棗裂果影響因子研究進展

劉晨筱，郗 鑫，張云峰

(山西農業大學，山西 太谷 030800)

·綜 述·

棗裂果影響因子研究進展

劉晨筱，郗 鑫，張云峰

(山西農業大學，山西 太谷 030800)

棗樹是中國主要的果樹樹種，裂果是棗樹存在的主要問題之一，經常造成農民豐產不豐收，嚴重影響了其商品價值和經濟效益。筆者通過查閱與棗裂果相關的國內外文獻，介紹了棗裂果的原因、部位、時期、方式和裂果率，綜述了棗果的形態特征、遺傳因素、組織結構、生理特性和礦質元素等影響因子與裂果之間的關系，為研究棗裂果機理和防治棗裂果提供理論依據。

棗樹；裂果；影響因子

棗(Ziziphusjujube)，鼠李科棗屬落葉灌木，耐旱、耐鹽堿，易于種植，經濟效益高，是我國特有的果樹樹種。棗在我國多地均有栽培，種質資源豐富，尤其以河北、河南、山西、山東等地數量最多，產量最大。棗的品種繁多，有極高的營養價值和藥用價值，富含豐富的蛋白質、鈣、鐵、鎂以及VC等人體所需的微量元素。棗樹結果早，產量穩定，是許多地區(特別是山區)生產發展的支柱產業，對農民脫貧致富及農村可持續發展有著重要的作用。

然而，在棗樹生長發育的關鍵時期，常常發生棗裂果現象，一般年份裂果導致棗產量減少30%左右；若成熟期遇連陰雨，裂果則會導致棗產量減少60%以上，甚至絕收。棗裂果嚴重影響了棗果的商品價值，已成為制約棗產業發展的重要因素。筆者綜述了國內外棗裂果機理的主要研究成果，論述了棗果的形態特征、遺傳因素、組織結構以及生理特性等影響因子與裂果之間的關系，以期為今后棗裂果的預防和研究提供參考。

1 棗裂果概況

1.1 棗裂果發生的原因

棗裂果是指在棗樹生長發育的關鍵時期，由于干旱遇雨棗果面裂開，果肉稍外露的現象。尤其是在棗果實著色期至脆熟期，果肉組織迅速生長，果皮由于高溫、干旱，生長速度慢于果肉組織，二者平衡關系被打破。降雨后，水分大量進入果實，果皮承受不住組織膨壓而裂果。棗裂果是一種機械斷裂的物理過程，是一種生理性病害。筆者認為，棗裂果是由多種因素綜合作用引起的，氣候、土壤及降雨等是引起棗裂果最直接的外部因素；棗本身的結構特點、遺傳因素、組織結構和生理特征是引發棗裂果的內部因素。筆者主要從內部因素進行了綜述。

1.2 棗裂果發生的部位、時期和方式

裂果多發生在朝向樹冠外側的果面和樹冠外層的棗果上，而朝向樹冠內側的果面和樹冠內層的棗果沒有或很少有裂果發生。棗樹一般在4月中旬萌芽，5月下旬開花，幼果期為6月下旬，8月中旬進入白熟期，9月中旬成熟，果實發育期為100 d左右。張志善等把棗果實的發育時期分為白熟期、紅圈期、半紅期、全紅期和完熟期5個階段。一般棗果品種，易在開始著色的紅圈期至全紅期之間發生裂果，且隨著成熟度的增加，裂果程度隨之加?。话资炱诩巴晔炱跇O少出現裂果現象。范贊等把棗果裂果方式分為4種：一是裂口沿果實縱向延伸發生縱裂；二是裂口沿果實橫向延伸發生橫裂；三是一個果實的果面同時發生縱裂和橫裂；四是裂口延伸方向不確定，被稱為不規則裂。在這4種裂果方式中，縱裂占全部裂果方式的57.0%以上，多數裂果品種屬于縱裂方式。盧艷青對裂果機理的研究表明，棗裂果方式不受成熟期、地點和年份的影響，裂果方式較穩定。因此，筆者認為棗裂果多發生在果皮停止生長、果肉迅速生長的時期，即轉色期和膨大期，以縱裂為主。

