白文釗
摘 要:針對(duì)甜櫻桃裂果問題,我們進(jìn)行相關(guān)研究,研究結(jié)果表明:引進(jìn)栽培甜櫻桃,有普遍的裂果現(xiàn)象,裂果發(fā)生時(shí)間主要在果實(shí)的第二次生長發(fā)育期和成熟期,其開裂方式表現(xiàn)為不規(guī)則,有橫裂、縱裂和多裂,而且裂果率有高演變趨勢(shì)。強(qiáng)裂果想象,裂果率可高達(dá)80%。引起裂果的主要因素有遺傳因素和生態(tài)環(huán)境因素,其中環(huán)境濕度是引發(fā)強(qiáng)裂果的主要原因。
關(guān)鍵詞:北亞熱帶;甜櫻桃;裂果原因;對(duì)策;研究
Abstract:The article mainly analyzed and studied the cracking phenomena of the big cherries of.Qinling and bashan area,results show that:the phenomena is more serious,this year the cracking ratio of the fruits reaches as high as 80%;the cracking ways are irregular,such as transverse crack,longitudinal crack and mutiple split;what`s more,the cracking extent is serious;the fruit cracking mainly results frim genetic,environmental humidity,envionmental temperature,soil fertilizer and calcium ions and so an,and the serious cracking mainly caused by environmental humidity.
Key words:Northern Subtropics;cherry;Cause of fruit cracking;countermeasure;Research
甜櫻桃(Cerasus avium L.)(Moench)源于歐洲,中國屬引種栽培國家,相比中華櫻桃,“甜櫻桃”具有果實(shí)色澤鮮艷、果粒大、品質(zhì)優(yōu)良、營養(yǎng)豐富,保健功能強(qiáng)、耐儲(chǔ)運(yùn)等諸多特點(diǎn),深受廣大消費(fèi)者青睞。近年來,我國引種栽培面積得到了十足的發(fā)展。但是,在生產(chǎn)栽培過程中,存在著嚴(yán)重裂果潛在風(fēng)險(xiǎn),特別是亞熱帶地區(qū),果園裂果率可高達(dá)60-80%。甜櫻桃果實(shí)一旦發(fā)生高比例裂果現(xiàn)象,會(huì)產(chǎn)生極大的經(jīng)濟(jì)損失。為了促進(jìn)大櫻桃產(chǎn)業(yè)化健康發(fā)展,我們對(duì)甜櫻桃強(qiáng)裂果原因及其防范對(duì)策進(jìn)行了相關(guān)研究。
1.甜櫻桃屬性特征
甜櫻桃為落葉喬木樹種,樹勢(shì)中庸。在亞熱帶地區(qū),三月中下旬開花(花期20d左右),5月上旬果實(shí)成熟,果期大約30d左右。樹齡時(shí)間可持續(xù)20年[12]。甜櫻桃適宜于地中海和溫帶大陸性氣候,喜溫暖、涼爽干燥的生態(tài)氣候、不耐寒旱、也不耐澇。適合栽培的生態(tài)條件為:年平均氣溫15℃左右;大氣濕度50%—60%;土壤深厚肥沃、pH在5.6~7.0之間,通氣性好,一般不適合黏土和鹽堿土壤[3,8,9]。
2.甜櫻桃裂果現(xiàn)象及特征
