2种无害化疏花剂在“瑞阳”苹果上的应用研究
时间：2023-03-09 21:50:03 来源：柠檬阅读网 本文已影响 人 
韩明明，孙鲁龙，王娇娇，何肖肖，郭雄雄，王 丽，梁 俊，2*
(1.西北农林科技大学园艺学院，陕西杨凌 712100;2.陕西省苹果工程技术研究中心，陕西杨凌 712100)
苹果(MalusdomesticaBork.)是世界上最重要的温带果树之一，适应性强，分布区域广。我国作为世界第一苹果生产大国，苹果种植面积高达246.69万hm2[1]。疏花疏果是苹果花果管理的重要环节，可有效调节树体负载量，缓解果树大小年问题，提高优果率，从而达到优质丰产的效果[2]。目前疏花疏果有人工疏除、化学疏除和机械疏除3种方法。其中人工疏除是最精确的办法，但需耗费大量的人力、物力、财力，即使是矮化密植的果园，1 hm2用工至少120个，成本在15 000元左右，人工疏花已经不能满足当下我国苹果产业发展的需求。机械疏除方法在国内外已有一些研究，但目前还未发现任何一种疏除机器能够应用于大规模生产中[3]。因此化学疏花疏果技术将是我国未来苹果疏花疏果的发展方向，是苹果轻简化栽培重要的技术环节。
近年来，国内外在化学疏花疏果剂开发与应用方面取得了一定的成果，但部分化学疏花剂对访花昆虫以及果树会造成一定的危害。Knight[4]研究表明，石硫合剂使用不当会造成叶片畸形，并对果园授粉蜂产生危害。Bound等[5]研究发现硫代硫酸铵会灼伤花朵边缘，使用不当会加重药害，易产生烧叶的现象。日本在1950年左右便开始应用二硝基化合物进行疏花试验，发现二硝基甲酚会引发果锈，影响果实外观品质，且二硝基甲酚含有重金属物质，会对果园的生态环境造成危害[6]。因此，寻求环保无公害的化学疏花剂是化学疏花的重要研究方向。甲酸钙(calcium-formic acid compound，CFA)又被称为蚁酸钙制剂，研究发现其可当作疏花补钙剂使用[7];支链仲醇聚氧乙烯醚(2,6,8-trimethyl-4-nonyloxypolyethylen-eoxyethanol，简称TMN-6)，是美国DOW化学公司开发的Tergitol系列表面活性剂的一种。后经研究发现也具有一定的疏花作用，且得到美国FDA认证，可作为疏花疏果剂用于农业生产[8]。
目前，关于甲酸钙与支链仲醇聚氧乙烯醚作为疏花剂在果树上的应用效果已经有一些报道[9-14]，大多应用在金冠、新红星、国光等老品种上[15]，近年来也有一些应用于富士、嘎啦上，瑞阳是新几年培育的苹果新品种，易成花且花量大，迫切需要化学疏花来实现轻简化花果管理。笔者采用苹果新品种“瑞阳”[16](“秦冠”ד长富2号”)作为试验材料进行试验。通过比较不同疏花剂对“瑞阳”的疏花效果，从而筛选出对“瑞阳”具有较好疏除效应的疏花剂及使用方法，为无害化疏花剂的应用提供参考。
1.1 试验地概况试验于2021年在渭南市白水县西北农林科技大学苹果试验站(109° 32′ 49″E，35° 12′ 26″N，海拔850 m)进行，试验地地处关中平原与陕北黄土高原的过渡地带，是典型的黄土高原沟壑区，属暖温带大陆性季风气候，雨热同季，降雨适中，2021年4月降水量为68.1 mm，日平均温度为12.2 ℃;5月降水量为53.4 mm，日平均温度16.9 ℃;昼夜温差较大。
1.2 试验材料试验材料为9年生的“瑞阳”，M26矮化自根砧栽培。所选试验树树势相当，管理措施一致，自然授粉，行间生草，株行距为1.5 m×4.0 m。
