阿克蘇富士蘋果煙富3號化學疏花疏果的效果

馮貝貝,梅 闖,王 磊,,耿文娟,阿孜古麗·衣該木,閆 鵬,王繼勛

(1.新疆農業(yè)科學院園藝作物研究所,烏魯木齊 830091;2.新疆農業(yè)大學園藝學院,烏魯木齊 830052)

0 引 言

【研究意義】蘋果(MaluspumilaMill)屬薔薇科(Rosaceae)梨亞科中的蘋果屬植物。2019～2020年產季我國蘋果產量占世界蘋果產量的54.07%[1]。花果過多會使樹體營養(yǎng)供應與消耗之間發(fā)生矛盾,抑制花芽的形成,導致出現(xiàn)大小年現(xiàn)象[2]。化學疏花疏果可以降低果園生產成本,但在現(xiàn)階段生產中由于對化學疏花疏果的時期、藥劑及使用的濃度缺乏標準的技術支持,會限制化學疏花疏果技術的應用與推廣[3]。【前人研究進展】盧蒙蒙[3]和王來平等[4]采用不同的化學疏除藥劑進行疏花疏果試驗,結果表明施用2次智舒優(yōu)花、智舒優(yōu)果和施用1次智舒優(yōu)花1次智舒優(yōu)果的疏除情況基本一致,且對果實內外品質均無不良影響。單施用智舒優(yōu)花或智舒優(yōu)果對花情、果情的把控要求較高,過早過晚施用都會影響疏除效果,而智舒優(yōu)花與智舒優(yōu)果配合施用則沒有那樣苛刻,且更適用于花期不一致的果園[5]。王安麗等[6]用不同濃度的石硫合劑、乙烯利、甲酸鈣、疏花劑,以人工疏果為對照,結果表明石硫合劑200倍液和150倍液在初果期和盛果期的疏除效果與人工疏果效果最相近,且成本分別為人工疏果的20%左右。正交試驗設計是試驗優(yōu)化的常用方法,可快速找到最優(yōu)的試驗方案、減少試驗次數(shù)、提高工作效率,以達到工藝優(yōu)化[7-8]。劉權等[9]在果樹生產試驗中,認為復因素試驗比單因素試驗更切合實際、更能解決問題,而正交試驗設計滿足。也通過正交設計的試驗方法快速篩選出了伊犁紅星蘋果色素提取的最佳工藝和蘋果矮化自根砧脫毒苗木組培最適擴繁培養(yǎng)基[10-11]。普通試驗設計的試驗次數(shù)會以因素數(shù)為指數(shù)增加,而正交試驗設計可在不影響試驗結果的前提下減少試驗次數(shù)[12]。【本研究切入點】富士蘋樹中心花和邊花開放時間間隔短,不易把控用藥時間,而過早過晚用藥都會影響疏除效果,花情和花期對單施用智舒優(yōu)花或智舒優(yōu)果影響大。前人研究主要對用智舒優(yōu)花、智舒優(yōu)果藥劑分別使用2次試驗。而相關采用正交試驗設計的方法施用1次智舒優(yōu)花和1次智舒優(yōu)果藥劑的施用時間和濃度的試驗,以及施用1次智舒優(yōu)花和1次智舒優(yōu)果對果實品質是否有影響研究較少。【擬解決的關鍵問題】采用正交試驗設計與數(shù)據(jù)分析方法,篩選出適宜阿克蘇富士蘋果煙富3號的疏花疏果藥劑濃度以及使用時間,并對其果實品質進行測定,為果農化學疏花疏果提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材 料

1.1.1 供試蘋果品種

試驗于2021年4月在阿克蘇地區(qū)阿克蘇市依干其鄉(xiāng)14大隊(N 41°10′,E 80°15′)進行。供試品種為17 a富士煙富3號,砧木為八棱海棠,株行距4 m×5 m。

1.1.2 用 具

農用背負式電動噴霧器、電子稱、機械式手動計數(shù)器、日本愛拓水果測糖儀(型號PAL-1)、艾德堡數(shù)顯水果硬度劑(型號GY-4)、游標卡尺、試驗紙、游標卡尺等。

