王 綸,王星玉,楊紅軍,那郅燁,趙和平,元改香,王樹紅,元慕田
(1.山西省農業科學院農作物品種資源研究所,農業部黃土高原作物基因資源與種質創制重點實驗室,山西太原030031;2.云南生態農業研究所,云南昆明650106;3.山西省奧圣農業開發有限公司,山西太原030001)
玉露香梨由山西省農業科學院果樹研究所通過有性雜交育成。其母本為新疆庫爾勒香梨,父本為雪花梨。2003年4月通過山西省農作物品種審定委員會審定,2007年3月獲得山西省科技進步二等獎[1]。玉露香梨結合了庫爾勒香梨品質上乘和雪花梨個頭大、產量高的優點,受到群眾的青睞,迅速在各地大面積地推廣開來。玉露香梨肉質細嫩,汁液極多,石細胞極少,但其也存在一些不足之處,如含糖量相對不足,口感清淡,易染病,不耐儲存等。GPIT生物制劑在果樹上應用后,核心作用是大幅提高作物的光合效率,使果實產量大幅提高和品質明顯改善,其中,在品質的改善中,除商品品質得到明顯改善外,在口感品質和營養品質上也會相應得到明顯提升[2]。
為了精準驗證GPIT生物制劑在玉露香梨上的應用效果,從而更好地指導大田生產,本試驗于2016年11月底至2017年11月底進行了為期1 a的試驗和各項指標的精細調查,以期為GPIT生物制劑促進玉露香梨產量和品質的提高提供參考。
試驗設在太原市陽曲縣大盂鎮南高村姚潤貴的梨園,其地理坐標為東經 112°72′、北緯 38°19′,海拔962 m,10 cm耕作層土壤pH值為7.5,屬微堿性,土質為輕沙壤。當地無霜期150 d,降雨量年均422 mm,平均日照時數2 591 h,平均氣溫9.4℃,生態環境適宜梨樹的生長。
供試品種為玉露香梨,樹齡為7 a,栽植密度為2.5 m×4.0 m。GPIT生物制劑,由山西奧圣農業開發有限公司提供。
在1.33 hm2的梨園地上共栽植玉露香梨樹1 320株,南北成行,共4行,每行栽植330株,其中,奇數行的660株為GPIT生物制劑處理;偶數行660株為對照(CK),不作任何處理。GPIT生物制劑的處理方法分為灌根和根外噴施2種方法,其中,灌根的時間為2016年11月底即土壤上凍前,制劑濃度為1∶100倍液,即1 kg原液對水100 kg,每株樹灌5 kg;根外噴施分為2次,一次在坐果期,另一次在果實膨大期,制劑濃度分別為原液的200倍和300倍液[3]。處理和對照(CK)各項田間管理相同。
調查項目分為3個部分[4],第1部分為處理和對照(CK)在植物學形態特征和生物學特性上表現出的差異,主要通過樹勢、落花落果、含糖量、色澤、口感、香味、成熟期、耐儲性、病害和蟲害等10項內容來比較[5]。
1.4.1 樹勢 根據梨樹枝干萌發出的新枝和花芽的多少以及葉片的綠色程度、大小和厚度等長勢來比較,分為強、中、弱3級。
1.4.2 落花落果 以樹下落花、落果的多少比較,分為極少、少、多3級。
1.4.3 含糖量 以上海產便攜式LVT-380測糖儀測定成熟果實汁液總糖含量的百分比多少來比較。
1.4.4 色澤 以成熟果實表皮的顏色和亮度的差異比較。
1.4.5 口感 主要通過果實入口的甜度比較。
1.4.6 香味 以果實在存放中散發的梨特有的香味程度來比較。
1.4.7 成熟期 果實成熟后開始收獲的日期。
1.4.8 耐儲性 果實收獲后處理和對照各隨機取100個梨,陰涼放置2 d后入筐,在室內自然條件下存放,3次重復,2個月開筐調查,以處理和對照爛梨的百分比比較,爛梨在5%以內的為好,超過5%為差。
1.4.9 病害 在收獲時以處理和對照果實的感病情況來比較。
1.4.10 蟲害 在收獲時以果實被蟲侵害的情況來比較。