1.3 试验方法以甲酸钙(CFA，10 g/L)和支链仲醇聚氧乙烯醚(TMN-6，0.5 mg/L)为疏花剂，在花期不同阶段(中心花开75%、全树花开40%和全树花开60%)喷施，以喷施清水为空白，以人工疏花作为对照，各设置3个重复，单株小区，区组排列，试验设计见表1。
表1 试验处理Table 1 Experiment treatments
用小型动力试喷雾器于10:00—11:00或16:00—17:00对全树进行喷施，避开中午阳光强烈高温的时间段。喷施顺序为先上后下，先内膛后外围，均匀喷布在花序柱头上，直至出现液滴为止。
人工对照：在全树花开60%时开始对所选植株进行人工疏花，每20～25 cm留1个健壮花序，其余花序全部疏除，保留中心花和1～2朵边花[17]。
坐果数指标测定后，对所有试验树进行人工疏果及定果，保证后期生产不受影响。
1.4 测定指标与方法喷施疏花剂前选择代表性主枝调查花序数、中心花数、花朵数、顶花芽数及腋花芽数。生理落果后14 d调查统计花序坐果数、顶花芽花序坐果数、腋花芽花序坐果数、中心花坐果数、边花坐果数、花朵坐果数、单双果数、多果数以及空台数，进而计算各指标坐果率。以中心花坐果率、边花坐果率、花朵坐果率、花序坐果率、顶花芽花序坐果率、腋芽花序坐果率、空台率、单双果率、多果率反映不同处理的疏花效果。
中心花坐果率=坐果中心花数/总中心花数×100%
边花坐果率=坐果边花数/总边花数×100%
花朵坐果率=坐果花朵数/总花朵数×100%
花序坐果率=坐果花序数/总花序数×100%
顶花芽花序坐果率=顶花芽结果花序数/顶花芽花序总数×100%
腋花芽花序坐果率=腋花芽结果花序数/腋花芽花序总数×100%
空台率=空台数/总花序数×100%(结果数为0的果台即视为空台)
单双果率=单双果果台总数/结果果台总数×100%
多果率=多果果台总数/结果果台总数×100%(默认一个花序坐果为3个及3个以上为多果)
1.5 数据分析采用Excel 2017对试验数据进行统计分析与制图，采用SPSS 26软件进行差异显著性分析。
2.1 不同疏花方式对“瑞阳”的作用效果
2.1.1不同疏花方式对“瑞阳”花朵坐果的影响。由表2可知，不同疏花方式对“瑞阳”花朵坐果率的抑制效果存在显著差异，均显著降低坐果率。在2种疏花剂不同的疏花方式中，Y2处理(时期Ⅱ喷施CFA)的表现最好，花朵坐果率为35.00%，显著低于其他处理，比清水对照(CK2)降低45.42百分点，与人工疏花(CK3)的花朵坐果率34.24%无显著差异;中心花坐果率为50.08%，与Y1处理(时期Ⅰ喷施CFA)和人工疏花(CK3)差异不显著;Y2处理边花坐果率为30.56%，显著低于其他3种疏花方式，是CK2(时期Ⅱ喷施清水)的0.39倍，与人工疏花28.83%差异不显著。T1处理(时期Ⅰ喷施TMN-6)的花朵坐果率61.15%、中心花坐果率80.04%、边花坐果率55.29%均显著低于清水对照(CK1)，各坐果率分别为人工疏花的1.8、1.4和1.9倍，差异显著;与T2处理(时期Ⅱ喷施TMN-6)的各坐果率相近，且差异不显著。可见，TMN-6对“瑞阳”苹果的疏花效果不会随喷施时期的不同而变化。2种疏花剂对边花坐果的抑制性均高于对中心花坐果的抑制性，且中心花坐果率与花朵坐果率变化趋势相同，说明2种疏花剂均仅对开放且未授粉受精的花朵有疏除作用。综上所述，10 g/L CFA分别于中心花开75%、全树花开40%、全树花开60%时喷施一次的效果更好。