甜櫻桃裂果是栽培生產(chǎn)過程中,生產(chǎn)者高度關(guān)注的一個(gè)問題。它直接影響著大櫻桃的果實(shí)品質(zhì)和經(jīng)濟(jì)效益,也影響著產(chǎn)業(yè)發(fā)展。我們以秦巴山區(qū)引種栽培的大櫻桃為材料,對(duì)大櫻桃裂果現(xiàn)象進(jìn)行了深入調(diào)查和分析研究:發(fā)現(xiàn)大櫻桃裂果存在普遍性,而且有惡化趨勢(shì),但是有的年份和有的品種裂果現(xiàn)象極為嚴(yán)重,裂果率可高達(dá)80%。而且大櫻桃裂果形式復(fù)雜多樣,裂果程度從輕到重不等。根據(jù)大櫻桃裂果的裂口情況看,裂果方式上可分為三類,即橫裂,縱裂和多裂。其中橫裂是指果實(shí)裂口以果柄與果蒂為中心軸,在果實(shí)外表呈垂直方向開裂(包括帶一定夾角)的裂口類型。其裂口長度范圍在52mm--12mm之間,裂口寬度范圍在10mm--2mm之間,裂口深度范圍在1mm--7mm之間不等??v裂是指果實(shí)外表裂口與中心軸呈平行方向開裂(有帶一定夾角角度)的類型,其裂口長度范圍在54mm--5.9mm之間,裂口寬窄范圍在11mm—2mm之間,裂口深范圍在1mm--4mm之間不等。多裂是指大櫻桃果實(shí)表面有多條裂口,一般在兩條以上。特點(diǎn)是裂口數(shù)目多而且裂口開裂方向不規(guī)則,其每條裂口的長度、寬度和深度與縱裂和橫裂幾乎相仿。根據(jù)果實(shí)的裂果程度,大體可分為輕度裂果和強(qiáng)裂果兩類。我們把果實(shí)表面裂口面積占果實(shí)表面總面積的30%--40%以上,而且裂口深度超過4mm以上,寬度6mm以上,裂口數(shù)目多于兩條以上的裂果現(xiàn)象稱為強(qiáng)裂果類型,其余的均為輕度裂果類型。調(diào)查還發(fā)現(xiàn)大櫻桃裂果果實(shí)基本上都是即將成熟的果實(shí)和成熟的果實(shí),裂果果皮基本上都有顏色,主要表現(xiàn)為黃色、紅色、紅黃色,也有少數(shù)青綠色果實(shí)。(見圖1、圖2)。另外不同的品種,在相同生態(tài)環(huán)境條件下,裂果率和裂果程度有差異。大果品種比小果品種容易裂果,早熟品種比晚熟品種容易裂果。
根據(jù)調(diào)查發(fā)現(xiàn),裂果發(fā)生時(shí)間一般都在果實(shí)在接近成熟的期時(shí),而且沿縫合線部位易發(fā)生裂痕。
3.裂果原因分析
甜櫻桃裂果的原因,國內(nèi)外同行專家從不同的角度對(duì)其裂果進(jìn)行過一些相應(yīng)探討。根據(jù)Anerson等人及Bargel等人的研究報(bào)道,探討爭論的主要裂果原因是果實(shí)滲透壓、膨壓和水勢(shì)的作用以及組織間不同生長速率和膨壓二維張力作用等,它們決定了果實(shí)的裂果敏感性[1]。我們通過調(diào)查、分析認(rèn)為甜櫻桃裂果主要有以下幾個(gè)方面的原因。
3.1遺傳因素分析
甜的遺傳組成為2n=16,24,32。產(chǎn)業(yè)化栽培的品種頗多,不同的品種在遺傳組成上存在一定的差異。遺傳決定生物性狀,也決定著生物的生長發(fā)育。對(duì)裂果性狀來講,因?yàn)楣麑?shí)的大小、結(jié)構(gòu)、果皮和發(fā)育過程等性狀都是在遺傳控制下和環(huán)境作用下得以表達(dá)。遺傳物質(zhì)是作用的內(nèi)因,環(huán)境是作用外因。果實(shí)發(fā)育,果實(shí)的大小、果皮結(jié)構(gòu)和發(fā)育速度等性狀都是在遺傳支配下形成的一套嚴(yán)密有序的發(fā)育形成過程。對(duì)其一個(gè)特定的品種來講,在相同的環(huán)境條件下果實(shí)大小差異不大,說明控制大櫻桃果實(shí)大小的遺傳作用能力是穩(wěn)定的。但是環(huán)境的因素如:濕度、溫度、日照、土壤、肥料等,對(duì)大櫻桃果實(shí)發(fā)育也然產(chǎn)生一定效應(yīng),當(dāng)環(huán)境因素優(yōu)越到或超過大櫻桃發(fā)育的必要條件時(shí),大櫻桃果實(shí)的發(fā)育也會(huì)發(fā)生相應(yīng)的超出正常發(fā)育能力的發(fā)育結(jié)果。由于環(huán)境因素的不確定性突發(fā),會(huì)導(dǎo)致果實(shí)發(fā)育中發(fā)育比例不平衡現(xiàn)象。裂果性狀也一樣,不正常裂果現(xiàn)象和高強(qiáng)度裂果現(xiàn)象的發(fā)生也是同理。調(diào)查發(fā)現(xiàn)相同品種在不同生態(tài)環(huán)境下,裂果程度有差異。另外,早熟品種如:巨紅,拉賓斯、紅燈、濱庫等相比晚熟品種容易裂果。大果品種比小果品種容易裂果。說明櫻桃裂果現(xiàn)象與遺傳基礎(chǔ)有必然關(guān)系。裂果現(xiàn)象是在遺傳控制下的性狀不正常表現(xiàn)。
