辨形疏果和水分調節對‘度尾文旦柚’果實裂頂的防控效果

王賢達, 范國成, 劉坤泳, 李 健

(1.福建省農業科學院果樹研究所，福建 福州 350013；2.仙游縣度尾仙溪果業專業合作社，福建 仙游 351266)

‘度尾文旦柚’[Citrusgrandis(L.) Osbeck. cv. ‘Duweiwendan’]屬福建省莆田市地方柚類良種，該品種以肉質細嫩而著名[1]，但與其他無籽文旦柚品系(C.grandiscv. Seedless-Wendan)一樣具有果實頂部開裂的遺傳缺陷[2]，其常年裂果率在35%左右，嚴重時高達50%以上[3].1987年吳智仁等[4]首次報道‘度尾蜜柚’果實裂頂的問題以來，許多研究人員為攻克這一頑疾進行過不懈努力，迄今在生產中雖可通過異花授粉來克服裂果，但同時存在無籽優良特性喪失及品質變異的問題，受消費者排斥，難以推廣應用[5]，因而在無籽文旦柚生產中，裂果現象至今依然十分嚴重.

為了解決無籽文旦柚果實裂頂的問題，研究人員從砧木、水分、礦質營養和激素等方面進行深入分析，但致裂原因并未獲得統一的認可.此外，有部分研究人員發現，無籽文旦柚裂果與果形指數有關，如戴哲保等[6]研究表明：‘楚門文旦柚’高圓類型(果形指數≥1)果實的中心柱發育完全，罕見裂果或不裂果；扁圓類型(果形指數為0.80～0.85)果實的中心柱空隙大，果頂處皮層薄，易裂果.彭廷海等[7]研究顯示：在文旦柚品種群中，果形指數大于0.95時，裂果率一般很低；小于0.95時，裂果比較嚴重，果形指數與裂果率呈線性負相關.筆者于2016—2018年連續3 a對8 660個‘度尾文旦柚’果實進行測試，結果表明，果形指數與裂果率、裂寬指數呈極顯著相關，顯著性概率(P)<1E-16[3].

上述研究結果表明，‘度尾文旦柚’的裂果率與果形指數極為相關.據此，本研究立足于現行生產管理與栽培技術水平，擬利用柚類果樹耐環剝特性及其裂果率與果形指數呈絕對負相關關系，設計通過辨形疏果(疏扁形果、留高形果)控制果形指數來降低裂果率的方法，同時分析覆膜和灌溉對果實品質與裂頂的影響效應，以期實現對‘度尾文旦柚’果實裂頂頑疾的有效防控，為無籽文旦柚產業發展提供亟需的栽培改進技術，亦為相關研究提供借鑒.

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

樣品采集地為莆田市仙游縣‘度尾文旦柚’主產區(N25°18′33″—25°23′01″)，海拔120～300 m，年平均氣溫20.6 ℃，極端最低氣溫-2.3 ℃，年平均降水量1 624 mm，屬亞熱帶季風氣候，土壤主要類型為紅壤.

1.2 試驗設計

1.2.1 秋季環剝對促花和座果影響的調查 于2017年10月(果實采收后)選取10株果樹為試驗組，對植株主干進行環剝處理，環剝寬度2～3 mm；另設10株為對照組，于翌年花后(4月份)進行環剝處理.所選植株樹齡均為9 a.于2018年再選12株樹齡為9 a的植株，每株各取一半數量的主枝進行環剝處理，環剝寬度2～3 mm，另一半主枝不做處理設為對照.所有處理植株均掛牌標示，并按物候期調查成花、坐果和裂果情況.

1.2.2 果形指數發育規律的調查 于2017年6—10月(穩果后至采收前)，定株定果觀察高形果和扁形果各20個，分別于6月10日、7月15日、9月1日、10月5日定果測量果實縱橫徑，分析果形指數的變化.分別于2018年8月5日、9月30日定果測量各類果形指數果實的縱橫徑，獲得有效數據182個，以此分析果實膨大后期果形指數的發育規律.

