孟海風(fēng) 張春香 韓雪平 薛曉敏
關(guān)鍵詞:蘋果;硫代硫酸銨;化學(xué)疏花;果實(shí)品質(zhì)
中圖分類號:S661.1 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號:1009-9980(2023)01-0060-07
蘋果(Malus domestica Borkh.)屬薔薇科落葉果樹,因富含糖、酸、維生素、類黃酮、果膠、蛋白質(zhì)、氨基酸等多種營養(yǎng)而備受消費(fèi)者青睞,在全世界溫帶地區(qū)廣泛種植,其中中國蘋果的栽培面積和產(chǎn)量均為世界首位。蘋果疏花疏果是調(diào)整樹體負(fù)荷、提高果實(shí)品質(zhì)、減輕大小年結(jié)果的必要技術(shù),中國長久以來一直沿用人工疏花疏果技術(shù),盡管比較精準(zhǔn),但費(fèi)時(shí)費(fèi)工,每666.7m2用工8~12個(gè),平均成本約1200元,在當(dāng)前用工難、用工貴問題日趨嚴(yán)重的情況下,已成為阻礙蘋果產(chǎn)業(yè)發(fā)展的瓶頸之一。化學(xué)疏花疏果因其省力高效一直是歐美發(fā)達(dá)國家普遍采取的花果調(diào)控技術(shù),也是中國緩解人工疏花疏果壓力的理想選擇。
疏花劑由于作用時(shí)期早,對節(jié)省樹體營養(yǎng)、促進(jìn)保留幼果的生長發(fā)育效果更加明顯,一直是國內(nèi)外的研究重點(diǎn),在疏花劑開發(fā)和應(yīng)用方面取得了較大進(jìn)展。孟玉平等研究了幾種鈣化合物對蘋果疏花疏果的效應(yīng),表明5~10 g·L-1蟻酸鈣制劑在頂芽中心花盛開3d和Sd后2次噴施效果最好,且對果實(shí)大小、著色程度、果實(shí)品質(zhì)均無不良影響。有報(bào)道表明,石硫合劑可以作為蘋果的有效疏花劑,但噴施石硫合劑會影響果園放蜂,所以在生產(chǎn)上并未廣泛應(yīng)用。
硫代硫酸銨(ammonium thoisulfate,ATS)是由化工廠廢氣制造的工業(yè)副產(chǎn)品,含有豐富的氮和硫營養(yǎng),常作為肥料調(diào)節(jié)劑或葉面肥應(yīng)用。后來有學(xué)者發(fā)現(xiàn)ATS具有降低花粉萌發(fā)率、抑制花粉管伸長以及抑制胚珠授粉受精的作用,開始作為一種疏花劑在蘋果、梨、桃、李等多種樹種上試驗(yàn)應(yīng)用。然而,有關(guān)ATS在紅富士蘋果上的疏花效應(yīng),在國內(nèi)未見任何報(bào)道。為此,筆者在本試驗(yàn)中以短枝紅富士天紅2號為試材,開展了適宜濃度、適宜噴施時(shí)期以及對果實(shí)品質(zhì)影響等試驗(yàn)研究,旨在為蘋果化學(xué)疏花疏果技術(shù)的推廣應(yīng)用提供參考依據(jù)。
1材料和方法
1.1試驗(yàn)材料
試驗(yàn)于2019年4月—2020年11月在山東省果樹研究所天平湖基地(E 117 01′09.87″,N 36°12′55.36″,海拔168 m)進(jìn)行,試驗(yàn)園有機(jī)質(zhì)含量(w,后同)0.79%,速效氮含量86.11 mg·kg-1,速效磷含量73.71mg·kg-1,速效鉀含量116.32 mg·kg-1。
所用試劑為分析純硫代硫酸銨(98%),購自阿拉丁試劑官網(wǎng)。所用試驗(yàn)樹為9年生和10年生天紅2號/SH38/八棱海棠(天紅2號為紅富士芽變品種),株行距0.75 m×4.00 m,采用高紡錘樹形、行間生草、樹盤覆蓋、肥水一體化技術(shù),管理水平中等偏上。
