无核柑橘保果技术研究进展
Progress in Fruit Preservation Technology of Seedless Citrus
DOI: 10.12677/BR.2023.121002, PDF, HTML, XML, 下载: 174  浏览: 302  科研立项经费支持
作者: 袁 洁:广西师范大学生命科学学院,广西 桂林;广西特色作物研究院,广西 桂林;区善汉, 刘冰浩:广西特色作物研究院,广西 桂林
关键词: 柑橘无核柑橘环境因素保果技术研究进展Citrus Seedless Citrus Environmental Factors Fruit Preservation Technology Research Progress
摘要: 本文以无核柑橘保果难、保果技术有待进一步研究与创新为出发点,从光照、水分、温度等自然环境因素及砧木、生长调节剂、修剪、施肥管理等栽培管理技术等方面,综述了提高无核柑橘坐果率的影响因素与主要保果技术的研究进展,对无核柑橘品种保果技术的研究方向与重点提出了展望,旨在为无核柑橘保果技术的创新研究与应用提供借鉴。
Abstract: This paper takes the further research and innovation of fruit preservation technology of seedless citrus, starting from the natural environmental factors such as light, water, temperature and the cultivation management techniques such as rootstock, growth regulator, pruning and fertilization management, summarizes the influencing factors of improving seedless citrus sitting rate and the research progress of the main fruit preservation technology. The research direction and focus of the fruit-preserving technology are proposed to provide reference for the innovative research and application of the seedless citrus varieties.
文章引用:袁洁, 区善汉, 刘冰浩. 无核柑橘保果技术研究进展[J]. 植物学研究, 2023, 12(1): 8-13. https://doi.org/10.12677/BR.2023.121002

1. 引言

柑橘是全球第一大类果品,也是中国南部地区栽培面积最大、年产量最高的水果之一 [1],距今已有4000多年的栽培历史 [2]。2008年,我国柑橘种植面积190.08万hm2,超过苹果的种植面积,成为我国排名第一果品,我国柑橘产量成为世界第一 [3];2020年,我国柑橘种植面积287.92万hm2,产量4406.31万t [4],其中产量达到1万t以上的品种67个、10万t以上的品种30个、100万t以上的品种有9个,包括沙糖橘、纽荷尔脐橙、蜜柚类、南丰蜜橘、沙田柚、椪柑、沃柑、温州蜜柑等品种,其中包含多个无核品种 [5]。无核品种在保留了普通柑橘优良特性的同时,单果种子数由10~20粒减少至0~3粒,食用更方便,可食率更高,一直受到全球育种学家和消费者的青睐,因此推广种植柑橘无核品种是国内外柑橘产业的重要任务之一 [6],主栽柑橘无核品种有温州蜜柑、脐橙、无核沃柑、沙糖橘、红肉蜜柚、三红蜜柚、黄金蜜柚和无核椪柑等。但柑橘无核少核品种种植受传统栽培管理的影响,存在种植结构不规范、田间管理不到位、枝梢修剪不合理、保花保果方法单一等问题,出现成年树结果难、坐果率低、大小年结果现象等制约着柑橘发展的技术问题 [7] [8]。因此,重视对光照、水分、温度等自然环境因素的筛选,合理利用生长调节剂,增施有机肥,使砧木选择规范化,修剪合理化,施肥精细化,且在柑橘生理落果期有效减少生理落果,提高坐果率,调控营养生长与生殖生长,将以前仅提高产量的要求转为实现优质高产高效是果农追求的最终目标。本文从光照、水分、温度等自然环境因素及砧木、生长调节剂、修剪、施肥管理等栽培管理技术等方面综述柑橘无核品种保果技术研究的进展,旨在为柑橘无核品种保果技术的创新研究与应用提供借鉴。

2. 无核少核柑橘保果现状

我国地域辽阔,气候类型多样,柑橘无核品种发展前景广阔。多年来,柑橘无核品种如无核沃柑、蜜柚、脐橙等因保果技术不过关,坐果率较低、保果效果不理想,应用激素保果容易造成果皮粗糙、变厚甚至畸形果,严重影响产量、外观质量和经济效益。

