辨形疏果和水分調(diào)節(jié)對‘度尾文旦柚’果實(shí)裂頂?shù)姆揽匦Ч?/h1>
2021-04-08 04:20王賢達(dá)范國成劉坤泳
王賢達(dá), 范國成, 劉坤泳, 李 健
(1.福建省農(nóng)業(yè)科學(xué)院果樹研究所，福建 福州 350013；2.仙游縣度尾仙溪果業(yè)專業(yè)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(zhì)細(xì)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(shí)頂部開裂的遺傳缺陷[2]，其常年裂果率在35%左右，嚴(yán)重時高達(dá)50%以上[3].1987年吳智仁等[4]首次報道‘度尾蜜柚’果實(shí)裂頂?shù)膯栴}以來，許多研究人員為攻克這一頑疾進(jìn)行過不懈努力，迄今在生產(chǎn)中雖可通過異花授粉來克服裂果，但同時存在無籽優(yōu)良特性喪失及品質(zhì)變異的問題，受消費(fèi)者排斥，難以推廣應(yīng)用[5]，因而在無籽文旦柚生產(chǎn)中，裂果現(xiàn)象至今依然十分嚴(yán)重.
為了解決無籽文旦柚果實(shí)裂頂?shù)膯栴}，研究人員從砧木、水分、礦質(zhì)營養(yǎng)和激素等方面進(jìn)行深入分析，但致裂原因并未獲得統(tǒng)一的認(rèn)可.此外，有部分研究人員發(fā)現(xiàn)，無籽文旦柚裂果與果形指數(shù)有關(guān)，如戴哲保等[6]研究表明：‘楚門文旦柚’高圓類型(果形指數(shù)≥1)果實(shí)的中心柱發(fā)育完全，罕見裂果或不裂果；扁圓類型(果形指數(shù)為0.80～0.85)果實(shí)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(shù)大于0.95時，裂果率一般很低；小于0.95時，裂果比較嚴(yán)重，果形指數(shù)與裂果率呈線性負(fù)相關(guān).筆者于2016—2018年連續(xù)3 a對8 660個‘度尾文旦柚’果實(shí)進(jìn)行測試，結(jié)果表明，果形指數(shù)與裂果率、裂寬指數(shù)呈極顯著相關(guān)，顯著性概率(P)<1E-16[3].
上述研究結(jié)果表明，‘度尾文旦柚’的裂果率與果形指數(shù)極為相關(guān).據(jù)此，本研究立足于現(xiàn)行生產(chǎn)管理與栽培技術(shù)水平，擬利用柚類果樹耐環(huán)剝特性及其裂果率與果形指數(shù)呈絕對負(fù)相關(guān)關(guān)系，設(shè)計(jì)通過辨形疏果(疏扁形果、留高形果)控制果形指數(shù)來降低裂果率的方法，同時分析覆膜和灌溉對果實(shí)品質(zhì)與裂頂?shù)挠绊懶?yīng)，以期實(shí)現(xiàn)對‘度尾文旦柚’果實(shí)裂頂頑疾的有效防控，為無籽文旦柚產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供亟需的栽培改進(jìn)技術(shù)，亦為相關(guān)研究提供借鑒.
1 材料與方法
1.1 試驗(yàn)地概況
樣品采集地為莆田市仙游縣‘度尾文旦柚’主產(chǎn)區(qū)(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(fēng)氣候，土壤主要類型為紅壤.
1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)
1.2.1 秋季環(huán)剝對促花和座果影響的調(diào)查 于2017年10月(果實(shí)采收后)選取10株果樹為試驗(yàn)組，對植株主干進(jìn)行環(huán)剝處理，環(huán)剝寬度2～3 mm；另設(shè)10株為對照組，于翌年花后(4月份)進(jìn)行環(huán)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(shù)量的主枝進(jìn)行環(huán)剝處理，環(huán)剝寬度2～3 mm，另一半主枝不做處理設(shè)為對照.所有處理植株均掛牌標(biāo)示，并按物候期調(diào)查成花、坐果和裂果情況.
1.2.2 果形指數(shù)發(fā)育規(guī)律的調(diào)查 于2017年6—10月(穩(wěn)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(shí)縱橫徑，分析果形指數(shù)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(shù)果實(shí)的縱橫徑，獲得有效數(shù)據(jù)182個，以此分析果實(shí)膨大后期果形指數(shù)的發(fā)育規(guī)律.
