熊月明， 張艷芳， 劉友接， 黃雄峰， 王明元

(1. 福建省農業(yè)科學院 果樹研究所， 福建 福州 350013； 2. 華僑大學 化工學院， 福建 廈門 361021)

番木瓜(CaricapapayaL.)為番木瓜科番木瓜屬多年生常綠大型肉質草本植物，全球有60多個國家種植番木瓜.番木瓜的果實可作為水果食用，葉片、果實和莖干也可作為藥用，深受人們的喜愛.自2015年起，全球番木瓜種植面積和產(chǎn)量呈明顯上升趨勢，2020年全世界番木瓜面積和產(chǎn)量分別達到47萬 hm2和1 395.5萬 t[1]，番木瓜產(chǎn)業(yè)具有良好的經(jīng)濟前景.番木瓜樹齡達20～30 a.大田種植的番木瓜經(jīng)濟壽命一般只有3 a[2]，第3年果實采收后，砍除植株，重新種植苗木.隨著樹齡的增加，樹體長高后，根系吸收的營養(yǎng)受到長距離運輸?shù)南拗?，樹體受到番木瓜環(huán)斑花葉病毒病的危害，第4年開始產(chǎn)量慢慢下降，第6年幾乎沒有產(chǎn)量[3]，種植3 a后繼續(xù)種植，不能發(fā)揮其種植效益.

對番木瓜園經(jīng)營而言，延長番木瓜單株的經(jīng)濟栽培壽命，相當于節(jié)省苗木和土地成本，是提高經(jīng)濟效益的重要手段之一.樹形是影響其栽培經(jīng)濟表現(xiàn)的重要因素，而番木瓜樹形的研究相對較少，生產(chǎn)上常采用斜拉矮化樹形.熊月明等[4]提出了一種杯狀樹形，即在斜拉矮化樹形的基礎上，通過培養(yǎng)番木瓜基部的側芽形成結果枝的杯狀樹形，以延長番木瓜的經(jīng)濟壽命.已有研究表明，樹形能影響果樹的產(chǎn)量和品質[5-8].本文以兩個番木瓜品種(‘馬來西亞7號’和‘紅妃’)為研究對象，研究杯狀樹形對番木瓜產(chǎn)量和品質的影響.

1 材料與方法

1.1 試驗地點與材料

試驗果園位于福建省漳浦縣綏安鎮(zhèn)羅山村，冬季無霜無凍害，光照充足，土壤為紅壤，采用常規(guī)栽培進行管理.以‘馬來西亞7號’(Caricapapayacv. Malaysia 7)和‘紅妃’(C.papayacv. Red Lady)兩個番木瓜品種為試驗材料，選取兩個番木瓜品種各30株.供試植株無病蟲害、生長勢一致.每年5月下旬開始結果，10月開始采收果實.

1.2 試驗設計方法

采用雙因素完全隨機試驗設計，因素1為不同番木瓜品種，即‘馬來西亞7號’、‘紅妃’；因素2為不同番木瓜樹形，即杯狀樹形和斜拉矮化樹形；在單株小區(qū)，各杯狀樹形組合重復3次，在試驗小區(qū)，各杯狀樹形完全隨機排列.

1.3 田間處理方法

2018年3月，植株定植，在株高為80～100 cm時，將莖干斜拉30°～35°(順著風的方向)，使植株矮化，確保植株矮化生長和基部莖干光照充足，5月下旬開始結果，10月果實成熟.2015年3月，植株定植，5月下旬開始結果，10月果實成熟.2017年，植株在生長期，斜拉矮化樹體基部側芽萌發(fā)后，在距離地面80 cm的基部留3個相互錯開的側芽，其他側芽全部摘除，讓其自然生長，并摘除側枝上的花芽，培養(yǎng)健壯的側枝.2018年春季，新葉萌發(fā)前，砍斷植株莖干，基部保留80 cm，截面涂黃泥巴，用塑料封住.果園按日常管理要求進行常規(guī)管理，保證植株正常生長，形成杯狀樹形.

1.4 試驗指標測定方法

2018-2020年，連續(xù)3 a測量兩種樹形的單株平均產(chǎn)量、單株平均結果數(shù)、單果質量、可食率、果實可溶性固形物質量分數(shù)、果實維生素C質量比、果實氨基酸質量比和果實蛋白質質量比，調查單株經(jīng)濟效益.在兩個小區(qū)，從杯狀樹形植株和斜拉矮化樹形植株的每個方向采5個果，要求果實無損傷、無病蟲害、生長一致.

