周 立 陳品文 蒲成偉 何 發(fā) 張 績 周上玲 楊貴川
(南充市農(nóng)業(yè)科學院/國家現(xiàn)代農(nóng)業(yè)(柑橘)產(chǎn)業(yè)技術體系南充柑橘綜合試驗站,四川南充 637000)
柑橘(Citrus reticulata Blanco)是我國南方栽培面積最廣、經(jīng)濟價值最高的果樹。截至2017年,我國柑橘栽培面積達269萬hm2,總產(chǎn)量達3 853萬t,栽培面積和總產(chǎn)量均居世界前列[1]。我國柑橘產(chǎn)業(yè)的良好發(fā)展在推動脫貧攻堅和助力鄉(xiāng)村振興方面發(fā)揮著重要作用,但在柑橘生產(chǎn)環(huán)節(jié)中,寬皮柑橘(南豐蜜橘、溫州蜜柑等品種)、甜橙(錦橙、紐荷爾臍橙等品種)、柚(文旦柚等品種)及其他柑橘品種群均存在不同程度裂果,裂果率達20%~30%,嚴重者高達70%[2-4]。裂果率高給柑橘產(chǎn)業(yè)帶來重大經(jīng)濟損失,已發(fā)展成為柑橘生產(chǎn)環(huán)節(jié)中急需解決的關鍵問題。為全面認識柑橘裂果產(chǎn)生的問題,本文綜述了柑橘裂果的研究進展,以期為柑橘生產(chǎn)提供參考。
柑橘裂果主要有外裂和內(nèi)裂兩大類[5]。外裂指外果皮角質層受壓力后逐漸變形、開裂,然后緩慢向里延伸,海綿層組織慢慢被拉長、扭曲,最終破裂,直至果肉[6-7]。外裂首先表現(xiàn)為果皮開裂,然后由外向內(nèi)逐漸裂開,外裂較輕時僅果皮開裂,嚴重時果肉也裂開。柑橘外裂一般發(fā)生在果實膨大期和成熟期,外裂早期表現(xiàn)在果皮外側,易被察覺[8-10]。
內(nèi)裂有2種方式,一種為果實中心柱先開裂,然后緩慢延伸至果頂,最后果頂開裂[11];另一種為果皮海綿層首先開裂、下陷,然后慢慢由里向外果面出現(xiàn)凹陷、裂口[5]。內(nèi)裂早期發(fā)生在果實內(nèi)部,果實發(fā)育前期,內(nèi)裂果與正常果差異不大,不易察覺;中后期,隨著果實內(nèi)裂進一步向外擴展,果皮表面呈現(xiàn)明顯凹凸不平,嚴重時果皮開裂。
柑橘裂果主要與品種、砧木、果實性狀、土壤水分、礦質營養(yǎng)和激素等因素有關。
裂果是一種生理性病害且主要是由其遺傳特性決定的,親本的裂果特性可通過遺傳物質傳遞給子代[12]。不同柑橘種群甚至同一種群下不同柑橘品種裂果率差異較大。王賢達等[13]調查了我國柚類三大主要品種群(沙田柚、文旦柚、種間雜交品種群)裂果情況,指出三大柚類品種群裂果差異較大,其中文旦柚品種群裂果最為嚴重。王君秀等[14]調查了西南大學柑橘研究所試驗園種植的甜橙類、寬皮柑橘類共計10個柑橘品種裂果情況,10個柑橘品種裂果差異較大,裂果率為0.58%~78.72%。李 彩等[15]在9—11月集中調查了同一試驗園種植的12個柑橘品種裂果情況,調查結果顯示,不知火橘橙裂果率最高,其次為塔羅科血橙,再次為4號臍橙、清家臍橙、白柳臍橙、朋娜臍橙、興津溫州蜜柑、華盛頓臍橙、錦橙和紐荷爾臍橙,尤力克檸檬和清見橘橙未發(fā)生裂果現(xiàn)象。陳桂芬等[16]調查了廣西主栽的4個柑橘品種裂果情況,發(fā)現(xiàn)皇帝柑裂果率最高,其次為馬水橘和春甜橘,砂糖橘裂果率最低。
砧木是影響柑橘水肥利用、樹勢強弱、果實品質及產(chǎn)量的重要因素,同一柑橘品種選用不同砧木嫁接裂果率差異較大[17]。戴哲保等[18]研究發(fā)現(xiàn),選用不同砧木嫁接文旦柚裂果差異顯著,裂果率表現(xiàn)為枳殼砧>酸柚砧>朱欒砧>玉橙砧>本地早砧。陳玳清等[19]分別用枳砧、酸柚砧、高橙砧嫁接玉環(huán)柚,發(fā)現(xiàn)裂果率枳砧高達70.6%、酸柚砧為29.3%、高橙砧為5.5%。
