大烏圓龍眼果實發育動態及其模型的建立

邱宏業，朱建華，2*，徐炯志，朱松生，徐 寧，2，秦獻泉，2，李鴻莉，2，李冬波，2，彭宏祥，2

(1.廣西農業科學院園藝研究所，廣西 南寧 530007；2.農業部南寧南亞熱帶果樹科學觀測實驗站，廣西 南寧 530007；3.廣西大學，廣西 南寧 530004)

【研究意義】大烏圓龍眼原產于廣西，也是廣西龍眼主栽品種之一。以大烏圓龍眼為試材，已見有關結果母枝單元質量與開花坐果及果實性狀的關系[1]，開花特性研究[2]等的報道，但在果實發育方面的的研究報道幾乎沒有，針對大烏圓存在產量不穩定和品質欠佳現象，對果實發育動態進行觀察，掌握果實發育特點，有助于生產栽培中采取科學的管理措施，為優質生產提供依據。【前人研究進展】李天忠等[3]研究表明果實生長發育過程受遺傳因子、環境條件共同影響。對于龍眼果實發育的研究，多是通過縱橫經生長來了解整個果實發育動態，以單果重、可溶性固形物含量來研究產量和品質。陳清西等[4]、戴宏芬等[5]分別探討了紅核子和儲良單果發育的Logistic模型，但未進行曲線擬合；劉麗琴等[6]采用Logistic、三次多項式和二次多項式3種方法擬合分析了石硤龍眼果實生長過程中各部分組織的發育模型。邱宏業等[7]采用多元回歸和求導建立四季蜜龍眼果實生長發育數學模型和物質累積速度模型。【本研究切入點】對大烏圓龍眼果實的縱橫經、單果重、種子重及果皮重的生長發育動態進行觀測，分析其規律，及時采取科學的栽培技術來提高果實產量和品質。【擬解決的關鍵問題】測量大烏圓龍眼果實的生長發育指標，建立其生長發育數學模型，分析大烏圓龍眼生長發育規律，為促進大烏圓龍眼科學栽培管理提供理論參考。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗于2014年在南寧良鳳江國家森林公園龍眼園進行，供試品種為大烏圓龍眼。

1.2 試驗方法

1.2.1 試驗設計 在大烏圓龍眼雌花盛期(70 %以上雌花盛開)，選3行每行2株，每株選3個花序掛牌，在所選花序上選取10個生長一致的果實，用紅漆標記作為“標準果”(如果有果實脫落，則選取相應大小的果實代替并重新標記)。

1.2.2 指標測定 從謝花后第3天(5月2日)起至8月9日止，每隔3 d采樣1次。每次采樣前測量每株“標準果”的縱、橫徑并計算平均值，以平均值為標準選擇同一植株上果實大小接近的5個果作為供試樣品，每次共采樣30個，用萬分之一游標卡尺逐個測量果實縱徑、大橫徑、小橫徑不同時期的生長值，用千分之一稱稱量單果重、果皮重、種子重和測定可溶性固形物(TSS)含量，觀察果實各部位生長情況并拍照；計算比熟度。

比熟度=(采收時TSS含量/最高TSS含量)×10

1.3 統計分析

試驗數據運用Excel 2007進行統計分析，物質累積速度模型采用吳文龍等[8]的方法建立。

2 結果與分析

2.1 大烏圓龍眼果實生長發育數學模型

2.1.1 果實縱橫徑生長發育動態變化 果實縱徑、大橫徑和小橫徑的變化表現出相對的一致性。從生長量來看，花后33 d進入快速生長期，這可能與此時期已經分化出果肉有關。由圖1分析可知，整個生長期，果實縱經均高于橫經。花后3～30 d果實發育前期表現為縱向生長，縱徑生長量和生長速度遠大于大橫徑的。而花后33～63 d，縱橫徑生長量同時增大，生長速度為大橫徑>小橫徑>縱徑。花后78 d果實發育末期，小橫徑生長較快，而縱徑和大橫經則較為緩慢，田間觀察這一時期果實由幼果期橢圓形向成熟期近圓形，觀察結果與測量結果相符。