單株平均產(chǎn)量為每小區(qū)番木瓜收獲量與番木瓜株數(shù)的比值.單株平均結果數(shù)為兩個小區(qū)所有番木瓜的結果數(shù)與番木瓜株數(shù)的比值.單果質量為完全成熟時單個果實的質量.可食率為去除果皮和種子后的可食部分占整個果實的比例.單株平均產(chǎn)量、單株平均結果數(shù)、單果質量、可食率、果實可溶性固形物質量分數(shù)的測定參考NY/T 691-2018《番木瓜》[9]，采用手持折射儀進行.果實維生素C 質量比的測定參考魏長賓[10]的方法.果實氨基酸質量比的測定參考GB 5009.124-2016《食品中氨基酸的測定》[11].果實蛋白質質量比測定參考GB 5009.5-2016《食品中蛋白質的測定》[12].單株經(jīng)濟效益為兩個小區(qū)收入減去成本后與番木瓜株數(shù)的比值.

1.5 統(tǒng)計分析方法

采用Anova(方差分析)過程作處理效應的F測驗和采用Duncan法(新復極差法)對兩個番木瓜品種兩種樹形作多重比較分析，探討兩個番木瓜品種兩種樹形的差異的統(tǒng)計學意義.

2 試驗結果與分析

2.1 單株平均產(chǎn)量

兩個番木瓜品種2018-2020年單株平均產(chǎn)量，如表1所示.表1中：同列不同小寫字母表示差異具有統(tǒng)計學意義(P<0.05，下同)，以下各表均與此相同；m為單株平均產(chǎn)量.由表1可知：隨著樹齡的增長，兩個番木瓜品種的單株平均產(chǎn)量均呈下降趨勢；‘馬來西亞7號’杯狀樹形從45.0 kg下降到34.0 kg，斜拉矮化樹形從48.0 kg下降到31.0 kg；‘紅妃’杯狀樹形從43.0 kg下降到33.0 kg，斜拉矮化樹形從45.0 kg下降到31.0 kg；同一年份內兩個番木瓜品種兩種樹形的單株平均產(chǎn)量的差異無統(tǒng)計學意義.因此，4～6 a生的杯狀樹形的單株平均產(chǎn)量與1～3 a生的斜拉矮化樹形的單株平均產(chǎn)量相近，采用杯狀樹形延長番木瓜經(jīng)濟栽培壽命可行.

表1 兩個番木瓜品種2018-2020年單株平均產(chǎn)量Tab.1 Average yield per plant of two papaya cultivars from 2018 to 2020 (kg)

2.2 單株平均結果數(shù)

兩個番木瓜品種2018-2020年單株平均結果數(shù)，如表2所示.表2中：n為單株平均果數(shù).由表2可知:隨著樹齡的增長，兩個番木瓜品種的單株平均結果數(shù)均呈下降趨勢，‘馬來西亞7號’杯狀樹形從75.0個降到63.0個，斜拉矮化樹形從74.0個降到59.0個；‘紅妃’杯狀樹形從72.0個降到57.0個，斜拉矮化樹形從75.0個降到53.0個；同一年內兩個番木瓜品種兩種樹形的單株平均結果數(shù)的差異無統(tǒng)計學意義.因此，4～6 a生的杯狀樹形與1～3 a生的斜拉樹形單株平均結果數(shù)的變化一致.2020年，‘馬來西亞7號’兩種樹形的單株平均結果數(shù)顯著高于‘紅妃’，這可能與品種特性有關.

表2 兩個番木瓜品種2018-2020年單株平均結果數(shù)Tab.2 Average fruit numbers per plant of two papaya cultivars from 2018 to 2020 (個)

2.3 單果質量

兩個番木瓜品種2018-2020年單果質量，如表3所示.表3中：ms為單果質量.由表3可知：隨著樹齡的增長，兩個番木瓜品種的單果質量均呈下降趨勢；‘馬來西亞7號’杯狀樹形從600.0 g下降到540.0 g，斜拉矮化樹形從648.0 g下降到522.0 g；‘紅妃’杯狀樹形從590.0 g下降到500.0 g，斜拉矮化樹形從600.0 g下降到575.0 g；2018年，2019年，‘馬來西亞7號’斜拉矮化樹形的單果質量顯著高于杯狀樹形的單果質量，‘紅妃’在兩種樹形下的單果質量的差異無統(tǒng)計學意義，2020年，‘紅妃’斜拉矮化樹形的單果質量比杯狀樹形有顯著提高.‘馬來西亞7號’在兩種樹形下的單果質量的差異無統(tǒng)計學意義.因此，單果質量的變化與樹齡和品種相關.