1.2.3 果形指數對果實品質影響的調查 于2019年選取2株樹齡為15 a的植株，每株選取外觀相近的高形果和扁形果各6個，計24個果，測量果實的縱橫徑、可溶性固形物含量和可滴定酸含量.

1.2.4 覆膜對果實品質影響的調查 于2018年選取30株樹齡為12 a的代表性植株，取10株于7月30日覆膜，10株于8月10日覆膜，10株不覆膜做為對照.于10月10日采果末期，每株取12個果實，測量單果重、果形指數、果皮厚(果實最大橫徑處)、果實裂寬和可溶性固形物含量，研究覆膜對果實品質的影響.

1.2.5 模擬暴雨式降水灌溉對裂果率影響的調查 《2019年仙游縣氣候概況》(仙游縣氣象局)數據表明，2019年7—10月‘度尾文旦柚’主產區的降雨量偏少，特別是9月9日—30日，連續22 d無雨，屬于嚴重干旱等級[8].據此，本研究模擬“久旱逢驟雨”異常氣候，觀察在此氣候條件下，‘度尾文旦柚’果實的裂頂情況.選取2株樹齡為6 a的幼樹、2株樹齡為36 a的老樹做為試驗株，于9月30日至10月2日連續灌溉3 d，幼樹灌溉量為2 400 L·株-1(冠幅3.2 m，相當于3 d降雨300 mm)，老樹灌溉量為4 800 L·株-1(冠幅5.5 m，相當于3 d降雨200 mm)，分別為解旱需水量(3 d降雨30 mm[9])的10倍和6.7倍；選取2株樹齡為18 a的適齡樹做為對照株，不做處理.果園土壤為丘陵紅壤，株行距5 m×6 m，試驗期間無降雨.在灌溉前收集裂果并計數，灌溉后10 d全株收集裂果并計數.

1.2.6 辨形疏果綜合改良技術的中試 2018年于度尾鎮選取5個分屬不同生產管理者的果園，果園面積≥10 hm2，樹齡10～15 a，每個果園試驗組和對照組各選60株，試驗株于同年10月進行環剝，并于翌年6月下旬至7月下旬進行辨形疏果，疏果對象為果形指數≤0.8[10]的果實；對照株按當地‘度尾文旦柚’的傳統管理方法，于翌年4月下旬進行環剝，未進行疏果.果實采收期間每果園隨機選取試驗組和對照組各6株，每株采果≥50個，記錄產量等級[11]，測量單果重、果形指數、裂寬和可溶性固形物含量(每株測15個)，實測果實共計2 988個，其中，果實可溶性固形物含量測試917個果.

1.3 數據處理

試驗數據采用Excel和SAS 8.1軟件進行統計學分析.

2 結果與分析

2.1 辨形疏果降低裂果率的有效性

2.1.1 秋季環剝對促花和坐果的影響 表1顯示，秋季環剝可極顯著提高‘度尾文旦柚’的花量.2018年的花量較對照提高200%以上，且第2次生理落果后的坐果量較對照提高39.6%(χ2=12.44，P=0.000 4)，差異極顯著；采收期間的裂果率較對照提高0.9%(χ2=0.157 0，P=0.691 9)，但差異不顯著.可見，秋季環剝在提高植株掛果量的同時并不會造成裂果率的大幅度提高，可為后期的疏果提供充足的果量.表1還顯示：2017年繁花植株的裂果率和裂寬指數(以12 mm為裂寬上限[12])較對照寡花均顯著下降；2018年繁花的裂果率和裂寬指數較對照寡花雖亦呈下降趨勢，但差異均未達顯著水平.可見，環剝是否能降低裂果率猶未可知，但可證實采后環剝對裂果無不良影響.因此，改花后環剝為秋季環剝，可實現促花提高坐果量，滿足辨形疏果所需的坐果基數，尤其遇結果小年更顯著.

