孫東宇,蔡昕成,吳楚彬,周碧燕*
(1 華南農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝學(xué)院/農(nóng)業(yè)農(nóng)村部華南地區(qū)園藝作物生物學(xué)與種質(zhì)創(chuàng)制重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,廣州 510642;2 華南植物園,廣州 510650)
西番蓮(Passiflora edulis Sims.)又名雞蛋果、百香果,是西番蓮科(Passifloraceae)西番蓮屬(Passiflora)多年生藤本植物,享有“果汁之王”的美稱。西番蓮香味豐富,含有番石榴、菠蘿、香蕉、芒果等多種水果的混合香氣,因此又稱為百香果。研究表明,西番蓮果汁中含有多種人體必需的氨基酸、維生素和各種微量元素。除了食用外,西番蓮還是一種傳統(tǒng)的藥用果實(shí),具有降脂降壓、 止咳化痰、 清熱降火等功效。因此,深受消費(fèi)者歡迎。近年來(lái),西番蓮作為農(nóng)村脫貧致富重點(diǎn)開(kāi)發(fā)的經(jīng)濟(jì)作物,擁有廣闊的市場(chǎng)發(fā)展前景。華南地區(qū)栽培的西番蓮,往往受高溫天氣的影響,出現(xiàn)成花不良和坐果困難等問(wèn)題,嚴(yán)重影響西番蓮產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
激素對(duì)于植物生長(zhǎng)發(fā)育起著重要作用。已有研究表明,外源噴施6-BA對(duì)蘋(píng)果的花芽形成有重要的影響,能夠增加蘋(píng)果的成花枝率;不同濃度的6-BA對(duì)春石斛花芽分化有促進(jìn)作用,其中以6-BA濃度400 mg/L的效果明顯。多效唑處理能推進(jìn)檸檬秋花花芽分化的進(jìn)程。不同濃度的多效唑?qū)τ筒璐荷疑L(zhǎng)有顯著的抑制作用,對(duì)油茶花芽分化率及花芽飽滿度有不同程度的提高作用。在棗樹(shù)幼果期使用10~20mg/LGA能顯著減少生理落果和采前落果。在柑橘中使用GA能防止兩次生理落果。對(duì)番茄葉面噴施0.01~1.50 mg/L EBR 能增強(qiáng)抗高溫能力,防止落花落果和果實(shí)發(fā)育不良。EBR 處理明顯促進(jìn)‘蛇龍珠’葡萄果實(shí)的成熟,對(duì)果實(shí)品質(zhì)有良好影響。但有關(guān)生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑對(duì)西番蓮?;ū9绊懙难芯坑写钊搿?/p>
本文主要研究不同濃度6-BA 和多效唑處理對(duì)于西番蓮成花的影響,以及EBR 和GA處理對(duì)于西番蓮坐果的影響,為西番蓮的?;ê捅9峁┲笇?dǎo)。
供試西番蓮品種為‘黃金’嫁接苗,砧木為‘黃果’西番蓮,于2020年4月種植于大棚內(nèi)。試驗(yàn)地位于廣東省廣州市黃埔區(qū)洋田村 (113°35′25″N、23°19′5″E)。采用籬架式栽培,籬架高2.2 m。當(dāng)主蔓上架后,摘心,促進(jìn)一級(jí)蔓的抽生; 當(dāng)一級(jí)蔓生長(zhǎng)至100 cm 時(shí)摘心,促進(jìn)二級(jí)蔓的生長(zhǎng); 當(dāng)二級(jí)蔓開(kāi)始出現(xiàn)肉眼可辨的花芽原基時(shí),即進(jìn)行保花試驗(yàn)處理; 當(dāng)二級(jí)蔓開(kāi)始坐果時(shí),即進(jìn)行保果試驗(yàn)處理。
本試驗(yàn)分為?;ㄔ囼?yàn)和保果試驗(yàn)兩部分。
?;ㄔ囼?yàn)設(shè)6-BA(100 mg/L 和200 mg/L)、多效唑(200 mg/L 和400 mg/L)、6-BA(100 mg/L)+多效唑(200 mg/L)、清水(對(duì)照)6 個(gè)處理。選取長(zhǎng)勢(shì)一致的西番蓮植株30 株(每株西番蓮二級(jí)枝蔓出現(xiàn)肉眼可辨的花芽原基),每個(gè)處理選取5 株進(jìn)行2 次噴施,噴施時(shí)間為2020年8月27日和2020年9月10日。每株選取固定的5 條枝蔓,在處理后的14、29、50 和60 d 統(tǒng)計(jì)二級(jí)蔓的節(jié)位增長(zhǎng)數(shù)和落花率。
