí)大量脫落，而且不會(huì)對樹體的生長和來年的產(chǎn)量產(chǎn)生影響。但是Richardson等[17]、Stepheson等[18]的研究認(rèn)為乙烯利促脫會(huì)降低來年產(chǎn)量，乙烯利在促使果實(shí)脫落的同時(shí)也造成花序脫落?！颈狙芯壳腥朦c(diǎn)】國內(nèi)對乙烯利催落澳洲堅(jiān)果提高采收效益的研究尚未見報(bào)道。本課題組對澳洲堅(jiān)果主栽品種‘O.C’的采收方式展開研究。在果實(shí)采收期對澳洲堅(jiān)果樹體噴施乙烯利混合溶液誘使其落果，對落果情況、最佳噴施時(shí)期進(jìn)行了研究，并對試驗(yàn)樹體翌年開花、結(jié)果及產(chǎn)量進(jìn)行跟蹤觀測與調(diào)查分析?！緮M解決的關(guān)鍵問題】探索利用乙烯利促進(jìn)澳洲堅(jiān)果果實(shí)脫落且不影響樹體生長、減輕勞動(dòng)強(qiáng)度、降低采收成本的高效采收方式，為澳洲堅(jiān)果產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供技術(shù)保障。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)時(shí)間與地點(diǎn)

試驗(yàn)于2013年在云南省熱帶作物科學(xué)研究所澳洲堅(jiān)果豐產(chǎn)栽培試驗(yàn)基地進(jìn)行。

1.2 試驗(yàn)材料

選擇澳洲堅(jiān)果主栽品種‘O.C’的成齡結(jié)果樹為試驗(yàn)對象，要求樹體長勢良好，無病蟲害，結(jié)實(shí)情況良好，樹齡大體一致。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 乙烯利混合溶液的配制 分為2個(gè)批次試驗(yàn)，第1批次試驗(yàn)設(shè)置3個(gè)乙烯利濃度梯度，分別為0.4、0.65、0.9 g/L；第2批次試驗(yàn)設(shè)置4個(gè)乙烯利濃度梯度，分別為1.4、1.6、1.8、2.0 g/L，調(diào)節(jié)pH值并加入一定量的展著劑，2個(gè)批次的對照均為清水，溶液現(xiàn)配現(xiàn)用。

1.3.2 乙烯利混合溶液噴施的方法 使用20 L電動(dòng)噴霧器將乙烯利混合溶液均勻噴施至樹體結(jié)果部位，以果實(shí)及周邊樹葉被噴濕但不滴水為佳。

1.3.3 乙烯利促脫效果調(diào)查 分別于噴后1周(1 w)、2周(2 w)、3周(3 w)、4周(4 w)進(jìn)行落果率調(diào)查，4周后，人工采收殘留于樹上的余果。

1.3.4 乙烯利混合溶液噴施日期 第1批次試驗(yàn)設(shè)置3個(gè)噴施日期，分別為7月25日、8月1日、8月7日；第2批次試驗(yàn)的噴施日期為9月13日。噴施乙烯利混合溶液的時(shí)間為晴朗早晨9:00-10:00時(shí)。

1.3.5 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和制圖 試驗(yàn)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)和分析采用SPSS16.0軟件及LSD多重比較，圖表繪制采用Excel 2007軟件。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同濃度乙烯利混合溶液對澳洲堅(jiān)果‘O.C’落果的影響

圖1是7月25日噴施乙烯利混合溶液對落果的影響，噴后4 w，濃度為0.9 g/L的處理落果率為65 %，與對照(CK)、0.4、0.65 g/L的處理落果率相比，差異均達(dá)顯著水平；對照(CK)的落果率僅為8 %，與噴施各濃度乙烯利混合溶液(0.4、0.65、0.9 g/L)的落果率相比，差異均達(dá)顯著水平；0.4 g/L的處理落果率(32 %)與0.65 g/L的處理落果率(29 %)相比，差異不顯著。圖2是8月1日噴施乙烯利溶液對落果的影響，噴后4 w，濃度為0.9 g/L的處理落果率(46 %)最高，對照(CK)的落果率(8 %)最低，二者之間的差異達(dá)顯著性水平。圖3是8月7日噴施乙烯利溶液對落果的影響，仍然是濃度為0.9 g/L的處理落果率最高，為47 %，對照(CK)的落果率最低，為6 %，二者之間的落果率差異達(dá)顯著性水平。圖1～3中，以4 w后的落果率畫一條趨勢線，隨著乙烯利濃度的升高，落果率不斷上升，乙烯利濃度越高，落果率越高。