第2部分為處理和對照在產量因子和產量上的差異來比較,主要通過梨直徑、單梨質量、單株梨數、單株產量、公頃產量等內容來比較。隨機取20個大小不一的梨,以卡尺測量每一個梨的直徑,結果取平均值(精確到0.1 cm);單果質量:在測定單梨直徑的同時,對每一個樣品稱質量,即為單果質量,取平均值(精確到0.1 g)。
第3部分是處理和對照售后經濟效益的比較。以每千克售價、單株效益、公頃效益等內容來比較。
2.1.1 樹勢 樹勢強壯的梨樹抗病性強、果實大、產量高、品質好[6]。從結果前期的樹勢比較來看,處理的梨樹樹勢明顯比對照花芽多,枝葉繁茂,葉片大而厚實,葉色濃綠。說明GPIT生物制劑的高光效作用在玉露香梨樹上發揮了重要作用,使得梨樹根系向土壤縱深發展,進而促進了枝葉的茁壯生長,為梨樹提高太陽光能的利用奠定了基礎。同時,梨樹光合效率的提高,使得梨樹自身的抗逆、抗病能力大大提高,從而為果實的豐產與優質打下了堅實的基礎(表1)。

表1 GPIT生物制劑對玉露香梨特征、特性的影響
2.1.2 落花落果 由表1可知,處理的落花落果極少,而對照相比之下,落花落果明顯增多。這種現象可以說明2個問題,一是梨樹在營養和水分不足的情況下,就會降低坐果率,出現落花落果增多的現象;二是在春季梨樹開花期受到寒流襲擊時,也會出現落花落果增多的情況。處理比對照落花落果大幅減少,說明經GPIT生物制劑處理的梨樹其根系發育健壯,能更廣泛地吸收到土壤中更多的營養和水分,同時也說明其高光效作用導致了樹干、花和果實中含糖量的增加,從而提高了樹體對突發寒冷的抵抗性[7]。
2.1.3 含糖量 含糖量即梨果實中可溶性總糖的含量。從表1可以看出,處理比對照的含糖量增加3.4百分點。玉露香梨含水量高,因此果實易感病腐爛,儲存期也明顯低于其他品種。GPIT生物制劑的應用,在高光效的作用下,使果實的含糖量明顯提高,彌補了玉露香的這一不足,使口感品質和營養品質得到了明顯的提升,隨著果實含糖量的提高,含水量得以降低,使果實感腐爛病的概率降低,因此,相對延長果實的儲存期[8]。
2.1.4 色澤 處理和對照的果實成熟后在外觀色澤上有明顯的差異。處理的表皮呈淡黃色且有光澤;對照呈綠黃色,無光澤。顯示出處理的成熟度明顯好于對照(表1)。說明GPIT生物制劑在高光效的作用下,促進了果實的完好成熟,不僅使果實的含糖量得到提高,使口感品質和營養品質得到提升,而且外觀品質變佳,提升了玉露香梨的商品品質,更加體現出GPIT生物制劑對玉露香梨品質改善上所發揮的作用[9]。
2.1.5 口感 玉露香梨果皮薄,果心小,可食率高達90%,果肉白色,酥脆,肉質細嫩,汁液極多、石細胞極少,是梨中上品。在食用過程中唯一感到不足的是甜度不夠。從表1可以看出,處理的口感為甜,對照為微甜。處理果實甜度的增加,要歸功于GPIT生物制劑的高光效作用,彌補了玉露香梨的不足,使玉露香梨的身價成倍增長[10]。
2.1.6 香味 梨果散發出的香味與梨果的成熟度和口感有關,越是成熟度好的梨品,口感越好,果香味也就越濃。經GPIT生物制劑處理后,在成熟度和口感等諸方面都得到明顯提升或改善,梨品的清香味也就更加濃郁。
2.1.7 成熟期 從表1可以看出,處理比對照提早成熟6 d,說明GPIT生物制劑對玉露香梨的營養生長和生殖生長的時間進行了合理調節,加快了新陳代謝的速度,促進了果實更早成熟。這種功效主要取決于第2次GPIT生物制劑300倍稀釋液莖葉噴施的作用。因為早期對梨樹以高濃度100倍稀釋液灌根,主要起到促進根系向縱深發展,健壯生長,從而使枝葉更加茂盛生長的作用;在梨樹的生長中期以中濃度200倍稀釋液對莖葉第1次噴施,主要起到加快光合作用的速度,促進碳水化合物更多、更快地合成,為后期果實產量的提高和品質的改善奠定良好的基礎;在果實膨大后第2次以低濃度300倍液對莖葉進行噴施,主要起到加快果實成熟的作用。只有將灌根與2次莖葉噴施結合起來,才能達到既早熟、又高產優質的多重效果,才能提早占領市場,提升玉露香梨的經濟效益。
