櫻桃果實迅速膨大期容易裂果,每年因裂果造成的損失約30%,嚴(yán)重時可達(dá)80%,限制了櫻桃產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。本文講解了國內(nèi)外櫻桃裂果機(jī)理的研究進(jìn)展,從品種特性、果實水分生理、栽培管理、環(huán)境因素等方面分析了櫻桃裂果的原因,提出了相應(yīng)的防治櫻桃裂果的措施。現(xiàn)將詳情介紹如下 :
1影響裂果的因素
櫻桃果實的發(fā)育過程為雙S形模式,包括細(xì)胞分裂、細(xì)胞分裂與相比膨大、細(xì)胞迅速膨大3個階段,第3階段是裂果高發(fā)期。裂果類型可分3種:果頂部半圓形和不規(guī)則龜裂,胴部縱向和橫向龜裂,梗洼部輪狀和星芒狀縱向龜裂。影響裂果的因素主要有以下幾種。
1.1環(huán)境因素
水分:水分過多易誘發(fā)裂果。果皮濕潤易引起果實頂部、梗洼部開裂。露地栽培果皮滯留雨水,果梗處吸水加劇裂果。晝夜溫差較大或夜間溫度過低時,果面上的凝結(jié)水進(jìn)入果實,當(dāng)膨壓大于果皮耐力時便裂果;久旱遇雨果肉細(xì)胞膨壓驟升,表皮脹裂。果實發(fā)育第3階段細(xì)胞迅速膨大期,果內(nèi)壓力增加超過了角質(zhì)層的彈力上限導(dǎo)致開裂。成熟期果實表皮細(xì)胞壁會隨著水分脅迫的加強(qiáng)而加速解體,增加裂果。根系吸水引起果實內(nèi)部膨壓的增加,但對裂果的影響遠(yuǎn)小于果皮濕潤的影響。棚內(nèi)溫度急劇升高或降低導(dǎo)致呼吸強(qiáng)度變化引起果實大量吸水引起裂果。
光與溫度:陽光直射在光滑無毛的果實表面,溫度升高,熱量向果內(nèi)傳遞,果肉細(xì)胞的膨脹速率遠(yuǎn)大于表皮細(xì)胞的膨脹速率,易生裂紋。高溫、日灼使果實表皮組織產(chǎn)生大量自由基,容易引發(fā)細(xì)胞膜氧化潰解,果實向陽面與先著色的部位形成微裂紋。
1.2品種
不同櫻桃品種具有一定的果實性狀,果實性狀與裂果有關(guān)。
第一,果形。果實形狀越偏離規(guī)則球體,果皮所受壓力越大越易裂果,心形、腎形的果實更易裂。
第二,果皮細(xì)胞與酶。櫻桃果實表皮細(xì)胞壁薄、木栓化程度低,裂果敏感性高。細(xì)胞壁薄的品種多發(fā)生細(xì)胞壁的破裂,細(xì)胞壁厚的品種多發(fā)生細(xì)胞間隙的增大。櫻桃果實角質(zhì)層的烷烴濃度和類型差異可能是櫻桃裂果敏感性不同的重要原因。細(xì)胞壁中的果膠酯酶(PE)、多聚半乳糖醛酸酶(PG)裂解細(xì)胞壁的結(jié)構(gòu),纖維素酶(Cx)將纖維素水解成葡萄糖,0-半乳糖苷酶(0-Gal)溶解果膠陰,導(dǎo)致細(xì)胞壁的結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定、果實表皮強(qiáng)度降低,易產(chǎn)生裂果。
第三,成熟期與坐果率。成熟期與雨季一致的品種裂果較重。結(jié)實率高的樹供給每個果實的平均養(yǎng)分相對較少,果實膨脹速率較慢,裂果較少。
第四,可溶性固形物含量。在櫻桃果實成熟過程中,總可溶性糖和總滴定酸量的增加導(dǎo)致組織滲透勢降低,細(xì)胞吸水,開裂敏感性隨著果實的成熟而增加。晝夜溫差較大時可溶性固形物快速增加,細(xì)胞大量吸水,誘發(fā)裂果。
第五,礦質(zhì)元素。果實中鈣、鉀、硼等礦質(zhì)元素的含量與裂果關(guān)系密切。鈣是構(gòu)建細(xì)胞壁的重要成分,是維持和調(diào)節(jié)細(xì)胞功能的重要組分。果實成熟后期,抗裂品種果肉細(xì)胞的Ca2+濃度穩(wěn)步上升19,嚴(yán)重缺鈣時,果實表皮膜結(jié)構(gòu)、細(xì)胞壁穩(wěn)定性降低,果面變糙并伴有嚴(yán)重的開裂和流膠病。過量施用鉀肥會造成細(xì)胞溶質(zhì)勢降低,雨水多時,果實迅速吸收水分,增加裂果。硼含量與裂果率呈負(fù)相關(guān)。