2.1.2 果實不同部位生長動態變化 由圖2～3可見，大烏圓龍眼單果重的增長曲線為近“S”形，果皮重的變化與單果重的較為接近，花后42 d前果實主要為縱向生長且緩慢生長，花后48 d單果重為5.14 g，出現第一個峰值。田間觀察到此時果肉包裹整顆種子，且厚度開始增加，單果重隨之快速增長，進入果實快速生長期，該時期果肉的生長是單果重增長的主要原因。由圖3可以看出，果皮的日均生長量較一致，果皮重隨果實發育而增加，在果肉出現后，果實生長發育進入快速增長期。種子生長曲線近“S”型(圖4)，這與陳清西[4]、葉玲[9]的報道相一致。隨著果肉的增長，種子重開始快速增加，而后的變化較小，在花后81 d種子大小基本達到最大值。由此得出，果實與種子快速生長，是果實膨大的重要時期，其發育過程不可逆轉，即果實快速發育期若受到影響，將直接影響產量和品質。

圖1 大烏圓龍眼果實縱橫徑發育動態擬合曲線Fig.1 The development fitting curve of small lengthways and transversely diameter in Dawuyuan longan fruit

圖2 大烏圓龍眼果實單果重發育動態擬合曲線Fig.2 The development fitting curve of fruit mass in Dawuyuan longan fruit

圖3 大烏圓龍眼果實果皮發育動態擬合曲線Fig.3 The development fitting curve of pericarp mass in Dawuyuan longan fruit

2.1.3 可溶性固形物的累計變化 從圖5可以看出，比熟度與可溶性固形物含量變化趨勢較為一致，當比熟度達到10時說明果實完全成熟。大烏圓龍眼果實的可溶性固形物含量變化曲線近似于“S”形，花后78 d后可溶性固形物含量快速增長，果肉變甜。花后84 d，可溶性固形物含量均值為17.8 %，果實比熟度約為9.4，果實處于近完熟階段。花后87 d達到最大值，可溶性固形物含量均值為18.8 %，果實比熟度為10.0，果實完全成熟；花后93 d，果實比熟度開始下降至9.1，果實處于過熟階段，可溶性固形物含量均值下降至17.2 %，果實開始退糖，說明大烏圓果實成熟期歷時較短，采收期約為10 d。

2.2 大烏圓龍眼果實生長發育模型的建立

依據Excel散點圖，建立大烏圓龍眼果實發育的累積模型和果實發育天數(X)與果實縱徑、大橫徑、小橫徑、單果重、果皮重、種子重、可溶性固形物7個指標的數值(Y)的關系方程式(表1)。

由表1可見，果實縱徑、大橫徑、小橫徑的方程式為一次多項式擬合方程，果皮重和單果重的方程式為二次多項式擬合方程，種子重的方程式為三次多項式擬合方程，可溶性固形物含量的方程式為五次多項式擬合方程，除種子重擬合曲線相關系數R2為0.967外，其它6個指標的R2都在0.99以上，其相關系數越大表示擬合程度越好，說明各擬合方程可較好地預測大烏圓龍眼果實的生長發育動態，吻合程度依次為：單果重>果皮重>大橫徑和小橫徑>縱徑>可溶性固形物含量>種子重。

圖4 大烏圓龍眼果實種子重發育動態擬合曲線Fig.4 The development fitting curve of seed mass in Dawuyuan longan fruit

圖5 大烏圓龍眼果實可溶性固形物含量擬合曲線Fig.5 The development fitting curve of soluble solids content in Dawuyuan longan fruit

