獼猴桃人工液體輔助授粉技術(shù)研究初報(bào)

井趙斌

(1.渭南職業(yè)技術(shù)學(xué)院，陜西 渭南 714026；2.渭南市果業(yè)研究院，陜西 渭南 714026)

獼猴桃(Actinidiachinensis)是原產(chǎn)于我國的藤本果樹，以其高的綜合營養(yǎng)價(jià)值有“水果之王”的美譽(yù)[1]。當(dāng)前，陜西省獼猴桃栽培面積和產(chǎn)量均居世界第1位，海沃德、翠香和徐香為美味獼猴桃中的主栽品種，在促進(jìn)當(dāng)?shù)貐^(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展發(fā)揮了重要的作用[2]。獼猴桃屬于雌雄異株的果樹，生產(chǎn)栽培中需要配置授粉樹。近年來，隨著獼猴桃產(chǎn)業(yè)的發(fā)展生產(chǎn)中出現(xiàn)了系列制約產(chǎn)業(yè)發(fā)展的問題，其中獼猴桃授粉不充分引起的產(chǎn)量、商品率、經(jīng)濟(jì)效益下降是最為關(guān)鍵問題之一[3]。獼猴桃在自然授粉的基礎(chǔ)上，需要人工輔助授粉，以實(shí)現(xiàn)獼猴桃提質(zhì)增效的目標(biāo)。當(dāng)前，獼猴桃人工輔助授粉的主要技術(shù)以毛筆或者針管接觸式授粉、電動(dòng)噴霧干粉粉授粉為主。然而，該技術(shù)存在需要花粉量大、用工成本高、同時(shí)受氣候條件影響多等弊端[4]。人工液體輔助授粉技術(shù)已在獼猴桃等果樹上成功應(yīng)用[5～9]，然而現(xiàn)有研究采用的是一年一地的短期試驗(yàn)。

因此，筆者研究應(yīng)用人工液體輔助授粉技術(shù)，通過連續(xù)多年多區(qū)域?qū)υ囼?yàn)獼猴桃品種果實(shí)產(chǎn)量和品質(zhì)相關(guān)指標(biāo)的測(cè)定，分析了人工液體輔助授粉技術(shù)對(duì)獼猴桃產(chǎn)量和品質(zhì)的影響，以期為獼猴桃人工液體輔助授粉技術(shù)提供科學(xué)依據(jù)和技術(shù)方法。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

2017-2020年，試驗(yàn)分別在陜西省渭南市臨渭區(qū)、西安市周至縣、寶雞市眉縣同步進(jìn)行。

試驗(yàn)品種為海沃德(樹齡12 a)，翠香(樹齡8 a)、徐香(樹齡10 a)。株行距為2 m×3.5 m，樹型為單主干羽狀樹形。授粉方式為自然授粉和人工輔助授粉相結(jié)合，膨果采用營養(yǎng)液噴霧膨果。全年肥料施用情況同井趙斌[2]等管理方式。

試驗(yàn)處理為人工液體輔助授粉，具體由水、助劑和花粉三部分組成。其中水為純凈水或者燒開冷后干凈雨水；助劑參考Hopping等[5]人配方略有修改，主要成分包括：硝酸鈣，硼酸，羥甲基纖維素鈉(0.01% W/V)，阿拉伯樹膠(0.005% W/V)；花粉為自制新鮮花粉，花粉用量參考前人[5]試驗(yàn)結(jié)果確定為5 g·667m-2。對(duì)照為電動(dòng)噴霧干粉授粉，花粉用量為20 g·667m-2，所用花粉為購買的商品花粉(花粉活力≥70%，純度≥95)。處理人工液體輔助授粉和對(duì)照均在開花后第2、3天連續(xù)授粉。試驗(yàn)重復(fù)3次，每個(gè)處理10棵樹，共30棵樹。人工液體輔助授粉用小型背負(fù)式專用噴霧器授粉，干粉用電動(dòng)噴霧授粉槍。