3. 影响无核柑橘保果的自然环境因素

3.1. 光照

柑橘是耐阴性较强的短日照植物,适宜的年光照时长1200 h~2200 h。光照是柑橘生长发育必要的条件,光照过强或过弱均会危害树体生长与果实发育。高温强光会使柑橘光合作用产生光抑制,是影响第二次生理落果的主要自然环境因素,同时会影响果实生长发育,产生日灼现象,导致产量和品质下降 [9]。果树进行遮光处理能降低午间光合辐射强度,降低树冠表面温度,增加相对湿度。在第二次生理落果时,高温强光会影响沙糖橘坐果率,一层遮光处理(透光率为55%)比不遮光处理(透光率为100%)的坐果率提高16.44%,说明适度遮光可以提高沙糖橘坐果率 [10]。搭建防虫网棚可以降低棚内的光照强度,与网外光照强度相比,晴天降低40.3%,阴天降低33.5%,雨天降低47.9%,平均光照强度降低39%,但搭建防虫网棚并不适用于所有柑橘品种,如棚内种植沙糖橘株产17.58 kg显著高于棚外种植的9.00 kg;而棚内种植金葵沙糖橘株产仅1.7 kg,极显著低于棚外种植的10.15 kg [11],这与袁纯芬 [12] 的试验结果一致,沙糖橘网室栽培株产量39.27 ± 7.27 kg,露地栽培产量33.63 ± 4.89 kg。地表覆膜处理可改善树冠内膛和下部光照条件,使其多接受12%~14%的反射光,对从江和锦屏2个椪柑试验地进行地表覆膜,果实产量分别为4950 kg/667 m2和1963.5 kg/667 m2,比对照(CK)增产36.4%和3.48%;平均优质果率达88.75%,比CK提高23.9百分点 [13]。9~12月多雨寡照天气,易导致脐橙后期落果增多,富川南部果园落果数比往年增加5%~10%,中、北部果园增加20%左右,产量减少10%左右 [14]。

3.2. 水分

柑橘生长所需年降雨量1000 mm~2000 mm,土壤含水量60%~80%左右,空气湿度70%~80%左右,若空气湿度过高,果树易诱发病虫害;若空气湿度过低,果皮粗糙,囊壁增厚,出汁率降低;若空气湿度低于60%,影响开花授粉,导致坐果率和产量降低 [15]。2015年,3~4月降雨天数25 d,3月上中旬连续16 d阴雨无光照,汶朗蜜柚开花时间延长,其异花授粉于酸柚树,酸柚树花少且花粉萌发开裂严重,导致授粉成功率低,影响坐果率,单株果数30~50个/株,比往年减少45%~60% [16],与区善汉等 [17] 研究结果一致,3月持续降雨,生理落果加重。

3.3. 温度

温度是影响柑橘坐果的重要自然环境因素之一,柑橘生长的适宜温度23℃~30℃,大于10℃年积温4500℃~8500℃。温度低于−6.5℃时果树树干和枝梢会冻伤,温度低于−9℃以下可能会致果树死亡 [18]。脐橙遭受冻害后导致大量落果、产量下降,在一定程度上减产50%左右,部分地区达到60%左右 [19]。室内栽培的温州蜜柑春梢、夏梢和秋梢的坐果率为18.2%、24.7%和18.8%,而露地栽培的坐果率仅有3.0%左右 [20]。5~7月衢州、金华、常山和兰溪4个城市的最高气温与气象产量均呈正相关,其中常山的相关系数为0.957,温度增加可提高气象产量,从而增加柑橘总产量 [21]。异常高温下贮存物质消耗过多导致树体营养失调,细胞膜受损,脱落酸增加,柑橘会发生异常落果 [22]。2014年,宜昌市7月平均温度30.5℃,比往年平均温度高2.3℃,日照时长是往年的123.8%,降雨量是往年的19.6%,导致温州蜜柑园采前异常落果率达100% [23],与叶明儿 [24] 等研究结果一致,温州蜜柑在日均温26.8℃,最高气温35℃,相对湿度64%,生长1 d坐果率1.4%,比CK降低了1倍;生长2 d~5 d,幼果全部脱落。金志凤等 [25] 研究高温干旱天气对温州蜜柑的影响,得出第二次生理落果期内5月31日坐果率12%,6月30日坐果率7%,但7月平均气温高、降雨量少,导致坐果率降低至2%。

