樂至縣柑橘果實裂果成因及防治措施研究
蒲紅陽
柑橘是樂至縣重要的經濟作物之一。樂至柑橘產業增長快,但在生產中存在諸多問題,如在部分柑橘優新品種中發生嚴重裂果,極大制約了產業發展。
裂果是果實在生長發育過程中發生開裂的生理現象,主要是因為果皮與果肉組織間生長失衡。柑橘裂果分為內裂和外裂兩種類型。柑橘內裂在前期無明顯特征,在發育后期果面出現陷痕時才能辨別。內裂先發生于果皮中心柱或維管木質部外緣,逐漸延伸至果頂部位,嚴重時會延伸到果實表面導致外裂的發生。柑橘外裂癥狀較明顯,容易觀察,大多始于果實膨大期或成熟期,一般發生于果面或果頂部位,受品種差異影響常表現為橫裂或縱裂。柑橘果實開裂后不僅影響外觀,而且易受病菌侵染而出現爛果、落果,無食用價值,給果農造成重大經濟損失,極大限制新品種的推廣種植。
1 柑橘裂果成因分析
影響柑橘果實裂果的因素較多,目前的研究顯示,裂果主要是由遺傳特性、外界環境、果皮的組織力學性能、果皮結構、礦物營養含量、內源激素含量以及果園栽培管理方式等諸多因素共同作用的結果,其中,遺傳因素以及外界環境變化占據了主導地位。
1.1 品種砧木對裂果的影響
一是品種與裂果。在生產種植過程中發現大部分的柑橘品種果實都可能會出現裂果,但不同品種的裂果比例和程度差異較大。根據樂至在“明日見”柑橘品種基地的調查研究,在同一柑橘果園不同品種之間裂果率差異顯著,其中,塔羅科血橙和不知火桔橙的裂果率大于3.9%,顯著高于其他柑橘品種,但是同一果園的優力克檸檬和清見橘橙沒有出現裂果現象。二是砧木與裂果。近年來,柑橘砧木是影響樹勢強弱、礦質營養吸收利用以及果實產量、品質的關鍵因素,在生產種植過程中也發現同一品種嫁接在不同砧木上的裂果表現差異較大。不同砧木嫁接的柑橘,當選用枳作砧木時裂果極為嚴重,而選用檸檬幼樹作砧時裂果則較輕。柑橘砧木對裂果有一定影響,但砧木對裂果的影響不是直接的,而是通過影響嫁接品種的其他性狀,如樹體營養狀況、樹勢強弱以及抗逆性等間接影響裂果。
1.2 氣候因素對裂果的影響
環境中水分含量的變化與果實開裂密切相關,當環境中的水分快速進入果實組織中時,會加快果肉膨大速率,使果皮與果肉間的生長速率失衡,最終導致果實開裂。果實采前降雨量增多,不合理的人工灌溉以及果實膨大期間的持續降雨等均會導致裂果。在樂至縣域地區,當夏季降雨量較少時,開始發生裂果的時間會延后,裂果率也隨之降低。柑橘裂果的兩個高峰時期都與降雨量的增加有關,分別出現在8月下旬以及久旱后暴雨的時間段。7~9月上旬出現連續干旱,在柑橘采收前降雨量多的年份裂果率較高,反之,裂果率較低。當外界溫度過高或持續高溫,也會加快裂果的發生,柑橘果實開裂與果實膨大期最高溫度以及最低溫度的變化幅度有關,而不是因為平均溫度過高導致裂果。
1.3 柑橘果皮結構和果實特性對裂果的影響
一是果皮結構與裂果。柑橘裂果主要發生在外果皮和中果皮之間,所以果皮結構對柑橘裂果率影響很大。柑橘果實成熟期內部組織結構發生變化,在果膠酶的催化作用下,原果膠被降解成可溶性果膠,導致果實內部結構松散、果實軟化,最終出現裂果的現象。當外界環境變化較大時,如突遇暴雨或持續降雨,特別是“明日見”相對于其他品種更容易發生裂果,果皮厚度是衡量果皮強度的重要指標,同時也是影響裂果的重要因素。二是果實特性與裂果。果型指數與裂果率有一定相關性。果形指數小是柑橘果實容易開裂的重要因素之一,平時觀察發現,多數柑橘大果及中果裂果率較低,而小果則更易裂果,小果品系裂果率高于大果品系。其果實生長過程中橫縱徑生長速率不一致、果實較小可能是裂果率較高的重要原因。
1.4 細胞壁組成物質對裂果的影響
植物細胞壁作為支撐細胞形態的骨架,細胞壁多糖和結構蛋白等以化學鍵的形式連接形成網狀結構,為維持細胞的機械性能提供了一定的物質基礎。細胞壁的組分果膠、纖維素等會被其相對應的酶類(果膠酶、纖維素酶等)水解而使果皮的力學強度下降,從而進一步加快裂果現象的發生。細胞壁中多糖相關物質的合成是細胞壁維持穩定的物質基礎,也是決定果皮強度的關鍵因素。此外,細胞壁水解酶以及氧化還原酶在維持果皮強度的過程中也發揮重要作用,對不同臍橙品種外源噴施鈣會改變細胞壁中β-葡萄糖苷酶、纖維素酶、多聚半乳糖醛酸酶、果膠甲酯酶等酶的活性,繼而影響柑橘果實裂果。樹冠外圍果皮的細胞壁代謝酶活性較低,果皮較厚而不易裂果,柑橘果實開裂與細胞壁中相關組分以及代謝酶有著密切關系。