1.2.3 果形指數(shù)對果實(shí)品質(zhì)影響的調(diào)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(jì)24個果，測量果實(shí)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(shí)品質(zhì)影響的調(diào)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(shí)，測量單果重、果形指數(shù)、果皮厚(果實(shí)最大橫徑處)、果實(shí)裂寬和可溶性固形物含量，研究覆膜對果實(shí)品質(zhì)的影響.
1.2.5 模擬暴雨式降水灌溉對裂果率影響的調(diào)查 《2019年仙游縣氣候概況》(仙游縣氣象局)數(shù)據(jù)表明，2019年7—10月‘度尾文旦柚’主產(chǎn)區(qū)的降雨量偏少，特別是9月9日—30日，連續(xù)22 d無雨，屬于嚴(yán)重干旱等級[8].據(jù)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(shí)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(yàn)株，于9月30日至10月2日連續(xù)灌溉3 d，幼樹灌溉量為2 400 L·株-1(冠幅3.2 m，相當(dāng)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(dāng)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(yàn)期間無降雨.在灌溉前收集裂果并計(jì)數(shù)，灌溉后10 d全株收集裂果并計(jì)數(shù).
1.2.6 辨形疏果綜合改良技術(shù)的中試 2018年于度尾鎮(zhèn)選取5個分屬不同生產(chǎn)管理者的果園，果園面積≥10 hm2，樹齡10～15 a，每個果園試驗(yàn)組和對照組各選60株，試驗(yàn)株于同年10月進(jìn)行環(huán)剝，并于翌年6月下旬至7月下旬進(jìn)行辨形疏果，疏果對象為果形指數(shù)≤0.8[10]的果實(shí)；對照株按當(dāng)?shù)亍任参牡╄帧膫鹘y(tǒng)管理方法，于翌年4月下旬進(jìn)行環(huán)剝，未進(jìn)行疏果.果實(shí)采收期間每果園隨機(jī)選取試驗(yàn)組和對照組各6株，每株采果≥50個，記錄產(chǎn)量等級[11]，測量單果重、果形指數(shù)、裂寬和可溶性固形物含量(每株測15個)，實(shí)測果實(shí)共計(jì)2 988個，其中，果實(shí)可溶性固形物含量測試917個果.
1.3 數(shù)據(jù)處理
試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Excel和SAS 8.1軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析.
2 結(jié)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(huán)剝對促花和坐果的影響 表1顯示，秋季環(huán)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(huán)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(shù)(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(shù)較對照寡花雖亦呈下降趨勢，但差異均未達(dá)顯著水平.可見，環(huán)剝是否能降低裂果率猶未可知，但可證實(shí)采后環(huán)剝對裂果無不良影響.因此，改花后環(huán)剝?yōu)榍锛经h(huán)剝，可實(shí)現(xiàn)促花提高坐果量，滿足辨形疏果所需的坐果基數(shù)，尤其遇結(jié)果小年更顯著.
表1 秋季環(huán)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(shù)的發(fā)育規(guī)律 表2顯示，穩(wěn)果(6月上旬)后，‘度尾文旦柚’高形果在膨大前期的果形指數(shù)變化不顯著，而在膨大后期，果形指數(shù)顯著下降，此時正值裂果初現(xiàn)期(8月上旬)，與文獻(xiàn)[13]的描述相符，但總體果形指數(shù)的變化僅為0.04，即高形果在果實(shí)膨大后期總體果形仍保持為高形果.扁形果在穩(wěn)果后，果形指數(shù)變化不顯著，基本維持原形.為進(jìn)一步研究果形指數(shù)后期發(fā)育規(guī)律，于2018年再次跟蹤測量果形指數(shù)，果形指數(shù)處于0.77～1.13的果實(shí)有182個，回歸模擬果實(shí)膨大后期至采收期果形指數(shù)(FSI)的變化：△FSI=FSI2-FSI1=0.105 1-0.124 8×FSI1(F=6.22、P=0.014 5).式中，F(xiàn)SI1:果實(shí)膨大后期的果形指數(shù)；FSI2：采收期的果形指數(shù).
表2 ‘度尾文旦柚’果形指數(shù)發(fā)育規(guī)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(jù)此，“留高棄扁”的辨形疏果原則無風(fēng)險.推薦疏果時期由6月初穩(wěn)果后至7月底(約50 d)，供田間疏果作業(yè)的時間充裕.為減少樹體營養(yǎng)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(shù)對果實(shí)品質(zhì)的影響 表3顯示，‘度尾文旦柚’單果重和植株對果實(shí)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(jù)此，對不同果形果實(shí)可溶性固形物含量的差異采用協(xié)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(jié)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(biāo)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(zhì)優(yōu)于扁形果，疏除扁形果不僅可降低裂果率，還可提升果實(shí)品質(zhì).