4. 影响无核柑橘保果的栽培技术

4.1. 砧木

砧木选择对果树生长、适应性、坐果率和产量有重要作用。曹炎成等 [26] 研究红肉蜜柚在中间砧上高接换种的表现,得出椪柑/枳砧最佳,单株果数45.3个/株,产量5216 kg/667 m2;其次是香抛/枳砧和夏红橘柚/枳砧,单株果数15.8个/株和36.9个/株,产量2311 kg/667 m2和2157 kg/667 m2。纽荷尔脐橙在红橘砧、兴津/红橘砧和夏橙/枳砧挂果数为0,在锦橙/枳砧挂果数56个/株,单株产量12.91 kg;朋娜脐橙在兴津/枳砧、锦橙/枳砧和红橘砧平均挂果数106个/株,平均单株产量18.15 kg,比枳砧、兴津/红橘砧平均产量高353.8%;丰脐脐橙在兴津/枳砧、锦橙/枳砧和红橘砧平均挂果数59个/株,平均单株产量12.0 kg,比兴津/红橘砧产量高285.9% [27]。但目前砧木对无核品种保果影响的研究不多,有待进一步加强。

4.2. 生长调节剂

目前,植物生长调节剂已在各类果树上广泛应用,其对促进植株生长发育、保花保果等方面具有重要调控作用。无核品种坐果率低的原因之一在于幼果中的赤霉素(GA3)、细胞分裂素(CTK)、芸苔素内酯(BR)等促进坐果及幼果发育的内源激素水平过低 [28]。因此,合理补充外源激素可提高坐果率。

对脐橙喷施50 mg/kg GA3,坐果率达50.5%,极显著地高于CK的16.3% [29]。张丹等 [30] 对花量较少的枳砧晚熟杂柑喷施3.3 × 10−5 GA3 + 0.3%尿素 + 0.2%磷酸二氢钾,坐果率为4.56%,比CK提高245%。在一定浓度范围内喷施多效唑(PP333)能显著增加红肉蜜柚的结果数和坐果率,喷施1125 mg/L PP333,单株结果数为21.25 ± 0.85个,坐果率为3.03%,分别比CK提高507.14%和12.64%;而喷施1500 mg/L PP333结果数为3.24 ± 0.63个,坐果率仅1.80% [31]。2018~2019年,在红肉蜜柚第一次生理落果结束后叶面喷施1次2,4-D 12 mg/L + GA3 20 mg/L,结果数分别为45个/株和66.7个/株,坐果率51.33%和21.16%,坐果率分别比CK提高70.2%和313.3% [32]。2017~2018年,刘昔等 [33] 用BR (0.01%可溶性液剂)、苄氨基腺嘌呤(BA,2%可溶液剂)和GA3 (4%可溶液剂)处理罗伯逊脐橙,结果喷施2% BA可溶液剂50.0 mg/kg结果数和坐果率最高,2年坐果率分别为15.68%、11.74%,比CK增加47.37%、98.98%。喷施0.003%丙酰芸苔素内酯水剂,沙糖橘坐果率最高,达到5.79%,比CK高48.5%,单株产量57.5 kg,比CK高45.6% [34]。在温州蜜柑盛花期和第二次生理落果前喷施GA3 30~70 mg/L,坐果率5.9%~9%,比CK提高63.9%~150%;喷施硼砂0.15%~0.25%,坐果率6.6%~8.4%,比CK提高83.3%~133.3% [35]。

