不同浓度花粉悬浊液对‘金红’猕猴桃果实生长及品质的影响 水粉湿式
作者:吴健笔,刘瑞玲,罗飞雄,王仁才,王琰,邓志诚 湖南农业大学园艺学院
摘 要:以3年生‘金红’猕猴桃为试验材料,设置5种不同浓度的花粉悬浊液,以对花授粉为对照,比较坐果率、单果重、果形指数、可溶性固形物、总酸、总糖和维生素C含量等果实指标。结果表明,不同浓度的花粉悬浊液对‘金红’猕猴桃果实的不同指标有不同效果。经过综合分析,T1处理(0.02g/mL羧甲基纤维素钠+1g/mL蔗糖+0.01g/mL硼酸 +0.1g/mL商品花粉)的效果最好,其坐果率为 73.11%;纵径、横径分别为5.47cm和4.16cm;果形指数为1.31;单果重为58.42g;可溶性固形物含量为20%;总酸含量为0.6%;总糖含量为11.8%;维生素C含量为1.42mg/g;干物质含量为 21%。
关键词:猕猴桃,授粉方式,果实生长,果实品质。
▲果园猕猴桃喷雾湿式授粉
猕猴桃(Actinidia chinensis Planch)隶属猕猴桃科(Actinidiaceae)猕猴桃属。猕猴桃果实风味独特,果实中含有大量的糖、蛋白质、氨基酸等有机物和人体必需的多种矿物质,以及维生素尤其是维生素C的含量极高,远超柑橘、苹果、梨等水果,故猕猴桃有“VC之王’“水果之王”的称号。猕猴桃是雌雄异株、异花授粉植物,在自然条件下主要通过风媒、虫媒进行授粉,目前传统的授粉方式有园内配置授粉树、园内放蜂、人工点粉等。猕猴桃果实的大小跟果实的种子数量关系密切,单果重130g的果实,每个果实中种子数为800~1200粒,常规的人工点粉往往要反复多次地进行授粉才能够达到此要求同。而且传统的授粉方式所需成本较高、授粉效率低下,极易受到天气因素的制约,导致授粉效果不理想,从而影响产量和效益。随着我国猕猴桃栽培面积的不断增加,为减少成本、提高授粉效率和果实品质,有部分学者对猕猴桃的高效授粉方式进行了相关试验研究,其中猕猴桃液体授粉是近几年来各个专家学者热衷的研究方向。
▲猕猴桃雌花、猕猴桃雄花
井赵斌研究了人工液体辅助授粉对‘海沃德’翠香’和‘徐香’3种猕猴桃产量和品质的影响,认为应用液体授粉后,海沃德’‘翠香’和‘徐香’的产量、坐果率、纵横径、单果重、可溶性固形物和维生素C含量等指标均显著高于对照。陈建业等利用粗制花粉配制花粉悬浊液及进行授粉试验,探究花粉悬浊浓度与花粉萌芽率的关系,建立了猕猴桃液体授粉花粉悬浊液的高效制备方法。
杨丽娟等用葡萄糖(10%)、蔗糖(10%)、麦芽糖(10%)分别和硼酸(0.01%)、吐温80(0.01~0.03%)、自制花粉(0.1%)混合成3种不同浓度的花粉悬浊液,利用该悬浊液对软枣猕猴桃进行液体授粉试验,确定了最适合的授粉液配比。结果表明,在授粉液中附加10%麦芽糖、0.01%硼酸、0.02%吐温80和0.1%花粉效果最佳,其花粉萌发率达88.05%、坐果率达83.63%、果实畸形率4.16%,并且坐果率比自然状态下高34.07%。
▲Early pollination methods for kiwifruit
熊丙全用白砂糖、硼酸、琼脂、吲哚乙酸和花粉配制成5种不同的花粉悬浊液对红心猕猴桃进行授粉试验,认为用(白砂糖2g/L+ 硼酸 1g/L)+琼脂2g/L+花粉 2g/L) 的处理更适宜猕猴桃的大面积生产。
目前,常规的授粉方法难以达到预想的效果,且受天气影响,容易造成坐果率低、果实偏小、畸形果率增加、经济效益降低等问题。相对常规授粉方法,液体授粉技术具有授粉效率高、人工成本低、花粉用量少等优点凹,大量的研究试验表明,液体授粉已逐渐成为猕猴桃省力化授粉、大面积生产的趋势。李为福研究了不同植物生长调节剂对猕猴桃果实生长及品质的影响。
▲testing pollen
借鉴其思路,本试验以‘金红’猕猴桃为试验材料,通过加入等量的羧甲基纤维素钠、蔗糖、硼酸和不同量的商品花粉配制成不同浓度的花粉悬浊液,研究不同花粉悬浊液浓度对‘金红’猕猴桃坐果率、果实生长、果实外观以及内在品质的影响,以期筛选出最适合‘金红’猕猴桃的花粉悬浊液浓度,为今后优质高效的猕猴桃液体授粉技术研究提供参考。