小寫字母表示在0.05 水平上的差異顯著。下同Lowercase letters indicated significant difference at 0.05 level. The same as below圖1 不同濃度乙烯利溶液對品種‘O.C’落果的影響Fig.1 Effects of nut drop of ‘O.C’Macadamia cultivar by spraying different ethephon concentrations

圖2 不同濃度乙烯利溶液對品種‘O.C’落果的影響Fig.2 Effects of nut drop of ‘O.C’Macadamia cultivar by spraying different ethephon concentrations

綜合分析第1批次試驗(yàn)結(jié)果，盡管低濃度的乙烯利混合溶液對澳洲堅(jiān)果品種‘O.C’的落果有顯著性的促進(jìn)作用，但遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到高效采收要求，且樹上殘留的余果仍需要人工敲打采收。故進(jìn)行第2批次乙烯利促落果試驗(yàn)，設(shè)置4個(gè)濃度的乙烯利混合溶液，分別為1.4、1.6 、1.8、2.0 g/L，以噴施清水作為對照(CK)。

由圖4可知，噴施高濃度乙烯利混合溶液1 w后，對照(CK)的落果率為4 %，與噴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)，差異均達(dá)顯著水平；噴后2 w，濃度為1.6、1.8、2.0 g/L處理的落果率都在大幅度上升。噴后4 w，試驗(yàn)樹體的果實(shí)幾乎都脫落，1.8 g/L處理的落果率達(dá)97 %，而對照(CK)的落果率僅為8 %，對照(CK)與噴施不同濃度乙烯利混合溶液(1.4、1.6、1.8、2.0 g/L)后的落果率相比，差異均達(dá)顯著水平。結(jié)果表明，澳洲堅(jiān)果品種‘O.C’高效采收的乙烯利溶液濃度為1.4～2.0 g/L。本研究中，噴后2 w，試驗(yàn)樹體的果實(shí)幾乎都脫落了，只有少部分殘留于樹上，極大地縮短了采收周期，降低了采收成本。

圖4 不同濃度乙烯利溶液對品種‘O.C’落果的影響Fig.4 Effects of nut drop of ‘O.C’ Macadamia cultivar by spraying different ethephon concentrations

圖5 不同噴施日期對澳洲堅(jiān)果品種‘O.C’落果的影響Fig.5 Effects of nut drop of Macadamia cultivar ‘O.C’ by different spraying date

2.2 不同噴施日期對澳洲堅(jiān)果品種‘O.C’落果的影響

圖5為不同噴施日期同一濃度乙烯利混合溶液對澳洲堅(jiān)果品種‘O.C’落果的影響，以4 w后的落果率(即最終落果率)為作圖依據(jù)。隨著噴施時(shí)間的向后推移，對照(CK)的落果率沒有太大變化；在同一乙烯利濃度條件下，不同噴施日期的落果率均不理想，最高的才達(dá)到65 %，所以第1批次試驗(yàn)的日期均不是澳洲堅(jiān)果促落果的最佳時(shí)期。由圖4可知，第2批次試驗(yàn)噴施日期靠后，乙烯利濃度提高，落果率達(dá)到生產(chǎn)要求，此時(shí)期可以作為進(jìn)行高效采收的參考時(shí)期。

2.3 噴施乙烯利混合溶液對澳洲堅(jiān)果品種‘O.C’落葉的影響

與對照相比，試驗(yàn)樹體落葉更多。落葉與落果的情況大體一致，即乙烯利溶液濃度低，落果落葉少，濃度高，落果落葉多。而且落葉的多少與噴施乙烯利溶液的時(shí)期相關(guān)性不大，但是與樹體的大小及葉片的多少相關(guān)性很高。樹體大，枝葉繁茂，劑量高，落葉多；樹體較小，枝葉稀疏，劑量低，落葉少。由于樹體本身也會(huì)產(chǎn)生乙烯，枝葉繁茂，老葉多，自身產(chǎn)生的乙烯也多，如果人為的噴施乙烯利溶液，則會(huì)加速落葉。