表1 秋季環剝處理對‘度尾文旦柚’裂果的影響Table 1 Effect of autumn girdling on the cracking of ‘Duweiwendan’ pomelo

2.1.2 果形指數的發育規律 表2顯示，穩果(6月上旬)后，‘度尾文旦柚’高形果在膨大前期的果形指數變化不顯著，而在膨大后期，果形指數顯著下降，此時正值裂果初現期(8月上旬)，與文獻[13]的描述相符，但總體果形指數的變化僅為0.04，即高形果在果實膨大后期總體果形仍保持為高形果.扁形果在穩果后，果形指數變化不顯著，基本維持原形.為進一步研究果形指數后期發育規律，于2018年再次跟蹤測量果形指數，果形指數處于0.77～1.13的果實有182個，回歸模擬果實膨大后期至采收期果形指數(FSI)的變化：△FSI=FSI2-FSI1=0.105 1-0.124 8×FSI1(F=6.22、P=0.014 5).式中，FSI1:果實膨大后期的果形指數；FSI2：采收期的果形指數.

表2 ‘度尾文旦柚’果形指數發育規律成對比較(2017年)1)Table 2 Paired comparative analysis on the FSI pattern of ‘Duweiwendan’ pomelo in 2017

線性模擬方程斜率K=0.124 8?1，表明初始高形果橫向生長的趨勢顯著大于扁形果，即“高果趨扁、低果不變”.據此，“留高棄扁”的辨形疏果原則無風險.推薦疏果時期由6月初穩果后至7月底(約50 d)，供田間疏果作業的時間充裕.為減少樹體營養消耗，建議“大年早疏、小年遲疏”，同時配套矮化修剪.

2.1.3 果形指數對果實品質的影響 表3顯示，‘度尾文旦柚’單果重和植株對果實可溶性固形物含量影響的顯著性概率分別<0.1、<0.000 1，但對可滴定酸含量和固酸比未見顯著影響(P>0.161 8).據此，對不同果形果實可溶性固形物含量的差異采用協方差分析，而對可滴定酸含量和固酸比差異采用方差分析.結果表明：果形差異對可溶性固形物含量的影響不顯著，而對可滴定酸含量和固酸比的影響極顯著(P≤0.000 6).高形果的可滴定酸含量較扁形果約低0.1%，固酸比則約高1.1.F判斷顯示，兩指標差異主要源于可滴定酸含量的差異，表明在相同植株和同等單果重的條件下，高形果的品質優于扁形果，疏除扁形果不僅可降低裂果率，還可提升果實品質.

表3 ‘度尾文旦柚’果形指數對果實品質的影響(2019年)1)Table 3 Effect of FSI on the quality of ‘Duweiwendan’ pomelo in 2019

2.2 裂果率與水濕條件的關系

2.2.1 成熟前期覆膜對果實品質的影響 表4顯示：‘度尾文旦柚’果實成熟前期覆膜對果實可溶性固形物含量的影響極顯著(P<0.000 1)，可溶性固形物含量較未覆膜的對照約增加0.5%；提前60 d覆膜的可溶性固形物含量較提前50 d覆膜的差異不顯著；提前60 d覆膜的單果重較提前50 d覆膜的顯著增加，但兩組覆膜結果均與對照的差異不顯著.經分析，在兩次覆膜的10 d內降雨27.6 mm，相較同期平均的降雨量(88.2 mm)距平-68.7%，顯著偏少；8月10日覆膜至果實采收前降雨608.2 mm，相較同期平均的降雨量(374.4 mm)距平62.4%，顯著偏多.可見，相較7月30日覆膜處理和對照組，8月10日覆膜處理的水濕條件最差，導致單果重下降.此外，成熟前期是否覆膜對裂果率、果形指數、果皮厚和裂寬指數的影響均不顯著，表明果園水濕條件對裂果率的影響有限.

