噴施乙烯利對‘HAES900’澳洲堅果果實脫落和品質(zhì)的影響

柳覲 陳麗蘭 倪書邦 孔廣紅 馬靜 李玉宏 吳超 賀熙勇

摘 要 為解決澳洲堅果采收難和采收成本高的關鍵問題，以‘HAES900澳洲堅果成齡結果樹為材料，在采收期分別噴施低濃度梯度（0.40、0.65、0.90 g/L）和高濃度梯度（0.80、1.30、1.80 g/L）的乙烯利溶液，對噴施乙烯利溶液后的落果率、果柄附著力和果實品質(zhì)進行了調(diào)查和分析。結果表明，低濃度乙烯利對果實脫落有促進作用，但落果率達不到生產(chǎn)要求；噴施1.80 g/L的乙烯利溶液2周和4周后的落果率分別達到98.75%和100.00%，可滿足生產(chǎn)要求；噴施濃度為0.80、1.30和1.80 g/L的乙烯利會使果柄附著力顯著降低，且果柄附著力與落果率呈極顯著負相關；果柄附著力可作為判斷澳洲堅果適宜采收期的指標之一。采用本方法采收對殼果含水量、單殼果重、殼果平均橫徑、單果仁重、出仁率和一級果仁率等品質(zhì)參數(shù)無顯著影響，且可縮短澳洲堅果采收周期，降低采收成本。

關鍵詞 澳洲堅果；乙烯利；果實脫落；果實品質(zhì)

中圖分類號 S664.9 文獻標識碼 A

Abstract In order to reduce the cost and difficulty of macadamia harvesting， the cultivar‘HAES900was used as material， the ethephon solution which at the low concentration gradients of 0.40 g/L， 0.65 g/L， 0.90 g/L and high concentration gradients of 0.80 g/L， 1.30 g/L， 1.80 g/L were sprayed on the macadamia tree in fruit maturation period， the fruit abscission rate after ethephon spraying were investigated， the fruit quality and adhesive force of fruit stem were determined. The results showed that the low concentration ethephon solution spraying can promote the macadamia fruit abscission， but the fruit abscission rate can not meet the production requirement. The fruit abscission rate of 2 weeks and 4 weeks after the ethephon solution spraying of 1.80 g/L were 98.75% and 100.00%， respectively. The adhesive force of fruit stem after spraying of high concentration gradients of ethephon solution were reduced significantly， the degree of correlation of the adhesive force of fruit stem and the fruit abscission rate was very significantly. The result indicated that the adhesive force of fruit stem could be used as the indicator to judge the suitable harvest time of macadamia. The water content of shelled nuts， single nut weight， average diameter of nuts， single kernel weight， kernel rate and first class kernel rate have not been affected by this method， the method could shorten the harvest period and reduce the harvest cost significantly.

Key words Macadamia spp.； ethephon； fruit abscission； fruit quality

doi 10.3969/j.issn.1000-2561.2017.02.002

澳洲堅果起源于澳大利亞，因其商業(yè)化栽培始于美國夏威夷，又稱夏威夷果，為山龍眼科（Proteaceae）澳洲堅果屬（Macadamia F.Muell）常綠喬木[1-2]。澳洲堅果果仁外形美觀、 口感酥脆、香味濃郁，富含不飽和脂肪酸[3]和多種微量元素及維生素[4-5]，長期食用對降低心腦血管疾病的發(fā)生率有顯著作用[6-7]，因此被作為一種高檔堅果于上世紀70年代引入我國種植。經(jīng)過幾十年的發(fā)展，我國已成為世界上澳洲堅果種植面積最大的國家，目前國內(nèi)主要種植區(qū)域為云南省[8-9]，此外廣西、廣東、貴州、四川等省區(qū)也有少量種植。品種‘HAES900是澳洲堅果光殼種（M. integrifolia）和粗殼種（M.tetraphylla）的雜交種，由美國夏威夷引進[10]，該品種長勢旺盛，樹形高大、產(chǎn)量性狀和抗逆性狀較好，已被國內(nèi)多地作為主栽品種推廣種植。但該品種果型較大，果柄粗壯，成熟后果實不易自然脫落，目前通常采用人工上樹敲打的采收方式，果實采收難和采收成本高已成為阻礙其進一步推廣應用的瓶頸因素。