2.1.2不同疏花方式对“瑞阳”花序坐果的影响。由表3可知，不同疏花方式对“瑞阳”花序坐果的影响不同，均与清水对照有差异。CK2处理的花序坐果率、顶花芽花序坐果率最高，分别为92.45%、93.62%。在2种疏花剂不同疏花方式中，Y2处理的疏花效果最好，花序坐果率、顶花芽花序坐果率、腋花芽花序坐果率分别为50.93%、60.02%和36.66%;其花序坐果率比人工疏花降低了16.89百分点，且差异显著;腋花芽花序坐果率Y2处理与人工疏花36.84%差异不显著，说明Y2处理可以有效地对腋花芽进行疏除。Y1处理的顶花芽花序坐果率比Y2处理高2.12百分点，两者之间无显著差异，分别为对应清水对照的0.69和0.64倍，可见“瑞阳”顶花芽花序坐果率不会因CFA喷施时期的变化而有较大变化。T2处理的疏花效果最差，其腋花芽花序坐果率为86.80%，比对应的清水对照(CK2)高3.47百分点;T2与T1处理的花序坐果率分别为82.81%、81.34%，差异不显著，均为人工疏花的1.2倍。综上所述，CFA比TMN-6更适合作为“瑞阳”的疏花剂，且分别于中心花开75%、全树花开40%、全树花开60%时喷施一次的疏花效果最好。
表2 不同疏花方式对“瑞阳”花朵坐果的影响Table 2 Effects of different thinning methods on fruit setting of ‘Ruiyang’ flowers %
表3 不同疏花方式对“瑞阳”花序坐果的影响Table 3 Effects of different thinning methods on inflorescence fruit setting of ‘Ruiyang’
2.1.3不同疏花剂对“瑞阳”单个果台坐果数量的影响。由表4可知，不同疏花方式对“瑞阳”单个果台坐果具有不同程度的影响，均与清水对照差异显著。Y2处理的空台率最高为49.07%，是Y1处理的1.5倍，分别为T1和T2处理的2.6和2.9倍，与人工疏花32.18%差异显著。各处理单双果率均高于清水对照，Y2处理的单双果率最高为40.58%，其次是Y1处理，单双果率分别为17.83%，均与人工疏花15.25%差异显著。Y2处理的多果率最低为59.42%，其次是Y1处理多果率为82.17%，均低于人工疏花84.75%，且Y2处理与人工疏花差异显著，T1与T2处理的多果率分别为89.95%、85.92%，高于人工疏花。乔进春等[18]研究认为，空台率在40%～60%比较适宜，Y1处理的试验结果与该研究结果一致，其他3种疏花方式空台率均低于40%，可能是疏花剂与疏花方式的不同所导致的差异结果。综上，疏花效果最好的Y2处理(10 g/L CFA 分别于中心花开75%、全树花开40%、全树花开60%时喷施一次)，其次是Y1处理(10 g/L CFA 分别于中心花开75%、全树花开60%时喷施一次)。
表4 不同疏花剂对“瑞阳”果台坐果的影响Table 4 Effects of different flower-thinning agents on fruit setting of ‘Ruiyang’
2.2 化学疏花剂经济效益分析从表5可以看出，化学疏花可以极大程度地节约人工投入成本，Y1处理节约人工75%，Y2处理节约人工89%，T1和T2处理均节约用工67%;化学疏花总投入分别为8 823.0、7 825.5、11 388.0、11 410.5元/hm2，较人工疏花分别减少59%、64%、47%和47%。其中Y2处理(时期Ⅱ喷施CFA)节本增效效果最为显著。
表5 化学疏花经济效益Table 5 Economic benefit of chemical flower thinning