果實性狀包括果實形狀、果形指數(shù)、果皮厚度、果臍等。許多學者認為,臍橙裂果與果皮厚度、果形指數(shù)緊密相關,裂果率與果形指數(shù)、果皮厚度成負相關關系,果形指數(shù)越小、果皮越薄越易裂果[20-22],這與戴哲保等[18]研究結果(文旦柚扁圓形果實裂果率明顯高于圓球形果)相似。陳玳清等[19]也發(fā)現(xiàn),玉環(huán)柚(又名文旦柚)扁圓形果實果形指數(shù)<1,中心柱空隙大、果頂皮薄,極易裂果;相反,長圓形果實果形指數(shù)≥1,中心柱實,裂果輕。但葉正文等[8]報道,臍橙裂果與果形指數(shù)、果皮厚度關系不明顯,僅與果皮厚度的縱向變化率關系密切。謝立生[23]研究指出,琯溪蜜柚、早熟溫州蜜柑、臍橙等果皮薄、包裹緊且果頂部果皮較果蒂部果皮薄的品種極易發(fā)生裂果。沈麗娟等[24]研究發(fā)現(xiàn),同是臍橙,果實內(nèi)瓣大、臍部易張開、果頂皮薄的品種(朋娜臍橙、華盛頓臍橙等)易裂果;相反,果實臍部閉合的品種(紐荷爾臍橙、奈維林娜臍橙等)裂果較輕。
柑橘裂果除了由本身固有品種特性決定以外,與日常的栽培管護措施也密切相關,特別是夏季高溫,果皮、果肉生長速度不一或久旱后人工漫灌、突降暴雨,土壤水分急劇飽和,水分進入果實組織后,導致果肉迅速膨大,脹裂果皮[23,25]。程昌鳳等[26]研究發(fā)現(xiàn),梨橙裂果規(guī)律與降雨量關系密切,梨橙第1個裂果高峰期發(fā)生在8月上旬,正值重慶地區(qū)降雨豐沛期;第2個裂果高峰期發(fā)生在9月中下旬,此時段重慶正處于干旱驟雨期。賴奕弘[9]觀察琯溪蜜柚發(fā)現(xiàn),琯溪蜜柚果實膨大期干旱、水分不足,外果皮表現(xiàn)皺縮,后期人工漫灌或驟降大雨,易導致土壤水分急劇飽和,果實汁胞大量吸收水分,而果皮吸收水分相對較慢,果瓤撐破果皮,發(fā)生裂果。
礦質元素是柑橘正常生命活動必不可缺的營養(yǎng)成分,柑橘缺乏某些礦質元素往往會引起葉片黃化、果實畸形、激素紊亂,進而引起裂果。如鈣元素可通過調節(jié)朋娜臍橙果皮細胞壁酶活性,降低裂果發(fā)生率[27]。紐荷爾臍橙的果皮鈣含量與裂果率成顯著負相關關系[22]。溫明霞等[28]探究錦橙裂果機理發(fā)現(xiàn),鈣不足會導致維持果皮強度及韌性的原果膠含量降低,降低果皮細胞壁延伸性的多酚氧化酶和增強細胞壁水解酶活性;裂果的錦橙果皮及果肉鈣含量顯著低于正常果,在錦橙花前及幼果期噴鈣肥后又可顯著降低錦橙裂果率。陳桂芬等[16]研究也發(fā)現(xiàn),裂果的柑橘果實、葉片鈣含量明顯低于正常柑橘,葉面噴施鈣肥可顯著降低裂果率。許建楷等[29]探究紅江臍橙裂果規(guī)律,發(fā)現(xiàn)果皮鈣含量、鹽酸性果膠含量與裂果率成反比,葉面噴施鈣肥后,鹽酸性果膠含量提高,果皮韌性增強,裂果率降低。王 強等[22]研究也發(fā)現(xiàn),葉面噴施0.5%Ca(NO3)2后可顯著降低紐荷爾臍橙水溶性果膠含量,提高鹽酸溶性果膠含量及果皮鈣含量,減輕裂果。秦煊南等[30]探究不同施肥處理對錦橙裂果的影響發(fā)現(xiàn),錦橙裂果率隨葉片鉀、鈣含量增加而降低,隨氮含量的增加而提高。戴哲保等[18]也指出,文旦柚裂果率隨氮肥施用量的增加而顯著提高。