保果試驗(yàn)設(shè)EBR (2,4-表油菜素內(nèi)酯)(2 mg/L)、GA(20 mg/L)和清水(對(duì)照)3 個(gè)處理。選取長(zhǎng)勢(shì)一致的西番蓮植株30 株(二級(jí)蔓開(kāi)始坐果),每個(gè)處理選取5株噴施,噴施時(shí)間為2020年10月6日。每株選取固定的5 條二級(jí)枝蔓,在處理后11、25、39 d 統(tǒng)計(jì)二級(jí)蔓節(jié)位增長(zhǎng)數(shù)和單蔓平均坐果數(shù)。
所有數(shù)據(jù)采用SPSS 19.0 (SPSS Inc.,Chicag0,IL,USA)軟件統(tǒng)計(jì)。采用Origin 2018 軟件進(jìn)行作圖分析。
如圖1 所示,西番蓮植株經(jīng)2 次噴施6-BA 和多效唑處理,在處理后的14 d,各處理的節(jié)位增長(zhǎng)數(shù)為1.08~1.96 個(gè),處理間沒(méi)有顯著差異;29 d 時(shí),100 mg/L 6-BA 處理對(duì)西番蓮的節(jié)位增長(zhǎng)數(shù)沒(méi)有抑制作用,200 mg/L 6-BA 處理及6-BA+多效唑混合處理的節(jié)位增長(zhǎng)數(shù)分別為2.96、3.60 個(gè),與對(duì)照的4.77 個(gè)差異不顯著;200 mg/L 和400 mg/L 多效唑處理的節(jié)位增長(zhǎng)數(shù)為2.24、2.63 個(gè),比對(duì)照減少53.04%、44.86%,差異顯著。50 d 時(shí),100 mg/L 6-BA 處理對(duì)西番蓮的節(jié)位增長(zhǎng)數(shù)沒(méi)有抑制作用;200 mg/L 6-BA 處理及6-BA+多效唑混合處理的節(jié)位增長(zhǎng)數(shù)為6.08、5.85 個(gè),與對(duì)照的6.68 個(gè)差異不顯著;200 mg/L 多效唑處理的節(jié)位增長(zhǎng)數(shù)為3.72個(gè),比對(duì)照減少44.31%,差異顯著,抑制效果明顯。60 d時(shí),試驗(yàn)處理效果與50 d 的基本一致,6-BA 處理和6-BA+多效唑混合處理的節(jié)位增長(zhǎng)數(shù)為6.88、6.85 個(gè),與對(duì)照的7.55 個(gè)差異不顯著;但是200 mg/L 多效唑處理的節(jié)位增長(zhǎng)數(shù)為4.52 個(gè),比對(duì)照減少40.13%,差異顯著,抑制效果明顯。
圖1 6-BA 和多效唑?qū)ΑS金’西番蓮節(jié)數(shù)增長(zhǎng)量的影響
如圖2 所示,在噴施后14 和29 d 時(shí),各生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑處理的落花率為25.55%~46.29%、 47.83%~71.13%,與對(duì)照落花率37.5%、 58.77%差異不顯著; 50 d 時(shí),200 mg/L 6-BA 處理的落花率最低,為53.96%,比對(duì)照的75.27%降低21.31%,差異顯著; 其次為6-BA+多效唑混合處理的落花率較低,為53.35%,比對(duì)照的75.27%降低21.92%,差異顯著。60 d 時(shí),200 mg/L 6-BA處理的落花率最低,為53.43%,比對(duì)照77.00%降低23.57%,差異顯著;其他處理與對(duì)照差異不顯著。
圖2 6-BA 和多效唑?qū)ΑS金’西番蓮落花率的影響