第六,內(nèi)源激素。果實迅速膨大時,生長激素劇增引起果實生長不平衡。過多的赤霉素(GA3)、生長素(IAA)、乙烯(E℃H)和脫落酸(ABA)加速果實表皮的衰老。過早、過多地使用含有生長調(diào)節(jié)劑的農(nóng)藥造成果實表面的氣孔破裂,加重裂果。
第七,抗裂基因。對誘導(dǎo)開裂相關(guān)的基因結(jié)構(gòu)、基因表達(dá)的研究可應(yīng)用在早期選擇耐受基因型上。前人通過數(shù)量性狀基因座定位法(Q℃L)發(fā)現(xiàn)甜櫻桃梗洼部比胴部耐裂;轉(zhuǎn)色期易裂品種果實中膨脹素(EXP)的轉(zhuǎn)錄更高回。裂果性狀可能受多基因控制。
1.3砧木
不同砧木根系的吸水能力不同,合適的砧木是果樹良好生長發(fā)育的前提。遇雨時根系的吸水量與吸收速率遠(yuǎn)小于果實表皮雨水的吸收量和吸收速率,砧木對裂果的影響較小。
2防治裂果措施
2.1選育抗裂品種、選用抗裂砧木
裂果數(shù)量、裂果程度因品種而異,選育抗裂品種是解決櫻桃裂果的根本途徑,尚未發(fā)現(xiàn)能夠完全抗裂的品種。選擇適宜砧木,馬哈利砧木在中國北方應(yīng)用較多,但其不耐澇的特性使其不適用于南方。吉塞拉5、6號砧木在粘性土地表現(xiàn)良好,能有效降低裂果率。
2.2適宜的栽培管理
一是控制成熟期果實濕潤度。北方通過溫室栽培穩(wěn)定空氣濕度與土壤含水量以減少裂果。在多雨的南方必須起高壟結(jié)合避雨設(shè)施,定植第3年即可扣棚覆膜(只在頂部覆膜)。保持“土濕氣干”,減少裂果。
果實轉(zhuǎn)色后盡量不澆水,保持土壤水分穩(wěn)定,需灌水時則少量多次、禁止漫灌,待地面干燥后把土埂的土均勻回填,膜下滴灌、放風(fēng)、放生石灰塊等措施也可降濕。雨后突晴、棚溫驟升時,迅速應(yīng)用遮陽網(wǎng)可有效防止棚溫快速升高導(dǎo)致的大量裂果。及時關(guān)注天氣信息,連續(xù)陰雨天到來之前采收八成熟以上的果實。人工補(bǔ)光可以提高棚內(nèi)空氣溫度、降低濕度,有利于果實的穩(wěn)定生長;樹冠下鋪設(shè)反光膜增加光照也可減少裂果。
二是科學(xué)施肥。施用完全腐熟的農(nóng)家肥,若用未完全腐熟的農(nóng)家肥不但不能提高土壤肥力,還會釀熱燒根死樹;過量施用鈣、鉀肥,不及時補(bǔ)充中、微量元素會造成土壤的缺鈣與板結(jié)。花期葉面噴施酪蛋白酸鈣能在一定程度上減少裂果。
三是科學(xué)修剪,疏除平行枝、交叉枝,保證樹冠內(nèi)膛通風(fēng)透光,平衡營養(yǎng)生長和生殖生長之間的矛盾。櫻桃果實多分布在樹冠中高部,Y形樹形有利于減少裂果。
四是土壤管理。生草有利于減少害蟲、緩解土壤流失。粘性土壤深翻擴(kuò)穴改土可提高保水性能,增施漚制品可誘導(dǎo)根系向土壤深處生長,減少裂果。
其他方面。選擇適宜的園址是減少裂果最經(jīng)濟(jì)有效的辦法:不受風(fēng)害,地下水位低、排水良好的緩坡裂果少,春季有霜害者則選西北坡,以緩和春季溫度上升速度減少凍害。采果前果噴施GA3可減少裂果的發(fā)生。政府推出降雨指數(shù)保險以促進(jìn)櫻桃產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展。
3結(jié)語
櫻桃裂果的發(fā)生受諸多因素的共同影響,目前距離揭示櫻桃裂果的機(jī)理還有很大的距離。生產(chǎn)上仍是通過阻止雨水接觸果面,噴施鈣鹽等化學(xué)藥品減輕裂果,這些防治技術(shù)存在著防治效果差、農(nóng)藥殘留、果實品質(zhì)下降、費(fèi)用昂貴等問題。雨季裂果仍是目前限制櫻桃商業(yè)種植的主要因素。筆者認(rèn)為解決甜櫻桃裂果須從育種工作做起,找到抗裂品種是從根本上解決櫻桃裂果最有效的措施。
另外,有研究發(fā)現(xiàn)Fe3+的防裂果效果優(yōu)于鈣鹽,對果實表皮氣體的傳導(dǎo)無副作用,但對環(huán)境不好,仍被禁止應(yīng)用在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上,研制新型無毒無害無殘留的防裂產(chǎn)品亦是當(dāng)前研究的重點(diǎn)。