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(hào)、寧杞5 號(hào)、寧杞7 號(hào)和青杞1 號(hào)作為試驗(yàn)材料,于不同發(fā)育時(shí)期調(diào)查其果實(shí)橫縱徑、鮮果百粒質(zhì)量和投影面積,測(cè)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(shí)形態(tài)指標(biāo)動(dòng)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?!窘Y(jié)果】不同品種枸杞的果實(shí)橫縱徑、鮮果百粒質(zhì)量和投影面積均呈“S”形增長(zhǎng),花后4 ~ 8 d 和28 ~ 36 d 生長(zhǎng)迅速,花后8 ~ 28 d 及36 ~ 40 d(熟果期)生長(zhǎng)緩慢。成熟后,寧杞7 號(hào)果實(shí)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(wú)重合;青果期,寧杞5 號(hào)果柄結(jié)合力顯著低于其他品種,其余品種間無(wú)顯著差異;熟果期,不同品種果柄結(jié)合力無(wú)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(hào)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(hào)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(wú)顯著差異。寧杞7 號(hào)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(shí)的果柄結(jié)合力與果實(shí)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(shí)橫徑、鮮果百粒質(zhì)量顯著正相關(guān)?!窘Y(jié)論】4 個(gè)枸杞品種中寧杞7 號(hào)果實(shí)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(shí)發(fā)育;果柄結(jié)合力;果梗結(jié)合力;抗壓指數(shù)
中圖分類(lèi)號(hào):S663.9 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):1003—8981(2024)02—0293—09
寧夏枸杞Lycium barbarum 干燥果實(shí)枸杞子具有滋肝補(bǔ)腎、益精明目等功效[1-4],是我國(guó)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(lái),隨著國(guó)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(guó)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(guó)種植面積的41.11%,成為我國(guó)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(hào)、寧杞5 號(hào)和寧杞7 號(hào)等。
枸杞果實(shí)為小漿果,成熟后果實(shí)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(shí)采收。然而,枸杞為無(wú)限花序植物,青果和熟果同時(shí)存在[10],果實(shí)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(shí)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(dòng)式、梳刷式、剪切式、氣動(dòng)式[13],其中振動(dòng)式采摘機(jī)是熱點(diǎn)研究機(jī)型,其借助高頻振動(dòng)將枸杞果實(shí)搖落[14]。相較于人工采摘,振動(dòng)式采摘機(jī)具有成本低和效率高的優(yōu)勢(shì)[15],但由于其振動(dòng)頻率范圍過(guò)廣,常造成青果誤采、葉片和花蕾脫落。
枸杞采摘時(shí)所需的振動(dòng)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(lái)說(shuō),在使用振動(dòng)式采摘機(jī)采收時(shí),只有振動(dòng)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(shí)分離,且不造成青果誤采[16]。對(duì)于鮮食的枸杞,要避免果柄與果實(shí)分離,以延長(zhǎng)保存時(shí)間,因此振動(dòng)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(shí)避免青果誤采[17]。
目前,已有部分關(guān)于枸杞果實(shí)采摘力學(xué)的研究報(bào)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(shí)的發(fā)育,果柄結(jié)合力呈現(xiàn)先增加后降低的趨勢(shì)。果實(shí)未成熟時(shí),果柄結(jié)合力隨著果實(shí)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(duì)果梗結(jié)合力無(wú)顯著影響[19]。然而,相關(guān)研究均在寧夏產(chǎn)區(qū)開(kāi)展。由于枸杞的生長(zhǎng)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(shí)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(guó)最大的枸杞產(chǎn)區(qū),在保障我國(guó)枸杞藥材供應(yīng)中發(fā)揮著重要作用。針對(duì)該產(chǎn)區(qū)開(kāi)展不同品種枸杞果實(shí)發(fā)育規(guī)律及采摘力學(xué)要素研究,對(duì)在青海產(chǎn)區(qū)實(shí)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(gè)主栽品種寧杞1號(hào)、寧杞5 號(hào)、寧杞7 號(hào)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(hào)為研究對(duì)象,研究不同時(shí)期果實(shí)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。