西梅法蘭西采前落果相關(guān)影響因子研究

木合塔爾·扎熱，阿卜杜許庫爾·牙合甫，馬合木提·阿不來提，故麗米熱·卡克什

(1 新疆林業(yè)科學(xué)院 經(jīng)濟(jì)林研究所，新疆 烏魯木齊 830063;2 新疆林木資源與利用國家林草局重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，新疆 烏魯木齊 830020)

法蘭西(PrunusdomesticaL.cv.French)是薔薇科(Rosaceae)李屬(Prunus)歐洲李(西梅)種，英文名為“French prune”[1]。法蘭西果肉芳香甜美、口感潤滑，且富含維生素、抗氧化劑和食物纖維素，同時(shí)兼含鐵和鉀等礦物質(zhì)，不含脂肪和膽固醇，是現(xiàn)代健康飲食不可缺少的佳品[2]。新疆作為西梅的主要產(chǎn)地之一，在大力發(fā)展新疆特色林果業(yè)的號(hào)召下，新疆各地引入了法蘭西的部分優(yōu)良品種，在喀什、克州、巴音郭楞州、阿克蘇等地栽培面積不斷擴(kuò)大，并形成了區(qū)域性規(guī)?；a(chǎn)，其中喀什地區(qū)伽師縣有種植面積最大的法蘭西基地，占地約10 000 hm2，其中2/3已進(jìn)入盛果期。新疆因得天獨(dú)厚的地理位置和氣候環(huán)境，所生產(chǎn)的法蘭西在水果市場(chǎng)上深受消費(fèi)者的青睞[3-4]，現(xiàn)已成為當(dāng)?shù)毓r(nóng)增收致富的支柱產(chǎn)業(yè)。隨著法蘭西經(jīng)濟(jì)效益的日益顯現(xiàn)，種植面積快速增加，但盲目追求豐產(chǎn)而不科學(xué)地大量使用各種肥料和農(nóng)藥，使樹體負(fù)載量大大加重，營養(yǎng)平衡受到破壞，導(dǎo)致部分果實(shí)過早著色掉落，因其品質(zhì)還未達(dá)到商品標(biāo)準(zhǔn)而無法銷售，嚴(yán)重影響果農(nóng)的經(jīng)濟(jì)收入。果實(shí)采前落果現(xiàn)象于果實(shí)臨近成熟前發(fā)生，是果樹對(duì)逆境因素的自我調(diào)整。有研究發(fā)現(xiàn)，通過使用各類植物生長調(diào)節(jié)劑[5-15]、殺菌劑[16]、套袋技術(shù)[17]及改善田間水肥管理[18-19]等措施，可在一定程度上減少梨、棗、柑橘、荔枝、楊梅、桃等果樹的采前落果，且能顯著改善果實(shí)品質(zhì)，提高商品率。馮軍仁等[15]對(duì)紅西梅采前落果的研究表明，紅西梅的采前落果既有品種的遺傳特性因素，也有栽培技術(shù)的原因，認(rèn)為在果實(shí)采前1個(gè)月，用NAA(60 mg/L)、GA3(200 mg/L)、2,4-D(20 mg/L)噴灑2次，可以顯著減輕采前落果。但對(duì)西梅法蘭西而言，截至目前尚未見關(guān)于其采前落果相關(guān)因子及其調(diào)控機(jī)理的研究報(bào)道。為此，本研究以西梅優(yōu)良品種法蘭西為研究材料，以過早著色作為確定采前落果的依據(jù)，測(cè)定不同著色程度法蘭西單果的鮮質(zhì)量、果實(shí)縱橫徑、果形指數(shù)、果面色差特征參數(shù)、果實(shí)養(yǎng)分含量，并進(jìn)行相關(guān)性分析，以期初步明確法蘭西采前落果的相關(guān)影響因子，為法蘭西采前落果機(jī)理的進(jìn)一步研究提供理論參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試驗(yàn)設(shè)計(jì)

本研究以西梅優(yōu)良品種法蘭西作為試驗(yàn)對(duì)象，采樣點(diǎn)位于新疆喀什地區(qū)伽師縣英買里鄉(xiāng)法蘭西園(面積為8.5 hm2)，樹齡為13～14年，南北行向，砧木為野生桃樹，株行距為4 m×6 m。2018年采前落果率約為20%，2019年采前落果率為18.3%，2018年平均產(chǎn)量為31 950 kg/hm2。按法蘭西常規(guī)管理技術(shù)措施進(jìn)行田間水肥管理、整形修剪和病蟲害防治。