3.2環(huán)境因素分析
3.2.1 濕度
大櫻桃既不抗旱,也不耐澇。物候期的濕度指標(biāo)為:發(fā)芽前相對(duì)濕度80%左右,開花至盛花期60%左右,謝花期至果實(shí)膨大期50%-60%,果實(shí)著色期至采收期50%[6]。我們針對(duì)北亞熱帶地區(qū)(漢中)(東經(jīng)106°51—107°10、北緯33°2—33°22)氣象資料(見表1),該地區(qū)因巴山和秦嶺阻隔了來自西南印度洋孟加拉灣、東南西太平洋的暖濕氣流,使得區(qū)內(nèi)雨量充沛,形成全年降水的暖濕空氣。屬季節(jié)氣候,春暖冬涼,秋夏多雨。由于該地區(qū)平均濕度一般都在62—82%。平均降雨量為3月份22.2mm,4月份50.2mm,5月份84.2mm,6月份99.7mm。年濕度變化不大,但降雨量變化較大。對(duì)甜櫻桃來講,整個(gè)花果期在3——5月份,根據(jù)該地區(qū)氣象資料,正常氣候是甜櫻桃生長發(fā)育的良好生態(tài)區(qū)。但是濕度過大和容易發(fā)生的氣候反常變化對(duì)大櫻桃果實(shí)發(fā)育具有一定負(fù)面作用。因?yàn)樘饳烟夜麑?shí)表面的角質(zhì)膜為果實(shí)的保護(hù)屏障,其作用主要是防止水分散失、營養(yǎng)滲透、機(jī)械損傷、病原物入侵及防裂。保持這種功能需要果實(shí)在生長發(fā)育中角質(zhì)膜完整。果實(shí)表面暴露在液體水中或是高水蒸汽的環(huán)境中均可導(dǎo)致角質(zhì)膜微裂紋的形成,角質(zhì)膜厚度與裂果指數(shù)為負(fù)相關(guān) [1.3]。
甜櫻桃果實(shí)發(fā)育過程中,前30t角質(zhì)量增加保持在穩(wěn)定水平。隨著果實(shí)的繼續(xù)發(fā)育,角質(zhì)生長不能與果皮的生長發(fā)育保持對(duì)應(yīng)平衡,單位面積角質(zhì)膜質(zhì)量在下降。在果實(shí)發(fā)育近成熟期(即大櫻桃果實(shí)第二次迅速生長期),若遇到連續(xù)降雨,土壤中的含水量急劇增加,空氣濕度增大,果皮表面水分和濕度也相應(yīng)加大,表面附著的水分通過果汁含糖量引起的高滲透勢(shì)跨過角質(zhì)層進(jìn)入果實(shí)。當(dāng)果實(shí)吸收足夠水分后,引起果肉細(xì)胞膨脹速度迅速增加,果實(shí)體積迅速膨大,果肉細(xì)胞繁殖速度增加,果實(shí)可溶性固形物含量也快速增加,果實(shí)膨壓增加,果肉發(fā)育速度與果皮發(fā)育比例不平衡,肉發(fā)育比例超過了果皮的伸展限度,處時(shí)果實(shí)角質(zhì)層吸水后破裂,果皮抗裂應(yīng)力下降,脹裂引發(fā)裂果。顯然如果降雨量大,裂果指數(shù)也會(huì)相應(yīng)增加,而且裂果程度也會(huì)加重。可見多雨、高濕是引發(fā)甜櫻桃裂果的一個(gè)主要環(huán)境因素。
3.2.2 溫度
大櫻桃果實(shí)在發(fā)育階段適宜溫度為20℃~25℃,其中果實(shí)發(fā)育前期:白天溫度為20-22℃,夜間溫度為7-8℃:果實(shí)膨大期,白天溫度為22-25℃,夜間溫度為10-12℃(最高極溫不超過30℃,最低極溫不低于-20℃[9])。該地區(qū)年平均溫度為13.3℃,3-5月份平均溫度分別為8.8℃、14.5和18.4℃。最高平均溫度為35.4℃,最低平均溫度為-5.6℃。有研究報(bào)道,溫度增加裂果敏感性增加,溫度從10℃增加到40℃,裂果比率呈直線上升,此外強(qiáng)光易使果皮產(chǎn)生日灼,而日灼部位往往成為起裂點(diǎn),形成大櫻桃裂果 [1]。說明溫度是影響裂果的一個(gè)因素。因?yàn)楣麑?shí)發(fā)育最大效應(yīng)時(shí)間在夜間。根據(jù)該氣候變化特點(diǎn),正常情況下溫度變化不至于引起大櫻桃明顯的裂果現(xiàn)象發(fā)生。但是該地區(qū)特殊的高溫天氣變化,可導(dǎo)致果實(shí)發(fā)育異常裂果,所以地域性溫帶異常情況,應(yīng)注意加以防范。
