度尾文旦柚辨形疏果最佳FSI閾值研究

王賢達(dá) 范國(guó)成 李健

摘要：[目的]根據(jù)裂果率（FCR）與果形指數(shù)（FSI）負(fù)相關(guān)原理，研究FSI辨形疏果的最佳FSI閾值。[方法]由2016-2018年于仙游縣度尾文旦柚主產(chǎn)區(qū)采集n=8660的果實(shí)裂寬（FCW）與FSI數(shù)據(jù)，對(duì)果實(shí)FSI及其裂頂與否的分布進(jìn)行分析，研究FSI辨形疏果的報(bào)酬與降低裂果率代價(jià)。[結(jié)果]FSI=0.90是疏果報(bào)酬盈虧拐點(diǎn)，疏果FSI閾值的上限為0.90.經(jīng)迭代回歸模擬LoRistic累積曲線，F(xiàn)SI≤0.83區(qū)間疏除裂果效率相對(duì)較高;當(dāng)FSI≤0.80時(shí)，疏果量約20%，疏果報(bào)酬>2.0;若FSI>0.80時(shí)，疏果量將陡增，疏果報(bào)酬<2.0，反之FSI<0.80裂果疏除效率降低。據(jù)試驗(yàn)總體與3年裂果率Logistic累積曲線變率的峰值評(píng)估，F(xiàn)SI≤0.80疏果閾值可靠安全，無(wú)過度誤導(dǎo)疏果可能。[結(jié)論]為降低疏果對(duì)產(chǎn)量的影響，提高疏果FSI閾值的可靠性，本文推薦最佳疏果閾值為FSI≤0.80，豐產(chǎn)年份可考慮提升疏果閾值為FSI≤0.83.

關(guān)鍵詞：度尾文旦柚，果實(shí)裂頂，果形指數(shù)，辨形，疏果閾值

中圖分類號(hào)：S 666.3文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1008-0384（1020）030280-06

0引言

（研究意義）度尾文旦柚。Citrus grandis（L）Osbcck.cv.Duweiwendan屬福建省莆田市地方柚類良種，該品種以肉質(zhì)細(xì)嫩、酸甜適中而著名，但它同時(shí)與其他無(wú)籽文旦柚品系（C grandis cv.Sccdlcss-Wendan）共具有果頂易開裂的遺傳缺陷，如浙江玉環(huán)柚[楚門文旦（Chumen-wendan）、貴州思州柚（Sizhouyou）、四川通賢柚（Tongxianyou）等。在正常氣候年份里，無(wú)籽文旦柚通常表現(xiàn)出穩(wěn)定裂果形態(tài)（果頂開裂）與穩(wěn)定裂果率20%-30%，異常氣候年份裂果率則高達(dá)50%以上。簡(jiǎn)單疏果無(wú)法預(yù)測(cè)果實(shí)發(fā)育后期開裂與否，因此，對(duì)于裂果規(guī)律的研究和疏果對(duì)象的確定具有重要意義。（前人研究進(jìn)展）吳智仁首次報(bào)道這一現(xiàn)象后，之后許多研究者為攻克這一頑疾進(jìn)行過不懈努力，但迄今無(wú)籽文旦柚生產(chǎn)中的裂果現(xiàn)象依舊。戴哲保等和彭廷海等曾報(bào)道，真正文旦柚品種群的果頂開裂與果形指數(shù)呈負(fù)相關(guān)，即高形果不易裂、扁形果易裂。筆者研究結(jié)果表明，裂果率（Fmit crackingrate，F(xiàn)CR）與果形指數(shù)（Fruit shape index，F(xiàn)SI）呈極顯著負(fù)相關(guān)P<1E-16.（本研究切入點(diǎn)）前人的研究結(jié)果表明果形指數(shù)與裂果具有相關(guān)性，然而目前并沒有利用該特性進(jìn)行裂果防治方面的研究報(bào)道。度尾文旦柚在第二次生理落果（6月中旬）后至果實(shí)膨大前期（7月下旬）疏果，F(xiàn)SI基本穩(wěn)定，因此在確保坐果基數(shù)同時(shí)，簡(jiǎn)單采取“留高棄扁”疏果措施降低裂果率設(shè)計(jì)，但如何科學(xué)合理地確定最佳疏果FSI閾值，即以最小誤疏代價(jià)獲取最佳經(jīng)濟(jì)報(bào)酬，值得研究。（擬解決的關(guān)鍵問題）本研究根據(jù)2016-2018年采集度尾文旦柚果測(cè)試數(shù)據(jù)，對(duì)果實(shí)FSI及其裂頂與否的分布進(jìn)行研究，探索度尾文旦柚辨形疏果的FSI最佳閾值，以期為度尾文旦柚及其他無(wú)籽文旦柚類的農(nóng)事生產(chǎn)與研究提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地點(diǎn)