圖3 為噴施EBR 和GA的‘黃金’西番蓮植株末端蔓(二級(jí)蔓)的生長(zhǎng)狀況。結(jié)果表明,處理后11 d時(shí),2 mg/L EBR 處理的平均節(jié)位增長(zhǎng)數(shù)為0.24 個(gè),比對(duì)照的0.86 個(gè)降低72.09%,差異顯著。25 d 時(shí),2 mg/L EBR 和20 mg/L GA處理的節(jié)位增長(zhǎng)數(shù)為0.84 和0.92個(gè),與對(duì)照的1.27 個(gè)相比有一定的抑制作用,但是差異不顯著;39 d 時(shí),2 mg/L EBR處理的節(jié)位增長(zhǎng)數(shù)為1.60個(gè),比對(duì)照的1.55個(gè)略高,說(shuō)明其沒(méi)有抑制作用;20 mg/L GA處理的節(jié)位增長(zhǎng)數(shù)為1.0 個(gè),比對(duì)照降低35.48%,有一定抑制作用,但差異不顯著。
圖3 EBR 和GA3 處理對(duì)‘黃金’西番蓮節(jié)位增長(zhǎng)數(shù)的影響
總之,2 mg/L EBR處理在11 d測(cè)定時(shí)能抑制末端蔓的生長(zhǎng),但25 d時(shí)抑制效果減弱,39 d時(shí)失去抑制作用;20 mg/L GA處理的在11、25 d時(shí)對(duì)末端蔓生長(zhǎng)的抑制效果不如2 mg/L EBR,但在39 d時(shí)仍有抑制效果。
圖4 表示噴施EBR 和GA的‘黃金’西番蓮植株末級(jí)蔓(二級(jí)蔓)的坐果情況。結(jié)果表明,處理11 d 時(shí),2 mg/L EBR、20 mg/L GA處理的單蔓平均結(jié)果數(shù)為1.44和1.20 個(gè),比對(duì)照的0.52 個(gè)分別增加176.9%和130.8%,差異極顯著;25 d 時(shí),2 mg/L EBR、20 mg/L GA處理的單蔓平均結(jié)果數(shù)為1.16 和1.12 個(gè),比對(duì)照的0.56 個(gè)分別增加107.1%和100.0%,差異極顯著;39 d時(shí),2 mg/L EBR、20 mg/L GA處理的單蔓平均結(jié)果數(shù)為1.16 和1.00 個(gè),比對(duì)照的0.52 個(gè)分別增加123.1%和92.3%,差異極顯著。
圖4 EBR 和GA3 處理對(duì)‘黃金’西番蓮末級(jí)蔓坐果量的影響
總之,2 mg/L EBR 和20 mg/L GA處理后39 d 內(nèi)對(duì)末端蔓(二級(jí)蔓)的坐果均有促進(jìn)作用,且20 mg/L GA處理的效果比2 mg/L EBR 好。
西番蓮在生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中,花芽分化是從相對(duì)基部至頂端依次進(jìn)行的?;ㄑ堪l(fā)育增長(zhǎng)是衡量西番蓮從營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)走向生殖生長(zhǎng)的一個(gè)重要特征。在適宜的溫度環(huán)境條件下,西番蓮的花芽形成和枝蔓生長(zhǎng)是同步進(jìn)行的,故抑制營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)的因素,也會(huì)抑制花芽的形成與發(fā)育。但在外界環(huán)境不適宜的情況下,花芽容易敗育或者脫落,嚴(yán)重影響西番蓮成花結(jié)果。尤其是在短期的高溫環(huán)境下,可能會(huì)終止某個(gè)階段的花原基,導(dǎo)致花芽在較高的節(jié)位上才可以出現(xiàn),促使花芽退化,抑制西番蓮節(jié)位增長(zhǎng)和降低西番蓮落花率是?;ǖ闹匾蝿?wù)。
