李成成,孟銀銀,田 錕,吳紅霞,張慧芬*
(1.中國農(nóng)業(yè)大學(xué),北京 海淀 100094;2.四川農(nóng)業(yè)大學(xué),成都 溫江 611130;3.四川省會理縣農(nóng)村專業(yè)技術(shù)協(xié)會,四川 會理 615100)
石榴是四川省會理縣的著名特產(chǎn),經(jīng)過長期的發(fā)展已成為會理縣的支柱產(chǎn)業(yè),目前全縣石榴種植面積已達2.7萬hm2,成為了國內(nèi)生產(chǎn)石榴的第一大縣。會理縣石榴主要分布在縣城南部區(qū)域,海拔1000~1800m,丘陵地形,中亞熱帶西部半濕潤氣候區(qū),雨季主要集中在6~10月。全縣干濕季節(jié)明顯,日照充足。裂果是會理石榴種植區(qū)普遍發(fā)生的生理性病害之一,尤其是果實生長后期或近成熟期最為嚴重[1]。裂果會引起爛果以及其他病蟲害,使得商品價值極大的降低甚至是喪失,從而造成嚴重的經(jīng)濟損失[2-3]。關(guān)于石榴裂果的研究,國內(nèi)主要傾向于發(fā)生機理和防治措施方面,而從自然氣候方面分析石榴裂果的研究甚少[4]。2019年會理石榴早期裂果異常嚴重,較往年相比較,裂果時期從成熟期提前到5月中旬,并且發(fā)生較為普遍。作者對2019年石榴幼果生長期的溫度、濕度、降雨量等氣候條件進行分析,探究造成石榴早期異常裂果的主要影響因素,并提出通過優(yōu)化栽培措施,加強水肥管理,合理負載,果實套袋等措施,減少石榴裂果發(fā)生,促進會理石榴優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)。
2019年3~6月,在四川省會理縣石榴生產(chǎn)核心村——銅礦村進行定點觀測,并通過在周圍村鎮(zhèn)實地走訪調(diào)研獲得2019年3~6月會理石榴產(chǎn)區(qū)石榴裂果情況數(shù)據(jù)。同時通過詢問當?shù)剞r(nóng)戶和農(nóng)技人員獲得2019年以前石榴裂果情況數(shù)據(jù)。
采用會理縣氣象局2015~2019年3月到5月觀測記錄的縣城南部石榴產(chǎn)區(qū)的氣象資料。
采用Microsoft Excle2010進行數(shù)據(jù)處理和分析。
石榴由于物種特性在果實成熟中后期會發(fā)生裂果,但因品種不同,裂果程度差異明顯,果皮厚、成熟期晚的品種裂果率低,果皮薄、成熟期早的品種裂果率高。會理縣石榴的成熟期一般為8~10月,一般來說,石榴裂果開始發(fā)生在7月降雨量較多時和果實成熟期。而根據(jù)本研究的調(diào)查結(jié)果,2019年會理縣石榴于5月中旬便逐漸開始出現(xiàn)裂果現(xiàn)象,主栽的品種突尼斯軟籽石榴和會理青皮軟籽均有裂果出現(xiàn)。此時裂果程度較輕,果皮開裂較小,籽粒包含于開裂果皮中。而到5月下旬出現(xiàn)石榴裂果現(xiàn)象頻發(fā),受害果實開裂程度較重,開口大,籽粒外露或已掉落,經(jīng)陽光照曬,籽粒已變?yōu)椴煌潭燃t色,并且樹體外圍較內(nèi)部的裂果現(xiàn)象重,陽面較陰面的裂果重。對于不同果園來說,因管理和灌溉方式、程度不同,出現(xiàn)了不同程度裂果,裂果率在0.1%~5%左右。隨著6月份繼續(xù)出現(xiàn)干旱天氣,降雨持續(xù)偏少,并伴有持續(xù)高溫,使得旱情加重,裂果率驟升,不少果園達到了10%~30%。