1.2試驗(yàn)處理
選取長勢基本一致的健康蘋果樹為試驗(yàn)樹,設(shè)噴藥和對照處理。單株小區(qū),10次重復(fù)。不同處理和對照之間保留1株樹作為保護(hù)株。每株樹隨機(jī)選3個(gè)主枝,統(tǒng)計(jì)花序數(shù)和花朵數(shù),掛牌標(biāo)記。
2019年4月8日盛花期進(jìn)行了ATS濃度梯度篩選試驗(yàn),設(shè)置0.5%、1.0%、1.5%、2.0%4個(gè)濃度處理,清水為對照。選用背負(fù)式電動(dòng)噴霧器噴藥,著重對準(zhǔn)花朵柱頭噴布,噴至花朵濕潤輕微滴水為止。
2020年進(jìn)行噴施時(shí)期篩選試驗(yàn)處理,在25%中心花開放(時(shí)期1)、75%中心花開放(時(shí)期2)、25%花瓣脫落(時(shí)期3)、時(shí)期1+時(shí)期2、時(shí)期1+時(shí)期3、時(shí)期2+時(shí)期3噴1.5%ATS,以不處理為對照。噴施方法同2019年,生理落果后調(diào)查坐果率和坐果比例;同時(shí)以75%中心花開放時(shí)噴藥處理為代表,每株樹隨機(jī)采3個(gè)中心果,測定幼果直徑及礦質(zhì)營養(yǎng)含量;果實(shí)成熟期對篩選出的處理進(jìn)行果實(shí)采樣,測定果實(shí)品質(zhì)。
1.3測定指標(biāo)及方法
生理落果后調(diào)查有掛牌的主枝坐果情況,統(tǒng)計(jì)花序坐果率、花朵坐果率和坐果比例?;ㄐ蜃剩?)=坐果花序數(shù)/總花序數(shù)×100,花朵坐果率(%)=坐果數(shù)/總花朵數(shù)×100,單果率(%)=坐單果花序數(shù)/總花序數(shù)×100,雙果率(%)=坐雙果花序數(shù)/總花序數(shù)×100,三果及以上坐果率(%)=100-(單果率+雙果率)。
全氮含量用半微量蒸餾法測定,全磷含量用鉬銻抗吸光光度法測定,全鉀含量用火焰光度計(jì)法測定,具體測定步驟參考崔建宇等的方法。
果實(shí)成熟期在每株樹上不同方位隨機(jī)采5個(gè)果,共計(jì)50個(gè)果實(shí),帶回實(shí)驗(yàn)室測定果實(shí)品質(zhì),測量指標(biāo)包括單果質(zhì)量、縱橫徑、果面色澤、果肉硬度、可溶性固形物含量、可溶性糖含量、可滴定酸含量、維生素C含量。其中單果質(zhì)量用電子臺秤稱量;果實(shí)縱橫徑用數(shù)顯游標(biāo)卡尺測量,果形指數(shù)=果實(shí)縱徑/果實(shí)橫徑;果實(shí)去皮硬度用GY-1型果實(shí)硬度計(jì)測量;可溶性固形物含量用數(shù)顯糖量計(jì)測定;果皮色澤參照闞超楠等的方法測定,用日本CI-410色差計(jì)測定果實(shí)赤道附近果皮4個(gè)方位的L*、a*、b*值,取平均值;可滴定酸含量用酸堿中和滴定法測定,維生素C含量采用分析化學(xué)家協(xié)會改進(jìn)的2,6-二氯靛酚滴定法測定。
1.4數(shù)據(jù)分析
所有數(shù)據(jù)均采用SPSS軟件進(jìn)行差異顯著性分析,應(yīng)用Excel 2003軟件繪圖。
2結(jié)果與分析
2.1 ATS適宜濃度篩選