本研究發(fā)現(xiàn),多效唑、6-BA對(duì)于西番蓮成花期間枝蔓的生長(zhǎng)及防止花芽敗育脫落具有重要影響。在處理后60 d時(shí),200 mg/L多效唑處理的節(jié)位增長(zhǎng)數(shù)為4.52個(gè),比對(duì)照減少40.13%;而400 mg/L多效唑處理的節(jié)位增長(zhǎng)數(shù)為7.33個(gè),比對(duì)照僅僅減少2.91%。故多效唑處理濃度過(guò)高會(huì)使枝蔓生長(zhǎng)的抑制作用受到影響。這與蘋(píng)果、油菜、菊花、桃子、山楂等的研究一致。在蘋(píng)果上的研究發(fā)現(xiàn),多效唑可以有效地抑制蘋(píng)果幼樹(shù)新梢生長(zhǎng),使頂花芽提前封頂,促進(jìn)側(cè)芽萌發(fā),增加短枝量,促進(jìn)成花和提早結(jié)果,并且以土施500 mg/L效果最佳。在油菜上的研究發(fā)現(xiàn),多效唑可有效降低苗期薹莖高、莖葉干質(zhì)量,最大葉長(zhǎng)度和寬度,增加葉片葉綠素和可溶性糖含量。150 mg/L濃度的試驗(yàn)效果優(yōu)于300 mg/L。多效唑可以顯著抑制菊花的生長(zhǎng),抑制山楂的新梢生長(zhǎng)、縮短節(jié)間長(zhǎng)度,抑制桃幼樹(shù)新梢生長(zhǎng)、干徑增粗和減小樹(shù)冠體積??梢?jiàn)不同作物對(duì)于多效唑的最適濃度是有差異的。蘋(píng)果對(duì)于多效唑濃度的適應(yīng)性強(qiáng)于藤本植物西番蓮,油菜對(duì)于多效唑濃度適應(yīng)性弱于藤本植物西番蓮。多效唑?qū)τ谖鞣徸钸m施用濃度還需進(jìn)一步研究。200 mg/L 6-BA處理在60 d時(shí)落花率為53.43%,比對(duì)照減少23.66%。由此可見(jiàn),6-BA處理可以減少成花階段西番蓮的花芽敗育。在柑橘的相關(guān)研究中,6-BA 400、600 mg/L倍液對(duì)柑橘保果、產(chǎn)量有明顯的效果,并且可以提早著色;在蝴蝶蘭相關(guān)研究中,6-BA可以促進(jìn)花朵數(shù)和花朵直徑的增加,400 mg/L試驗(yàn)效果優(yōu)于300、200、100 mg/L;在大櫻桃相關(guān)研究中,6-BA處理可顯著促進(jìn)枝條的生長(zhǎng)。在本研究中,200 mg/L 6-BA濃度抑制成花階段西番蓮的花芽敗育作用明顯高于100 mg/L,但其適宜濃度梯度還需要深入研究。
氣象因子會(huì)導(dǎo)致西番蓮坐果率降低,尤其是高溫。西番蓮在開(kāi)花坐果期出現(xiàn)高溫干旱的不良?xì)夂驎?huì)導(dǎo)致坐果率低下,可能是高溫不利于授粉受精,高溫會(huì)導(dǎo)致花器發(fā)育不健全。本研究發(fā)現(xiàn),EBR和GA都可以抑制成果階段西番蓮枝蔓節(jié)位的生長(zhǎng),并且可以增加坐果數(shù)。這與葡萄和棗的研究一致。在葡萄的研究中,外源添加EBR能提高葡萄果實(shí)中還原性糖的含量,并可顯著降低可滴定酸含量,加速葡萄的發(fā)育,促進(jìn)果實(shí)的膨大,促進(jìn)果實(shí)的成熟。在棗的研究中,外源噴施GA可以顯著促進(jìn)一年生枝棗吊的伸長(zhǎng)和加粗,提高果實(shí)維生素C含量,降低果實(shí)可溶性固形物、可溶性糖含量和糖酸比,促進(jìn)成熟。保果試驗(yàn)中生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑的選用是有效果的,但相較于?;ㄔ囼?yàn),生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑濃度梯度的選擇,還需進(jìn)一步加密濃度梯度,以探究西番蓮保果的最宜濃度。
探究不同生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑處理對(duì)于西番蓮成花和坐果的影響具有十分重要的意義。高溫會(huì)抑制花芽的萌發(fā),已經(jīng)發(fā)育的花芽會(huì)敗育,會(huì)造成果實(shí)腐爛和果皮霉變。因此,在夏秋季高溫下探究生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑對(duì)西番蓮開(kāi)花坐果的影響,對(duì)廣州地區(qū)西番蓮優(yōu)質(zhì)高效栽培具有重要意義。