石榴裂果為一種生理性病害,是由樹體以及果實內(nèi)部因素和外部環(huán)境因素共同作用下發(fā)生的。內(nèi)因是指果實的生長發(fā)育變化過程。在果實的發(fā)育過程中,前期細胞分生能力較強,在果皮細胞的體積增大時,細胞間隙變大,果皮延展性較好,籽粒與果皮的生長趨于同步,裂果現(xiàn)象較少發(fā)生。在中后期,隨著果實的生長,細胞間隙變小,組織變得致密,果皮延展性降低,質(zhì)地逐漸角質(zhì)化、變脆,加之外界因素作用,加快果皮的衰老。中果皮以內(nèi)的組織,由外果皮保護,仍然保持原有的生長,因而形成了外果皮與內(nèi)生組織生長速度不一致,超過外果皮的承受范圍造成裂果。環(huán)境變化是引起裂果的主要的因素。在環(huán)境水分相對充足穩(wěn)定的情況下,裂果發(fā)生較少。當空氣濕度因高溫而較低時,土壤水分過大或變化過大,如持久高溫、干旱時,突然灌水或降雨,導(dǎo)致土壤中的水分含量驟升,樹體根系吸收的水分也隨之上升,果實內(nèi)部生長速度大于果皮,導(dǎo)致大量裂果。此外,當石榴生長環(huán)境長期干旱,氣溫高,光照強,日照時數(shù)長,存在晝夜溫差,使得果皮加速老化,韌性以及延展性降低,果實內(nèi)部組織生長產(chǎn)生的膨壓超過果皮承受的范圍,導(dǎo)致裂果。
2.3.1 近5年石榴幼果生長期溫度與濕度情況 由圖1可以發(fā)現(xiàn)會理石榴產(chǎn)區(qū)2019年4、5月溫度明顯高于同期,且出現(xiàn)極端高溫天氣。近5年3~5月平均氣溫呈較明顯的上升趨勢,且4~5月的上升趨勢略大于3~4月。從2015~2019年,會理縣石榴產(chǎn)區(qū)3~5月平均氣溫變化幅度在14~23℃,最低溫度出現(xiàn)在2017年3月、2018年3月,月平均氣溫均為14.1℃;最高溫度為2019年5月,平均氣溫為22.9℃。會理縣2015~2018年3~5月平均相對濕度基本高于2019年,2015~2018年3~5月的平均相對空氣濕度均有不同程度的變化,而2019年3~5月平均相對濕度基本無明顯變化。5年內(nèi)3~5月平均相對濕度變化幅度在42%~50%,最低值出現(xiàn)在2015年3月,平均相對濕度為42%;最高值出現(xiàn)在2017年4月,平均相對濕度為50%。同時在3~5月,會理縣平均相對濕度僅為44.3%,比歷年同期偏少18.9%,是近5年內(nèi)同期最低值。
2.3.2 近5年石榴幼果生長期降雨量與蒸發(fā)量情況 根據(jù)降雨量與蒸發(fā)量情況(圖2),2019年降雨量明顯低于其余年份,而蒸發(fā)量在4、5月也較其他年份而言略有上升。在2015~2019年3~5月,會理縣月降雨量除2017年呈先上升后下降的趨勢外,其余每年均為逐月增加的趨勢,符合隨著石榴生長需水量加大降雨量增大的趨勢。與歷年同期相比,2019年3~5月會理縣總降雨量為55.7mm,月均降雨量為18.57mm,而同期蒸發(fā)總量達402.5mm,較歷年相比降雨量為同期值最小,而蒸發(fā)量最大。相比于其他年份,2015~2016年蒸發(fā)量基本呈逐月先降后升,但變化幅度不大;2017年3、4月蒸發(fā)量基本不變;5月份上升幅度較大;2018年蒸發(fā)量呈逐月下降的趨勢。蒸發(fā)量變化情況與溫度的變化也是基本一致的。5年內(nèi)3~5月蒸發(fā)量變化幅度在57~158.3mm,最低值出現(xiàn)在2019年5月;最高值出現(xiàn)在2018年3月。