3.1 不同疏花机理对苹果疏花效果的影响不同的疏花试剂其疏花机理不同，因此会对疏花效果产生不同的影响。马宝焜等[19]在石硫合剂对苹果授粉受精影响的研究中指出了其作用机理，即石硫合剂会灼伤花的柱头组织，使其丧失接受花粉的能力同时杀伤花粉，阻止受精。王安丽等[20]研究表明在初果期红富士苹果新红1号中心花75%～85%时喷施石硫合剂200倍液能够起到很好的疏花效果。但石硫合剂的疏花效果不稳定，使用不当会造成叶片畸形，并且还会腐蚀损坏金属制的弥雾机[4]。萘乙酸疏花主要是阻止或破坏花粉管的正常生长，使受精不良或无法受精而导致其无法坐果[21]。雷远等[22]研究发现在嘎啦苹果上初花期后的第2天和第4天各喷施一次15 mg/L萘乙酸，花序坐果率为51.5%，有较好的疏花效果，但在试验过程中发现树体树叶偏向生长且有明显的卷曲现象。孟玉平等[21]在甲酸钙对苹果授粉受精影响的试验中发现，甲酸钙对苹果受精的影响，破坏柱头，同时会杀伤落在柱头上的花粉以及已经长入花柱上部的花粉管，使之不能完成受精作用。10 g/L CFA在花期3个不同时期喷施的花序坐果率为50.93%，与雷远等[22]的结果一致;虽然甲酸钙的疏花机理与石硫合剂和萘乙酸相似，但其不会对树体及周围环境造成危害。TMN-6疏除机制是通过抑制柱头的活性而阻止受精[12]。该试验发现TMN-6的花朵坐果率明显低于清水对照，与陆金珍等[23]结果一致。不同疏花试剂具有不同的特点，而甲酸钙和TMN-6这2种疏花试剂均具有无公害、价格低廉、易获取等特点，会成为研究和推广优势试剂。
3.2 花期气候对疏花效果的影响光照、温度、湿度等不可控因素对化学疏花的影响很大。花期持续低温使得花期延长，中心花与边花开放时间间隔拉大，有利于疏花剂的喷施，达到“保中去边”的目的。但是极端的气候条件、施用疏花剂前后的天气状况均会严重影响疏花效果。Yokota等[24]研究发现，阴雨天气会导致萘乙酸疏除过量;低温高湿的环境有助于二硝基类化合物的吸收，在疏花的同时，易损害树体幼嫩器官[25]。王安丽等[20]认为，喷施疏花剂时持续高温，也可能会降低药效。武应霞等[12]研究表明，在富士盛花期喷布0.5 mg/L TMN-6，坐果率为27.9%，具有明显的疏花效果，且显著降低腋花芽坐果率。这与该试验结果不符，可能是由于花期不良的天气状况，影响了疏花效果。据不完全调查显示，2012年“瑞阳”花期04-09—04-21为阴天或多云天气，并伴随二到三级微风，推测可能是因为风力加快了花粉的传播速度，有利于花朵授粉，对化学疏花效果产生一定影响;且喷施疏花剂时，大风影响了药剂喷施的质量，使得所施药剂不能充分落在柱头上，从而降低了疏花效果。虽然应用化学疏花方法可以省时省力，但其目前还不能完全取代人工疏花，可以将化学疏花作为一项生产辅助技术，后期再进行小规模的人工定果，可以有效节约生产成本。由于化学疏花受环境影响较大，根据不同的气候，可以对疏花剂的使用进行适当的调整，建议在掌握熟练的化学疏花使用技术之后，再规模化投入应用。
对比不同化学疏花方式在“瑞阳”苹果上的疏除效果和应用成本。施用CFA作为疏花剂的疏除效果优于TMN-6，其中分别于中心花开75%、全树花开40%、全树花开60%时CFA喷施一次的单双果率40.58%，顶花芽花序坐果率为60.02%，腋花芽花序坐果率仅为36.66%，疏花效果显著，且投入成本最低，比人工疏花投入成本节约64%，因此其更适合在生产中应用。
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