1.3 裂果率

盧艷青等在不同年份取3個不同地區資源圃中的多個棗品種進行了裂果研究，結果表明，大多數棗品種的裂果率隨年份變化而不同，超過50%的品種在不同年份、不同地區裂果率差異顯著。南娟等[11]在陜北不同棗品種裂果的比較研究中也指出，不同品種棗果的裂果率不同，壺瓶棗、駿棗、贊皇大棗、鈴鈴棗、梨棗、晉棗的裂果率最高；榆次牙棗、小木棗、狗頭棗、馬牙棗的裂果率次之；茶壺棗、木棗、油棗、官灘棗、襄汾木棗的裂果率最低。

2 棗裂果影響因子

2.1 棗果形態

張至善、高京草研究發現，極易裂品種中駿棗果形大，而鈴鈴棗果形?。粓A柱形果中有極易裂品種贊皇大棗、也有抗裂品種柳林木棗。因此可以表明，果實大小、形狀與裂果無關。Christensen在研究中同樣發現裂果程度和果實大小不相關。胡亞嵐等在對冬棗半同胞群體的研究中發現，裂果部位與果實果皮硬度沒有關系。楊雙雙[10]對10個棗品種的果實硬度與裂果率進行相關性分析，結果表明，裂果率與果實硬度呈顯著負相關關系，即果實硬度越小，越容易裂果。筆者認為棗果的形狀、大小與裂果關系的研究結果爭議較大，可能是由于樹種的不同引起的，需要進一步研究。

2.2 遺傳因素

在中國，棗樹栽培歷史悠久，已有3 000多年，且品種繁多，共計700余種。棗果實發生裂果是由果實的遺傳本質所決定的，裂果的遺傳因素對后代產生影響導致果實開裂。品種作為遺傳因素的重要表現形式，呈現出不同的裂果程度和裂果方式。楊俊強[12]、王長柱等也認為，棗的裂果率和遺傳因素有關，并按其抗裂程度分為 5 個品種：極抗裂品種、抗裂品種、較抗裂品種、易裂品種、極易裂品種。田玉命、高京草等研究表明，一般易裂品種屬于早熟、特早熟品種的較多，抗裂品種屬于晚熟、中熟品種的較多，如，靈寶圓棗、襄汾大棗屬于晚熟品種，裂果程度較輕。因此，棗裂果與遺傳因素有關，種植棗樹時應優先選擇抗裂品種。

2.3 組織結構

棗果實的組織結構可分成4部分，由外向內分別是角質層、表皮細胞層、皮下層和果肉薄壁細胞層。角質層是一種蠟質、透明、膜狀薄層，用來保護果實；表皮層細胞較小，鵝卵石形，排列疏松且不規則；皮下層由5層～7層細胞組成，細胞較大，卵圓形，具有一定的排列結構；果肉薄壁細胞較大，排列疏松，大小不規則，且具有明顯的空腔。棗果果皮的細胞組織結構與厚度對裂果率有影響。

2.3.1 角質層厚度

大部分學者認為角質層厚度與棗裂果無關。高京草等在關于棗裂果的研究中指出，裂果與角質層厚度無緊密關系。周俊義[15]、辛艷偉等[16]研究表明，棗果角質層厚度與裂果指數無關。近年來，李彥玲等[17]在棗果皮組織結構與裂果關系的研究中也表明，裂果與角質層之間無顯著關系。但是少數研究者認為，裂果與角質層有關。如，李克志等[16]在棗裂果機理的研究中表明，棗果裂果敏感性與角質層厚度呈負相關關系；J.Keuleman的研究同樣發現角質層越厚棗果越不容易開裂，角質層越薄棗果越容易發生裂果。這可能是由于研究者選用的棗品種不同而導致研究結論不同。