1.1.3 供試藥劑

疏花劑:智舒優(yōu)花,江蘇常隆化工有限公司生產,有效成分含量:85%,劑型:可濕性粉劑。

疏果劑:智舒優(yōu)果,江蘇常隆化工有限公司生產,有效成分含量:85%,劑型:可濕性粉劑。

1.2 方 法

1.2.1 試驗設計

煙富3號化學疏花疏果采用L9(34)正交表進行正交設計,設計9個處理。其中A為中心花開放程度,B為果實直徑,C為疏花劑,D為疏果劑。共9個處理,每處理2株樹,每株樹上標記3個大枝,處理前統(tǒng)計各枝條上的總花序數(shù)(大枝上所有花序)、總花朵數(shù)(掛牌枝上所有花朵數(shù))、中心花數(shù)(掛牌枝上所有中心花個數(shù))和邊花數(shù)(掛牌枝上所有邊花數(shù))。根據(jù)不同處理所需要的藥劑量,用電子秤稱取,放入水桶中充分攪拌,后裝入背負式噴霧器中噴施(背負式噴霧器水量150 kg/667m2),單株水量4.5 kg[13]。表1,表2

表1 L9(34)化學疏花疏果正交試驗設計

表2 化學疏花疏果劑的L9(34)正交試驗

1.2.2 坐果情況

生理落果后,調查不同處理的坐果情況,測算花序坐果率(統(tǒng)計掛牌枝上坐果花序數(shù))、花朵坐果率(統(tǒng)計掛牌枝上全部坐果數(shù))、空臺率(統(tǒng)計空臺數(shù):總花序數(shù)-剩余花序數(shù))、疏除率(剩余花朵數(shù)/總花朵數(shù))、單果和雙果占比(統(tǒng)計單雙果個數(shù)/總花序數(shù));所有處理均不進行人工疏花,在調查統(tǒng)計完坐果率后人工輔助疏果。

1.2.3 果實品質

單果重:每個處理隨機取樣果20個,將每個處理的20個樣果分別用電子秤稱量該果重量并記錄。

果形指數(shù):每個處理隨機取樣果20個,將每個處理的20個樣果分別用游標卡尺量取縱徑和橫徑,用縱徑/橫徑得到果形指數(shù)[14]。果形指數(shù)參考GB/T-10651-2008“鮮蘋果”國家標準、農業(yè)部NY/T439-2001“蘋果外觀等級標準”及ZBB31006-88“出口鮮蘋果專業(yè)標準”,富士蘋果生產分級標準二級以上果要求果形指數(shù)≥0.7,特級果果形指數(shù)>0.7。

可溶性固形物:每個處理隨機取樣果20個,在每個樣果上均勻取3個點,在既不靠近果皮也不靠近果核的位置取大小相同的3塊果肉,混合打碎過濾汁液,用日本愛拓水果測糖儀(型號PAL-1)測量,并重復。

硬度:每個處理隨機取樣果20個,每個樣果上均勻的取3個點,在每個點上用小刀削去大小約1 cm2、厚度約1 mm的果皮,后用艾德堡數(shù)顯水果硬度劑(型號:GY-4)測得硬度[15]。

著色率:肉眼觀察,估計著色情況。

偏斜率:每個處理隨機取樣果20個,用游標卡尺逐個測量20個樣果的H、R、h、r,(H表示果實大果面高,R表示大果面至果心距離,h表示小果面高,r表示小果面至果心的距離)后計算偏斜率,偏斜率=2 (H×R-h×r)/(H×R+h×r)[16]。

1.3 數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)均采用SPSS 23.0 和WPS Office 統(tǒng)計分析軟件進行正交設計方差分析和數(shù)據(jù)處理。

2 結果與分析

2.1 不同處理對煙富3號果實疏除影響

研究表明,在中心花開放程度不同、果實直徑不同和疏花疏果劑濃度不同的情況下,疏除率與單雙果率均存在差異。處理F2的空臺率、疏除率和單雙果率最高分別為46.00%、46.00%、88.00%,處理F2和處理F9的雙果以上比率最低分別為11.67%、13.17%。在(P<0.05)標準水平下處理F2、F7、F8與照組CK疏除率存在顯著性差異,在(P<0.05)標準水平下處理F2、F4、F9的單果率與對照組CK存在顯著性差異,在(P<0.05)標準水平下處理F2、F4、F9的雙果以上比率與對照組CK存在顯著性差異。表3

表3 不同化學疏花疏果劑下煙富3號坐果率變化

2.2 不同處理對煙富3號果實品質的影響

2.2.1 不同處理對煙富3號單果重的影響

研究表明,不同處理單果重在219.75～260.7 g,處理F4的單果重最大為260.70 g,處理F6單果重最小為219.75 g,兩處理相差40.95 g。對照組CK單果重為245.21 g,9個處理與對照組CK在(P<0.05)標準水平下無顯著性差異。圖1

圖1 不同處理下果實單果重變化

2.2.2 不同處理對煙富3號果形指數(shù)的影響

研究表明,果形指數(shù)在0.35～0.84,對照組CK果形指數(shù)為0.83,處理F2～F9均達二級標準,處理F1對果實果形指數(shù)影響大。處理F1、F2、F6與對照組CK在(P<0.05)水平下存在顯著性差異,分別與對照組CK相差0.48、0.04、0.05。圖2