表3 ‘度尾文旦柚’果形指數(shù)對果實(shí)品質(zhì)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(guān)系
2.2.1 成熟前期覆膜對果實(shí)品質(zhì)的影響 表4顯示：‘度尾文旦柚’果實(shí)成熟前期覆膜對果實(shí)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(jié)果均與對照的差異不顯著.經(jīng)分析，在兩次覆膜的10 d內(nèi)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(shí)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(dǎo)致單果重下降.此外，成熟前期是否覆膜對裂果率、果形指數(shù)、果皮厚和裂寬指數(shù)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(shí)品質(zhì)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(yàn)地遭遇大旱的條件下，連續(xù)3 d進(jìn)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(dá)極顯著水平.即便考慮邊緣吸水效應(yīng)，此結(jié)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(dá)35.9%(n=623)，結(jié)合“2.2.1”的分析結(jié)果，表明水分失調(diào)并非是導(dǎo)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(shù)的中試結(jié)果
根據(jù)果形指數(shù)進(jìn)行辨形疏果的中試結(jié)果(表6)顯示，‘度尾文旦柚’果實(shí)的裂寬指數(shù)、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(yàn)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(dá)顯著水平，處理有效率達(dá)80%；5個果園的裂寬指數(shù)均顯著下降，處理有效率達(dá)100%.試驗(yàn)組的產(chǎn)量等級雖顯著低于對照，但近似同處3級中等產(chǎn)量，且對照的增產(chǎn)部分受裂果影響可視為無效或無價值產(chǎn)量.試驗(yàn)處理對果實(shí)可溶性固形物含量無顯著影響.2016—2018年收集的果實(shí)測試數(shù)據(jù)顯示，果形指數(shù)≤0.8的果實(shí)占比19.07%，裂果占比67.0%，因而理論上全部疏除果形指數(shù)≤0.8的果實(shí)，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(shí)施辨形疏果防裂技術(shù)顯著降低裂果率(較對照下降4.28%)，實(shí)施有效率為理論預(yù)測的77.8%，即2019年試驗(yàn)產(chǎn)區(qū)處于結(jié)果小年的情況下，僅憑這項(xiàng)簡單的辨形疏果操作即可實(shí)現(xiàn)顯著的增產(chǎn)增收.
表6 辨形疏果綜合改良技術(shù)的實(shí)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(shù)的文旦柚裂頂綜合防控技術(shù)的設(shè)計(jì)原則，在現(xiàn)行生產(chǎn)栽培技術(shù)和不顯著增加成本的條件下，尋求可操作性強(qiáng)且無污染的改良技術(shù)，在穩(wěn)定產(chǎn)量的同時顯著降低裂果率.該項(xiàng)綜合改良技術(shù)第一要旨為：改“春季環(huán)剝穩(wěn)果”為“秋季環(huán)剝促花”.事實(shí)上，在柚類果樹生產(chǎn)中秋季環(huán)剝促花多與重修剪配套，而花后環(huán)剝穩(wěn)果多與輕修剪相輔，前者常應(yīng)用于福建省平和縣‘琯溪蜜柚’產(chǎn)區(qū)，后者多應(yīng)用于仙游縣‘度尾文旦柚’產(chǎn)區(qū)，具體選擇屬生產(chǎn)操作習(xí)慣，兩類方法變更無困難.但從增加坐果基數(shù)的角度上，前者較后者更為穩(wěn)妥.本研究中試操作中，實(shí)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(shí)數(shù)量)，十分有利于推廣.在2019年為結(jié)果小年的背景下，按裂果率評價，中試有效率達(dá)77.8%.目前，在無籽文旦柚裂果防治技術(shù)尚未完全掌握前，筆者認(rèn)為辨形疏果技術(shù)是降低裂果率最為可行的改良替代技術(shù).