不同濃度ATS處理對坐果率和坐果比例的調(diào)查結(jié)果如圖1所示。與清水對照相比,0.5%~2.0%的ATS處理均降低了花序坐果率(圖1-A)和花朵坐果率(圖1-B),其中對照與1.5%和2.0%處理間的花序坐果率和花朵坐果率存在顯著差異(p<0.05);0.5%和1.0%2個(gè)低濃度處理則與對照間無顯著差異,1.5%和2.0%2個(gè)濃度處理之間也無顯著差異。坐單果和雙果花序比例以2.0%處理最高,分別為35.93%和19.25%,單果率顯著高于2個(gè)低濃度處理及對照,雙果率顯著高于0.5%濃度處理和對照,與1.5%處理間差異不顯著(圖1-C)。盡管從坐果率和坐果比例來看,2.0%濃度處理最為理想,但其對花瓣及嫩葉的灼傷較重,需1周以上才能恢復(fù),故綜合考慮,以1.5%濃度作為適宜的噴施濃度。
2.2 ATS適宜噴施時(shí)期篩選
不同時(shí)期ATS處理對坐果率和坐果比例的調(diào)查結(jié)果如圖2所示。與對照相比,花期噴施1次和2次花序坐果率均降低,其中除25%落瓣期(時(shí)期3)外的其他處理花序坐果率顯著低于對照(p<0.05),以中心花開放25%(時(shí)期1)和75%(時(shí)期2)2次處理的花序坐果率最低(87.70%,圖2-A)。不同時(shí)期ATS對花朵坐果率的影響與花序坐果率相似,1次處理和2次處理的花朵坐果率均顯著低于對照(p<0.05),處理間差異不顯著,以中心花開放25%和75%2次處理的花朵坐果率最低(33.56%,圖2-B)。坐單果和雙果花序比例以中心花開放25%和75%2次處理的最高,分別為38.33%和33.33%,單果率顯著高于其他時(shí)期處理和對照(p<0.05),雙果率顯著高于大多數(shù)處理和對照。綜合比較,認(rèn)為中心花開放25%和75%2次處理為ATS最為適宜的噴施時(shí)期。
2.3 ATS處理對中心果發(fā)育的影響
ATS處理對保留的中心果發(fā)育的影響如圖3所示。與對照相比,盛花期噴施1次1.5% ATS顯著提高了中心果的縱徑和橫徑(p<0.01),較對照分別提高了10.18%和19.06%。說明疏花劑處理對于降低冗余養(yǎng)分消耗、促進(jìn)剩余幼果生長發(fā)育具有極其顯著的作用。
2.4 ATS處理對中心果礦質(zhì)營養(yǎng)含量的影響
ATS含有豐富的對作物有效的氮和硫營養(yǎng),可以與其他肥料制成復(fù)合肥料或者單獨(dú)作為葉面肥應(yīng)用,為了探明ATS噴施后對幼果礦質(zhì)營養(yǎng)的影響,測定了幼果全氮、全磷和全鉀含量(圖4)。ATS處理顯著提高了幼果全氮含量(p<0.05),但對全磷和全鉀含量無明顯影響。
2.5 ATS處理對果實(shí)品質(zhì)的影響
ATS處理對天紅2號果實(shí)品質(zhì)的影響如表1所示??梢钥闯觯珹TS處理后顯著提高了單果質(zhì)量,較對照提高了21.47 g,增幅為11.70%,差異達(dá)顯著水平(p<0.05),與幼果期的影響相一致;紅色色度a*、可溶性固形物含量及維生素C含量等品質(zhì)指標(biāo)略有增加,但未達(dá)顯著水平;對果形指數(shù)、果肉硬度、可滴定酸含量等品質(zhì)指標(biāo)無明顯影響;ATS處理后明亮色度L*值略低于對照,說明對果面光潔度產(chǎn)生了極其輕微的影響,差異未達(dá)顯著水平。綜合分析認(rèn)為,ATS處理后顯著增加單果質(zhì)量,對其他指標(biāo)影響不明顯。3討論