表4 覆膜對‘度尾文旦柚’果實品質的影響(2018年)1)Table 4 Effect of plastic film mulching on fruit quality of ‘Duweiwendan’ pomelo in 2018

2.2.2 模擬暴雨式降水灌溉對裂果率的影響 2019年在試驗地遭遇大旱的條件下，連續3 d進行人工模擬暴雨式降水灌溉.表5顯示，無灌溉的對照組植株，其裂果率增加3.75%，灌溉組植株的裂果率與對照的差異不顯著，灌溉組植株總體裂果率由35.9%提高至45.2%，差異達極顯著水平.即便考慮邊緣吸水效應，此結果仍可說明極端降水可顯著加劇‘度尾文旦柚’裂果.此外，仙游縣‘度尾文旦柚’的裂果率為35.5%～39.6%，而對照植株在遭遇大旱條件下的裂果率仍達35.9%(n=623)，結合“2.2.1”的分析結果，表明水分失調并非是導致裂果的主因，控水并不能有效降低裂果率.

表5 采收前模擬暴雨式降水灌溉對‘度尾文旦柚’裂果的影響(2019年)Table 5 Effect of preharvest simulated stormy irrigation on the cracking of ‘Duweiwendan’ pomelo in 2019

2.3 辨形疏果綜合改良技術的中試結果

根據果形指數進行辨形疏果的中試結果(表6)顯示，‘度尾文旦柚’果實的裂寬指數、裂果率與對照組比較分別呈極顯著和顯著下降.在5個試驗果園中有4個果園的裂果率顯著下降(P<0.05)，1個果園未達顯著水平，處理有效率達80%；5個果園的裂寬指數均顯著下降，處理有效率達100%.試驗組的產量等級雖顯著低于對照，但近似同處3級中等產量，且對照的增產部分受裂果影響可視為無效或無價值產量.試驗處理對果實可溶性固形物含量無顯著影響.2016—2018年收集的果實測試數據顯示，果形指數≤0.8的果實占比19.07%，裂果占比67.0%，因而理論上全部疏除果形指數≤0.8的果實，其裂果率可直接降低12.78%，相對裂果率由37.51%下降為30.64%；若人工疏除效率為0.8，裂果率可降低5.5%.實施辨形疏果防裂技術顯著降低裂果率(較對照下降4.28%)，實施有效率為理論預測的77.8%，即2019年試驗產區處于結果小年的情況下，僅憑這項簡單的辨形疏果操作即可實現顯著的增產增收.

表6 辨形疏果綜合改良技術的實施效果Table 6 Effect of comprehensive improvement practices of shape-based fruit thinning

3 討論

基于控制果形指數的文旦柚裂頂綜合防控技術的設計原則，在現行生產栽培技術和不顯著增加成本的條件下，尋求可操作性強且無污染的改良技術，在穩定產量的同時顯著降低裂果率.該項綜合改良技術第一要旨為：改“春季環剝穩果”為“秋季環剝促花”.事實上，在柚類果樹生產中秋季環剝促花多與重修剪配套，而花后環剝穩果多與輕修剪相輔，前者常應用于福建省平和縣‘琯溪蜜柚’產區，后者多應用于仙游縣‘度尾文旦柚’產區，具體選擇屬生產操作習慣，兩類方法變更無困難.但從增加坐果基數的角度上，前者較后者更為穩妥.本研究中試操作中，實際僅增加1次疏果成本，其余維持不變，其邊際成本下降(邊際成本=新增疏果成本/新增正常果實數量)，十分有利于推廣.在2019年為結果小年的背景下，按裂果率評價，中試有效率達77.8%.目前，在無籽文旦柚裂果防治技術尚未完全掌握前，筆者認為辨形疏果技術是降低裂果率最為可行的改良替代技術.

