不同授粉措施對三季梨果實品質(zhì)及內(nèi)源激素的影響

王兆龍1.2,王義菊1,于 強1,李慶余1,牟紅梅1,姜福東1,李元軍

(1.山東省煙臺市農(nóng)科院,山東 煙臺 265500;2.煙臺大學生命科學學院,山東 煙臺 265500)

梨樹屬于自花授粉不結(jié)實的果樹,伴隨著農(nóng)藥的大面積施用,導致了野生傳粉昆蟲的減少,有限的風力傳粉不能滿足梨樹授粉的需要。授粉已成為梨樹生產(chǎn)和梨產(chǎn)業(yè)發(fā)展的一個重大問題[1]。不同的授粉方式影響著梨樹果實品質(zhì)及生長素、赤霉素、脫落酸和細胞分裂素等的含量，也涉及梨樹產(chǎn)量的高低。

目前,關(guān)于液體授粉、人工授粉等授粉方式對東方梨關(guān)鍵酶的影響進行了許多研究,王宇[1]發(fā)現(xiàn)不同的授粉方式對庫爾勒香梨果實內(nèi)源激素和果實發(fā)育的影響存在差異,這種差異在果實生長發(fā)育初期不明顯,在果實發(fā)育后期較為明顯。王宏偉[2]對豐水梨、黃金梨的授粉試驗發(fā)現(xiàn)器械授粉與人工點授、自然授粉相比,豐水梨與黃金梨花朵坐果率明顯提升,器械授粉后梨果實品質(zhì)與人工點授差異不顯著,高于自然授粉果實。席東[3]對黃冠梨與南果梨液體授粉后,坐果率較自然授粉提高10%以上,果實品質(zhì)與人工授粉無顯著差異。陳善波[4]試驗證明早酥梨生長素的趨勢是先升高再降低,脫落酸的含量一直上升,赤霉素先升高再降低。孫彪[5]認為液體授粉法較噴粉法可明顯減少花粉用量,較人工點授法省時、省工,是一種適合大面積推廣的高效授粉方法。齊開杰[6]試驗表明驗新高梨果肉生長素先升高再降低。但授粉方式對于三季梨等西洋梨的影響少見報道。該研究以8年生三季梨為試驗試材,分別采用液體授粉，人工點授、自然授粉3種方式進行授粉，其中，人工點授的花粉配比有純花粉，花粉與淀粉比1∶1，花粉與淀粉比1∶2，花粉與淀粉比1∶4，調(diào)查不同授粉方式對梨樹坐果率、果實品質(zhì)、內(nèi)源激素等的影響有助于選擇最適合的授粉方式，以達良好的授粉效果，獲得單果重較大的果實，提高梨樹生產(chǎn)效益。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗園位于煙臺市農(nóng)業(yè)科學研究院梨核心示范園,當?shù)啬昶骄鶜鉁?2.6 ℃,年平均降水735 mm,年平均日照時數(shù)2 658 h,平均無霜期215 d,肥力中等,土質(zhì)均勻。

1.2 試驗材料與方法

梨樹品種為8年生三季梨。2018年4月梨樹盛花期選取長勢一致、無病蟲害的8年生三季梨,以5株為一組，一組為1個處理。試驗設(shè)6個處理：處理1為液體授粉，處理2～5為人工點授?；ǚ叟浔葹椋禾幚?純花粉，處理3花粉與淀粉比為1∶1，處理4花粉與淀粉比為1∶2，處理5花粉與淀粉為1∶4，自然授粉為對照。液體授粉配方采用南京農(nóng)業(yè)大學張紹鈴教授的配方,在盛花期用電動噴霧器噴施兩次。人工點粉用帶橡皮的鉛筆進行點授。

授粉期間,每個處理的每株樹選取30組完整花序做好標記,花后20 d,調(diào)查每棵樹的花朵坐果率和花序坐果率,然后取平均值。2018年5月9日開始調(diào)查果實的縱橫徑與果重,以后間隔兩周調(diào)查一次,直到7月18日采收期。