有研究表明,琯溪蜜柚果實種子敗育后會導致果肉赤霉素(GA3)含量不足,但果皮GA3含量不受影響,最終引起果肉與果皮生長速度不一致,造成裂果[31]。李三玉等[32]探究玉環(huán)柚果實內(nèi)源激素變化與裂果的相關關系發(fā)現(xiàn),裂果的玉環(huán)柚果實乙烯(C2H4)和脫落酸(ABA)含量較正常果高,推斷C2H4和ABA可引起子房激素不平衡、加速果皮衰老,引發(fā)裂果;相反,正常果實GA3和吲哚乙酸(IAA)含量較高,推斷GA3和IAA可促進果實子房發(fā)育而抑制裂果。
優(yōu)選抗裂柑橘品種是預防裂果的直接途徑。尤力克檸檬、清見桔橙抗裂性強,高溫久旱降雨后無裂果現(xiàn)象[15]。寬皮類柑橘品種(如砂糖橘、南豐蜜橘)較緊皮類柑橘品種(如臍橙)裂果率低;果皮厚的柑橘品種較果皮薄的裂果率低[25]。長圓形柑橘品種較扁圓形裂果率低;臍橙閉臍類品種較開臍類裂果率低。另外,在優(yōu)選抗裂品種的同時,應注意砧木的選擇,玉環(huán)柚選用高橙砧較酸柚砧和枳殼砧裂果輕[19,25]。文旦柚選用玉橙砧極少裂果,本地早砧無裂果現(xiàn)象[18]。
土壤理化性質不同,柑橘裂果程度差異較大。相對于透氣性差、土質黏重的土壤,土層深厚、物理結構好、保水保肥能力強的柑橘園裂果較輕[18]。因此,柑橘建園前應注意進行土壤改良,土質黏重、板結的橘園可通過適量摻沙、種植綠肥、增施有機肥等方式改良土壤,提高土壤透氣性,增強土壤保水保肥能力,預防裂果。
干旱、少雨季節(jié)可通過人工灌溉及覆蓋秸稈、地布等方式保持土壤濕潤,保障樹體水分供應需求;暴雨、多雨季節(jié),應提前做好清溝排水,避免土壤水分急劇變化,維持土壤水分動態(tài)平衡,使果實整個生育期水分供應相對平衡[9-10,25,33]。
張 青等[34]調查發(fā)現(xiàn),水肥管理不當是引起平和縣琯溪蜜柚裂果的重要因素,通過人工干預,如旱時及時補充水分、園內(nèi)免耕留草或覆蓋地膜等保持土壤濕潤,膨果期增施鈣肥減施氮、磷、鉀肥,可有效減少裂果。彭建平等[35]通過增施有機肥、鈣肥,平衡氮、磷、鉀肥,果實生長期控制田間持水量(65%~75%),可使文旦柚裂果率降低40%~50%。賴九江等[36]分別用 CaCl2和 Ca(NO3)2噴施枳砧紐荷爾臍橙,發(fā)現(xiàn)2種鈣肥均可矯治紐荷爾臍橙裂果,以0.5%CaCl2處理最優(yōu)。邱家洪等[37]研究發(fā)現(xiàn),南豐蜜橘定果期噴施0.1%~1.0%的K2SO4水溶液可減輕裂果發(fā)生程度。陳桂芬等[16]研究指出,補充鈣肥可顯著降低春甜桔裂果率,特別是以噴施Ca(NO3)2效果最為明顯。
噴施外源激素是調控柑橘裂果的重要措施。邱家洪等[37]8月中旬給南豐蜜橘果頂涂抹120 mg/kg GA3取得較好的防裂果效果。葉正文等[8]在臍橙謝花后連續(xù)噴施50 mg/L GA33次,裂果率降低了34.2%。周繼芬等[38]探究臍橙防裂果配方時發(fā)現(xiàn),臍橙葉面混合噴施赤霉素、防裂果素及氮、磷、鉀、鈣、硼復混肥對臍橙防裂果效果最好。
曾慧真[39]報道,琯溪蜜柚套內(nèi)黑外黃牛皮紙袋后可減少裂果。鄭元勛等[40]研究發(fā)現(xiàn),脆香甜柚授粉處理后,果實種子數(shù)量明顯增加,裂果率也顯著降低,其中以琯溪蜜柚花粉授粉處理效果最佳,沙田柚、江永香柚、本地酸柚效果次之,但均優(yōu)于不授粉對照處理。柑橘果實發(fā)育過程中應注意蚧殼蟲、大食蠅、小食蠅、炭疽病、瘡痂病等病蟲危害,適時提前噴藥預防[9]。陶月良等[41-42]在8月下旬針刺玉環(huán)柚果頂,發(fā)現(xiàn)可引起果皮過氧化物酶(POD)和苯丙氨酸裂解酶(PAL)活性上升,果實中心柱空虛減弱,果皮硬度明顯增強,果形指數(shù)變大,裂果率較對照降低約30%。