試驗(yàn)地位于仙游縣‘度尾文旦柚主產(chǎn)區(qū)（N25°18'33"～N25°23'01”），海拔120～300m，年平均氣溫20.6℃，極端最低氣溫-2.3℃，年降水量1624mm，屬于亞熱帶季風(fēng)氣候，主要土壤類型為紅壤。

1.2 樣品采集

2016-2018年選擇20個(gè)栽培面積≥3hm²，具有生產(chǎn)代表性且分屬不同栽培管理者的度尾文旦柚果園，每園選2～6株豐產(chǎn)樣株。每年于果實(shí)成熟期（10月上旬）采收，并依樹齡不同每株隨機(jī)采集30-60個(gè)果實(shí)。3年共采集200單株8660粒果實(shí)。樣果FSI主要參數(shù)為平均值Mean=0.8797、標(biāo)準(zhǔn)差Std=0.0862、偏態(tài)Skewness=0.1435、正態(tài)性檢驗(yàn)P（Normal）=0.0100，1%、10%、90%、99%分位數(shù)為0.6947、0.7697、0.9926、1.0822.

1.3 分析方法

1.3.1數(shù)據(jù)處理 為確保采集數(shù)據(jù)可靠性，對(duì)果形指數(shù)（FSI）<1%和>99%分位數(shù)的異常數(shù)據(jù)進(jìn)行剔除處理，F(xiàn)SI≥0.70&≤1.08，n=8489.

1.3.2統(tǒng)計(jì)分析應(yīng)用SAS8.0系統(tǒng)。果實(shí)FSI累積分布Logistic曲線應(yīng)用proc nlin method marquardt過程迭代方式對(duì)v=k/[1+a.exp（-b.x）]非線性回歸模擬，迭代參數(shù)初估值為k=y（n）、a=k/y（0）-1、b=Ln（a）/[（x（0）+x（n））/2]，其中y（0）、y（n）、x（0）、x（n）分別為因變量、自變量的初值、終值;y增長(zhǎng)始盛、峰值、盛末期分別對(duì)應(yīng)一階與二階導(dǎo)數(shù)拐點(diǎn)y'=0、y"=0，x=[Ln（a）-1.317]/b、x=Ln（a）/6、x=[Ln（a）+1.317]/b.

2結(jié)果與分析

2.1 辨形疏果的FSI閾值上限

由表1分析，當(dāng)FSI=0.90時(shí)，裂果累計(jì)率（Crackingfruits，CF）/總果累計(jì)率（All fruits，AF）=0.49，說(shuō)明在疏除的果實(shí)中裂果與正常果的比率約各占50%。由此可知，當(dāng)把FSI≥0.90的果實(shí)疏除時(shí)，其中>50%果實(shí)為正常果，從疏果報(bào)酬代價(jià)分析可理解為虧本;反之，當(dāng)把FSI<0.90的果實(shí)疏除時(shí)，其中疏除的裂果>50%，即盈利，因而可將FSI=0.90作為疏果報(bào)酬盈虧拐點(diǎn)，即圖1中CF/AF曲線與50%縱坐標(biāo)交點(diǎn)。同時(shí)，回歸模擬發(fā)現(xiàn)，CF/AF與1/FSI擬合度最佳，回歸模擬方程：