3.3 土壤與肥料因素分析
甜櫻桃最適宜的土壤為沙質(zhì)土壤,pH值在5.6-7.0之間[3]。所以選擇和改良果園土壤,采取合理的施肥方案是保障大櫻桃生長發(fā)育、開花結(jié)果、高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)和提高果實(shí)品質(zhì)的重要措施。至于土壤、肥料因素對(duì)大櫻桃裂果敏感性問題,尚需做進(jìn)一步深入細(xì)致的研究。
4.預(yù)防對(duì)策
甜櫻桃高裂果率和強(qiáng)裂果現(xiàn)象直接影響著果實(shí)品質(zhì)和生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)效益。雖然它具有難以用常規(guī)方法簡單解決的屬性,但根據(jù)我們以上調(diào)查研究和原因分析,防止和降低生產(chǎn)中甜櫻桃裂果現(xiàn)象可采取兩個(gè)方面的方法對(duì)策:①篩選抗裂品種:根據(jù)大櫻桃的遺傳背景和地方生態(tài)環(huán)境特點(diǎn),選擇其它經(jīng)濟(jì)性狀優(yōu)良且具抗裂果能力的品種用于栽培,以降低裂果風(fēng)險(xiǎn),如斯坦勒、艷陽、紅燈、先鋒、拉賓司、美早、沙米豆、冰庫、雷尼、紅手球等。實(shí)踐證明這些品種不僅產(chǎn)量高,而且果質(zhì)優(yōu)良,正常情況下裂果率比較低。②采取合理補(bǔ)鈣措施:因?yàn)殁}離子具有的重要的抗裂果作用,鈣是植物細(xì)胞壁胞間層中果膠酸鈣的重要組成,當(dāng)鈣以果膠酸鈣形式存在時(shí),能使相鄰細(xì)胞互相連結(jié),增大細(xì)胞間的韌性,使原果膠不易發(fā)生水解而增大果實(shí)抗破裂能力[。實(shí)踐證明:合理補(bǔ)鈣裂果率可降低80%。③采取現(xiàn)代設(shè)施農(nóng)業(yè)技術(shù)手段:采用防雨棚等防雨設(shè)施,人為地防范天雨大澇等天時(shí)不測(cè)的負(fù)面作用,降低裂果發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)。
參考文獻(xiàn)
[1] 夏永秀,廖明安,邱麗娜.甜櫻桃裂果與防治研究進(jìn)展(j),中國果樹,2010(3).
[2]韋紅霞.大櫻桃裂果的影響因素及對(duì)策(j).煙臺(tái)果樹,2008,(2).
[3]朱秀紅,孫小麗.櫻桃各生長發(fā)育期特點(diǎn)及對(duì)環(huán)境條件的要求(j).現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技,2007,(07).14
[4]蔣祺,滕志,安杰等.甜櫻桃主要關(guān)鍵栽培技術(shù)(j).攀枝花科技與信息,2009(4)
[5]孫中樸.速硼鈣防止設(shè)施大櫻桃裂果試驗(yàn)(j).河北果樹,2009(3).
[6]高秀花.甜櫻桃設(shè)施栽培花枝高接試驗(yàn)(j).煙臺(tái)果樹,2010(3).
[7]劉會(huì)超,姚連芳,韓振海.鈣對(duì)蘋果果實(shí)發(fā)育及果肉細(xì)胞超微結(jié)構(gòu)的影響(j).植物營養(yǎng)與肥料學(xué)報(bào),2004(4).
[8]于范忠,張振英,姜學(xué)玲等.膠東大櫻桃土壤養(yǎng)分現(xiàn)狀及施肥對(duì)策(j).煙臺(tái)果樹,2010(2).
[9]黨同洋.保護(hù)地大櫻桃溫濕度的科學(xué)調(diào)控(j).農(nóng)業(yè)知識(shí),2008(4).
[10]武維華.植物生理學(xué)(M).科學(xué)出版社,2003(4).
[11]金銀根.植物學(xué)(M).科學(xué)出版社,2006(8).
[12]郭曉成,王養(yǎng)利.大櫻桃栽培新技術(shù)(M).西北農(nóng)林科技大學(xué)出版社,2005(1)
(作者單位:陜西理工學(xué)院 生物科學(xué)與工程學(xué)院)