冉昆,王宏偉,魏樹偉,張 勇,王少敏
(山東省果樹研究所,山東泰安 271000)
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梨果實裂果機制及防治措施研究進展
冉昆,王宏偉,魏樹偉,張 勇,王少敏*
(山東省果樹研究所,山東泰安 271000)
筆者概述了不同品種梨果實的裂果情況,從品種特性、外部環(huán)境因素等方面分析了梨裂果的影響因子,并提出了相應的防治措施,為今后梨果健康生產(chǎn)和裂果防治提供參考。
梨;裂果;影響因子;防治措施
裂果是梨生產(chǎn)中一種常見的生理性病害,是果實內(nèi)部生長與外界環(huán)境不協(xié)調(diào)而使果實表面開裂的生理現(xiàn)象,特別是久旱驟雨時發(fā)生嚴重,裂果率可達20~30%,嚴重時甚至達50%以上,不僅嚴重影響果實的外觀品質(zhì),而且易誘發(fā)病害,導致果實的貯藏期和保質(zhì)期縮短,從而帶來巨大的經(jīng)濟損失[1]。筆者就不同品種梨果實的裂果情況、影響裂果的因素及防治措施進行了綜述,以期為今后梨果優(yōu)質(zhì)生產(chǎn)和裂果防治提供參考。
目前生產(chǎn)上栽培面積較大的梨品種,如綠寶石(中梨1號)、翠冠、初夏綠、黃冠、庫爾勒香梨等均會出現(xiàn)裂果現(xiàn)象[2,3]。盡管品種、成熟期、裂果發(fā)生時期及程度不盡相同,但裂果主要發(fā)生于果實迅速膨大期。這可能是由于此時果實對外界環(huán)境及內(nèi)部生理代謝的協(xié)調(diào)能力最弱,從而導致裂果[3]。例如,庫爾勒香梨在7月底和8月初果實迅速膨大期裂果較嚴重[4];翠冠梨裂果多始發(fā)于果實迅速膨大期初期,隨著果實體積的迅速膨大,裂果率急劇增加,盛發(fā)于果實迅速膨大期中期,近成熟時大大減少[5]。但有些品種裂果發(fā)生于生長早期,或在整個發(fā)育期均出現(xiàn)。即使在同一天中,白天和夜晚裂果情況亦有差異[6]。
梨果實裂果發(fā)生部位、開裂方式和開裂形狀多種多樣,在果實的梗洼部、中部、萼洼部均可發(fā)生(圖1)。根據(jù)裂口發(fā)生部位和形狀可將裂果分為半圓型、縱裂型、橫裂型、放射型和混合型等[6]。其中,綠寶石和翠冠裂果屬混合型,裂口大多發(fā)生于果實的腰部或近腰部,呈不規(guī)則形,在同一果實上有上述兩種以上裂果類型。幸水、筑水和新世紀等品種裂果一般發(fā)生在萼洼部。
圖1 不同品種梨果實裂果狀況
影響梨果實裂果的因素分內(nèi)因和外因兩方面,前者為果實本身的特性,包括果實大小、形狀、硬度、果皮的解剖結(jié)構和強度以及果肉的吸水能力等,后者包括外部環(huán)境因素如氣候條件、土壤條件、病蟲危害以及栽培管理水平等。盡管裂果性狀的出現(xiàn)歸根到底是受基因調(diào)控的,但多數(shù)裂果的發(fā)生受環(huán)境因素的影響。易裂果品種即使在適宜的生長環(huán)境條件下,裂果也時有發(fā)生;反之,不易裂果的品種在不適宜的環(huán)境條件下也可能不發(fā)生裂果。
2.1內(nèi)在因素
果實的遺傳本質(zhì)會導致果實開裂,親本具有裂果遺傳特性是決定其后代裂果的先天性基礎,即裂果是品種本身固有的特性,可通過遺傳對后代產(chǎn)生作用[6]。比如,翠冠是幸水×(杭青×新世紀)雜交育成,綠寶石是新世紀×早酥雜交育成,而幸水、新世紀均屬易裂果品種,這是翠冠和綠寶石易裂果的最根本原因。