1.2 指標(biāo)測(cè)定

果實(shí)成熟后，測(cè)定座果率、單果重、縱徑長(zhǎng)、橫徑長(zhǎng)、生理成熟果硬度、軟熟果可溶性固形物、干物質(zhì)含量、軟熟果Vc含量指標(biāo)，每個(gè)重復(fù)共測(cè)定50個(gè)果實(shí)，處理和對(duì)照分別共測(cè)定150個(gè)果實(shí)。測(cè)定指標(biāo)及具體方法參考井趙斌[2]等，具體包括：陜西省地方標(biāo)準(zhǔn)《獼猴桃標(biāo)準(zhǔn)綜合體》(DB61/T 886～889-2014)和中華人民共和國農(nóng)業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《植物新品種特異性、一致性和穩(wěn)定性測(cè)試指南 獼猴桃屬》(NY/T 2351-2013)中有關(guān)方法：果實(shí)單果質(zhì)量采用精度0.01 g的電子天平測(cè)量；利用游標(biāo)卡尺測(cè)量橫徑和縱徑長(zhǎng)，果形指數(shù)=縱徑長(zhǎng)/橫徑長(zhǎng)；可溶性固形物含量用愛拓PAL-1型折射儀測(cè)定；維生素C含量采用2-6二氯靛酚法測(cè)定。

1.3 數(shù)據(jù)分析

用Excel整理原始數(shù)據(jù)，用SPSS 23.0軟件進(jìn)行描述性統(tǒng)計(jì)分析和單因素方差分析，均值比較采用T檢驗(yàn)，在Excel中完成作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 座果率、縱徑長(zhǎng)和橫徑長(zhǎng)、單果重及種子數(shù)的變化

座果率、縱徑長(zhǎng)、橫徑長(zhǎng)、單果重和種子數(shù)都是與獼猴桃產(chǎn)量直接相關(guān)的主要指標(biāo)。從圖1可以看出，人工液體輔助授粉處理座果率均高于對(duì)照，統(tǒng)計(jì)學(xué)上差異不顯著(P>0.05)；海沃德、翠香和徐香人工液體輔助授粉處理中縱徑長(zhǎng)、橫徑長(zhǎng)和果形指數(shù)(除徐香縱徑長(zhǎng)和果形指數(shù)與對(duì)照無顯著差異外，P>0.05)均顯著高于對(duì)照(P<0.05或P<0.01)。其中，與對(duì)照相比，海沃德、翠香縱徑長(zhǎng)分別增加了3.40 mm和1.02 mm；海沃德、翠香和徐香橫徑長(zhǎng)分別增加了0.60 mm、0.77 mm和2.10 mm；海沃德和翠香果形指數(shù)分別增加了0.04和0.05。與對(duì)照相比，海沃德、翠香和徐香的單果重均顯著高于對(duì)照(P<0.01)，分別增加了8.40 g、6.38 g和7.80 g。種子數(shù)海沃德和翠香顯著高于對(duì)照(P<0.05或P<0.01)，而徐香種子數(shù)在處理與對(duì)照之間無顯著差異(P>0.05)。其中，海沃德和翠香種子數(shù)分別增加了124粒和120粒。

圖1 座果率、縱徑長(zhǎng)和橫徑長(zhǎng)、單果重及種子數(shù)的變化

2.2 生理成熟果硬度、可溶性固形物和干物質(zhì)含量的變化

生理成熟果實(shí)硬度、可溶性固形物和干物質(zhì)含量作為確定獼猴桃采收期的關(guān)鍵指標(biāo)，同時(shí)也影響后熟獼猴桃可食品質(zhì)。如圖2所示，海沃德生理成熟果硬度低于對(duì)照，統(tǒng)計(jì)學(xué)上不顯著(P>0.05)，而翠香和徐香品種生理成熟果硬度均顯著高于對(duì)照(P<0.01)。在該硬度下，海沃德、翠香和徐香三個(gè)品種的生理成熟果可溶性固形物處理與對(duì)照之間差異均呈不顯著(P>0.05)。除翠香品種外，海沃德和徐香干物質(zhì)含量處理均高于對(duì)照，呈顯著性差異(P<0.05)。

圖2 生理成熟果硬度、可溶性固形物和干物質(zhì)含量的變化

2.3 后熟果可溶性固形物及Vc含量的變化

后熟果可溶性固形物和Vc含量是評(píng)價(jià)獼猴桃可食品質(zhì)的重要指標(biāo)之一。從圖3可以看出，后熟果可溶性固形物海沃德和徐香品種均顯著高于對(duì)照(P<0.05或P<0.01)，而翠香在處理與對(duì)照之間差異不顯著(P>0.05)。Vc含量翠香和徐香處理均顯著高于對(duì)照(P<0.05或P<0.01)，而海沃德處理與對(duì)照之間差異不顯著(P>0.05)。