水分失調(diào)導(dǎo)致的裂果現(xiàn)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(xiàn)象，與其他由水分失調(diào)引起的裂果有著本質(zhì)區(qū)別：其一，無籽文旦柚類具有穩(wěn)定的裂果形態(tài)——果頂開裂，即裂果患部僅局限于果頂，而由水分失調(diào)引發(fā)的裂隙有縱裂、橫裂、內(nèi)裂和外裂等多種形態(tài)，沒有規(guī)律[16-18]；其二，無籽文旦柚類裂果年際間變化率相對穩(wěn)定(30%～35%)，而由水分失調(diào)引發(fā)的裂果多屬突發(fā)或偶發(fā)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(huán)柚’為福建文旦柚實(shí)生變異種，1866年引入浙江玉環(huán)縣楚門[21]；‘通賢柚’于1929年從福建漳州地區(qū)引入四川安岳縣，經(jīng)實(shí)生繁殖變異選育而成[2]；‘思州柚’最早的母本為‘玉環(huán)柚’，1987年從浙江省玉環(huán)縣引入岑鞏縣[22]等.因而，無籽文旦柚果實(shí)裂頂?shù)闹饕驗(yàn)樽陨磉z傳缺陷，而非受外因主導(dǎo)，這也正是無籽文旦柚果實(shí)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(yàn)(4 a試驗(yàn))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(guān)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(jié)果一致.本研究中，鑒于果形指數(shù)在穩(wěn)果后已基本確定，不僅方便辨形疏果操作，還可于穩(wěn)果后將果形指數(shù)做為裂果率的預(yù)報指標(biāo)，發(fā)布產(chǎn)業(yè)預(yù)警，最大程度地降低生產(chǎn)損失.
據(jù)筆者3 a跟蹤觀察，‘度尾文旦柚’花期幼果的初始果形指數(shù)基本一致，較高(1.0～1.1)，在第一次生理落果后部分果實(shí)的果形指數(shù)開始由高向低轉(zhuǎn)變，至第2次生理落果后果形變化趨于穩(wěn)定，直至采收期.柚從謝花至第2次生理落果期結(jié)束，為果實(shí)細(xì)胞分裂期，此后果實(shí)進(jìn)入細(xì)胞增大期[2].這與筆者觀察的果形指數(shù)兩階段的變化基本一致，即果形指數(shù)發(fā)生變化主要在細(xì)胞分裂期.但有研究報道，‘度尾文旦柚’正常自交果實(shí)于6月10日至9月20日隨著果實(shí)成熟，果形指數(shù)逐步下降，有些果實(shí)的果形指數(shù)最低達(dá)到0.7[24]，此結(jié)果與本研究結(jié)果不同，與文獻(xiàn)[25]的描述亦不符.
曾有文獻(xiàn)報道“針刺法”對解決‘楚門文旦柚’果實(shí)裂頂?shù)男Ч@著[26]，筆者將此法照搬于‘度尾文旦柚’上，結(jié)果卻無效，甚至產(chǎn)生負(fù)作用.原因可能是：一，文獻(xiàn)[26]中的試驗(yàn)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(qū)別；二，文獻(xiàn)[26]的研究中未對果形指數(shù)進(jìn)行甄別，而本研究的目標(biāo)果實(shí)均為果形指數(shù)<0.8的扁形果，處理扁形果不僅可驗(yàn)證“針刺法”的真實(shí)效果，還可為田間應(yīng)用提供瞄靶，以提高工效.“針刺法”在大樹及高位果實(shí)上難以操作，存在局限性.
經(jīng)過對‘度尾文旦柚’裂果問題4 a的研究，筆者認(rèn)為克服‘度尾文旦柚’的裂果問題可分步實(shí)施：近期著重推廣根據(jù)果形指數(shù)進(jìn)行辨形疏果的綜合改良技術(shù)，提高生產(chǎn)經(jīng)營效益；中期持續(xù)探索研究果形指數(shù)的發(fā)育成因，提高果形指數(shù)，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(shí)風(fēng)味品質(zhì)的前提下，改良品種，消除遺傳缺陷.
此外，根據(jù)筆者近幾年研究所獲經(jīng)驗(yàn)，生產(chǎn)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(zhì)果的赤霉素進(jìn)行保果.
4 結(jié)論
秋季環(huán)剝促花能顯著提高‘度尾文旦柚’的掛果量，為根據(jù)果形指數(shù)進(jìn)行辨形疏果提供充足的果量.根據(jù)裂果率與果形指數(shù)呈極顯著負(fù)相關(guān)及第2次生理落果后果形指數(shù)基本定形的規(guī)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(shí)品質(zhì).果實(shí)成熟前40～50 d覆膜，可顯著提高果實(shí)可溶性固形物含量.