4.3. 修剪技术

光照、结果母枝质量直接影响生理落果。修剪是改善通风透光条件、培养结果母枝的必要手段。修剪以冬季、春季为主,夏季和秋季为辅。柑橘每年可抽梢3~4次,分别为春梢、夏梢或晚夏梢、秋梢或晚秋梢,其中脐橙、无核沃柑、温州蜜柑、沙糖橘以秋梢为主要结果母枝,且树冠内外的结果母枝均可能结果,蜜柚类以1年生及以上春梢为主要结果母枝。适当的修剪可促进新梢的萌发,增加结果母枝的数量,提高结果母枝的质量,最终增加花量提高花质。因此,合理的修剪是提高柑橘坐果率的关键措施之一。2019年,对椪柑进行开天窗回缩修剪,产量比CK增加11303 kg/hm2,增产62.8%,2020年产量比CK增加5528 kg/hm2,增产18.8% [36]。南丰蜜橘采用大平剪和机械修剪,秋梢结果母枝在剪口直径0 mm~5 mm,秋梢长度在0 cm~12.5 cm时的坐果量为1.66 ± 0.48个和1.63 ± 1.22个,比剪口直径10 mm~15 mm,长度在0 cm~12.5 cm时增加68%和48%,比剪口直径0 mm~5 mm,长度在12.5 cm~25 cm时增加232%和49.5%,且直径越大,秋梢长度越长,坐果量越低 [37]。

环割或环剥是在第1次生理落果结束时,对树干进行2~3圈环割或环剥1圈,阻止有机物向下运输至根部,确保果树生长发育所需的营养,是增加枝条环割以上部位碳水化合物积累的一种修剪技术。其主要目的是抑制有机物输送,提高坐果率,从而有效保果 [38]。罗祠平等 [39] 在橘柚开花前后和稳果期环割进行保花保果,谢花2/3时喷施400倍CTK + 16% GA3 40~50 mg/kg,2次间隔15 d,可增产20%左右,并提高果实品质。对4株越南青柚进行环割处理 + PP333 2 g处理开花株率达100%,花量41朵,结果9个,坐果率21.9%,CK处理结果均为0 [40]。

4.4. 施肥管理

施肥是影响柑橘产量和品质的重要因素之一 [41]。每1~2年进行一次深翻改土,挖深沟施用有机肥,增加土壤有机质,改善土壤理化性质。合理施肥可使果树从土壤获得更充足的养分,肥料中各种元素均会影响花果质量,如硼肥施用过量会导致叶片提前脱落,出现枯梢现象,施用过少会导致授精率降低,保果困难;钙肥施用过少导致花器受损,影响花量和产量;氮肥不足新梢少,花芽分化质量差,花弱且坐果率低 [28] [42]。在脐橙开花前、谢花后和果实膨大期,每667 m2喷施N2 5 kg + P2O5 18 kg + K2O 30 kg + 0.2%硼酸,共3~4次,产量255 kg/667 m2,比对照增产20.85% [43],添加硼肥的试验组花量和结果数量显著高于其他组,说明施用硼肥有利于脐橙开花结果,改善果实品质,与朱盼盼等 [44] 研究结果一致。在纽荷尔脐橙现蕾期、盛花期、第一次生理落果前期和果实膨大期喷施金橙多液肥1500倍,单株果数39.9个/株,比CK提高69.34%;喷施氨基酸复合肥300倍,单株果数34个/株,比CK提高44.34% [45]。琯溪蜜柚在开花前10天喷施1次高利达1500倍液(生物光合酶微量元素叶面肥),春梢抽梢量489枝/株,结果数219个/株,坐果率61%,比CK坐果率提高40%;在开花前10 d、开花结果期和果实膨大期各喷施1次高利达1500倍液,春梢抽梢量486枝/株,结果数223个/株,坐果率62%,比CK坐果率提高42%,表明在以上各时期喷施叶面肥可加快春梢老熟,提高坐果率 [46]。

5. 展望

目前,针对影响无核柑橘坐果率的自然环境因素、植物生长调节剂、修剪技术、施肥管理等的研究较多,但砧木选择对保果的影响研究相对较少。在水分和施肥管理的影响方面,主要集中于对果实产量的研究与应用,影响坐果率的研究相对较少。沙糖橘、蜜柑、蜜柚和脐橙等品种影响保果因素和技术的研究较多,无核沃柑、无核椪柑和泰国红宝石青柚等品种的保果技术、异常天气影响条件下的保果技术、生长调节剂保果对果面质量的影响及无激素保果技术等方面的研究较少,今后应加强这几方面的研究。

基金项目

广西重点研发计划项目(桂科AB21220031)资助。

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