圖2 不同處理下果形指數(shù)變化

2.2.3 不同處理對煙富3號可溶性固形物的影響

研究表明,9個處理可溶性固形物在11.88%～13.94%,對照組CK的可溶性固形物為12.61%,處理F1、F2、F4、F7、F9與對照CK在(P<0.05)水平下存在顯著性差異,其中只有處理F4的可溶性固形物小于對照組CK的可溶性固形物,相差0.73%,其他處理可溶性固形物都較接近。圖3

圖3 不同處理下可溶性固形物變化

2.2.4 不同處理對煙富3號硬度的影響

研究表明,果實硬度在7.37～8.16 kg/cm2,對照組CK的果實硬度為7.50 kg/cm2,且處理F7處理F9與對照組CK在(P<0.05)標準水平下存在顯著性差異,處理F7與處理F9分別比對照組CK的果實硬度高0.63和0.49 kg/cm2,其他處理果實硬度無明顯變化。圖4

圖4 不同處理下果實硬度變化

2.2.5 不同處理對煙富3號著色率的影響

研究表明,果實著色率在93.1%～96.7%,對照組CK果實著色率為93.1%,9組處理與對照組CK比較著色率均有提高,處理F2、處理F3、處理F5、處理F6與對照組CK在(P<0.05)標準水平下存在顯著性差異,分別提高3.6%、2.5%、3.2%、3.4%。圖5,圖6

圖5 不同處理下果實著色率變化

注:A為著色率在95%～100%的富士蘋果;B為著色率在90%～94%的富士蘋果;C為著色率在80%～89%的富士蘋果;D為著色率在30%～40%的富士蘋果

2.2.6 不同處理對煙富3號偏斜率的影響

研究表明,果實偏斜率在16.2%～25.5%,處理F5的果實偏斜率最小為16.2%,處理F3的果實偏斜率最大為25.5%,但9組處理與對照組CK在(P<0.05)標準水平下無顯著性差異。圖7

圖7 不同處理下果實偏斜率變化

2.3 化學疏花疏果對煙富3號經濟效益影響

研究表明,人工疏花疏果每667 m2需要人工5.5個,化學藥劑疏花疏果后需2個人工輔助疏花疏果。不使用化學藥劑疏花疏果,單用人工疏花疏果的費用為1 100元/667 m2,使用化學疏花疏果劑后用人工輔助疏花疏果的費用在450～650元/667m2,處理F3最低為497.38元/667m2,處理F1、F6、F8較高,分別為625.38、612.08和604.08元/667 m2,各處理節(jié)約成本均在40%以上。表4

表4 煙富3號化學疏花疏果的用工及費用

3 討 論

3.1 正交試驗設計與方差

方差分析法與折算極差法和同水平和的極差三者相比,方差分析法的準確性最高[17]。利用正交試驗方案可以提高試驗效率,準確掌握效應的趨勢規(guī)律[18]。當觀測結果變量為定量變量時,常選用“單因素方差分析”使用單因素方差分析的前提是全部數(shù)據(jù)中任意兩個數(shù)據(jù)必須是相互獨立的、各因素水平的各組數(shù)據(jù)必須服從正態(tài)分布、定量資料中每個因素所有水平組的總體方差需進行方差齊性檢驗[19]。有關果樹方面的研究一般復因素試驗研究居多,采用普通的試驗方法和數(shù)據(jù)處理方法會因工作量大而難以進行或無法進行,而正交試驗設計和方差分析法會在大幅度減少試驗工作量的同時能保證試驗結果的準確性。試驗為3水平4因素試驗,采用L9(34)正交設計試驗只需要9次即可完成試驗。