2.3.2 表皮厚度

棗果抗裂性與表皮厚度密切相關，即棗果表皮越厚，抗裂性越強，裂果率越小。石志平、周俊義等[15]對果皮及果肉結構的解剖觀察結果顯示，表皮厚度與裂果指數間存在顯著的負相關關系。李彥玲等[17]在棗果皮組織結構與裂果關系的研究中指出，同一品種的棗果，表皮厚度是導致其裂果的主要因素。辛艷偉[16]在對果實的解剖研究中發現，表皮厚度影響棗裂果的發生，抗裂品種比不抗裂品種的表皮層厚。杜巍等研究發現，表皮厚的棗品種抗裂性較強。范贊等研究表明，抗裂品種的棗表皮層厚度均勻，結構整齊。可見，除了棗表皮層厚度外，表皮層結構的致密和均勻程度也影響著棗果的抗裂能力。

2.3.3 細胞排列緊密程度

周俊義、毛永民等[15]在棗果實顯微結構的研究中發現，抗裂果能力與棗果果皮細胞排列的緊密程度呈正相關關系，棗果抗裂能力越強，其果皮細胞排列得越緊密整齊。曹一博等[18]研究發現，相對于果肉細胞，果皮細胞排列的緊密程度與裂果的相關性更高；李彥玲等[17]在棗果皮組織結構與裂果關系研究中表明，正常果的表皮細胞和角質層細胞的形狀多呈方形或長柱形，排列整齊；而裂果的細胞形狀多呈長圓形、橢圓形或卵圓形，排列混亂。盧艷清等研究表明，不同品種棗果細胞排列的緊密程度與裂果有相關性，細胞排列整齊緊密的棗果品種抗裂，反之，棗果易裂。苑贊研究表明，抗裂品種的棗果皮細胞排列整齊緊密；隨著抗裂果能力的下降，細胞排列趨向散亂無序。

2.3.4 空腔結構

關于空腔結構與棗裂果的關系，許多研究者的觀點并不一致。周俊義[15]等研究發現，棗果實裂果與空腔的大小、多少有關。石志平、王文生[24]的研究結果表明，果肉空腔大小及多少與裂果指數無相關性。杜巍等[23]研究發現，果肉空腔越小的棗品種抗裂能力越強。李彥玲等[17]在棗果皮組織結構與裂果關系研究中表明，在果實發育后期，果肉空腔數量越多、體積越大，裂果越嚴重?？涨唤Y構與裂果的關系有待進一步做石蠟切片試驗進行觀察與研究。

2.3.5 細胞吸水能力

大部分研究者認為，棗果細胞吸水能力越差越抗裂。王保明等[19]在對棗裂果水勢變化的研究中發現，壺瓶棗的果肉吸水能力比果皮強，在水勢梯度的驅動下，果皮外部的自由水分大量進入果肉中，果肉細胞吸水膨脹而導致裂果。杜巍等研究發現，果肉細胞吸水緩慢的棗品種較抗裂。楊雙雙[10]對10個品種的棗果進行吸水試驗，結果表明，吸水率與裂果率呈極顯著的正相關關系，相關系數高達0.711.但是，胡亞嵐等[20]在不同品種棗果實單位果重吸水速率的研究中表明，單位果重吸水速率與裂果沒有直接關系。

2.4 生理特性

棗果實在整個發育期內，內部生理指標隨外部環境的變化而變化，并作為體內信號調節著棗果的生長發育。筆者主要從可溶性固形物、可溶性糖含量、VC含量等方面進行了綜述。目前，棗裂果與可溶性固形物含量的關系尚不明確，存在不同的說法。汪星研究表明，棗的裂果率與可溶性固形物含量關系不顯著。楊雙雙等[10]研究表明，可溶性固形物含量與裂果率呈極顯著的相關關系。李克志和高中山[16]研究表明，壺瓶棗在發育過程中可溶性糖集聚積累，水勢隨之大幅度下降，裂果程度增加。但是汪星、高京草、盧艷清等認為，同一時期，不同品種棗果裂果敏感性與可溶性糖含量之間無顯著相關性。畢平在測定果實VC含量變化的研究中表明，棗果肉的VC含量與裂果呈負相關。盧艷清、李捷等也指出，棗裂果指數與VC含量呈負相關。

