孫魯陽,高仁生,秦嗣軍,呂德國,何佳麗
(沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝學(xué)院/遼寧省果樹品質(zhì)發(fā)育與調(diào)控重點實驗室,沈陽110866)
目前,我國蘋果種植面積、總產(chǎn)量、人均占有量均居世界第一,已經(jīng)成為世界上最大的蘋果生產(chǎn)和消費國[1],栽培面積已超過3×106hm2,年產(chǎn)量4.8×107t[2]。由于蘋果產(chǎn)區(qū)地域廣大,自然資源差異懸殊,生理病害種類繁多、發(fā)生嚴(yán)重,導(dǎo)致果實質(zhì)量下降,給種植者造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失[3]。其中蘋果苦痘病尤為嚴(yán)重??喽徊∮址Q苦陷病,是蘋果成熟期、貯藏期因缺鈣而引發(fā)的一種常見生理病害,已成為世界范圍內(nèi)影響蘋果經(jīng)濟(jì)性狀的首要病害之一。隨著我國蘋果種植面積和產(chǎn)量的迅速上升,尤其是目前我國實行套袋栽培技術(shù)體系,樹冠內(nèi)小環(huán)境的濕度增加,更加重了該病發(fā)生。發(fā)病嚴(yán)重的果園病果率達(dá)到35%,個別單株病果率達(dá)到50%以上,嚴(yán)重影響果品質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)效益。市場調(diào)查結(jié)果表明,有苦痘病斑的蘋果,哪怕只有一個病斑,其售價就會低于正常果2/3 以上; 而病斑連片的重病果實的商品價值則完全失去,造成較大的經(jīng)濟(jì)損失[4]。我國目前普遍采用的套袋栽培技術(shù)體系雖有能夠增強果品的安全性、提高果品的外觀品質(zhì)等優(yōu)勢[5],但Beasley 等[6]發(fā)現(xiàn),該技術(shù)在提升果品安全和外觀品質(zhì)的同時也改變了果實的微環(huán)境和土壤環(huán)境,致使果實生理病害發(fā)生嚴(yán)重。因此,深入研究蘋果苦痘病,并對其進(jìn)行有效預(yù)防一直是當(dāng)今國內(nèi)乃至全球蘋果產(chǎn)業(yè)急需面對和解決的問題。
蘋果苦痘病是最早發(fā)生在蘋果上并被證明與鈣有關(guān)的一種果實生理病害[7]。在中國,這類病害首先在山東和遼寧出現(xiàn),然后在華北、西北、西南等蘋果產(chǎn)區(qū)相繼被報道??喽话咭话阍诠麑嵔咏墒鞎r開始出現(xiàn),成熟期與貯藏期加重,是一種會導(dǎo)致果實采后嚴(yán)重?fù)p失的生理病害,主要發(fā)生在蘋果和梨等成熟果實上[8]。苦痘斑首先發(fā)生在近果頂部,較少出現(xiàn)在靠果柄一端,病部果皮先發(fā)生病變,產(chǎn)生棕色斑點,外部顏色深。在紅色品種上呈暗紫色斑點,綠色品種上呈深綠斑點,黃色品種上呈暗綠色斑點。發(fā)病處果皮下出現(xiàn)組織壞死現(xiàn)象,半圓形或錐狀深入果肉內(nèi),果肉呈現(xiàn)褐色、海綿狀,有苦味[9]。有些品種海綿狀果肉部位很大,群眾稱為“面包果”。
