青海產(chǎn)區(qū)主要枸杞品種果實發(fā)育規(guī)律及采摘力學(xué)的比較

摘 要：【目的】篩選適合青海產(chǎn)區(qū)種植和機(jī)械化采收的優(yōu)良枸杞品種，為采摘機(jī)的研制提供參考。【方法】以寧杞1 號、寧杞5 號、寧杞7 號和青杞1 號作為試驗材料，于不同發(fā)育時期調(diào)查其果實橫縱徑、鮮果百粒質(zhì)量和投影面積，測定青果期和熟果期的果柄結(jié)合力、果梗結(jié)合力及橫縱徑抗壓指數(shù)，分析枸杞果實形態(tài)指標(biāo)動態(tài)發(fā)育與采摘力學(xué)指標(biāo)的相關(guān)性，明確影響采摘力學(xué)指標(biāo)的關(guān)鍵形態(tài)因子。【結(jié)果】不同品種枸杞的果實橫縱徑、鮮果百粒質(zhì)量和投影面積均呈“S”形增長，花后4 ～ 8 d 和28 ～ 36 d 生長迅速，花后8 ～ 28 d 及36 ～ 40 d（熟果期）生長緩慢。成熟后，寧杞7 號果實橫徑、鮮果百粒質(zhì)量、投影面積顯著高于其他品種。不同品種枸杞的青果果柄結(jié)合力均顯著高于熟果，兩者90% 區(qū)間無重合；青果期，寧杞5 號果柄結(jié)合力顯著低于其他品種，其余品種間無顯著差異；熟果期，不同品種果柄結(jié)合力無顯著差異。枸杞青果果梗結(jié)合力與熟果果梗結(jié)合力90%區(qū)間存在重合，除寧杞7 號外，不同枸杞品種青果果梗結(jié)合力顯著低于熟果；寧杞5 號青果和熟果果柄結(jié)合力均顯著低于其他品種，其余品種無顯著差異。寧杞7 號橫徑抗壓指數(shù)顯著高于其他品種，但縱徑抗壓指數(shù)與其他品種差異不顯著。枸杞果實的果柄結(jié)合力與果實橫縱徑、投影面積和鮮果百粒質(zhì)量顯著負(fù)相關(guān)，橫徑抗壓指數(shù)與果實橫徑、鮮果百粒質(zhì)量顯著正相關(guān)。【結(jié)論】4 個枸杞品種中寧杞7 號果實形態(tài)及采摘性狀優(yōu)于其他品種，是適于青海產(chǎn)區(qū)種植和便于機(jī)械化采收的優(yōu)良枸杞品種。

關(guān)鍵詞：寧夏枸杞；果實發(fā)育；果柄結(jié)合力；果梗結(jié)合力；抗壓指數(shù)

中圖分類號：S663.9 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1003—8981（2024）02—0293—09

寧夏枸杞Lycium barbarum 干燥果實枸杞子具有滋肝補(bǔ)腎、益精明目等功效[1-4]，是我國大眾常用的藥食同源中藥材[5]，出口量穩(wěn)居中藥材前3位[6-7]。近年來，隨著國內(nèi)外枸杞子需求量的增加，枸杞種植面積不斷擴(kuò)大，2022 年全國枸杞種植面積約1.2×105 hm2，主要分布于寧夏、青海、甘肅、新疆等省區(qū)[8]。2021 年，青海枸杞種植面積達(dá)4.9×105 hm2，約占全國種植面積的41.11%，成為我國種植面積最大的地區(qū)，種植區(qū)域主要分布于柴達(dá)木盆地，主栽品種有寧杞1 號、寧杞5 號和寧杞7 號等。

枸杞果實為小漿果，成熟后果實柔軟多汁，果皮薄脆，易破損[9]。為避免掛枝腐爛，在熟果期應(yīng)及時采收。然而，枸杞為無限花序植物，青果和熟果同時存在[10]，果實成熟期不一致，目前，枸杞機(jī)械化采收運(yùn)用程度不高，進(jìn)行機(jī)械化采收時常造成青果誤采和熟果破損，成為枸杞機(jī)械化采收裝置研發(fā)和推廣面臨的重要難題[11-12]。目前，枸杞采摘機(jī)的機(jī)型主要有振動式、梳刷式、剪切式、氣動式[13]，其中振動式采摘機(jī)是熱點研究機(jī)型，其借助高頻振動將枸杞果實搖落[14]。相較于人工采摘，振動式采摘機(jī)具有成本低和效率高的優(yōu)勢[15]，但由于其振動頻率范圍過廣，常造成青果誤采、葉片和花蕾脫落。

枸杞采摘時所需的振動頻率與果梗結(jié)合力、果柄結(jié)合力密切相關(guān)。就用于制干的枸杞來說，在使用振動式采摘機(jī)采收時，只有振動產(chǎn)生的慣性力大于熟果果柄結(jié)合力，小于青果果柄結(jié)合力，才能使熟果果柄與果實分離，且不造成青果誤采[16]。對于鮮食的枸杞，要避免果柄與果實分離，以延長保存時間，因此振動產(chǎn)生的慣性力大于熟果果梗結(jié)合力，小于青果果梗結(jié)合力，方能使熟果果柄與枝條分離，同時避免青果誤采[17]。

目前，已有部分關(guān)于枸杞果實采摘力學(xué)的研究報道。研究結(jié)果顯示，枸杞青果的果柄結(jié)合力高于熟果，隨著果實的發(fā)育，果柄結(jié)合力呈現(xiàn)先增加后降低的趨勢。果實未成熟時，果柄結(jié)合力隨著果實發(fā)育逐漸增大；成熟后，果柄結(jié)合力逐漸下降[18]。熟果的質(zhì)量對果梗結(jié)合力無顯著影響[19]。然而，相關(guān)研究均在寧夏產(chǎn)區(qū)開展。由于枸杞的生長發(fā)育存在地域性差異，不同產(chǎn)區(qū)的氣候、土壤等環(huán)境因素不同，枸杞果實發(fā)育特征等存在明顯差異[20-22]。目前，青海產(chǎn)區(qū)已成為我國最大的枸杞產(chǎn)區(qū)，在保障我國枸杞藥材供應(yīng)中發(fā)揮著重要作用。針對該產(chǎn)區(qū)開展不同品種枸杞果實發(fā)育規(guī)律及采摘力學(xué)要素研究，對在青海產(chǎn)區(qū)實現(xiàn)枸杞機(jī)械化采收，降低采收成本具有重要意義。

本研究中以柴達(dá)木盆地3 個主栽品種寧杞1號、寧杞5 號、寧杞7 號和青海大學(xué)農(nóng)林科學(xué)院（原青海省農(nóng)林科學(xué)院）等單位選育的青杞1 號為研究對象，研究不同時期果實的發(fā)育規(guī)律，以及青果、熟果的采摘力學(xué)差異，篩選適合青海產(chǎn)區(qū)機(jī)械化采收的優(yōu)良枸杞品種，旨在為枸杞機(jī)械化采收設(shè)備的研制及優(yōu)良品種的推廣提供參考。