2.5 礦質元素

植物體內含有多種礦質元素，每種礦質元素都有其特定的作用與功能。筆者認為礦質元素的失衡是導致棗裂果的重要因素之一。W.D.Lane.等[21]發現，與棗裂果相關的礦質元素有Ca，N，B，Fe，其中B和Ca與棗裂果的關系更顯著；Mg，Cu，P元素與裂果無關。楊淑娟、楊雙雙等[10]對棗果實中鈣離子的定位結果說明，缺Ca會導致棗裂果。Chapman等研究表明，Ca含量與裂果率呈負相關關系。楊俊強等[12]在測定裂果與正常果果皮中礦質元素的含量時發現，正常果皮中的B和Ca含量顯著高于裂果果皮，而B的富集能促進Ca的吸收，兩者是協同關系。曹一博等[25]對棗果皮中的礦質元素進行測定時發現，Mg含量過多時可能會導致Ca不足，增加裂果的發生，說明果實對Mg與Ca的吸收存在拮抗作用。Ca是細胞壁中不可或缺的重要礦質元素，它與中膠層中的果膠質結合形成果膠酸鈣，可以增強原生質膜的彈性，從而增加果皮抗裂能力。楊雙雙等人通過噴施氯化鈣、硝酸鈣等鈣劑發現，鈣制劑對棗裂果有一定的防治作用，但是葉面噴施不同形態的鈣對棗樹的影響不同，還需要進一步的實踐研究和理論探討。

3 討論

目前，對棗裂果的一些影響因子已經有了更深入的研究，棗裂果與果實形態、遺傳因素等的關系已經形成較完整統一的定論。關于棗裂果的生理指標和解剖結構的研究也有了更廣泛的涉及，但棗裂果與水勢、可溶性糖等的關系卻存在異議，應加以關注。關于棗果細胞壁的生理特征與裂果之間的關系、礦物質營養元素與裂果之間的關系的研究較少，有待于進一步探索。已報道的與其它果實抗裂性密切相關的生理機制，在棗果中是否適用，仍不清楚?？傊?，棗裂果研究尚處于起步階段，在今后的研究中應該嘗試采用更先進、更有效的技術對棗抗裂果能力進行分析，進一步闡明棗裂果的影響因子與裂果的關系，探求棗裂果的根本原因，為棗樹抗裂品種的選育及有效防治果實裂果提供理論依據。

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Research Progress on Influencing Factors ofZiziphusJujubeFruit Cracking

Liu Chenxiao, Xi Xin, Zhang Yunfeng

(ShanxiAgriculturalUniversity,Taigu030801,China)

Ziziphusjujubeis a main fruit tree of China. Cracking is one of the main problems existed inZiziphusjujubewhich often caused farmers do not have a good harvest and seriously affected its commodity value and economic benefits. Through reviewing the relevant literatures ofZiziphusjujubefruit cracking at home and abroad, its reason, location, time, way and cracking rate were introduced. The relationship between cracking and influencing factors such as fruit morphological characteristics, genetic factors, organizational structure, physiological characteristics and mineral elements ofZiziphusjujubewas summarized to provide a theoretical basis for research of cracking mechanism and crack prevention.

Ziziphusjujube; Fruit cracking; Influencing factor

2016-09-21

高等學校博士學科點專項科研基金項目(20101403120005)；山西省青年基金項目(2012021029-4)；山西農業大學博士后基金項目

劉晨筱(1991— )，女，山西長治人，山西農業大學在讀碩士研究生。

郭紅彥(1977— )，女，山西長治人，山西農業大學副教授，碩士生導師。

S665.1

A

1007-726X(2016)04- 0022- 04