自上世紀(jì)初發(fā)現(xiàn)苦痘病至今已有上百年的歷史。研究發(fā)現(xiàn),該病的發(fā)生與品種、砧木類型、果樹生長狀況、土壤質(zhì)地、肥水條件、栽培技術(shù)及貯藏條件等因素皆有相關(guān)[10~12]。還有許多其他因素,包括樹體營養(yǎng)、樹齡、剪枝時期、樹體負(fù)載量、果實生長部位、果個大小、種子數(shù)量和采收期等,都會影響蘋果苦痘病的發(fā)病率[13]。
蘋果苦痘病的發(fā)生與蘋果品種差異有著很密切的關(guān)系,生產(chǎn)上‘紅玉’‘斗南’‘元帥’‘寒富’和‘蜜脆’等蘋果品種較易感病,苦痘病發(fā)生嚴(yán)重。同一品種,砧木不同發(fā)病輕重亦有差異。如‘國光’,砧木用煙臺沙果、福山小海棠發(fā)病輕,用山定子發(fā)病重。同一品種,幼樹、旺樹、結(jié)果少、果個大的發(fā)病重[14]。
研究表明,苦痘病的發(fā)生主要是果實鈣素營養(yǎng)代謝失調(diào)等因素引起的,即鈣含量低導(dǎo)致苦痘病的發(fā)生[15~18]。生產(chǎn)上過量施用尿素、碳酸氫銨等,特別是生長后期偏施氮肥,導(dǎo)致果樹營養(yǎng)生長旺盛,加重生理性缺鈣癥狀的發(fā)生[19]。但也有研究表明,鈣元素與鉀、鎂等其他元素的比值是導(dǎo)致苦痘病發(fā)生的主要原因,比單一元素與苦痘病的關(guān)系更為密切[20]。鄭偉尉等研究發(fā)現(xiàn),蘋果苦痘病的發(fā)生與蘋果葉片和果肉組織中的鈣含量、鉀鈣比、氮鈣比顯著相關(guān),病果中的鈣和硼含量均低于正常果實,而氮、鉀、磷和鎂含量則明顯高于正常果實[21]。調(diào)查顯示,果實內(nèi)氮鈣比小于10 時基本不發(fā)生苦痘病,大于等于10 時苦痘病有逐漸發(fā)生趨勢,超過30 時苦痘病呈現(xiàn)嚴(yán)重發(fā)生態(tài)勢[15]。
土壤有機質(zhì)含量高、碳氮比高的果園,發(fā)病較輕;鹽堿地、易積水地、沙土地等有機質(zhì)含量低的果園發(fā)病較重。地下水位高的沙地,因根系主要分布層出現(xiàn)鹽漬水,銨態(tài)氮積累過多,發(fā)病嚴(yán)重[22]。夏季較長時期的高溫或干旱等不利環(huán)境會引起蘋果根系缺水、植株萎蔫,加大根系吸收鈣的難度。多雨或降雨量過大時,常會發(fā)生土壤積水現(xiàn)象,易造成漚根,影響根系對鈣的吸收,病害加重。光照越弱,光照強度越小,蒸騰作用越小,鈣的運輸能力就越差,果實吸收鈣的數(shù)量和機會就越少[15],大大增加苦痘病的發(fā)病率。
過度修剪或枝梢過度旺長時,更多的鈣就會供應(yīng)枝葉生長需要,引起果實缺鈣。蘋果套袋會顯著降低果實蒸騰作用,使果實水分蒸騰量減少,蒸騰速度下降,導(dǎo)致鈣輸送減少,造成果實缺鈣愈發(fā)嚴(yán)重,引發(fā)苦痘病。授粉不良可引起果實種子少,對鈣等養(yǎng)分調(diào)運能力降低,含鈣量低,苦痘病發(fā)病率較高[23]。周俊輝研究發(fā)現(xiàn),早采果實成熟度較高的果實不易感病。果實貯藏環(huán)境溫度偏高,通風(fēng)、透氣不良,造成悶熱環(huán)境,會加重苦痘病的發(fā)生[24]。