3.2 化學疏花疏果劑的疏除

智舒優(yōu)花對富士蘋果的疏花效果較為理想,單雙果率之和可達到85%以上[20]。聶佩顯等[21]在威海金蘋果上用智舒優(yōu)花制劑疏果,在盛花期施用150倍和200倍智舒優(yōu)花制劑有較好的疏除效果,150倍液處理對果實品質作用好。張秀美等[22]用4種不同的疏花劑對岳帥進行疏花,結果表明45%晶體石硫合劑100倍液疏除效果最為明顯,0.3 g/L 6-BA疏除效果較好,植物油40 g/L的疏除效果也較好。Elfving等[23]研究發(fā)現(xiàn),6-BA對蘋果樹的疏除效果明顯,會增加果實的單果重和第2年的花量。薛曉敏等[24]用4年生王林蘋果試驗,結果為石硫合劑75倍液和疏花劑一號疏除效果最佳。趙政陽[25]認為,確定果樹單位面積內適宜的產量時,要在確保果實品質的前提下,協(xié)調好優(yōu)質、穩(wěn)產、效益三者的關系。水肥條件好的果園可控制產量在37.5～45.0 t/hm2,還需在根據(jù)品種、果實大小、特性而定。富士果樹需根據(jù)樹勢留果保持在18.0×104～22.5×104個/hm2。試驗結果顯示,不同處理組合的疏除率均達到了25%以上,單雙果率均在50%以上,處理F2的空臺率、疏除率和單雙果率最高分別為46.00%、46.00%、88.00%,處理F2和處理F9的雙果以上比率最低分別為11.67%、13.17%,處理F2(中心花開放25%、果實直徑8～10 mm、疏花劑200倍、疏果劑400倍)疏除效果最佳,處理F9(中心花開放75%、果實直徑11～12 mm、疏花劑200倍、疏果劑300倍)疏除效果次之。

3.3 化學疏花疏果劑對果實品質影響

薛曉敏等[13]以16年生紅富士為試驗材料進行研究,研究表明,萘乙酸能促進果實發(fā)育;乙烯利會降低果實單果重、BA對單果重則為高濃度促進低濃度抑制;石硫合劑、萘乙酸、乙烯利、BA四種藥劑對果型均無不良影響,且部分處理還使果型指數(shù)變大;高濃度萘乙酸和BA會降低著色和光潔度。孟玉平等[26]認為,經過各種鈣化合物處理的果樹果實的生長速度與對照組相比無明顯差異,采收期果實的單果重、硬度、可溶性固性物、蘋果的糖酸含量和著色情況也無明顯差異,進而認為使用鈣化合物疏花對果實生長和果實品質均無不良影響。里程輝等[27]通過試驗認為有機鈣制劑200倍液降低了岳帥蘋果的單果重;Amidthin 40 mg/L降低了果實的硬度;石硫合劑、高濃度西維因、高濃度6-BA會降低果實的可溶性固性物;大多處理都會影響岳帥蘋果的著色,降低其外在品質。張秀美等[22]認為石硫合劑、乙烯利、6-BA、植物油處理后,果型指數(shù)均有提高、可溶性固性物含量變化不大,植物油30 g/L處理單果重最佳。薛曉敏等[28]在對紅將軍蘋果試驗后,結果為45%結晶石硫合劑100倍液和10 g/L有機鈣制劑的疏除效果好,對果實品質影響不大,且此試驗結果與孟玉平等[26]的鈣化合物對蘋果疏花疏果的效應的結果相似。董鑫[29]以長富2號為試材,選用萘乙酸(10 mg/L)、芐氨基嘌呤(200 mg/L)、乙烯利(500 mg/L)3個處理,得到試驗結果為乙烯利疏花效果好,萘乙酸單果坐果率好,而芐氨基嘌呤綜合效果最好。此次試驗結果為除處理F1外,其它處理對果實品質均無不良影響,處理F1對其果形指數(shù)影響較大。

3.4 化學疏花疏果經濟效益

化學疏花疏果是果園省力配套設施的一部分,具有節(jié)約勞動力、節(jié)省時間、成本低、操作迅速等特點[30]。化學疏花疏果可以有效的提高果園的生產效率,降低生產成本,削弱果樹大小年現(xiàn)象[31]。高人工成本是果農利潤下滑的原因之一[32]。而果園用工主要集中在果樹人工疏花疏果,不斷探索代替人工疏花疏果的辦法是降低果園生產成本的有效辦法。化學疏花疏果較人工相比較迅速、高效,也是果園疏花疏果發(fā)展的方向。此果園單采用人工疏花疏果需5.5個人工、費用達1 100元/667 m2,而使用化學疏花疏果劑后人工配合疏花疏果只需2個人工、費用為450～650元/667m2,可降低疏果成本40%以上,此次試驗為小區(qū)試驗,對于大面積果園的應用需要進一步的研究。

4 結 論

不同處理組合的疏除率均達到了25%以上、單雙果率均在50%以上、處理F2的空臺率和疏除率最高為46%、處理F9的單果率最高為58.83%,處理F1果形指數(shù)與對照相差較大,純人工疏果費用達1 100元/667m2、使用化學疏除劑后費用為450～650元/667m2。處理F2疏除效果最佳,其次為處理F9,除處理F1外其它處理對果實品質均無不良影響,疏花疏果成本及用工量都有明顯下降,噴施化學疏花疏果劑后用人工輔助疏花疏果較純人工疏花疏果成本可降低40%以上。