果實脫落是植物果實成熟的典型標志，涉及到果柄組織與花梗組織間一系列復雜的細胞結構和組織結構變化，而乙烯則是啟動和促進植物果實成熟的關鍵因子[11-12]，其中內(nèi)源乙烯啟動果實成熟，外源乙烯促進和加劇內(nèi)源乙烯的合成從而促進果實成熟和脫落[13-14]。乙烯利是一種在pH>4時可釋放乙烯的化學物質(zhì)，因其在低pH值環(huán)境下的穩(wěn)定性和易儲運性，被作為植物生長調(diào)節(jié)劑廣泛使用，目前我國在香蕉、芒果等大宗熱帶水果生產(chǎn)中采用乙烯利進行催熟已成為常規(guī)手段[15-16]。

國外研究者早在20世紀八九十年代就開展了使用乙烯促進澳洲堅果果實脫落的研究。Gallagher等在澳大利亞昆士蘭州東南部的研究發(fā)現(xiàn)，施用乙烯利可促使澳洲堅果成熟果實集中脫落[17]；Kadman等的研究發(fā)現(xiàn)，噴施乙烯利可使澳洲堅果果實集中脫落，且不會影響樹體生長和產(chǎn)量[18-19]；Trouchoulias的研究發(fā)現(xiàn)，濃度為1.60～2.0 g/L乙烯利溶液可用于澳洲堅果品種Own Choice的促落果采收[20]；Nagao等的研究發(fā)現(xiàn)，在果實成熟且起始自然落果時施用乙烯利促落果采收效果最好[21]。但由于同一作物在不同種植地的生長表現(xiàn)和物候期不同，在國內(nèi)采用乙烯利進行澳洲堅果促落果采收的相關研究尚未見報道，該方法在國內(nèi)使用的可行性亟待評估。

本研究以國內(nèi)澳洲堅果主栽品種‘HAES900為試驗材料，首次研究了噴施乙烯利溶液對該品種果實脫落和果實品質(zhì)的影響，并首次對澳洲堅果果柄附著力進行了測定和分析，提出了一種可有效降低采收成本、縮短采收周期、提高采收效率的澳洲堅果采收方法，本研究可為國內(nèi)澳洲堅果高效采收和產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展提供技術保障。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 試驗地點 試驗于2013～2016年在云南省熱帶作物科學研究所澳洲堅果試驗基地開展，試驗基地位于東經(jīng)100°46′42.24″，北緯22°00′50.40″，屬于北熱帶和南亞熱帶濕潤季風氣候，年均氣溫18.6～21.9℃，年均降水量1 200～1 700 mm，試驗基地為山地緩坡，土壤類型為紅壤。

1.1.2 試驗材料 選擇品種‘HAES900生長健壯、豐產(chǎn)、無明顯病蟲害的成齡結果樹作為試驗材料。試驗樹樹齡15年，株行距5 m×7 m，株高6～7 m，冠幅4.5～5 m，平均單株產(chǎn)量8～10 kg，開花期12月至翌年1月，成熟期8月下旬至9月下旬，每年修剪1次，施肥2次，按常規(guī)方式進行灌溉、除草等果園管理。

1.2 方法

配制濃度為0.40、0.65、0.90、0.80、1.30和1.80 g/L的乙烯利溶液，用NaHCO3調(diào)節(jié)溶液pH至7.0，同時加入0.1%的Silwet L-77或TritonX-100作為展著劑；采用小型電動噴霧器將上述乙烯利溶液均勻噴施至試驗樹體葉面，以所有葉片均被噴濕但尚不滴水為止，每株噴施量4～6 L，每個處理設3次重復，每個重復1株，以噴施清水作為對照，對照與處理樹體的直線距離15 m以上，乙烯利溶液現(xiàn)配現(xiàn)用；噴施需在上午9 ： 00至下午13 ： 00進行，若噴施后4 h內(nèi)下雨，需重新噴施。