2.3 累積速度模型的建立

物質的累積速度(即單位時間內的物質累積量)可以反映不同發育時間果實物質累積的快慢程度。對果實生長發育的擬合方程進行求導，得到物質累積速度和發育時間的關系方程(表2)。由表2看出，縱橫徑的累積速度是一常數；單果重和果皮重的累積速度模型為斜率均為正值的直線方程，但二者斜率不同，說明單果重和果皮重表現為增長趨勢。

種子重累積速度模型為二次項系數為負的二次方程，說明其曲線為開口向下的拋物線。可溶性固形物含量累積速度模型為四次項系數為正值的方程，說明其趨勢較為復雜。

3 討 論

表1 大烏圓龍眼果實生長發育指標與果實發育天數的關系

表2 大烏圓龍眼果實主要指標的累積速度方程

大烏圓果實縱橫徑的生長發育動態為非典型的 “S” 曲線，果實發育前期(花后3～30 d)表現為縱向生長，是果實生長的重要階段，此時注意水肥管理，及時施肥，促進幼果的迅速生長，同時也促進夏梢的充實，為翌年的結果母枝奠定基礎。果實發育末期(花后78 d)小橫徑生長較快，而縱徑和大橫經則較為緩慢，果實由橢圓形轉變為近圓形。這與鄭少泉[10]，劉麗琴等研究結果相似。整個果實生長階段，應結合環境、樹勢、掛果情況適當施肥1～2次，果實采收前施用復合肥，以促進秋梢抽生和果實膨大，若遇干旱，則需及時澆水確保果實生長發育所需。種子在果肉出現后生長快速，在果實發育前期以水狀營養物質為主，種子大小基本穩定后，干物質明顯增加，主要是營養成分的轉化和積累，直至果實成熟。果實過熟后出現“退糖”時，單果重生長緩慢，這與石硤、儲良等南亞熱帶生態型龍眼果實完熟后生長緩慢一致[11-12]，與熱帶生態型龍眼四季蜜過熟后果實重量繼續增長且生長量較大不同。因此在大烏圓龍眼果實正常成熟后及時采收(即花后84～90 d左右采收)，是保證龍眼產量和品質的關鍵。

大烏圓龍眼果實從謝花到果實成熟需要約85 d，果實完熟時平均單果重20.84 g，果實偏大，且可溶性固形物含量達到18.8 %。生長期歷時比四季蜜龍眼少23 d[7]，比石硤龍眼少16 d[11]，比儲良龍眼少30 d[12]。大烏圓龍眼果實成熟階段歷時10 d(7月22-7月31)，與石硤相同，比儲良少5 d，比四季蜜少11 d。這可能與大烏圓龍眼果實成熟時正值夏季高溫退糖較快有關。由于夏季氣溫高，大烏圓龍眼在完熟之后可溶性固形物含量下降速度很快，縮短了采收期，進而影響經濟效益。

通過與戴宏芳[5]、陳清西[4]、劉麗琴[11]的研究結果比較發現，不同品種的南亞熱帶生態型龍眼的果實生長發育動態有相似的規律，說明果實生長發育受樹種特性控制。運用多項式回歸分析方法對大烏圓龍眼果實縱橫經、果實重、果皮重、種子重及可溶性固形物含量等7指標與果實發育時間建立了回歸方程，可以較好地反映果實生長發育的動態規律。但由于該方程是在具體年份和環境條件下得到的，不同年份的氣候條件差異以及栽培管理技術不同會導致生長發育存在不同程度的差異，所以各種因素對模型的擬合準確性的影響有待進一步研究。

4 結 論

通過對大烏圓龍眼果實的三徑、單果重、果皮重、種子重、可溶性固形物隨生長期的變化進行分析，建立的擬合曲線為大烏圓龍眼果實生長發育提供了較為準確的預測，果實生長階段，應結合果園實際情況適當施肥1～2次，在大烏圓龍眼果實正常成熟后及時采收(即花后84～90 d左右采收)，保證龍眼產量和品質。

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