常規(guī)管理和正常氣候下，法蘭西果實(shí)到7月下旬才開始著色，隨后顏色愈顯紫紅色，過早著色是采前落果的前兆，2019年6月29日掛牌標(biāo)記的過早著色法蘭西果實(shí)的落果率為99.3%。于2019年6月29日，首先在試驗(yàn)園內(nèi)選擇5行(5個(gè)重復(fù)，隔行選1行)果樹，并在每行內(nèi)連續(xù)選擇10株法蘭西果樹作為采樣樹，以果實(shí)著色情況為依據(jù)，在每株試驗(yàn)樹東、南、西、北方位的樹冠內(nèi)外和上、中、下層分別摘取未著色正常果(對(duì)照，CK)、30%著色果實(shí)(T1)、50%著色果實(shí)(T2)、80%著色果實(shí)(T3)各20個(gè)，并撿取已掉落(掉落時(shí)間不到1 d)的果實(shí)(100%著色，T4)100個(gè)，將每個(gè)同樣著色程度重復(fù)的果實(shí)混在一起，充分混勻后從中隨機(jī)選取30個(gè)果實(shí)，測(cè)定單果鮮質(zhì)量、果實(shí)縱橫徑及果面色差值(光亮度值L*、紅綠色差值a*、黃藍(lán)色差值b*)等特征參數(shù)。將果實(shí)帶回實(shí)驗(yàn)室裝入牛皮信封袋進(jìn)行烘干，首先在110 ℃下烘干10 min，然后在60 ℃下烘干至恒質(zhì)量，粉粹后裝入封口袋用于養(yǎng)分含量等相關(guān)指標(biāo)的測(cè)定。

1.2 測(cè)定指標(biāo)及方法

1.2.1 單果鮮質(zhì)量與果形指數(shù)的測(cè)定 單果鮮質(zhì)量使用1/1000的CL小量程精密天平測(cè)定，果實(shí)縱徑和橫徑使用1/100的CDK數(shù)顯電子游標(biāo)卡尺測(cè)定。每個(gè)梯度的每個(gè)重復(fù)共測(cè)定20個(gè)果實(shí)，結(jié)果取其平均值。果形指數(shù)為果實(shí)縱徑與橫徑的比值，即果形指數(shù)=果實(shí)縱徑(mm)/果實(shí)橫徑(mm)。

1.2.2 果面色差值的測(cè)定 果實(shí)浸水處理前，對(duì)每個(gè)重復(fù)的30個(gè)果實(shí)使用NR145型(測(cè)量口徑為8 mm)全自動(dòng)便攜式色差計(jì)測(cè)定果實(shí)色澤，獲得L*、a*和b*值，采用國際照明組織CIE制定的均勻色空間L*、a*、b*表色系統(tǒng)評(píng)價(jià)果實(shí)色澤[20]。L*值表示表面顏色深淺，L*值越大，表示顏色越淺，表面越有光澤，反之顏色越深，果面暗淡無光澤；a*值表示紅綠程度，其值為“+”表示紅的程度，為“-”表示綠色程度，a*值變大表示紅色加重；b*值表示黃藍(lán)的程度，b*值為“+”時(shí)表示黃的程度，b*值增大表明黃色加深。

1.2.3 果實(shí)養(yǎng)分含量的測(cè)定 法蘭西果實(shí)的養(yǎng)分含量參考常規(guī)分析法[21]測(cè)定。全氮(N)含量采用半微量-凱氏定氮法測(cè)定；全磷(P)含量采用HCIO4-H2SO4分解，鉬銻抗比色法測(cè)定[22]；鉀(K)、鋅(Zn)、錳(Mn)、銅(Cu)、鐵(Fe)、硼(B)和硒(Se)含量均采用HF-HClO4分解，原子吸收法測(cè)定[22]。

1.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析

試驗(yàn)數(shù)據(jù)均取(n≥3)平均值，用“平均值±標(biāo)準(zhǔn)差”表示，采用SPSS 16.0統(tǒng)計(jì)軟件對(duì)試驗(yàn)所測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行單因素方差分析，用SigmaPlot 10.0繪圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 法蘭西采前落果不同著色果實(shí)單果鮮質(zhì)量、果形指數(shù)的比較

由表1可見，法蘭西采前落果不同著色果實(shí)的單果鮮質(zhì)量間均無顯著差異。不同著色果實(shí)縱橫徑相比，CK果實(shí)縱徑與T1、T2和T3之間均差異不顯著，但T1處理果實(shí)的縱徑顯著小于T4；CK果實(shí)橫徑顯著高于T1，但與T2、T3和T4差異均不顯著。法蘭西采前落果不同著色果實(shí)的果形指數(shù)隨著果面著色程度的加深而呈逐漸增大趨勢(shì)，其中CK的果形指數(shù)與T1、T2和T3之間均無顯著差異，但顯著小于T4。

表1 法蘭西采前落果不同著色果實(shí)單果鮮質(zhì)量和果形指數(shù)的比較Table 1 Comparison on single fruit weight and fruit shape index of preharvest dropping fruit with different colored of French prune