噴施后立即清理樹冠范圍內(nèi)的雜草，平整地面并用塑料布覆蓋，每7 d收集落果1次，稱重并計算落果率；每7 d采用HANDPI牌HP-30數(shù)顯式推拉力計測定果柄附著力1次，每棵樹3次重復，每個重復選取20個大小一致的果實（當樹上果實總數(shù)少于60個時可酌情減少），按其自然生長方向固定花梗，確保拉力計受力方向與果柄方向保持平行，記錄果柄與花梗分離瞬間的最大拉力值，取其平均值即為果柄附著力；將收集的果實人工脫皮后置于通風網(wǎng)床陰干，對殼果含水量、單殼果重、殼果平均橫徑、單果仁重、出仁率和一級果仁率等品質(zhì)指標進行測定；噴施乙烯利溶液后，定期觀測試驗樹落葉、抽稍、開花、座果和產(chǎn)量情況。

1.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析

試驗數(shù)據(jù)采用SPSS16.0進行方差分析。

2 結果與分析

2.1 噴施低濃度乙烯利溶液對‘HAES900澳洲堅果落果率的影響

對噴施濃度為0.40、0.65和0.90 g/L的低濃度乙烯利溶液后‘HAES900澳洲堅果不同時期的落果率調(diào)查發(fā)現(xiàn)，低濃度處理會使落果率明顯提高，處理1周后的落果率為CK的2.11～2.72倍，4周后的落果率為CK的1.23～2.37倍。總體而言，處理后不同時期的落果率隨著處理濃度的增大而提高，說明處理對果實脫落有明顯的促進作用（圖1）。但即使是促落果效果相對較好的處理0.65和0.90 g/L，其噴施后4周的落果率也僅有18.93%和14.47%，樹上殘余果高達80%以上，遠不能滿足生產(chǎn)要求。

2.2 噴施高濃度乙烯利溶液對‘HAES900澳洲堅果落果的影響

對噴施0.80、1.30和1.80 g/L的高濃度乙烯利溶液后落果率的調(diào)查發(fā)現(xiàn)，噴施高濃度乙烯利溶液1周后的落果率均達64.02%以上，4周后的落果率均達83.38%以上，與此同時CK樹體1周和4周后落果率僅有13.06%和33.07%（圖2），其中，濃度為1.80 g/L乙烯利溶液促落果效果最好，噴施1周后的落果率即達97.50%，3周后落果率高達100%，完全可滿足生產(chǎn)要求。因此，建議在生產(chǎn)中采用濃度為1.80 g/L乙烯利溶液進行‘HAES900澳洲堅果的采收。

2.3 噴施高濃度乙烯利溶液對‘HAES900澳洲堅果果柄附著力的影響

果柄與花梗間附著力的大小是決定果實脫落的直接因素，本研究對噴施高濃度乙烯利溶液后不同時期的果柄附著力進行了測定，結果表明：果柄附著力最高為6.92 N，最低為1.87 N；無論是CK或是噴施乙烯利溶液的樹體，果柄附著力均隨著調(diào)查時間的延續(xù)均呈減小趨勢，而噴施乙烯利溶液后果柄附著力的減小程度顯著快于CK；在同一調(diào)查時期，果柄附著力的大小與噴施乙烯利溶液的濃度呈負相關趨勢；由于噴施濃度為1.80 g/L的乙烯利溶液3周和4周后的落果率已達100%，故其果柄附著力記為0.00（表1）。相關性分析發(fā)現(xiàn)，噴施高濃度乙烯利溶液后不同時期的果柄附著力和落果率呈極顯著負相關。

2.4 乙烯利促落果采收對‘HAES900果實品質(zhì)、采收周期和采收成本的影響

對采用高濃度乙烯利溶液促落果采收后的果實品質(zhì)分析發(fā)現(xiàn)，盡管不同處理間的各品質(zhì)參數(shù)有所差異，但差異均未達到顯著水平（表2）。說明噴施乙烯利采收不會對澳洲堅果果實的品質(zhì)造成影響。此外，通過對試驗樹抽稍、開花、座果和產(chǎn)量連續(xù)3年的觀測發(fā)現(xiàn)，噴施乙烯利不會對樹體生長和產(chǎn)量造成影響。