表3 兩個番木瓜品種2018-2020年單果質量Tab.3 Mass of single fruit of two papaya cultivars from 2018 to 2020 (g)

2.4 可食率

兩個番木瓜品種2018-2020年可食率，如表4所示.表4中：η為可食率.由表4可知：2018年，2019年，‘馬來西亞7號’與‘紅妃’在兩種樹形下的果實可食率的差異無統(tǒng)計學意義；2020年，‘馬來西亞7號’兩種樹形的可食率的差異無統(tǒng)計學意義，‘紅妃’杯狀樹形的可食率顯著高于斜拉矮化樹形的可食率；2019年，2020年，‘紅妃’兩種樹形的可食率顯著高于‘馬來西亞7號’的可食率.

表4 兩個番木瓜品種2018-2020年可食率Tab.4 Edible ratio of two papaya cultivars from 2018 to 2020 (%)

因此，樹形對‘馬來西亞7號’果實可食率沒有影響，但杯狀樹形后期能增加‘紅妃’果實可食率.

2.5 果實可溶性固形物質量分數(shù)

兩個番木瓜品種2018-2020年果實可溶性固形物質量分數(shù)，如表5所示.表5中：ws為果實可溶性固形物質量分數(shù).由表5可知：隨著樹齡的增長，對于杯狀樹形，兩個番木瓜品種的果實可溶性固形物質量比呈逐漸下降趨勢.‘馬來西亞7號’從12.5%下降到11.9%，‘紅妃’從12.6%下降到11.8%；對于斜拉矮化樹形，兩個番木瓜品種的果實可溶性質量比在2019年達到高峰，2020年又下降；2018年，兩個番木瓜品種杯狀樹形的果實可溶性固形物質量比顯著高于斜拉矮化樹形，2019年，2020年，兩個番木瓜品種兩種樹形的果實可溶性固形質量比的差異無統(tǒng)計學意義.

表5 兩個番木瓜品種2018-2020年果實可溶性固形物質量分數(shù)Tab.5 Mass fraction of soluble solids in fruit of two papaya cultivars from 2018 to 2020 (%)

因此，4 a生杯狀樹形樹的果實可溶性固形物質量分數(shù)高于1 a生斜拉矮化樹，可能與杯狀樹形及光照有關.

2.6 果實維生素C質量比

兩個番木瓜品種2018-2020年果實維生素C質量比，如表6所示.表6中：wC為果實維生素C質量比.由表6可知：兩個番木瓜品種兩種樹形的果實維生素C質量比在2019年達到最高， 2020年又下降；2018年，兩個番木瓜品種杯狀樹形的果實維生素C質量比顯著高于斜拉矮化樹形；2019，2020年兩個番木瓜品種兩種樹形的果實維生素C的差異無統(tǒng)計學意義.

表6 兩個番木瓜品種2018-2020年果實維生素C質量比Tab.6 Mass ratio of vitamin C in fruit of two papaya cultivars from 2018 to 2020 (μg·g-1)

因此，4 a生的杯狀樹形由基部側芽培養(yǎng)形成，光照好、光合作用強，有利于果實營養(yǎng)的積累，從而提高果實品質.

2.7 果實氨基酸質量比

兩個番木瓜品種2018-2020年果實氨基酸質量比，如表7所示.表7中：wA為果實氨基酸質量比.由表7可知：隨著樹齡的增長，兩個番木瓜品種兩種樹形的果實氨基酸質量比在2020年達到最高，‘馬來西亞7號’果實氨基酸質量比達到295.3 μg· g-1，‘紅妃’高達288 μg· g-1.

表7 兩個番木瓜品種2018-2020年果實氨基酸質量比Tab.7 Mass ratio of amino acid in fruit of two papaya cultivars from 2018 to 2020 (μg·g-1)

因此，連續(xù)3 a內，兩個番木瓜品種杯狀樹形的果實氨基酸質量比與斜拉矮化樹形的差異無統(tǒng)計學意義，表明樹形對果實氨基酸質量比影響較小.