ATS作為一種果樹疏花劑已經(jīng)有十幾年的時(shí)間,不少國外學(xué)者對它的應(yīng)用效果開展過相關(guān)研究。Milic等以布瑞本蘋果為試材研究表明,1%~3%ATS可顯著降低坐果率,濃度越高,坐果率越低,但高濃度會灼傷葉片;時(shí)期以20%花朵開放較好,優(yōu)于80%花朵開放;ATS處理顯著提高了單果質(zhì)量,分別較對照提高21.82%、23.82%和19.67%;增加了淀粉指數(shù)和可滴定酸含量,差異未達(dá)顯著水平;對果形指數(shù)和果肉硬度則無明顯影響。Janoudi等研究表明,ATS對Indian Summer蘋果的疏花效果不僅與濃度有關(guān),還與藥液噴到花瓣上至蒸發(fā)干的時(shí)間密切相關(guān),蒸發(fā)時(shí)間越短,花瓣灼傷率越高;無論蒸發(fā)時(shí)間多長,2%濃度都會引起嚴(yán)重的花朵損傷,且完全開放的花朵比未開放花朵更敏感,5%濃度噴施后需要在th內(nèi)清洗掉,否則存在疏除過量的危險(xiǎn),對樹體也會產(chǎn)生中度或重度損傷。澳大利亞Bound研究認(rèn)為ATS是梨的有效疏花劑,適宜濃度為1.0%,建議在開花率達(dá)到25%和80%時(shí)使用2次,可以顯著提高果實(shí)品質(zhì),包括果實(shí)大小、果肉硬度和可溶性固形物含量,但ATS會導(dǎo)致果皮呈輕微黃褐色。本試驗(yàn)結(jié)果顯示,在中心花開放25%和75%時(shí)連續(xù)2次噴施1.5% ATS,可以顯著降低坐果率,花朵坐果率僅33.56%,比對照降低17.41個(gè)百分點(diǎn),2%濃度灼傷嫩葉需要較長的恢復(fù)周期,且ATS處理能顯著提高單果質(zhì)量,對果肉硬度和可滴定酸含量無明顯影響,與多數(shù)學(xué)者研究結(jié)果相一致。但也有研究表明,8%是ATS在日本李子上的有效疏花濃度,可以顯著增加果實(shí)直徑和鮮果質(zhì)量,能實(shí)現(xiàn)較大的潛在產(chǎn)量。
關(guān)于蘋果幼果期果實(shí)含氮量,有學(xué)者進(jìn)行過相關(guān)報(bào)道,如張芳芳等研究表明,幼果期紅富士果實(shí)含氮量約0.75%,低于本研究對照試驗(yàn)1.01%的氮含量水平;而王中英等以M9矮化砧紅星蘋果為試材,研究認(rèn)為其幼果期果實(shí)含氮量為1.451%,高于本研究的幼果氮含量水平;筆者認(rèn)為出現(xiàn)這些差異的原因主要與果園土壤礦質(zhì)營養(yǎng)水平有關(guān),也與試驗(yàn)所用的砧穗組合不完全相同有關(guān)。
諸多研究表明,疏花可以顯著提高單果質(zhì)量。但多數(shù)僅測定了成熟期果實(shí)質(zhì)量,對生理落果后的幼果鮮有報(bào)道。本試驗(yàn)結(jié)果表明,ATS疏花處理后,保留的中心果明顯大于對照,其縱橫徑較對照分別提高了10.18%和19.06%;同時(shí)測定了其礦質(zhì)營養(yǎng)含量,顯示ATS處理顯著提高了幼果全氮含量。因此分析保留的中心果偏大的原因可能有2個(gè):一是疏掉了過多邊花,節(jié)省了樹體營養(yǎng)耗散;二是較高的氮含量促進(jìn)了幼果生長發(fā)育。
當(dāng)然,隨著近些年花期霜凍的頻繁發(fā)生,疏花劑的應(yīng)用似乎不太受果農(nóng)歡迎,但瑕不掩瑜,不能因?yàn)槟承┚窒扌跃湍⒘怂淖饔眉靶Ч?,且隨著規(guī)?;N植的日趨增多,化學(xué)疏花劑的應(yīng)用必將越來越廣泛。
4結(jié)論
ATS在富士蘋果上應(yīng)用的適宜濃度為1.5%,在中心花開放25%和75%時(shí)連噴2次,可顯著降低坐果率,花朵坐果率33.56%,單果率42.54%,雙果率33.33%,極大地降低了人工定果壓力;且顯著提高了單果質(zhì)量,紅色色度、可溶性固形物含量及維生素C含量稍有提高,對果肉硬度和可滴定酸含量無明顯影響,可作為一種有效疏花劑在生產(chǎn)上應(yīng)用。