致謝：仙游縣度尾鎮(zhèn)陳文山農(nóng)技員為本研究提供相關(guān)技術(shù)資料并悉心傳授經(jīng)驗(yàn)，在此表示衷心的感謝！
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王賢達(dá), 范國成, 劉坤泳, 李 健
(1.福建省農(nóng)業(yè)科學(xué)院果樹研究所，福建 福州 350013；2.仙游縣度尾仙溪果業(yè)專業(yè)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(zhì)細(xì)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(shí)頂部開裂的遺傳缺陷[2]，其常年裂果率在35%左右，嚴(yán)重時高達(dá)50%以上[3].1987年吳智仁等[4]首次報道‘度尾蜜柚’果實(shí)裂頂?shù)膯栴}以來，許多研究人員為攻克這一頑疾進(jìn)行過不懈努力，迄今在生產(chǎn)中雖可通過異花授粉來克服裂果，但同時存在無籽優(yōu)良特性喪失及品質(zhì)變異的問題，受消費(fèi)者排斥，難以推廣應(yīng)用[5]，因而在無籽文旦柚生產(chǎn)中，裂果現(xiàn)象至今依然十分嚴(yán)重.
為了解決無籽文旦柚果實(shí)裂頂?shù)膯栴}，研究人員從砧木、水分、礦質(zhì)營養(yǎng)和激素等方面進(jìn)行深入分析，但致裂原因并未獲得統(tǒng)一的認(rèn)可.此外，有部分研究人員發(fā)現(xiàn)，無籽文旦柚裂果與果形指數(shù)有關(guān)，如戴哲保等[6]研究表明：‘楚門文旦柚’高圓類型(果形指數(shù)≥1)果實(shí)的中心柱發(fā)育完全，罕見裂果或不裂果；扁圓類型(果形指數(shù)為0.80～0.85)果實(shí)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(shù)大于0.95時，裂果率一般很低；小于0.95時，裂果比較嚴(yán)重，果形指數(shù)與裂果率呈線性負(fù)相關(guān).筆者于2016—2018年連續(xù)3 a對8 660個‘度尾文旦柚’果實(shí)進(jìn)行測試，結(jié)果表明，果形指數(shù)與裂果率、裂寬指數(shù)呈極顯著相關(guān)，顯著性概率(P)<1E-16[3].
上述研究結(jié)果表明，‘度尾文旦柚’的裂果率與果形指數(shù)極為相關(guān).據(jù)此，本研究立足于現(xiàn)行生產(chǎn)管理與栽培技術(shù)水平，擬利用柚類果樹耐環(huán)剝特性及其裂果率與果形指數(shù)呈絕對負(fù)相關(guān)關(guān)系，設(shè)計(jì)通過辨形疏果(疏扁形果、留高形果)控制果形指數(shù)來降低裂果率的方法，同時分析覆膜和灌溉對果實(shí)品質(zhì)與裂頂?shù)挠绊懶?yīng)，以期實(shí)現(xiàn)對‘度尾文旦柚’果實(shí)裂頂頑疾的有效防控，為無籽文旦柚產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供亟需的栽培改進(jìn)技術(shù)，亦為相關(guān)研究提供借鑒.
1 材料與方法
1.1 試驗(yàn)地概況
樣品采集地為莆田市仙游縣‘度尾文旦柚’主產(chǎn)區(qū)(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(fēng)氣候，土壤主要類型為紅壤.
1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)
1.2.1 秋季環(huán)剝對促花和座果影響的調(diào)查 于2017年10月(果實(shí)采收后)選取10株果樹為試驗(yàn)組，對植株主干進(jìn)行環(huán)剝處理，環(huán)剝寬度2～3 mm；另設(shè)10株為對照組，于翌年花后(4月份)進(jìn)行環(huán)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(shù)量的主枝進(jìn)行環(huán)剝處理，環(huán)剝寬度2～3 mm，另一半主枝不做處理設(shè)為對照.所有處理植株均掛牌標(biāo)示，并按物候期調(diào)查成花、坐果和裂果情況.
1.2.2 果形指數(shù)發(fā)育規(guī)律的調(diào)查 于2017年6—10月(穩(wěn)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(shí)縱橫徑，分析果形指數(shù)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(shù)果實(shí)的縱橫徑，獲得有效數(shù)據(jù)182個，以此分析果實(shí)膨大后期果形指數(shù)的發(fā)育規(guī)律.