2.8 果實蛋白質質量比

兩個番木瓜品種2018-2020年果實蛋白質質量比，如表8所示.表8中：wP為果實蛋白質質量比.由圖8可知：兩個番木瓜品種2019年的果實蛋白質質量比最高，‘馬來西亞7號’果實蛋白質質量比達到234.7 μg·g-1，‘紅妃’高達228.7 μg·g-1；2018年，兩個番木瓜品種兩種樹形的果實蛋白質質量比的差異無統(tǒng)計學意義；2019年，‘馬來西亞7號’杯狀樹形的果實蛋白質質量比顯著高于斜拉矮化樹形，‘紅妃’杯狀樹形的果實蛋白質質量比與斜拉矮化樹形的差異無統(tǒng)計學意義.因此，杯狀樹形在經(jīng)濟壽命期內對‘馬來西亞7號’的影響較大，可能會提高‘馬來西亞7號’的果實蛋白質質量比.

表8 兩個番木瓜品種2018-2020年果實蛋白質質量比Tab.8 Mass ratio of protein in fruit of two papaya cultivars from 2018 to 2020 (μg·g-1)

2.9 單株經(jīng)濟效益

兩個番木瓜品種2018-2020年單株經(jīng)濟效益，如表9所示.表9中：S為單株經(jīng)濟效益；2018，2020年果實收購價為2.00 元·kg-1，2019年果實收購價為2.20 元·kg-1.由表9可知：2018年，兩個番木瓜品種兩種樹形的株經(jīng)濟效益的差異無統(tǒng)計學意義；2019年，兩個番木瓜品種斜拉矮化樹形的株經(jīng)濟效益顯著高于杯狀樹形；2020年兩個番木瓜品種杯狀樹形的株經(jīng)濟效益顯著高于斜拉矮化樹形.因此，4 a生的杯狀樹形的經(jīng)濟效益與1 a生的斜拉矮化樹形的經(jīng)濟效益相當，6 a生的杯狀樹形的經(jīng)濟效益比3 a生的斜拉矮化樹形的經(jīng)濟效益好，采用杯狀樹形延長番木瓜經(jīng)濟栽培壽命是有效的.

表9 兩個番木瓜品種2018-2020年株經(jīng)濟效益Tab.9 Economic benefit per plant of two papaya cultivars from 2018 to 2020 (元)

3 討論

單株平均產(chǎn)量與果樹經(jīng)濟效益密切相關[13]，隨著樹齡的增長，兩個番木瓜品種兩種樹形的單株平均產(chǎn)量均呈顯著下降趨勢.杯狀樹形的單株產(chǎn)量與斜拉矮化樹形的單株產(chǎn)量相當，也表明在相同的栽培管理條件下，杯狀樹形在斜拉矮化樹形3 a經(jīng)濟栽培壽命的基礎上，能再保持3 a的產(chǎn)量.因此，采用杯狀樹形延長番木瓜經(jīng)濟栽培壽命可行.

單株平均結果數(shù)影響單株平均產(chǎn)量[13].單株平均結果數(shù)隨著樹齡的增長呈下降趨勢，同一年內，兩個番木瓜品種兩種樹形的單株平均結果數(shù)的差異無統(tǒng)計學意義，這表明兩種樹形單株平均結果數(shù)的變化一致，主要與樹齡有關，樹形對其無影響.在相同的栽培管理條件下，杯狀樹形在矮化樹形3 a經(jīng)濟栽培壽命的基礎上，能再保持3 a的結果能力.熊月明等[14]比較了自然生長狀態(tài)下的‘馬來西亞7號’和‘紅妃’的株結果數(shù)，分別為48個和43個，試驗的兩種樹形都能提高單株平均結果數(shù).因此，優(yōu)化樹形是番木瓜栽培管理過程中的重要技術手段.2020年，‘馬來西亞7號’兩種樹形的單株平均結果數(shù)顯著高于‘紅妃’，這可能與品種特性有關.

單果質量是果實品質的重要指標.‘馬來西亞7號’斜拉矮化樹形的單果質量顯著高于杯狀樹形，兩種樹形中‘馬來西亞7號’的單果質量高于‘紅妃’.熊月明等[14]比較了自然生長狀態(tài)下的‘馬來西亞7號’和‘紅妃’的單果質量，‘馬來西亞7號’的單果質量高于‘紅妃’.文中研究的結果與熊月明等[14]的研究結果一致.因此，單果質量的變化主要與樹齡和品種相關，在一定程度上也受樹形影響.

可食率反映果實可食部分在整個果實中的占比.在2020年，采用‘紅妃’杯狀樹形的可食率顯著高于斜拉矮化樹形，‘馬來西亞7號’兩種樹形沒有差別，可能與品種的特性有關.