水分失調導致的裂果現象常見于果樹上[14-15]，然而，‘度尾文旦柚’等無籽文旦柚類的裂果現象，與其他由水分失調引起的裂果有著本質區別：其一，無籽文旦柚類具有穩定的裂果形態——果頂開裂，即裂果患部僅局限于果頂，而由水分失調引發的裂隙有縱裂、橫裂、內裂和外裂等多種形態，沒有規律[16-18]；其二，無籽文旦柚類裂果年際間變化率相對穩定(30%～35%)，而由水分失調引發的裂果多屬突發或偶發性的，年際變化率大(0～70%)[3,19-20]；其三，無籽文旦柚類的遺傳譜系清晰，如‘玉環柚’為福建文旦柚實生變異種，1866年引入浙江玉環縣楚門[21]；‘通賢柚’于1929年從福建漳州地區引入四川安岳縣，經實生繁殖變異選育而成[2]；‘思州柚’最早的母本為‘玉環柚’，1987年從浙江省玉環縣引入岑鞏縣[22]等.因而，無籽文旦柚果實裂頂的主因為自身遺傳缺陷，而非受外因主導，這也正是無籽文旦柚果實裂頂難以克服的原因所在.吳智仁等[23]在‘度尾文旦柚’防裂試驗(4 a試驗)中，于植株樹冠下覆蓋稻草，干旱時及時灌水，都不能有效克服裂果，以此說明水分與裂果的關系并不密切，這與本研究采用覆膜和模擬暴雨式降水灌溉所獲結果一致.本研究中，鑒于果形指數在穩果后已基本確定，不僅方便辨形疏果操作，還可于穩果后將果形指數做為裂果率的預報指標，發布產業預警，最大程度地降低生產損失.

據筆者3 a跟蹤觀察，‘度尾文旦柚’花期幼果的初始果形指數基本一致，較高(1.0～1.1)，在第一次生理落果后部分果實的果形指數開始由高向低轉變，至第2次生理落果后果形變化趨于穩定，直至采收期.柚從謝花至第2次生理落果期結束，為果實細胞分裂期，此后果實進入細胞增大期[2].這與筆者觀察的果形指數兩階段的變化基本一致，即果形指數發生變化主要在細胞分裂期.但有研究報道，‘度尾文旦柚’正常自交果實于6月10日至9月20日隨著果實成熟，果形指數逐步下降，有些果實的果形指數最低達到0.7[24]，此結果與本研究結果不同，與文獻[25]的描述亦不符.

曾有文獻報道“針刺法”對解決‘楚門文旦柚’果實裂頂的效果顯著[26]，筆者將此法照搬于‘度尾文旦柚’上，結果卻無效，甚至產生負作用.原因可能是：一，文獻[26]中的試驗品種為‘楚門文旦柚’，它雖與‘度尾文旦柚’的遺傳親緣較近[27-28]，但‘度尾文旦柚’屬小果型柚類，平均單果重0.75 kg，‘楚門文旦柚’屬中果型柚類，平均單果重1.25 kg[21]，且二者的葉片和樹形均有明顯區別；二，文獻[26]的研究中未對果形指數進行甄別，而本研究的目標果實均為果形指數<0.8的扁形果，處理扁形果不僅可驗證“針刺法”的真實效果，還可為田間應用提供瞄靶，以提高工效.“針刺法”在大樹及高位果實上難以操作，存在局限性.

經過對‘度尾文旦柚’裂果問題4 a的研究，筆者認為克服‘度尾文旦柚’的裂果問題可分步實施：近期著重推廣根據果形指數進行辨形疏果的綜合改良技術，提高生產經營效益；中期持續探索研究果形指數的發育成因，提高果形指數，降低裂果率；長期采取芽變選種或其他育種手段，在保持果實風味品質的前提下，改良品種，消除遺傳缺陷.

此外，根據筆者近幾年研究所獲經驗，生產中若需要保果建議使用5～10 mg·L-12，4-對氯苯氧乙酸，禁用易造成粗皮劣質果的赤霉素進行保果.

4 結論

秋季環剝促花能顯著提高‘度尾文旦柚’的掛果量，為根據果形指數進行辨形疏果提供充足的果量.根據裂果率與果形指數呈極顯著負相關及第2次生理落果后果形指數基本定形的規律，通過辨形疏果(疏扁形果、留高形果)可有效降低裂果率，同時還能提升果實品質.果實成熟前40～50 d覆膜，可顯著提高果實可溶性固形物含量.

致謝：仙游縣度尾鎮陳文山農技員為本研究提供相關技術資料并悉心傳授經驗，在此表示衷心的感謝！