統(tǒng)計花朵坐果率與花序坐果率,測定果重,果實縱橫徑、果實內(nèi)生長素、赤霉素、脫落酸、細胞分裂素的含量、可溶性固形物、硬度。其中果實內(nèi)生長素、赤霉素、脫落酸和細胞分裂素測定由上海源葉生物科技有限公司測定。

利用Excel 2016和SPSS 19軟件進行統(tǒng)計分析,利用Excel 2016軟件作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同授粉方式對花朵、花序坐果率的影響

由表1得知,三季梨的液體授粉花序坐果率和花朵坐果率都高于自然授粉,液體授粉比自然授粉花序坐果率提升近7%,證明液體授粉可以起到增加花序坐果率的作用。處理1的花朵坐果率和花序坐果率都是最高,三季梨花序坐果率順序:處理2>處理3>處理1>處理4>處理5>CK。處理5與自然授粉結(jié)果相差不大,但是該試驗處理授粉效率低,費時費力,不建議采用。處理4和處理2的花朵坐果率與花序坐果率太高,增加后期人工疏果工作量。

表1 三季梨花朵坐果率與花序坐果率

2.2 不同授粉方式對果形指數(shù)的影響

由圖1，2得知,不同的授粉方式和不同花粉濃度對三季梨的果實縱橫徑有影響。由表2得知,處理1、處理2和處理4對三季梨的果形指數(shù)產(chǎn)生顯著的影響,液體授粉使三季梨趨向圓形,處理4使三季梨葫蘆形更顯著。試驗發(fā)現(xiàn),處理4在整個生長期的縱徑與橫徑基本都是最大的,說明處理2可以獲得縱橫徑大的三季梨。處理2的縱徑與橫徑在采收期低于處理3和處理4。液體授粉果實縱橫徑大于自然授粉。處理2與處理3效果不如處理4,不建議生產(chǎn)使用。處理5與自然授粉相差不大且費時費力,不建議生產(chǎn)使用。

圖1 三季梨橫徑/cm

圖2 三季梨縱徑/cm

處理12345CK果形指數(shù) 0.840.760.770.740.780.80

2.3 不同授粉方式對果實重量的影響

表3測量了6月6日到6月21日,6月21日到7月4日,7月4日到7月18日不同處理的果重變化。由表6得知,處理4在兩個生長期果實增長量都是最大。處理4在6月6日到6月21日和7月4日到7月18日增長量最大,液體授粉在6月21日到7月4日增長量最大。充分說明純花粉、液體授粉和自然授粉對果實發(fā)育有促進作用。

表3 三季梨測量期間凈增長量/g

圖3 三季梨果重/g

由圖3得知,處理4果實重量最大,三季梨自然授粉重量最小,處理2果重大于自然授粉,不如處理2、處理3與處理4。液體授粉在6月21日以后果重增長速度增長顯著。處理4比自然授粉果重增加51.4%。三季梨果實重量從大到小順序:處理4>處理3>處理2>處理5>處理1>對照。人工授粉效果優(yōu)于液體授粉,人工授粉和液體授粉優(yōu)于自然授粉。處理2、3、5是人工授粉的不同花粉濃度,試驗結(jié)果顯示三者都不如處理4，建議推廣使用1花粉∶2淀粉花粉濃度的人工授粉。

2.4 不同授粉方式對果實可溶性固形物含量的影響

由表4得知,不同的授粉方式和不同的花粉濃度會影響西洋梨果實的可溶性固形物含量。處理2與處理4的可溶性固形物含量最高。液體授粉和自然授粉相比,提高了可溶性固形物含量。自然授粉的可溶性固形物含量最低。不同授粉方式和花粉濃度對梨硬度有影響,液體授粉和人工授粉使梨硬度降低,液體授粉的硬度數(shù)值最小。

表4 硬度和可溶性固形物含量

2.5 不同授粉方式對果實內(nèi)源激素的影響

由圖4得知,生長素含量在6月6日到7月18日的變化趨勢:先升高再降低,在7月4日達到最高點。三季梨在7月4日前,生長素含量增加最多的是自然授粉,生長素含量增加最小的是純花粉。在7月4日以后,自然授粉生長素降低量最顯著,處理4的生長素含量數(shù)值最高。