CF/AF=-0.5576+0.9629/FSI，（1）

F=1978，P<0.0001

由式1可知，當(dāng)CF/AF=0.5時(shí)，F(xiàn)SI=0.91，由此建議將FSI=0.90作為度尾文旦柚辨形疏果時(shí)FSI的上限。

2.2 辨形疏果最佳效率FSI區(qū)間

由表2與圖1所示，F(xiàn)SI累積分布近似屬于Logistic生長(zhǎng)曲線，經(jīng)迭代回歸模擬，總果累計(jì)率（All fruits，AF）、正常果（Normal fruit，NF）、裂果累計(jì)率（Crackingfruits，CF），累積率（Cumulativerate，CR）模擬方程參數(shù)見表2.AF曲線為NF和CF疊加，CF與NF交點(diǎn)在30%，其交點(diǎn)的橫坐標(biāo)也是CF/AF曲線與50%縱坐標(biāo)交點(diǎn)FSI≈0.90，即CF=NF交點(diǎn)與疏果盈虧拐點(diǎn)等同。裂果累積率CF-CR模擬方程的始盛期、峰值期、盛末期對(duì)應(yīng)的FSl分別為0.78、0.83、0.89，對(duì)應(yīng)的CF比率分別為1.79%、2.00%、1.63%（表1），其增長(zhǎng)盛期與末期吻合相對(duì)較好，僅FSI峰值錯(cuò)位0.02，實(shí)際峰值為FSl0.81=CF2.24%，因此FSI≤0.83區(qū)間疏除裂果效率相對(duì)較高。

2.3 辨形疏果報(bào)酬與代價(jià)

疏果報(bào)酬（CF/NF）可理解為，每疏除1粒正常果時(shí)可伴隨著疏除的裂果數(shù)。由表1可知，當(dāng)閾值FSI≤0.80時(shí)CF/NF=2.03，即每損失1粒正常果實(shí)時(shí)至少可同步疏除2粒裂果，其代價(jià)是疏除19.07%≈20.00%果實(shí)，其中正常果僅占6.30%;若提升閾值FSI>0.8，則疏果報(bào)酬<2.0，同時(shí)總體果實(shí)CR-AF的FSI累積分布進(jìn)入始盛期0.81（表2），疏果量將陡增，恐生產(chǎn)難以承受;反之，降低FSI閾值疏除裂果效率降低。若選擇疏果閾值為FSI≤0.80，那么在不減產(chǎn)的條件下，要求坐果基數(shù)提升>120%，而這一條件在生產(chǎn)中可以滿足，因?qū)嶋H生產(chǎn)中大小年產(chǎn)量變幅可>30%，乃至>50%。此外，理論上實(shí)現(xiàn)疏除FSI≤0.80的果實(shí)，可直接降低裂果率12.78%，相對(duì)裂果率由37.51%降為30.64%，若人工操作效率為80%，僅憑疏果一項(xiàng)措施至少可降低5.5%裂果率;當(dāng)通過其他栽培措施提升坐果基數(shù)20%時(shí)，同理疏果操作效率為0.8%，可降低裂果率10.2%。此外，根據(jù)作者同期研究發(fā)現(xiàn)（另文報(bào)道），扁形果固酸比（TSS/TA）也相較高型果低，疏果為汰裂與淘質(zhì)雙贏舉措，其代價(jià)為生產(chǎn)者所樂于承受。

2.4疏果FSI閾值可靠性評(píng)價(jià)

FSI≤0.80疏果閾值是否因年份不同而誤導(dǎo)疏果，對(duì)照裂果累積率（CR）的三拐點(diǎn)期（表2），僅2016年略低于總體模擬估值（FSI=0.78/0.83/0.89），但峰值均為高于設(shè)計(jì)確定的FSI≤0.80，因而理論上不可能出現(xiàn)因年份差異出現(xiàn)誤導(dǎo)，即只可能出現(xiàn)少疏而絕無(wú)多疏可能，因此FSI≤0.80疏果閾值可靠性有保障。其次，據(jù)對(duì)FSI發(fā)育跟蹤，F(xiàn)SI≤0.80低形果在第二次生理落果穩(wěn)果后（6月中旬）至果實(shí)膨大前期（7月底）的疏果季的果形是基本穩(wěn)定的（表3），亦不會(huì)出現(xiàn)果形隨發(fā)育改變而誤疏。再則，試驗(yàn)期間2016-2018年在果實(shí)生長(zhǎng)膨大期所遇的降水背景較豐富，降水異常偏多、異常偏少、正常等狀況均有遇到（表4），因而本研究推薦的疏果閾值（FSI≤0.80）具有較寬泛的降水氣候代表性，可信度較高。