果實可溶性固形物質量分數(shù)是評價果實品質的常用指標.2018年，兩個番木瓜品種杯狀樹形的果實可溶性固形物質量分數(shù)顯著高于斜拉矮化樹形.2019-2020年，兩個番木瓜品種兩種樹形的果實可溶性固形物質量分數(shù)的差異無統(tǒng)計學意義.4 a生杯狀樹形樹的果實可溶性固形物質量分數(shù)高于1 a生斜拉矮化樹，可能與杯狀樹形形狀有關，早期杯狀樹形均勻分布，良好的光照分布能提高果實的可溶性固形物質量分數(shù)[15-20]，文中研究的結果與上述研究一致.但是隨著樹齡的增長，兩種樹形的果實可溶性固形物質量分數(shù)的差異無統(tǒng)計學意義，可能是由于隨著樹齡的增長，樹冠的枝條和葉片變得密集，影響了光照，最終影響果實內在品質.熊月明等[14]比較自然生長狀態(tài)下的‘馬來西亞7號’和‘紅妃’的果實可溶性固形物質量分數(shù)，分別為11.7%和11.5%.文中‘馬來西亞7號’和‘紅妃’杯狀樹形的可溶性固形物質量分數(shù)均高于自然生長狀態(tài).因此，杯狀樹形可能提高番木瓜果實的可溶性固形物質量分數(shù).

果實維生素C質量比是果實品質的重要指標之一[21-23].與光照有著密切的關系，良好的光照能提高果實維生素C的質量比[24-25].2018年，兩個番木瓜品種杯狀樹形的果實維生素C質量比顯著高于斜拉矮化樹形.此時，基部側芽培養(yǎng)杯狀樹形形成，光照好，光合作用強，有利于果實營養(yǎng)的積累，這與何春麗等[26]結論基本相同，樹體相對矮化，樹體營養(yǎng)更集中.隨著樹齡的增長，樹冠葉片密集，影響光照，2019-2020年，兩個番木瓜品種兩種樹形的果實維生素C質量比的差異無統(tǒng)計學意義.杯狀樹形后期要進行疏葉等栽培技術處理，讓光照均勻照射，保證良好果實品質.

果實蛋白質質量比和氨基酸質量比是衡量果實品質的指標之一.隨著樹齡的增長，兩個番木瓜品種兩種樹形的氨基酸質量比在2020年達到最高，說明兩種樹形均能提高果實的氨基酸質量比.兩個番木瓜品種杯狀樹形的果實氨基酸質量比的差異無統(tǒng)計學意義，表明樹形對果實氨基酸質量比影響較小.兩種樹形對果實蛋白質質量比影響也不大，2020年，對于杯狀樹形，‘馬來西亞7號’的果實蛋白質質量比顯著高于‘紅妃’，可能是杯狀樹形在經(jīng)濟栽培壽命期內對‘馬來西亞7號’的影響較大.

2018年，兩個番木瓜品種兩種樹形的株經(jīng)濟效益的差異無統(tǒng)計學意義，2020年，‘馬來西亞7號’和‘紅妃’的杯狀樹形株經(jīng)濟效益顯著高于斜拉矮化樹形，杯狀樹形有可能有提高株經(jīng)濟效的作用.在投資成本方面，對照植株是小苗種植，每株成本10元，每畝增加成本1 200元，培養(yǎng)杯狀樹形與種植苗木人工成本每畝少500 元，兩項加起來每畝節(jié)省成本1 700元.

4 結束語

為了節(jié)省成本及人力，番木瓜種植到第3年時，培養(yǎng)杯狀樹形.杯狀樹形與斜拉矮化樹形有相近的產(chǎn)量和純收入、近似的果實品質，但比斜拉矮化樹形延長了番木瓜經(jīng)濟栽培3 a壽命，從而降低了生命周期內的生產(chǎn)成本，進而提高了經(jīng)濟效益.在番木瓜栽培創(chuàng)新技術中，通過對樹形的培養(yǎng)，形成通風透光好，結果部位低，根系吸收的營養(yǎng)運輸距離近的改良樹形，為番木瓜健康發(fā)展提供技術保障.通過該樹形，一次種植番木瓜，經(jīng)濟栽培壽命可達6 a，既提高了番木瓜栽培種植有效時間，又降低了一次種植成本，繼而提高了經(jīng)濟效益.