▲猕猴桃液体授粉
1 材料和方法
1.1 试验地概况
试验设在湖南省凤凰县廖家桥镇菖蒲塘村(109°31’41"E、27°55’59"N,海拔422m),生长期平均气温 21.9℃,平均相对湿度79%。园地土壤pH值为6.29,为酸性土壤,土壤具体基本理化性质见表1。
▲不同浓度花粉悬浊液对‘金红’猕猴桃果实生长及品质的影响
1.2 试验材料
供试材料为3年生‘金红’猕猴桃,采用避雨栽培,平顶大棚架,单主干、双主蔓树形。株行距2.1mx3.3m,砧木为水杨桃,选择树势基本一致的猕猴桃树作为试验对象。花粉悬浊液所用花粉为商品花粉,从凤凰雅米佳猕猴桃服务商购入,品牌为“小蜜蜂”,置于-20℃冰箱中冷藏,使用时提前12h取出,所用羧甲基纤维素钠从河南万邦化工科技有限公司购入,蔗糖分析纯从西陇化工购人,硼酸从宗弘医疗器械专营店购入,人工对花授粉使用园内配置的授粉树花粉。
▲配置湿式猕猴桃喷雾授粉原液
1.3 试验方法
以人工对花授粉为对照,随机取样,设置5个不同浓度液体授粉处理(表2),每个处理取10根猕猴桃枝条,统计好开花数量,于盛花期进行授粉,每个处理重复 2次。花粉悬浊液的配制,参考白雪的方法,略有改动:取5个250mL锥形瓶倒入200mL蒸馏水,先往5个锥形瓶中分别加入0.04g羧甲基纤维素钠、2g蔗糖、0.02g硼酸,再往5个瓶中分别加入0.2g、0.4g、0.6g、0.8g、lg商品花粉,摇晃均匀,制成5种不同浓度的花粉悬浊液备用。液体授粉方法:待猕猴桃雌花开放一半以上时,选择晴朗天气,用手持喷雾式授粉器对已开放的雌花进行授粉,授粉时要均匀喷雾,以雌花柱头沾上花粉悬浊液液滴为宜,第2d可重复授粉1次,花粉悬浊液现配现用。人工对花授粉方法:选择晴朗天气,从园内配置的授粉树取下雄花,用雄花对雌花进行点授,每朵雄花授10朵雌花左右。
▲不同浓度花粉悬浊液对‘金红’猕猴桃果实生长及品质的影响
1.4 项目测定
坐果后,待第1次生理落果后统计坐果率,坐果率(%)=坐果数/授粉花数x100。待不再落果,每个处理选择10个果子,做好标记,用游标卡尺测量果实纵径、横经,每10d测量1次,待果实不再膨大时结束测量。果实采收后,每个处理选择30个果子,用电子天平测量果实单果重;用游标卡尺测量果实纵径、横径,计算果形指数,果形指数=纵径/横径x100%。待果实生理成熟时,用糖酸一体机(ATAGO公司PAL-BX/ACID8型)测定果实可溶性固形物和总酸含量;用蒽酮比色法测定果实总糖含量;用铜离子氧化法测定果实维生素C含量,用烘干法测定果实干物质含量。
▲猕猴桃液体授粉
1.5 数据分析
试验数据用Excel、SPSS 26、Origin 2021软件进行分析,各处理间的差异采用LSD多重比较检验,差异显著性水平为0.05。
2 结果与分析
2.1 不同浓度花粉悬浊液对‘金红’猕猴桃坐果率的影响
不同处理中以T3,处理(0.3g/mL商品花粉)的坐果率最高,为83.04%,比对照组的74.42%提高了8.62个百分点,其次为T4处理(0.4g/mL商品花粉),为76.42%。T2处理(0.2g/mL商品花粉)的坐果率最低,仅为53.69%,其余各处理坐果率均在70%以上(表3)。
2.2 不同浓度花粉悬浊液对‘金红’猕猴桃果实纵径、横径生长的影响
不同处理‘金红’猕猴桃果实纵径、横径生长的总体趋势基本一致,分为果实迅速生长期、果实缓慢生长期和果实成熟期。授粉后的第1个月左右是果实的第1次快速生长期,此期间果实纵径日平均增长1mm,横径日平均增长0.8mm。授粉后27~37d为果实缓慢生长期,37d后再次进入果实迅速生长期,但生长速度不如第一次快速生长期,后续进入果实成熟期。
2.3 不同浓度花粉悬浊液对‘金红’猕猴桃果形和单果重的影响