1.2.3 果形指數(shù)對果實(shí)品質(zhì)影響的調(diào)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(jì)24個果，測量果實(shí)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(shí)品質(zhì)影響的調(diào)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(shí)，測量單果重、果形指數(shù)、果皮厚(果實(shí)最大橫徑處)、果實(shí)裂寬和可溶性固形物含量，研究覆膜對果實(shí)品質(zhì)的影響.
1.2.5 模擬暴雨式降水灌溉對裂果率影響的調(diào)查 《2019年仙游縣氣候概況》(仙游縣氣象局)數(shù)據(jù)表明，2019年7—10月‘度尾文旦柚’主產(chǎn)區(qū)的降雨量偏少，特別是9月9日—30日，連續(xù)22 d無雨，屬于嚴(yán)重干旱等級[8].據(jù)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(shí)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(yàn)株，于9月30日至10月2日連續(xù)灌溉3 d，幼樹灌溉量為2 400 L·株-1(冠幅3.2 m，相當(dāng)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(dāng)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(yàn)期間無降雨.在灌溉前收集裂果并計(jì)數(shù)，灌溉后10 d全株收集裂果并計(jì)數(shù).
1.2.6 辨形疏果綜合改良技術(shù)的中試 2018年于度尾鎮(zhèn)選取5個分屬不同生產(chǎn)管理者的果園，果園面積≥10 hm2，樹齡10～15 a，每個果園試驗(yàn)組和對照組各選60株，試驗(yàn)株于同年10月進(jìn)行環(huán)剝，并于翌年6月下旬至7月下旬進(jìn)行辨形疏果，疏果對象為果形指數(shù)≤0.8[10]的果實(shí)；對照株按當(dāng)?shù)亍任参牡╄帧膫鹘y(tǒng)管理方法，于翌年4月下旬進(jìn)行環(huán)剝，未進(jìn)行疏果.果實(shí)采收期間每果園隨機(jī)選取試驗(yàn)組和對照組各6株，每株采果≥50個，記錄產(chǎn)量等級[11]，測量單果重、果形指數(shù)、裂寬和可溶性固形物含量(每株測15個)，實(shí)測果實(shí)共計(jì)2 988個，其中，果實(shí)可溶性固形物含量測試917個果.
1.3 數(shù)據(jù)處理
試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Excel和SAS 8.1軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析.
2 結(jié)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(huán)剝對促花和坐果的影響 表1顯示，秋季環(huán)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(huán)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(shù)(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(shù)較對照寡花雖亦呈下降趨勢，但差異均未達(dá)顯著水平.可見，環(huán)剝是否能降低裂果率猶未可知，但可證實(shí)采后環(huán)剝對裂果無不良影響.因此，改花后環(huán)剝?yōu)榍锛经h(huán)剝，可實(shí)現(xiàn)促花提高坐果量，滿足辨形疏果所需的坐果基數(shù)，尤其遇結(jié)果小年更顯著.
表1 秋季環(huán)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(shù)的發(fā)育規(guī)律 表2顯示，穩(wěn)果(6月上旬)后，‘度尾文旦柚’高形果在膨大前期的果形指數(shù)變化不顯著，而在膨大后期，果形指數(shù)顯著下降，此時正值裂果初現(xiàn)期(8月上旬)，與文獻(xiàn)[13]的描述相符，但總體果形指數(shù)的變化僅為0.04，即高形果在果實(shí)膨大后期總體果形仍保持為高形果.扁形果在穩(wěn)果后，果形指數(shù)變化不顯著，基本維持原形.為進(jìn)一步研究果形指數(shù)后期發(fā)育規(guī)律，于2018年再次跟蹤測量果形指數(shù)，果形指數(shù)處于0.77～1.13的果實(shí)有182個，回歸模擬果實(shí)膨大后期至采收期果形指數(shù)(FSI)的變化：△FSI=FSI2-FSI1=0.105 1-0.124 8×FSI1(F=6.22、P=0.014 5).式中，F(xiàn)SI1:果實(shí)膨大后期的果形指數(shù)；FSI2：采收期的果形指數(shù).
表2 ‘度尾文旦柚’果形指數(shù)發(fā)育規(guī)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(jù)此，“留高棄扁”的辨形疏果原則無風(fēng)險.推薦疏果時期由6月初穩(wěn)果后至7月底(約50 d)，供田間疏果作業(yè)的時間充裕.為減少樹體營養(yǎng)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(shù)對果實(shí)品質(zhì)的影響 表3顯示，‘度尾文旦柚’單果重和植株對果實(shí)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(jù)此，對不同果形果實(shí)可溶性固形物含量的差異采用協(xié)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(jié)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(biāo)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(zhì)優(yōu)于扁形果，疏除扁形果不僅可降低裂果率，還可提升果實(shí)品質(zhì).