2.2 法蘭西采前落果不同著色果實(shí)果面色差的比較

由圖1可知，隨著法蘭西采前落果果實(shí)著色程度的加深，果面色差值L*呈逐漸下降趨勢(shì)，CK、T1、T2、T3和T4相互間均有極顯著差異，其中T4的果面色差值L*是CK的1.969倍；果面色差值a*隨著果實(shí)著色程度的加深呈逐漸升高趨勢(shì)，CK、T1、T2、T3和T4相互間差異均達(dá)極顯著水平；從外觀上看，CK果面仍呈綠色，而T1、T2、T3和T4均為紅色，其果面色差值a*分別為15.100±0.608，18.393±0.567，23.513±1.385和35.080±0.478；果面色差值b*隨果面著色程度加深總體呈逐漸下降趨勢(shì)，CK的色差值b*極顯著大于T1、T2、T3和T4，而T3與T4間差異不顯著，但均極顯著低于T1和T2。

圖柱上標(biāo)不同小寫或大寫字母表示不同著色梯度果實(shí)間存在顯著或極顯著差異，下同Different lowercase or capital letters indicate significant or extremely significant differences among fruits with different coloring gradients. The same below圖1 法蘭西采前落果不同著色果面色差特征參數(shù)的比較Fig.1 Comparison of color difference characteristic parameters of preharvest dropping fruits with different colors of French prune

2.3 法蘭西采前落果不同著色果實(shí)大量元素的比較

由圖2可以看出，隨著法蘭西采前落果果實(shí)著色程度的加深，果實(shí)中的大量元素N和P含量均呈逐漸下降趨勢(shì)，而 K含量反呈逐漸增高趨勢(shì)。其中N含量以CK最高，T4最低，CK、T1、T2、T3和T4相互間均存在極顯著差異；P含量以CK極顯著高于T1、T2、T3和T4，但T1與T2、T3與T4之間差異均不顯著；CK的K含量與T1和T2相比差異均不顯著，但三者均極顯著低于T3和T4，而T3也極顯著低于T4。

圖2 法蘭西采前落果不同著色果實(shí)大量元素含量的比較Fig.2 Comparison of macroelements contents in preharvest dropping fruits with different colors of French prune

2.4 法蘭西采前落果不同著色果實(shí)微量元素含量的比較

表2顯示，隨著法蘭西采前落果果實(shí)著色程度的加深，法蘭西果實(shí)中的微量元素Zn、Cu和Se含量總體均呈逐漸上升趨勢(shì)，而Mn、Fe和B含量總體均呈下降趨勢(shì)。與CK相比，T1的Zn含量有所升高，但差異并不顯著，而T2、T3和T4果實(shí)的Zn含量均極顯著高于CK，且T1果實(shí)的Zn含量顯著低于T2，極顯著低于T3和T4；T2果實(shí)的Zn含量極顯著低于T3和T4，而T3和T4間差異不顯著。CK果實(shí)的Mn含量極顯著高于T1、T2、T3和T4，其中CK果實(shí)的Mn含量是T4的1.583倍；T1果實(shí)的Mn含量與T2差異不顯著，但顯著高于T3，且極顯著高于T4；T2、T3和T4果實(shí)Mn含量的差異相互間均達(dá)到了極顯著水平。CK果實(shí)的Cu含量與T1差異不顯著，但極顯著低于T2、T3和T4，T2、T3和T4的Cu含量是CK的1.338，1.560和1.803倍；T1、T2、T3和T4果實(shí)的Cu含量相互間均有極顯著差異。CK果實(shí)的Fe含量分別為T1、T2、T3和T4果實(shí)的1.308，1.264，1.495和2.312倍，且差異均達(dá)到極顯著水平；T1果實(shí)的Fe含量與T2差異不顯著，但均極顯著高于T3和T4；T2、T3和T4果實(shí)的Fe含量相互間均有極顯著差異。與CK相比，T1果實(shí)的B含量未表現(xiàn)出顯著差異，但T2、T3和T4果實(shí)的B含量均極顯著低于CK和T1；T2果實(shí)的B含量與T3相比差異不顯著，但極顯著高于T4。CK果實(shí)的Se含量顯著低于T2，極顯著低于T1、T3和T4；T1果實(shí)的Se含量與T2和T3相比差異不顯著，但顯著低于T4；T2果實(shí)的Se含量和T3相比差異均不顯著，但顯著低于T4；T3與T4果實(shí)的Se含量無顯著差異。

表2 法蘭西采前落果不同著色果實(shí)微量元素含量的比較Table 2 Comparison of microelements contents in preharvest dropping fruits with different colors of French prune mg/kg