圖4 三季梨生長素/pmol/L

由圖5得知,脫落酸含量在6月6日到7月18日的變化趨勢是逐漸上升的,自然授粉的脫落酸含量增加最多。液體授粉的脫落酸含量在6月6日,6月21日和7月18日三次測量中屬于最低。三季梨處理4脫落酸含量最穩(wěn)定。

圖5 三季梨脫落酸/pmol/L

由圖6得知,在6月6日到7月18日的生長周期內(nèi)赤霉素的變化趨勢是先升高再降低,赤霉素含量在6月21日達到最高。在測量期間,自然授粉的赤霉素含量變化幅度最顯著。在6月21日前,三季梨赤霉素增加最多的是處理4,最少的液體授粉。6月21日以后,赤霉素含量變化最顯著的是自然授粉。赤霉素含量最平穩(wěn)的液體授粉。

圖6 三季梨赤霉素/pmol/L

由圖7得知,細胞分裂素含量在6月6日到7月18日的變化趨勢為逐漸降低。在測量期間。三季梨液體授粉、處理4(花粉與淀粉比1∶2)和純花粉的細胞分裂素含量在6月6日、6月21日都大于自然授粉。自然授粉在7月4日數(shù)值最高。

圖7 三季梨細胞分裂素/pmol/L

日期處理1處理4處理2CK 6月6日3.4812.9003.3662.954 6月21日2.6813.0683.0222.788 7月4日2.1442.2301.7122.072 7月18日1.5531.3571.2311.050

由表5得知,6月6日到7月18日,液體授粉、純花粉和自然授粉生長素、赤霉素和細胞分裂素的總和與脫落酸的比值是逐漸減少的,處理4(花粉淀粉比1∶2)的比值是先升高在降低,不同處理的果實重量一直在增加。三季梨液體授粉和純花粉在6月6日比值最大,7月18日自然授粉的比值最低。試驗證明,液體授粉和人工點粉改變了梨果實內(nèi)的4種激素濃度,導致了不同處理的果實重量的變化?；ǚ蹪舛鹊牟煌矔淖兝婀麑嵓に氐臐舛?維持4種激素的相對穩(wěn)定,延長梨果實生長發(fā)育的時間。

3 討論與小結(jié)

該研究結(jié)果表明,與自然授粉相比,液體授粉,人工點授均可以提高三季梨的花序坐果率,增加三季梨產(chǎn)量。這與趙紅亮[7]、劉珠琴[8]、白雪[9]等的研究結(jié)果一致。原因是不同的授粉措施都會增加三季梨花朵內(nèi)的花粉,便于花粉萌發(fā)和果實的產(chǎn)生,增加三季梨的坐果量。

三季梨生長素含量先升高再降低,在7月4日達到最高水平,在7月4日以后,自然授粉處理生長素含量降低量最多;赤霉素含量先升高再降低,在6月21日達到最高水平;脫落酸含量一直升高,自然授粉處理增長量最多;細胞分裂素含量一直下降。這與陳善波[4]、齊開杰[6]的試驗結(jié)果一致。原因可能是不同的授粉措施會通過影響梨花朵的花粉數(shù)量的多少,進而影響三季梨果實內(nèi)生長素、赤霉素、脫落酸和細胞分裂素的含量,導致4種激素的比值發(fā)生變化,花粉淀粉比為1∶2的人工點授會提前果實的快速發(fā)育期,延長了三季梨的生長發(fā)育期,容易獲得果個較大的果實。

與自然授粉相比,純花粉、花粉淀粉比為1∶1及1∶2的人工點授、液體授粉,均可以提高三季梨的果重、縱橫徑、可溶性固形物、花序坐果率,降低三季梨硬度,液體授粉降低硬度最顯著。花粉淀粉比為1∶2的人工點授可以獲得果個、品質(zhì)最佳的三季梨。液體授粉會改變?nèi)纠婀?使三季梨趨近于圓形,液體授粉比人工授粉大大縮短授粉用時,便于大面積梨園生產(chǎn),這和Daisuke Sakamoto[10]試驗結(jié)果一致?；ǚ鄣矸郾葹?∶4的人工點授與自然授粉相差不大,不建議生產(chǎn)使用。