表3 ‘度尾文旦柚’果形指數(shù)對果實(shí)品質(zhì)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(guān)系
2.2.1 成熟前期覆膜對果實(shí)品質(zhì)的影響 表4顯示：‘度尾文旦柚’果實(shí)成熟前期覆膜對果實(shí)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(jié)果均與對照的差異不顯著.經(jīng)分析，在兩次覆膜的10 d內(nèi)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(shí)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(dǎo)致單果重下降.此外，成熟前期是否覆膜對裂果率、果形指數(shù)、果皮厚和裂寬指數(shù)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(shí)品質(zhì)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(yàn)地遭遇大旱的條件下，連續(xù)3 d進(jìn)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(dá)極顯著水平.即便考慮邊緣吸水效應(yīng)，此結(jié)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(dá)35.9%(n=623)，結(jié)合“2.2.1”的分析結(jié)果，表明水分失調(diào)并非是導(dǎo)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(shù)的中試結(jié)果
根據(jù)果形指數(shù)進(jìn)行辨形疏果的中試結(jié)果(表6)顯示，‘度尾文旦柚’果實(shí)的裂寬指數(shù)、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(yàn)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(dá)顯著水平，處理有效率達(dá)80%；5個果園的裂寬指數(shù)均顯著下降，處理有效率達(dá)100%.試驗(yàn)組的產(chǎn)量等級雖顯著低于對照，但近似同處3級中等產(chǎn)量，且對照的增產(chǎn)部分受裂果影響可視為無效或無價值產(chǎn)量.試驗(yàn)處理對果實(shí)可溶性固形物含量無顯著影響.2016—2018年收集的果實(shí)測試數(shù)據(jù)顯示，果形指數(shù)≤0.8的果實(shí)占比19.07%，裂果占比67.0%，因而理論上全部疏除果形指數(shù)≤0.8的果實(shí)，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(shí)施辨形疏果防裂技術(shù)顯著降低裂果率(較對照下降4.28%)，實(shí)施有效率為理論預(yù)測的77.8%，即2019年試驗(yàn)產(chǎn)區(qū)處于結(jié)果小年的情況下，僅憑這項(xiàng)簡單的辨形疏果操作即可實(shí)現(xiàn)顯著的增產(chǎn)增收.
表6 辨形疏果綜合改良技術(shù)的實(shí)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(shù)的文旦柚裂頂綜合防控技術(shù)的設(shè)計(jì)原則，在現(xiàn)行生產(chǎn)栽培技術(shù)和不顯著增加成本的條件下，尋求可操作性強(qiáng)且無污染的改良技術(shù)，在穩(wěn)定產(chǎn)量的同時顯著降低裂果率.該項(xiàng)綜合改良技術(shù)第一要旨為：改“春季環(huán)剝穩(wěn)果”為“秋季環(huán)剝促花”.事實(shí)上，在柚類果樹生產(chǎn)中秋季環(huán)剝促花多與重修剪配套，而花后環(huán)剝穩(wěn)果多與輕修剪相輔，前者常應(yīng)用于福建省平和縣‘琯溪蜜柚’產(chǎn)區(qū)，后者多應(yīng)用于仙游縣‘度尾文旦柚’產(chǎn)區(qū)，具體選擇屬生產(chǎn)操作習(xí)慣，兩類方法變更無困難.但從增加坐果基數(shù)的角度上，前者較后者更為穩(wěn)妥.本研究中試操作中，實(shí)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(shí)數(shù)量)，十分有利于推廣.在2019年為結(jié)果小年的背景下，按裂果率評價，中試有效率達(dá)77.8%.目前，在無籽文旦柚裂果防治技術(shù)尚未完全掌握前，筆者認(rèn)為辨形疏果技術(shù)是降低裂果率最為可行的改良替代技術(shù).