易裂果品種不易裂果品種具有不同的果實形態(tài)解剖特征和生理特性,果實本身的特性如形狀、大小、硬度等均不相同。例如,綠寶石屬薄皮大果型早熟品種,抗裂果性能較差,樹體生長過旺、結(jié)果偏少時易出現(xiàn)裂果[7]。易裂果品種與不易裂果品種相比,果皮的解剖結(jié)構和強度以及果肉的吸水能力等也不同。翠冠梨果實形態(tài)解剖特征表現(xiàn)出易裂特性,突出表現(xiàn)在角質(zhì)層上,幼果期細胞分裂期短、角質(zhì)層薄而結(jié)構疏松、細胞間隙大,受不良環(huán)境條件影響而引起大量裂果[5]。但對于其他果樹如冬棗而言,角質(zhì)層厚度與裂果相關性不明顯[8]。
內(nèi)源激素與裂果也有密切聯(lián)系。研究表明,裂果果實種子中內(nèi)源赤霉素(GA)水平顯著高于正常果實,裂果果實的果皮、假種皮、種子中內(nèi)源脫落酸(ABA)水平也高于正常果[9]。香梨果實迅速膨大期間易裂果,可能是果實中ABA含量劇增導致GA3和ABA含量失衡,引起細胞劇烈伸長和異常膨大而致[4]。
2.2外在因素
2.2.1氣候因素 果肉突發(fā)性生長是裂果發(fā)生的必要條件,而果肉突發(fā)性生長與氣候條件密切相關,其中水分是影響梨果實裂果的主要驅(qū)動因子。翠冠和綠寶石裂果程度重的年份典型氣候為果實迅速膨大期久旱驟雨。這是因為久旱后葉片光合產(chǎn)物在果肉細胞中大量積累,滲透壓迅速增大,大量降雨使根系從土壤中吸收大量水分并涌入果肉細胞,造成果肉細胞體積成倍增長而與果皮生長不協(xié)調(diào),從而導致裂果[6]。
2.2.2土壤環(huán)境 調(diào)查結(jié)果表明,在同一氣候條件不同土壤類型梨園之間裂果率存在很大差異。一般表現(xiàn)為土層深厚、土壤肥沃,且常年深翻改土梨園,裂果發(fā)生程度輕;土層淺薄、質(zhì)地粘重或沙質(zhì)土梨園,水分、養(yǎng)分涵養(yǎng)能力較差,裂果發(fā)生程度重[3]。
2.2.3病蟲危害 病蟲危害果實,會造成果皮局部細胞大量死亡,導致果皮抗張能力下降而造成裂果。根據(jù)田間調(diào)查,果實發(fā)育中、前期病蟲發(fā)生嚴重的梨園裂果發(fā)生程度明顯加重,尤其是黑星病、黑斑病發(fā)生較重的梨園會加重裂果的發(fā)生。此外,幼果期受藥害的果實也易裂果[3]。
2.2.4管理條件 礦質(zhì)元素缺失與過剩均會對果皮抗張能力產(chǎn)生影響而導致裂果。一般有機質(zhì)肥料施用充足、礦質(zhì)元素施用均衡的梨園,梨果皮抗張能力強,不易發(fā)生裂果;有機質(zhì)肥料施用少,長期過于依賴化肥的梨園,裂果現(xiàn)象嚴重[3]。研究表明,鈣離子可降低細胞膜的透性,抑制細胞壁中可溶性果膠的溶解,減少水分吸收從而降低裂果[6]。低鈣往往會引起果實的生理失調(diào),表現(xiàn)為褐斑、凹陷、組織壞死、裂果等癥狀。缺鈣會引起細胞膜破壞,細胞內(nèi)含物滲出,這就為真菌、細菌繁殖提供了營養(yǎng),故果實缺鈣時多易感染真菌、細菌病害而腐爛[10]。
綜上所述,裂果發(fā)生雖然有其遺傳背景,但裂果程度受氣候、土壤、管理水平等多種因素影響,年際之間、梨園之間發(fā)生程度懸殊。根據(jù)裂果發(fā)生的原因采取以下措施,可有效控制裂果的發(fā)生。
3.1選擇抗裂品種
由于不同品種間的遺傳特性、果實形態(tài)解剖特征和生理特性等不同,故有易裂與抗裂品種。因此,防治裂果的第一步是選擇抗裂品種,使其盡量避開當?shù)馗邷亍㈥幱昙竟?jié)等不良天氣,減少果實迅速膨大期和成熟期裂果。
3.2合理建園,維持土壤水分穩(wěn)定