3 討 論

3.1 乙烯利混合溶液的適宜濃度

低濃度乙烯利混合溶液對澳洲堅(jiān)果品種‘O.C’果實(shí)脫落有顯著的促進(jìn)作用，但其促脫效果達(dá)不到生產(chǎn)要求；濃度為1.4～2.0 g/L的高濃度乙烯利溶液的促脫效果可達(dá)到生產(chǎn)要求。此外，可根據(jù)樹體生長情況來判斷，樹齡大，樹體生長旺，可用高一點(diǎn)的濃度；樹齡小，樹體生長稍弱可用低一點(diǎn)的濃度。這與Trochoulias[14]等關(guān)于澳大利亞澳洲堅(jiān)果品種‘O.C’的研究相一致，他們的研究中乙烯利混合溶液適宜的濃度為1.6～2.0 g/L。

3.2 最佳噴施時(shí)期的選擇

有效的噴施時(shí)期是影響激素促脫效果的重要因素。Nagao和Sakai[15]認(rèn)為在果實(shí)成熟期樹體本身會(huì)產(chǎn)生乙烯，然后開始落果。如果于此時(shí)期噴施乙烯利混合溶液，則促脫效果會(huì)明顯增強(qiáng)。本研究發(fā)現(xiàn)噴施乙烯利混合溶液的最佳時(shí)期應(yīng)根據(jù)當(dāng)年的物候情況，選擇在果實(shí)成熟且自然落果剛剛開始時(shí)進(jìn)行，最好的判斷依據(jù)為內(nèi)果皮由白色或淡褐色轉(zhuǎn)變?yōu)樯詈稚?，果殼褐色?jiān)硬的果實(shí)成熟期。此時(shí)進(jìn)行激素促脫，脂肪及油分含量高，果實(shí)品質(zhì)優(yōu)良。

3.3 表面輔助劑(展著劑)的應(yīng)用與pH值的調(diào)節(jié)

Richardson和Dawson[17]的研究認(rèn)為，于乙烯利溶液中添加表面輔助劑可以增加26 %的落果率。Beaudry和Kays[19]認(rèn)為附著劑增加落果率是因?yàn)楦街鴦└欣跇潴w對乙烯利的吸收，降低吸收面的表面張力，增加脫落區(qū)域的面積以及穩(wěn)定乙烯利對乙烯的釋放。乙烯利水溶液的pH為3.5左右，而乙烯利要在pH值大于4.1時(shí)才會(huì)釋放乙烯，調(diào)節(jié)pH值最好的試劑為碳酸氫鈉[20]。

3.4 噴施乙烯利混合溶液對澳洲堅(jiān)果品種‘O.C’樹體性狀的影響

通過2014-2016年3年的跟蹤觀測并未發(fā)現(xiàn)試驗(yàn)樹體與對照樹體之間在抽稍物候、開花物候、坐果、產(chǎn)量等性狀方面有明顯的差異，這與Kadman[16]等的研究結(jié)果一致。但Richardson和Dawson[17]的研究認(rèn)為乙烯利促脫會(huì)降低來年產(chǎn)量，對樹葉和花序也會(huì)有損傷，其原因是新西蘭澳洲堅(jiān)果的果實(shí)成熟期恰逢開花期，乙烯利在促使果實(shí)脫落的同時(shí)也造成花序脫落。Stepheson等[18]發(fā)現(xiàn)，乙烯利會(huì)損傷快速生長的花序，但對休眠花序無影響。云南澳洲堅(jiān)果成熟于8-9月份，而花序的生成要到11月以后，所以乙烯利對開花不會(huì)產(chǎn)生損傷，也就不會(huì)影響產(chǎn)量。此外，噴施乙烯利混合溶液使得部分老葉脫落，樹葉得到快速更新，加速了樹體的新陳代謝。大部分澳洲堅(jiān)果品種的果實(shí)不會(huì)自然脫落，老化樹葉落得也很緩慢，通過人工噴施乙烯利，不僅可以促脫果實(shí)、降低成本，還可以調(diào)節(jié)樹體的生長情況。

4 結(jié) 論

通過對澳洲堅(jiān)果品種‘O.C’噴施不同濃度的乙烯利混合溶液發(fā)現(xiàn)乙烯利能夠誘使品種‘O.C’的果實(shí)集中脫落，且不影響翌年開花、結(jié)果及產(chǎn)量。品種‘O.C’促落果適宜的乙烯利濃度為 1.4～2.0 g/L，最佳噴施的時(shí)期是果實(shí)過自然成熟期。本研究可為澳洲堅(jiān)果的高效采收方式研究提供理論依據(jù)，為澳洲堅(jiān)果產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展提供技術(shù)支撐。

[1]Stephenson R.Macadamia:Domestication and Commercialization[J]. ChronicaHorticulture, 2005,45(2):11-15.