3討論與結(jié)論

文旦柚品種群果形扁圓、果頂凹陷，且表現(xiàn)有白花不育與果頂易于開裂的遺傳缺陷。因此，在防裂技術(shù)研究中，抗裂品種選育才是治本之法。從長(zhǎng)期目標(biāo)方面著手，可通過田間普查進(jìn)行優(yōu)良單株篩選、芽變選種和遺傳育種，在不劣變風(fēng)味品質(zhì)前提下，改良品種遺傳缺陷。但目前文旦柚品種群中大部分品種屬于地方優(yōu)良品種，在尚無(wú)比較好的抗裂品種替代的背景下，要克服裂果問題，近期目標(biāo)應(yīng)面對(duì)生產(chǎn)實(shí)際，著重研究克服其遺傳缺陷的技術(shù)手段，形成配套栽培技術(shù)。目前生產(chǎn)中僅異花授粉對(duì)文旦柚果實(shí)裂頂?shù)姆乐屋^為有效，但其無(wú)籽優(yōu)良特性喪失，且品質(zhì)變異，因而受消費(fèi)者排斥難以推廣應(yīng)用。

FCR與FSI呈負(fù)相關(guān)關(guān)系，即“留高棄扁”可降低裂果率。為此本文通過對(duì)果實(shí)FSI及其裂頂與否的分布情況進(jìn)行分析研究，結(jié)果表明，在保證疏果的經(jīng)濟(jì)盈利目的前提下，疏果上限為FSI=0.90，最佳疏果效率為FSI≤0.83，為降低疏果對(duì)產(chǎn)量的影響，提高疏果FSI閾值的安全性，本文推薦常規(guī)年份疏果對(duì)象為FSI≤0.80的扁形果。若疏果閾值提高為FSI≤0.83時(shí)，理論上將疏除30.73%的果實(shí)，則相對(duì)裂果率降至26.56%，同理人工疏果操作效率0.8，可降低8.8%裂果率。由于實(shí)際生產(chǎn)中大小年產(chǎn)量變幅可達(dá)30%，甚至50%，因此大年可考慮采用FSI=0.83這一疏果閾值。為使本文建議的疏果閾值得到充分利用與修正，各生產(chǎn)者可根據(jù)自身果園實(shí)際情況，參照本文疏果閾值，評(píng)價(jià)疏果對(duì)產(chǎn)量、品質(zhì)，特別是一等果比例等指標(biāo)的影響，同時(shí)進(jìn)行適當(dāng)?shù)男拚?/p>

另，根據(jù)不同果形的可食率（Edible rate，ER）測(cè)試，高果形（FSI=0.99）與低果形（FSI=0.73）的2類果形極端的果實(shí)，前者ERI=46.0%后者ERI=50.3%，相差4.3個(gè)百分點(diǎn)，P=0.0170.然而，F(xiàn)CR和TSS/TA相對(duì)ER為決定果實(shí)經(jīng)濟(jì)價(jià)值的主要指標(biāo)，ER為從屬指標(biāo)。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展與生活富裕，品質(zhì)優(yōu)先為消費(fèi)趨勢(shì)，質(zhì)先量后，而非4.3%可食率。這也正是無(wú)籽文旦柚雖具有果實(shí)裂頂?shù)倪z傳缺陷，但始終仍能維持傳統(tǒng)產(chǎn)區(qū)與地方消費(fèi)市場(chǎng)的原因，如度尾文旦、楚門文旦、通賢柚等。由于高果形果實(shí)的TSS/TA極顯著高于低果形果實(shí)，若能以FSI高低論價(jià)，那么疏果的效益還將顯著提升。