應(yīng)選取適宜蘋果生長土壤條件的區(qū)域進(jìn)行整地建園,有機質(zhì)含量豐富的土壤,團(tuán)粒結(jié)構(gòu)好,利于蘋果根系的生長發(fā)育。對于pH 值<5 的酸性土壤,可使用石灰或硅鈣鎂肥來調(diào)整土壤酸堿度,一般666.7 m2使用石灰150~200 kg,硅鈣鎂肥50~100 kg[25]。在整地建園時推行起壟栽培,防止雨季樹盤積水。避免在黏重土壤、瘠薄沙土地建園。
研究結(jié)果表明,目前我國主栽的富士系和元帥系的花牛系列品種發(fā)病均較重,‘澳洲青蘋’ 發(fā)病較輕[25]。今后應(yīng)加強抗病品種選育,逐漸改變品種結(jié)構(gòu),從根本上降低苦痘病的危害。
在‘長富2’ 蘋果上,施用硝酸鈣肥可顯著提高果實中抗氧化酶活性以及鉀、鈣和鎂含量,進(jìn)而有效降低苦痘病發(fā)病率,提高果實品質(zhì)[26]。采前施用乙醛噴霧,降低磷脂酶D 的活性,可減少‘蜜脆’蘋果的苦痘病發(fā)病率,同時延長采后貯藏期[27]。在正常施用蘋果專用肥的基礎(chǔ)上,配合施用“聚能螯合鈣+硅”與生物有機肥,既能增加土壤鈣、硅營養(yǎng),增加土壤有機質(zhì)含量,也可有力促進(jìn)根系發(fā)育和對鈣、硅的吸收。硅能夠增加葉片的強度和平展性,從而促進(jìn)光合作用和光合產(chǎn)物的運輸,并且提高新梢的蒸騰拉力,促進(jìn)鈣的運輸,對防治‘王林’果實苦痘病有較好的效果[28]。另有研究發(fā)現(xiàn),在蘋果樹落花后套袋前的幼果期施用Wuxal Calcium 單劑2 000 倍,可有效防治蘋果苦痘病[29]。
加強栽培管理,保持樹勢中庸健壯可有效降低苦痘病的發(fā)生。生長期遇干旱天氣,或在貧瘠的沙石性土壤建園,一定要適時灌溉,嚴(yán)防果園土壤過度干旱造成根系吸收鈣的能力降低。多雨季節(jié)應(yīng)注意排水,防止果園積水,保證吸收根正常生長,以保鈣素正常吸收[30]。全面實行生草制,提高根系穩(wěn)定性,可有效降低苦痘病發(fā)生。樹勢與負(fù)載量直接影響鈣素吸收,生產(chǎn)中應(yīng)控制樹勢、合理負(fù)載。保持樹勢中庸,防止枝條過度生長,不與果實競爭鈣素養(yǎng)分;可用拉枝開角、使用生長抑制劑等方法取代環(huán)剝(抑制樹勢),保持根系生長良好,增加鈣素吸收;及時疏花疏果,控制授粉,生產(chǎn)適宜大小的果實,減輕苦痘病的發(fā)生[31]。生長季噴施或土壤施鈣是蘋果生產(chǎn)中減少苦痘病的常用措施。Torres 等[32]預(yù)測了一種蘋果苦痘病發(fā)病模型,認(rèn)為在采收前90 d(盛花期60 d 左右)對果實鈣含量低于0.11 mg·g-1FW 的樹體進(jìn)行噴氯化鈣處理,可有效降低苦痘病。適時套袋,套袋時間以花后25~30 d 為宜,也就是謝花后噴三四遍藥后進(jìn)行套袋。套袋過早影響果實對鈣元素的吸收[30]。
適時采收。入庫前用氨基酸鈣300~400 倍液或2%~8%氯化鈣(硝酸鈣)溶液浸果。研究發(fā)現(xiàn),生長期噴施鈣13 次結(jié)合采后浸鈣,對降低‘金冠’蘋果苦痘病發(fā)生率效果最好[33]。貯前進(jìn)行預(yù)冷,溫度保持0~2 ℃,貯藏期溫度控制在-1~1 ℃,對貯藏后期苦痘病的發(fā)生有一定的控制作用[34]。