2.5 法蘭西采前落果相關(guān)因子分析

以法蘭西正常成熟時(shí)果面顏色(紫紅色)作為確定著色程度的主要依據(jù)，故以果面紅綠色差值a*為著色程度的目標(biāo)自變量參數(shù)。對(duì)法蘭西果面色差值a*與單果鮮質(zhì)量、果實(shí)縱橫徑和果形指數(shù)、色差值L*和b*、果實(shí)大量元素含量和微量元素含量進(jìn)行相關(guān)性分析，結(jié)果見表3。由表3可見，法蘭西采前落果的果實(shí)著色程度(色差值a*)與單果鮮質(zhì)量、果實(shí)縱徑和果實(shí)橫徑之間的相關(guān)性均未達(dá)到顯著水平，但與果形指數(shù)、色差值L*、色差值b*及N、P、K、Zn、Mn、Cu、Fe、B和Se含量均呈極顯著相關(guān)，其中與果形指數(shù)及K、Zn、Cu和Se含量呈正相關(guān)關(guān)系，其相關(guān)系數(shù)(R)的大小順序?yàn)镾e>Cu>Zn>K>果形指數(shù)；與色差值L*、b*及N、P、Mn、Fe和B含量均呈負(fù)相關(guān)關(guān)系，其相關(guān)系數(shù)(R)的大小順序?yàn)镹>色差值L*>Fe>Mn>色差值b*>P>B。

表3 法蘭西采前落果的相關(guān)因子分析Table 3 Correlation analysis related to preharvest fruit drop of French prune

3 討論與結(jié)論

果實(shí)采前落果是一種影響因素繁多且內(nèi)在關(guān)系十分復(fù)雜的生理生化現(xiàn)象。一般認(rèn)為，在果實(shí)膨大期，果樹需要的養(yǎng)分種類多且量大，如果這一時(shí)期樹體養(yǎng)分供應(yīng)不足，樹體無法給所有果實(shí)供應(yīng)營養(yǎng)，其自我保護(hù)系統(tǒng)啟動(dòng)，生長素、赤霉素含量下降，部分果實(shí)生長受到抑制而自動(dòng)脫落，以保證其余果實(shí)和種子獲得充足的養(yǎng)分來達(dá)到成熟，并且延續(xù)樹種生命[10,23]。本研究結(jié)果表明，西梅品種法蘭西采前不同著色程度落果果實(shí)的單果鮮質(zhì)量間均無顯著差異，采前落果的著色程度(色差值a*)與單果鮮質(zhì)量和果實(shí)縱橫徑間的相關(guān)性均未達(dá)到顯著水平，說明法蘭西采前落果總體上幾乎已停止生長發(fā)育，但是與果實(shí)橫向的生長相比，果實(shí)依然保持著一定的縱向生長，因此其果形指數(shù)仍呈逐漸增大趨勢(shì)，且與色差值a*間呈極顯著正相關(guān)關(guān)系，其機(jī)理尚需進(jìn)一步研究。

一般而言，大部分果樹采前落果的果實(shí)難以確定，只能在果實(shí)明顯衰老后才能確定其是否掉落，給采前落果機(jī)理的研究帶來了一定的難度[24-25]。本研究觀察發(fā)現(xiàn)，西梅品種法蘭西的過早著色可以作為確定果實(shí)是否采前掉落的重要標(biāo)志，過早著色的法蘭西果實(shí)的采前落果率達(dá)到99.3%，落果之前法蘭西果實(shí)顏色從綠色逐漸變成帶黃色的紫紅色，著色程度超過80%時(shí)才開始掉落。

營養(yǎng)元素在植物生長發(fā)育過程中發(fā)揮著必不可少的作用，營養(yǎng)元素過多或過少及其平衡性均會(huì)影響植物的正常生長發(fā)育[19]，出現(xiàn)落果之前適量施肥可有效減輕果樹的落果率[9-10,23-24]。本研究表明，隨著采前落果著色程度的加深，法蘭西果實(shí)中的N、P、Mn、Fe和B含量總體均呈下降趨勢(shì)，而K、Zn、Cu和Se含量總體均有所上升，法蘭西果實(shí)的過早衰退及著色程度的不同可能與采前果樹的養(yǎng)分失衡有關(guān)[26]，但其內(nèi)在關(guān)系和機(jī)理尚待進(jìn)一步研究。

綜上所述，法蘭西采前落果主要可能是果園綜合管理不當(dāng)所致，營養(yǎng)元素中N、P等促進(jìn)生長發(fā)育的養(yǎng)分供應(yīng)量不足，而K等促進(jìn)組織成熟的營養(yǎng)元素有些過量，使樹體各營養(yǎng)元素之間的平衡受到破壞，導(dǎo)致部分果實(shí)提前上色，并衰老脫落。因此，在法蘭西的施肥中，應(yīng)注意在成熟期前適量增施N、P，同時(shí)在早期施肥中適當(dāng)減少K肥的施用。