3~5月正處于四川會理石榴產(chǎn)區(qū)石榴果實坐果、幼果生長期,在此期間當果樹受到干燥溫暖的氣候條件影響,一方面,晴朗溫暖的天氣有利于果樹座果,可以提高坐果率。而另一方面,干旱的天氣則與果樹的需水要求形成矛盾。在高溫干燥下,石榴幼果的外果皮組織逐漸老化,質(zhì)地變的脆弱,延展性降低。當突遇大水漫灌時,土壤水分含量上升,樹體水分上升,果內(nèi)外生長速度不一,內(nèi)部膨壓大于果皮承受能力,導(dǎo)致果皮開裂。同時,干旱脅迫會導(dǎo)致樹體養(yǎng)分吸收受阻,而2019年前期的氣候使得石榴的坐果量比往年增多造成石榴營養(yǎng)需求增大,供需之間沖突導(dǎo)致石榴樹體養(yǎng)分失衡,樹勢變?nèi)?,進一步導(dǎo)致抵抗干旱脅迫的能力變?nèi)?,裂果就是其最直觀的表現(xiàn)。綜上所述,2019年4、5月高溫干旱是造成2019年會理石榴早期異常裂果的主要原因之一。
石榴果實生長期處于長期的高溫干旱、較低空氣濕度的環(huán)境中時要加強肥水管理,保證水肥供應(yīng)。但不宜過量澆水施肥,以少量多次為宜。在灌水過程中可以使用噴灌或者滴灌,這樣在灌水的同時不僅可以供應(yīng)根系水份吸收,也可以增加空氣濕度,從而增強果皮細胞活性和韌性,使得果實對于后期雨季的適應(yīng)性增強[5]。在石榴種植過程中肥料應(yīng)該以有機肥為主,化學(xué)肥料為輔,氮磷鉀肥和微量元素肥料均衡配,同時要結(jié)合土壤養(yǎng)分供應(yīng)情況科學(xué)施用。在果實膨大期時,亦可以采用葉面噴施鈣肥,增加果皮的韌度,減少裂果的發(fā)生。
在果園中適當?shù)胤N植綠肥或者間作套種低矮的經(jīng)濟作物,可以提高土地的覆蓋率,降低低溫,減少土壤的水分蒸發(fā)量。保證果園的肥力均衡,可以適當緩解持久干旱、高溫與后期大幅度降雨的沖突[6]。
果樹合理負載是獲得優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)的重要途徑之一,過量負載會導(dǎo)致樹勢衰弱,抗逆性降低,而產(chǎn)生大量裂果。根據(jù)田間觀察,合理負載的石榴園(盛果期每株90~120)樹體不僅生長健壯,而且在面對干旱高溫的脅迫下裂果情況也較輕微。
套袋可以在一定程度上防止果面的日灼、雨水的沖淋,減少了外界環(huán)境的驟變,緩沖了溫度、濕度的驟變,維持袋內(nèi)的微小環(huán)境的相對穩(wěn)定,延緩果皮的衰老,增加外果皮的細胞活性與延展性,從而保護果實,防治裂果現(xiàn)象的發(fā)生。同時套袋還可以防止病蟲害的發(fā)生以及機械損傷,保持果面光潔有度,果實表面完整,很大程度上提高果實的商品價值[7]。
植物生長調(diào)節(jié)劑可以減輕石榴裂果現(xiàn)象,在果實膨大期以及著色期,可以分別噴施1次25mg/L萘乙酸,在果實發(fā)育中、后期可以噴施25mg/L赤霉素,噴灑于果面均可以減緩裂果的發(fā)生[5]。