此外，通過與人工敲打采收方式的比較發(fā)現(xiàn)，噴施1.80 g/L的乙烯利溶液可使‘HAES900采收周期由5周以上縮短至2～3周，同時，果實采收階段的勞動強度也大幅降低，采收成本與常規(guī)方式相比降低了20%以上。

3 討論

本研究發(fā)現(xiàn)，噴施適宜濃度的乙烯利溶液可使澳洲堅果‘HAES900的果柄附著力顯著減小，果實可在3周內(nèi)集中脫落。應用本方法不僅可使采收周期縮短，采收成本降低，且對果實品質(zhì)、樹體生長和翌年產(chǎn)量不會造成影響，說明本方法是一種安全、高效的采收方式。

乙烯利溶液濃度和噴施時期是影響果實脫落效果的重要因素。本研究發(fā)現(xiàn)，噴施濃度為1.80 g/L的乙烯利溶液3周內(nèi)‘HAES900澳洲堅果的落果率可達100%，無需人工上樹敲果或多次撿果，既可大幅降低采收的人力成本和勞動強度，又可顯著縮短采收周期，有效解決現(xiàn)有采收方式存在的采收周期長、殘余果多、霉變果和鼠害果比例高的現(xiàn)象，這與Gallagher等[17]和Trouchoulias[20]的研究結果較一致。前人研究表明，不同時期的落果率與乙烯利溶液濃度呈正相關，但在本研究中噴施0.80 g/L乙烯利溶液的落果率卻高于0.90 g/L，其原因是前者噴施時間較晚，此時果實成熟度較高，故落果率也較高。關于噴施時期的選擇，項目組通過多年研究認為應當參照2個標準，一是果皮內(nèi)側顏色由淺黃色轉變?yōu)樯詈稚浅墒斓墓麑嶉_始零星地自然脫落，此時噴施乙烯利溶液促落果效果最好，這與Nagao等[21]的研究相一致。

本研究發(fā)現(xiàn)噴施乙烯利溶液不會對樹體生長造成影響，這與Kadman等[18-19]的研究相一致，但Stephenson等[22]和Richardson等[23]認為，盡管噴施乙烯利溶液可促進澳洲堅果果實脫落，但會影響花序的發(fā)育，進而使翌年的產(chǎn)量降低，這也是國外近年來未繼續(xù)進行相關研究的主要原因之一。本研究通過連續(xù)4年的觀測，發(fā)現(xiàn)噴施乙烯利溶液不會影響花序發(fā)育和翌年產(chǎn)量，其原因是從國外引進的品種對中國種植區(qū)地理和氣候環(huán)境產(chǎn)生了適應性[24]，導致其物候期與國外也有所差別，在澳大利亞種植區(qū)澳洲堅果成熟時花序已開始發(fā)育，噴施乙烯利會造成花序部分脫落和生長抑制，進而影響翌年產(chǎn)量；而在中國種植區(qū)，澳洲堅果花序在果實采收2個月后才開始發(fā)育，因此不會受到噴施乙烯利的影響，該技術在中國種植區(qū)的使用具有獨特優(yōu)勢。

本文首次對澳洲堅果果柄附著力進行了測定，為研究其果實脫落過程提供了重要依據(jù)。本研究發(fā)現(xiàn)，在澳洲堅果果柄附著力測定中，拉力計受力方向與果柄間的角度大小、果柄與花梗間的角度大小及果實大小均會對果柄附著力測定結果造成影響。因此，需選擇大小一致的果實，按其自然生長方向固定花梗，確保拉力計受力方向與果柄方向保持平行，才能獲得準確性和重復性較高的果柄附著力數(shù)據(jù)。同時，本研究發(fā)現(xiàn)果柄附著力與落果率成極顯著負相關，這提示我們可將果柄附著力作為判斷適宜采收時期的一個指標。

除‘HAES900外，近年來國內(nèi)澳洲堅果主栽品種已有近20個，且仍在不斷增加。針對其他主栽品種的乙烯利促落果研究尚需進一步開展，以促進該技術在國內(nèi)的廣泛使用，保障產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展。

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