盡量選擇土層深厚、排水良好、有機質(zhì)含量高的地塊建園,同時通過深翻擴穴,增施有機肥,擴大根系活動層,增強對樹體養(yǎng)分均衡供給能力,這是減少梨果實裂果的關鍵措施。同時,適時灌水、及時排水,維持穩(wěn)定的土壤水分狀況。可于果實迅速膨大期開始前10天澆膨大水、施膨大肥,使梨園在果實迅速膨大期始終保持水分供應穩(wěn)定。還可通過起壟栽培和果園覆草改善表層土壤狀況,平衡土壤水分,減輕裂果的發(fā)生。生產(chǎn)實踐證明,在露地栽培條件下,實行全園覆蓋對穩(wěn)定土壤含水量,防止土壤干濕急劇變化,減輕翠冠梨裂果具有明顯效果[5]。
3.3綜合管理措施
合理修剪,及時疏花疏果,保持樹體正常負載量等。在果實膨大期,重視和加強病害防治。為避免受強光直射灼傷或引起果皮老化而導致裂果,應盡量控制樹冠中外圍結(jié)果,及時疏除過量果。同時也要避免疏果過重,以免水分養(yǎng)分過于集中于少量果實而造成裂果[3]。
3.3.1補鈣 外源補鈣可明顯提高果實中的鈣含量,降低裂果率。研究表明,櫻桃果肉鈣離子濃度的提高可明顯降低易裂果品種果實的裂果率[11]。幼果期噴施糖醇螯合鈣肥可延緩并減輕杏果實裂果發(fā)生的時期和程度[12]。同樣,增加梨葉片和果皮中鈣的含量能顯著降低果實膨大期的裂果率。在落花后20~35天(套袋前),每隔5~7天噴1次鈣肥,如碳酸鈣、硫酸鈣或氨基酸鈣等,可顯著提高果皮的抗裂能力。在幼果期噴施0.3%氯化鈣或用0.3%磷酸二氧鉀加0.3%氯化鈣交替噴施可顯著降低梨果實的裂果率[13]。另外,噴布油菜素內(nèi)酯(BR)可提高梨果實中鈣含量,減少裂果率[14]。
3.3.2套袋 套袋可以改變果實周圍的微生態(tài),增加果皮鈣含量,提高果皮的張力,并使果實避免雨水、農(nóng)藥的刺激和病蟲危害,從而減輕裂果現(xiàn)象發(fā)生。調(diào)查發(fā)現(xiàn),由于晝夜溫差變化過大,著生于梨樹頂端南部向陽裸露的梨果最易裂,而套雙層紙袋后,可給梨果創(chuàng)造一個“微環(huán)境”,減小溫度的變化幅度,而減輕裂果。對早酥梨幼果進行套袋處理,發(fā)現(xiàn)套袋果實的裂果率顯著下降[15]。但套塑膜袋會加重翠冠、初夏綠等品種的裂果程度。
3.3.3合理使用植物激素 實踐表明,3%赤霉酸脂膏于花后10天涂抹果柄基部長度1.5cm處,對減輕綠寶石梨裂果具有良好效果[16],但使用不當會加劇裂果現(xiàn)象的發(fā)生,因此使用過程中要嚴格單果用量,在果柄遠離果實一端基部環(huán)周均勻涂抹,而且同一植株在疏果后所有果實果柄均需涂抹,防止樹體養(yǎng)分偏向輸往部分果實,而引起果肉極度生長導致裂果現(xiàn)象發(fā)生。
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2015-04-18
山東省自然科學基金(ZR2015YL075);山東省農(nóng)業(yè)科學院青年科研基金(2015YQN41);山東省良種工程項目(梨優(yōu)質(zhì)矮化、多抗功能基因挖掘與種質(zhì)創(chuàng)新利用 2014);現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術體系(CARS-29)。
王少敏(1962-),男,山東棲霞人,研究員,主要從事梨栽培生理與育種研究。
冉昆(1984-),男,山東肥城人,助理研究員,主要從事梨栽培與逆境生理研究。E-mail:rkrl001@126.com
S661.2
A
1002-2910(2016)05-0030-03