从果实纵径、横径大小来看,不同处理的纵径指标范围为4.19~5.64cm,横径指标范围为3.934~4.534cm。其中T2处理的纵径最大,为5.64cm,显著大于其他处理;其次是T1处理,为5.47cm。对照的横径最大,为4.534cm,显著大于其他处理;其次是T₂处理,为4.18cm,除对照外,各处理的横径无显著性差异。从单果重来看,不同处理单果重指标范围为48.42~59.11g,其中对照的单果重最大,为 59.11g;其次为T1处理,为58.42g,两者显著大于T3T4和T5处理,对照与T1、T2处理无显著性差异。从果形指数来看,不同处理的果形指数均大于1,果实形状为长圆形,其中T₂处理的果形指数最大,为 1.35;其次为T1的1.31,二者均显著大于对照和其他处理。T3、T4和对照无显著性差异(表4)。
2.4 不同浓度花粉悬浊液对‘金红’猕猴桃果实品质的影响
不同浓度花粉悬浊液对‘金红’猕猴桃的可溶性固形物、总酸、总糖、维生素和干物质含量均有显著影响。在可溶性固形物和总酸含量上,各处理的可溶性固形物含量在17.6%~20.0%之间,总酸含量在0.60%~0.93%之间。其中T1处理可溶性固形物含量最高(20.00%),显著高于T₂T3、对照处理;其次为T4和T5。T1处理总酸含量最低(0.60%),与对照无显著差异,且显著低于其他处理。在总糖含量上,各处理总糖含量在
8.80%~14.18%之间,其中T4处理的总糖含量最高(14.18%),显著高于其他各处理;其次为对照组(13.15%);除T4处理外,显著高于其他处理。各处理维生素C含量在0.94~1.75mg/g之间,其中T5处理的维生素C含量最高(1.75mg/g),比对照高出0.81mg/g;其次为T和T2,分别为1.42mg/g和1.48mg/g,3个处理均显著高于其他处理,T3、T4和对照无显著差异。各处理的干物质含量在16.27%~21.02%之间,其中T5处理的干物质含量最高(21.02%),比对照高出4.75个百分点,其次为T1处理(21.00%),对照的干物质含量最低,仅为16.24%,显著低于其他处理。
3 结论与讨论
猕猴桃是雌雄异株植物,在生产中必须配置授粉树或人工辅助授粉才能达到生产要求。不同品种、不同授粉方式等因素对猕猴桃坐果率以及果实品质都有着较为显著的影响。刘鲜艳、齐开杰和王西锐在研究中均表明,与自然授粉相比,液体授粉有着极高的授粉效率,更适合大面积推广,这与本研究结果一致;钱峥研究优化了猕猴桃液体授粉的配方,包括最佳糖浓度、pH值、水质等因素,但没有对花粉的最适浓度进行研究。
▲Large packaged product kiwi pollen大包装商品花粉
本试验研究表明,不同浓度的花粉悬浊液,对‘金红’猕猴桃的坐果率和果实品质有着不同的效果。T3处理(0.3g/mL商品花粉)在坐果率上表现出了极大的优越性,但除坐果率外,其果实品质如可溶性固形物、总酸、总糖、果实大小等指标稍逊于对照组。5个不同处理与对照相比横纵径生长的总体趋势无明显差异,此结果与王明召的研究结果一致,其中T5处理(0.5g/mL商品花粉)果实总体生长速度不稳定,处于同一时期的果实大小差别较大,可能是花粉量太大,不能够充分混合,授粉不均匀所致。
T2处理(0.2g/mL商品花粉)在果实大小、单果重、可溶性固形物等指标上表现良好,维生素C含量也表现优越,但其坐果率和总糖含量表现欠佳,远不如对照T4处理(0.4g/mL商品花粉)在干物质含量上比对照表现更好,但果实大小、单果重等不如对照,其他指标的表现平平无奇,与对照差异不大。以上这4个处理对‘金红’猕猴桃的各项指标均有不同的效果,有的在提高坐果率方面突出,有的在维生素C含量上表现优越。但这4个处理都具有一样的局限性,都表现极端偏向于某一方面,有的指标不如对照,不能够在保证坐果率的同时又能够有效地提高果实品质。相对以上4个处理,T1处理(0.1g/mL商品花粉)在各个方面均表现优越,首先其坐果率在70%以上,能够满足生产要求;其次在果实大小、单果重、总糖、干物质等指标均表现优越,尤其以可溶性固形物、总酸、维生素C的含量较为突出,同时其花粉用量是5个处理中最少的。所以综合来看,T1处理的效果最好,适合大面积推广。
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