摘 要:【目的】篩選適合青海產(chǎn)區(qū)種植和機械化采收的優(yōu)良枸杞品種,為采摘機的研制提供參考?!痉椒ā恳詫庤? 號、寧杞5 號、寧杞7 號和青杞1 號作為試驗材料,于不同發(fā)育時期調(diào)查其果實橫縱徑、鮮果百粒質(zhì)量和投影面積,測定青果期和熟果期的果柄結(jié)合力、果梗結(jié)合力及橫縱徑抗壓指數(shù),分析枸杞果實形態(tài)指標動態(tài)發(fā)育與采摘力學指標的相關(guān)性,明確影響采摘力學指標的關(guān)鍵形態(tài)因子。【結(jié)果】不同品種枸杞的果實橫縱徑、鮮果百粒質(zhì)量和投影面積均呈“S”形增長,花后4 ~ 8 d 和28 ~ 36 d 生長迅速,花后8 ~ 28 d 及36 ~ 40 d(熟果期)生長緩慢。成熟后,寧杞7 號果實橫徑、鮮果百粒質(zhì)量、投影面積顯著高于其他品種。不同品種枸杞的青果果柄結(jié)合力均顯著高于熟果,兩者90% 區(qū)間無重合;青果期,寧杞5 號果柄結(jié)合力顯著低于其他品種,其余品種間無顯著差異;熟果期,不同品種果柄結(jié)合力無顯著差異。枸杞青果果梗結(jié)合力與熟果果梗結(jié)合力90%區(qū)間存在重合,除寧杞7 號外,不同枸杞品種青果果梗結(jié)合力顯著低于熟果;寧杞5 號青果和熟果果柄結(jié)合力均顯著低于其他品種,其余品種無顯著差異。寧杞7 號橫徑抗壓指數(shù)顯著高于其他品種,但縱徑抗壓指數(shù)與其他品種差異不顯著。枸杞果實的果柄結(jié)合力與果實橫縱徑、投影面積和鮮果百粒質(zhì)量顯著負相關(guān),橫徑抗壓指數(shù)與果實橫徑、鮮果百粒質(zhì)量顯著正相關(guān)?!窘Y(jié)論】4 個枸杞品種中寧杞7 號果實形態(tài)及采摘性狀優(yōu)于其他品種,是適于青海產(chǎn)區(qū)種植和便于機械化采收的優(yōu)良枸杞品種。
關(guān)鍵詞:寧夏枸杞;果實發(fā)育;果柄結(jié)合力;果梗結(jié)合力;抗壓指數(shù)
中圖分類號:S663.9 文獻標志碼:A 文章編號:1003—8981(2024)02—0293—09
寧夏枸杞Lycium barbarum 干燥果實枸杞子具有滋肝補腎、益精明目等功效[1-4],是我國大眾常用的藥食同源中藥材[5],出口量穩(wěn)居中藥材前3位[6-7]。近年來,隨著國內(nèi)外枸杞子需求量的增加,枸杞種植面積不斷擴大,2022 年全國枸杞種植面積約1.2×105 hm2,主要分布于寧夏、青海、甘肅、新疆等省區(qū)[8]。2021 年,青海枸杞種植面積達4.9×105 hm2,約占全國種植面積的41.11%,成為我國種植面積最大的地區(qū),種植區(qū)域主要分布于柴達木盆地,主栽品種有寧杞1 號、寧杞5 號和寧杞7 號等。
枸杞果實為小漿果,成熟后果實柔軟多汁,果皮薄脆,易破損[9]。為避免掛枝腐爛,在熟果期應及時采收。然而,枸杞為無限花序植物,青果和熟果同時存在[10],果實成熟期不一致,目前,枸杞機械化采收運用程度不高,進行機械化采收時常造成青果誤采和熟果破損,成為枸杞機械化采收裝置研發(fā)和推廣面臨的重要難題[11-12]。目前,枸杞采摘機的機型主要有振動式、梳刷式、剪切式、氣動式[13],其中振動式采摘機是熱點研究機型,其借助高頻振動將枸杞果實搖落[14]。相較于人工采摘,振動式采摘機具有成本低和效率高的優(yōu)勢[15],但由于其振動頻率范圍過廣,常造成青果誤采、葉片和花蕾脫落。
枸杞采摘時所需的振動頻率與果梗結(jié)合力、果柄結(jié)合力密切相關(guān)。就用于制干的枸杞來說,在使用振動式采摘機采收時,只有振動產(chǎn)生的慣性力大于熟果果柄結(jié)合力,小于青果果柄結(jié)合力,才能使熟果果柄與果實分離,且不造成青果誤采[16]。對于鮮食的枸杞,要避免果柄與果實分離,以延長保存時間,因此振動產(chǎn)生的慣性力大于熟果果梗結(jié)合力,小于青果果梗結(jié)合力,方能使熟果果柄與枝條分離,同時避免青果誤采[17]。
目前,已有部分關(guān)于枸杞果實采摘力學的研究報道。研究結(jié)果顯示,枸杞青果的果柄結(jié)合力高于熟果,隨著果實的發(fā)育,果柄結(jié)合力呈現(xiàn)先增加后降低的趨勢。果實未成熟時,果柄結(jié)合力隨著果實發(fā)育逐漸增大;成熟后,果柄結(jié)合力逐漸下降[18]。熟果的質(zhì)量對果梗結(jié)合力無顯著影響[19]。然而,相關(guān)研究均在寧夏產(chǎn)區(qū)開展。由于枸杞的生長發(fā)育存在地域性差異,不同產(chǎn)區(qū)的氣候、土壤等環(huán)境因素不同,枸杞果實發(fā)育特征等存在明顯差異[20-22]。目前,青海產(chǎn)區(qū)已成為我國最大的枸杞產(chǎn)區(qū),在保障我國枸杞藥材供應中發(fā)揮著重要作用。針對該產(chǎn)區(qū)開展不同品種枸杞果實發(fā)育規(guī)律及采摘力學要素研究,對在青海產(chǎn)區(qū)實現(xiàn)枸杞機械化采收,降低采收成本具有重要意義。
本研究中以柴達木盆地3 個主栽品種寧杞1號、寧杞5 號、寧杞7 號和青海大學農(nóng)林科學院(原青海省農(nóng)林科學院)等單位選育的青杞1 號為研究對象,研究不同時期果實的發(fā)育規(guī)律,以及青果、熟果的采摘力學差異,篩選適合青海產(chǎn)區(qū)機械化采收的優(yōu)良枸杞品種,旨在為枸杞機械化采收設(shè)備的研制及優(yōu)良品種的推廣提供參考。