圖3 后熟果可溶性固形物和Vc含量的變化

2.4 應(yīng)用成本及勞動(dòng)效率比較分析

對(duì)液體噴霧授粉和手持式電動(dòng)噴粉授粉應(yīng)用成本和勞動(dòng)效率的比較分析結(jié)果表明(表1)，電動(dòng)噴粉授粉總成本為780元·667m-2，液體輔助授粉總成本為395元·667m-2。授粉器具屬于一次性投資可多次使用，單計(jì)算花粉和輔料成本，液體輔助授粉比電動(dòng)噴粉授粉每畝地節(jié)約150元，同時(shí)效率要提高3倍。

表1 兩種授粉方式應(yīng)用成本和勞動(dòng)效率比較

3 結(jié)論與討論

獼猴桃授粉分為自然授粉和人工授粉兩種[3,4]?，F(xiàn)有研究表明，獼猴桃在自然授粉的基礎(chǔ)上，需要人工輔助授粉，液體授粉技術(shù)作為一種高效的人工輔助授粉技術(shù)已在許多果樹中進(jìn)行了較為廣泛的應(yīng)用[5～11]。然而，在實(shí)際應(yīng)用中，因助劑和操作技術(shù)要求較高，從一定程度上限制了該技術(shù)的應(yīng)用。其次，當(dāng)前獼猴桃生產(chǎn)中普遍存在因授粉樹比例栽植不合理而導(dǎo)致的授粉不充分問題，也存在完全依靠商品花粉因花粉質(zhì)量引起的授粉不到位問題和因成本太高花粉用量不足的授粉不充分現(xiàn)象[4]。因此，筆者研究基于陜西省主栽品種，采取多年多點(diǎn)試驗(yàn)對(duì)液體輔助授粉技術(shù)進(jìn)行了研究。

液體授粉技術(shù)核心在于助劑的配方，筆者研究在新西蘭的液體授粉技術(shù)的基礎(chǔ)上進(jìn)行了優(yōu)化；另外，影響授粉效果的其他兩個(gè)因素主要包括花粉用量和授粉時(shí)間。Hopping等[5]人研究表明花粉用量在0.5 g·L-1時(shí)，效果最優(yōu)。白雪[12研究表明，徐香和海沃德在花粉用量分別在0.15%和0.1%時(shí)液體授粉效果最好。因此，研究中確定最終的花粉用量為0.5 g·L-1。前人[5,12]研究表明，各品種授粉時(shí)間在開花1～3 d內(nèi)完成，可以保證最優(yōu)的授粉效果。本研究中授粉時(shí)間為開花第2～3 d。綜上所述，研究從助劑配方、花粉用量和授粉時(shí)間上確保了科學(xué)性。其次，液體授粉的效率和效果也受授粉器具的影響，研究從2017年開始先后嘗試了4種不同的器具，最后結(jié)合測(cè)試數(shù)據(jù)選擇了適用于液體授粉的專用小型噴霧器，從而保證了該技術(shù)推廣的可行性。研究結(jié)果表明，與電動(dòng)噴粉授粉相比，應(yīng)用液體輔助授粉技術(shù)后，海沃德、翠香和徐香產(chǎn)量相關(guān)指標(biāo)座果率、縱徑長(zhǎng)、橫徑長(zhǎng)、單果重、種子數(shù)，采收期相關(guān)指標(biāo)生理成熟果硬度和生理成熟果可溶性固形物，品質(zhì)相關(guān)指標(biāo)后熟果可溶性固形物和Vc含量均顯著高于對(duì)照組或與對(duì)照組無顯著差異。這與白雪[12]研究結(jié)果一致。焦云等[8]人研究表明，電動(dòng)授粉器粉劑噴灑授粉方式單果重和可溶性固形物要高于液體授粉，主要原因在與其液體助劑配方不科學(xué)，同時(shí)花粉用量達(dá)到了4 g·L-1，該花粉用量是前人[5,12]研究花粉用量的8倍。根據(jù)前人[5,12]研究表明，隨著花粉用量的增加單果重等指標(biāo)顯著降低。

從獼猴桃生產(chǎn)角度講，液體輔助授粉與現(xiàn)有授粉技術(shù)相比，對(duì)產(chǎn)量和品質(zhì)的影響不出現(xiàn)顯著降低的情況下，從成本和效率方面就可以考慮推廣應(yīng)用?；诠P者試驗(yàn)研究結(jié)果，人工液體輔助授粉技術(shù)可以作為一項(xiàng)獼猴桃提質(zhì)增效的技術(shù)進(jìn)行示范推廣。

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