[2]孔廣紅,柳 覲,倪書邦,等.澳洲堅(jiān)果接穗60Co-γ射線輻射誘變育種適宜劑量的研究[J].西南農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào),2016,29(1):39-43.

[3]孔廣紅,岳 海,陳麗蘭,等.低溫脅迫下澳洲堅(jiān)果幼苗的某些生理生化特征[J].西南農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào),2010,23(2):375-378.

[4]賀熙勇,陶 麗,倪書邦,等.15個(gè)澳洲堅(jiān)果在云南的產(chǎn)量及品質(zhì)[J].熱帶作物學(xué)報(bào),2009,30(10):1399-1407.

[5]陶 麗,倪書邦,賀熙勇,等.澳洲堅(jiān)果人工雜交子代苗木生長量變異分析[J].中國農(nóng)學(xué)通報(bào),2015,31(34):98-108.

[6]Hardner C M, Peace C, Lowe A J, et al. Genetic resources and domestication ofMacadamia[J]. Horticultural Reviews,2009,35:40-43.

[7]賀熙勇,倪書邦,陳麗蘭,等.一些澳洲堅(jiān)果品種在云南的早期表現(xiàn)[J].云南熱作科技,2002,25(3):1-8.

[8]賀熙勇,陶 麗,肖曉明,等.澳洲堅(jiān)果品種’O.C’及其栽培技術(shù)[J].中國南方果樹,2013,42(6):101-102.

[9]潘瑞熾.植物生理學(xué)[M]. 北京:高等教育出版社,2012.

[10]Gallagher E C, Stephenson R A. The use of ethephon to promote uniform harvest drop of matureMacadamianuts in south-east Queensland[J]. Queensland Journal of Agricultural and Animal Sciences,1986, 42:83-88.

[11]Kadman A, Ben-Tal Y. InducingMacadamianut drop with ethephon[J]. Hortscience,1983, 18:240-242.

[12]Trochoulias T, R D Murison, M R Loebel. Chemical Harvesting ofMacadamia[R]. Res. Rep. 1980-1981. Tropic Fruit Research Stn.,Alstonville, New South Wales, Australia, 1981:44.

[13]Nagao M A, Sakai W S. Effect of ethephonon mature nut drop ofMacadamia[A]. Proceedings of 26th Annual Meeting of HawaiiMacadamiaNut Association[C], 1986:116-121.

[14]Trouchoulias T. The effect of ethephon on nut fall inMacadamia[J].Actahorticulturae, 1986, 175:299-304.

[15]Nagao M A, Sakai W S. Influence of nut age on ethephon-induced abscission ofMacadamia[J].Scientia Horticulturae,1988, 36:103-108.

[16]Kadman A, Ben-Tal Y. Experiments to achieve ‘Beaumont’Macadamianut drop with ethephonsprays[M]. CaliforniaMacadamiasociety Yearbook XXIX, 1983.

[17]Richardson A C, Dawson T E. Enhancing abscission of matureMacadamianuts with ethephon[J].New Zealand Journal of Crop and Horticultural Science, 1993,21:325-329.

[18]Stephenson R A, Gallagher E C. Effects of ethephon onMacadamiaracemes[J]. Journal of Horticultural Science, 1987, 62:539-544.

[19]Beaudry R M, Kays S J. Application of ethylene releasing compounds in agriculture[M]. In:Plant growth and leaf applied chemicals. Neumann, P. ed. Boca Raton, CRC Press, 1988.

[20]Shulman Y, Avidan B, Ben-Tal Y, et al. Sodium bicarbonate, a useful agent for pH adjustment of ethephon controlling grape-vine shoot growth and loosening olive fruits[J]. Riv. della Ortofloro-frutt it., 1982, 66:181-187.