水分失調(diào)導(dǎo)致的裂果現(xiàn)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(xiàn)象，與其他由水分失調(diào)引起的裂果有著本質(zhì)區(qū)別：其一，無籽文旦柚類具有穩(wěn)定的裂果形態(tài)——果頂開裂，即裂果患部僅局限于果頂，而由水分失調(diào)引發(fā)的裂隙有縱裂、橫裂、內(nèi)裂和外裂等多種形態(tài)，沒有規(guī)律[16-18]；其二，無籽文旦柚類裂果年際間變化率相對穩(wěn)定(30%～35%)，而由水分失調(diào)引發(fā)的裂果多屬突發(fā)或偶發(fā)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(huán)柚’為福建文旦柚實(shí)生變異種，1866年引入浙江玉環(huán)縣楚門[21]；‘通賢柚’于1929年從福建漳州地區(qū)引入四川安岳縣，經(jīng)實(shí)生繁殖變異選育而成[2]；‘思州柚’最早的母本為‘玉環(huán)柚’，1987年從浙江省玉環(huán)縣引入岑鞏縣[22]等.因而，無籽文旦柚果實(shí)裂頂?shù)闹饕驗(yàn)樽陨磉z傳缺陷，而非受外因主導(dǎo)，這也正是無籽文旦柚果實(shí)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(yàn)(4 a試驗(yàn))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(guān)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(jié)果一致.本研究中，鑒于果形指數(shù)在穩(wěn)果后已基本確定，不僅方便辨形疏果操作，還可于穩(wěn)果后將果形指數(shù)做為裂果率的預(yù)報指標(biāo)，發(fā)布產(chǎn)業(yè)預(yù)警，最大程度地降低生產(chǎn)損失.
據(jù)筆者3 a跟蹤觀察，‘度尾文旦柚’花期幼果的初始果形指數(shù)基本一致，較高(1.0～1.1)，在第一次生理落果后部分果實(shí)的果形指數(shù)開始由高向低轉(zhuǎn)變，至第2次生理落果后果形變化趨于穩(wěn)定，直至采收期.柚從謝花至第2次生理落果期結(jié)束，為果實(shí)細(xì)胞分裂期，此后果實(shí)進(jìn)入細(xì)胞增大期[2].這與筆者觀察的果形指數(shù)兩階段的變化基本一致，即果形指數(shù)發(fā)生變化主要在細(xì)胞分裂期.但有研究報道，‘度尾文旦柚’正常自交果實(shí)于6月10日至9月20日隨著果實(shí)成熟，果形指數(shù)逐步下降，有些果實(shí)的果形指數(shù)最低達(dá)到0.7[24]，此結(jié)果與本研究結(jié)果不同，與文獻(xiàn)[25]的描述亦不符.
曾有文獻(xiàn)報道“針刺法”對解決‘楚門文旦柚’果實(shí)裂頂?shù)男Ч@著[26]，筆者將此法照搬于‘度尾文旦柚’上，結(jié)果卻無效，甚至產(chǎn)生負(fù)作用.原因可能是：一，文獻(xiàn)[26]中的試驗(yàn)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(qū)別；二，文獻(xiàn)[26]的研究中未對果形指數(shù)進(jìn)行甄別，而本研究的目標(biāo)果實(shí)均為果形指數(shù)<0.8的扁形果，處理扁形果不僅可驗(yàn)證“針刺法”的真實(shí)效果，還可為田間應(yīng)用提供瞄靶，以提高工效.“針刺法”在大樹及高位果實(shí)上難以操作，存在局限性.
經(jīng)過對‘度尾文旦柚’裂果問題4 a的研究，筆者認(rèn)為克服‘度尾文旦柚’的裂果問題可分步實(shí)施：近期著重推廣根據(jù)果形指數(shù)進(jìn)行辨形疏果的綜合改良技術(shù)，提高生產(chǎn)經(jīng)營效益；中期持續(xù)探索研究果形指數(shù)的發(fā)育成因，提高果形指數(shù)，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(shí)風(fēng)味品質(zhì)的前提下，改良品種，消除遺傳缺陷.
此外，根據(jù)筆者近幾年研究所獲經(jīng)驗(yàn)，生產(chǎn)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(zhì)果的赤霉素進(jìn)行保果.
4 結(jié)論
秋季環(huán)剝促花能顯著提高‘度尾文旦柚’的掛果量，為根據(jù)果形指數(shù)進(jìn)行辨形疏果提供充足的果量.根據(jù)裂果率與果形指數(shù)呈極顯著負(fù)相關(guān)及第2次生理落果后果形指數(shù)基本定形的規(guī)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(shí)品質(zhì).果實(shí)成熟前40～50 d覆膜，可顯著提高果實(shí)可溶性固形物含量.
致謝：仙游縣度尾鎮(zhèn)陳文山農(nóng)技員為本研究提供相關(guān)技術(shù)資料并悉心傳授經(jīng)驗(yàn)，在此表示衷心的感謝！
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