1.5 礦質元素對裂果的影響
當果實中鉀元素含量處于較高水平時,可以在增加果皮厚度的同時提高果實大小,反之當鉀元素水平較低時,果實偏小、果皮變薄而易裂果。因此,在果實發育階段對鉀元素的補給至關重要,對柑橘增施鉀肥可以增加果皮厚度。鈣作為細胞壁和細胞膜的重要結構成分,在維持細胞壁和細胞膜的完整性和穩定性方面發揮著重要作用。細胞壁中的鈣與果膠結合形成果膠酸鈣,決定著果樹器官和組織的機械強度以及硬度,果樹缺鈣會直接影響細胞壁的形成。鈣元素的缺乏是導致柑橘果實裂果的重要原因之一,通過從盛花期對柑橘葉面噴施2%的外源鈣,能有效降低裂果率并提高果實品質。裂果率較低的柑橘果皮鈣含量明顯高于易裂的臍橙,并且同一品種正常果的果皮鈣水平高于裂果果皮。當柑橘缺鎂時,各個器官中的鎂含量會降低,同時,柑橘各個器官中的氮、磷、硼、銅和鐵的含量也顯著降低,從而增加了裂果率。因此,裂果的發生受到多種元素的影響,并不是受單一元素決定。
1.6 果實內源激素對裂果的影響
內源激素參與了果實從開花、坐果到成熟整個生長過程。當果實中某種激素含量較多或不足時,會導致果實發生一系列生理障礙,其中,生長素和赤霉素是兩種最重要的激素。通過使用赤霉素的生物抑制劑處理甜橙果實,結果發現甜橙果皮變薄,表明內源赤霉素調控果皮發育,最終顯著降低了裂果率。目前,普遍認為果實中激素的合與果實種子有關,果實無籽會引起內源激素失衡,這可能是果實開裂的重要原因。此外,果皮與果肉中激素間穩態失衡會加快果實生長速度,從而導致裂果,也是引發果實開裂的誘因之一。近年來,有關內源激素與柑橘裂果的研究大多集中在柚類,主要通過異花授粉使果實產生種子而改變果實中內源激素水平,從而降低果實裂果。
2 樂至縣柑橘果實裂果防治措施
基于上述柑橘裂果成因的分析可見,柑橘裂果是由多方面因素導致的,生產中采取以下綜合措施能有效減少裂果發生,提高柑橘產量,提升品質,增加收益。
2.1 選擇裂果率低的品種及砧木
品種是決定裂果率高低的根本原因,不同品種間裂果率差異極大。如“明日見”裂果率高達40%以上,而尤力克檸檬等多數品種裂果率極低。選用早熟和晚熟品種,使其果實壯果期避開高溫、干旱季節,可以減少裂果現象的發生。此外,通過優選適宜的砧木,也能減少裂果發生。
2.2 避雨栽培技術
久旱后降雨、水分供應不均衡是導致柑橘裂果率增加的重要因素,采取避雨栽培,果實膨大期保持均勻的水分供應和良好的排水系統,能有效防治裂果。在旱季降水量少時,要通過人工灌溉來保持土壤濕潤;降水量多的季節,果園應該提前挖溝排水,有條件的果園采取避雨措施,防止土壤水分含量變化過大,保證果實在生長發育時期水分平衡。
2.3 營養調控技術
缺鈣是柑橘裂果的重要原因,在果實生長期間補施鈣肥能有效防治柑橘裂果,噴施硝酸鈣、氯化鈣可以使果皮中多酚氧化酶、細胞壁水解酶的活性降低,促進原果膠的含量增加,使得果皮的組織結構發生改變,機械強度也會隨之增強,減少了裂果的發生。此外,增施鉀肥、鎂肥及維持樹體適宜的硼肥等微量元素肥料,可有助于減輕裂果。
2.4 激素調控技術
赤霉素是影響果皮發育的重要激素,尤其是影響果皮厚度,在幼果期噴施一定濃度的赤霉素,以適度增厚果皮和增強果皮韌性,可以減少裂果;臍橙、蜜柑等部分品種于6月下旬~7月上旬用赤霉素溶液涂抹幼果頂部,可增厚果皮,減少裂果。
2.5 其他農藝防治技術
異花授粉可減少或完全防止裂果,其弊端是會產生較多種子和使果皮較厚。對柑橘主干或主枝進行環割處理,調整營養運輸的流向,降低樹體的蒸騰速率,在水分缺少的條件下對防治裂果有一定的效果。對柑橘樹體進行適度修剪,增強通風透氣,充分接受光照;及時對畸形果疏果,避免樹體養分消耗,保證正常果實營養,這些措施可以抑制果皮細胞壁代謝,確保果實穩定發育從而降低裂果的概率。同時,防日灼、病蟲害,減少果皮損傷,也有助于降低裂果發生。
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