2.1.8 病害 玉露香梨的病害主要有褐斑病、白粉病、黑心病和腐爛病等[11],由于玉露香梨樹的育成年代較短,梨樹的病害尚不明顯,但由于果實含水量高,加之皮薄,極易導致病菌侵入。經GPIT生物制劑處理后基本上未見各種病害的發生。究其原因,與強健的樹勢是分不開的,在樹勢發育良好的前提下,不僅提升了光合效率,同時也提高了對各種病害的抵抗性。
2.1.9 蟲害 玉露香梨的蟲害主要有梨木虱、黃粉蟲和食心蟲等,其中以食心蟲的危害較重。經GPIT生物制劑處理后基本上未見各種蟲害的發生,可能是由于GPIT生物制劑對各種害蟲特別是軟體幼蟲具有一種獨特的內吸式觸殺的效果。只要在生育期間有蟲害出現,在葉面噴施GPIT生物制劑,蟲體接觸到溶液就會干枯死亡。因此,噴施GPIT生物制劑不僅能消滅害蟲,從而間接地提升了梨果的質量,同時避免了因使用農藥造成的對果實和生態環境的污染,為生產有機、綠色的玉露香梨創造了條件。
2.1.10 耐儲性 梨品的耐儲性取決于果品的含水量和含糖量大小以及果皮的厚度、病害、蟲害等多種因素。玉露香梨的含水量大,口味清淡,果皮薄,易感病害、蟲害。試驗表明,收獲后在自然條件下,在設定的60 d存放時間內,梨果腐爛率僅為2.8%,而對照卻為6.2%,處理比對照爛梨率降低了3.4百分點。經GPIT生物制劑處理后含糖量明顯增加,成熟度提升,果皮厚薄適中,增加了抵抗病害、蟲害的能力,為提升耐儲性、延長儲存期創造了條件。
2.2.1 對玉露香梨產量因子的影響 從表2可以看出,處理梨果的直徑為8.2 cm,比對照(7.6 cm)增大0.6 cm,意味著不僅產量提高,而且提高了梨品的商品價值和最終經濟效益。處理梨果直徑比對照增大的原因,歸功于GPIT生物制劑的高光效作用,合成了更多的碳水化合物。單梨質量方面,經處理后單梨質量平均比對照增加22.5 g,說明即使是在處理單株梨數與對照相同的情況下,處理的單株產量和最終產量也會比對照明顯提高;而在處理單株梨數也同時提高的情況下,單株產量和最終產量就會大幅提高。處理單梨質量的提高,一是由于GPIT生物制劑的高光效作用使得梨果直徑增大,單梨質量增加;二是由于處理梨樹強大的根系能更廣泛地吸收到土壤中的水分,使梨果實中水分含量增加,導致單梨質量增加;三是由于處理光合效率的提高,導致單梨中含糖量和干物質的增加,也會使單梨質量得到增加。單株梨數方面,處理單梨質量比對照提高了,單株梨數的多少,就顯得尤為重要,必須在單株梨數也同時提高的情況下,才能導致處理比對照單株產量提高,使最終單位面積產量提高。如果單株梨數處理比對照還少,即使是處理在單梨質量比對照提高,也不一定會比對照增產。處理比對照單株梨數增加16.2個。表明在處理單梨質量提高的前提下,單株梨數也同步增加,這就奠定了處理比對照單株產量的提高和單位面積產量增加的基礎,而且增加的數量和增產的幅度也會相應較大[12]。處理的單梨質量和單株梨數同步增長與處理龐大根系吸收土壤中營養和水分能力強以及枝葉茂盛密切相關。單株產量方面,處理的單株產量為27.4 kg比對照(21.2 kg)高 6.2 kg,增幅為 29.24%。

表2 GPIT生物制劑對玉露香梨產量因子和產量的影響
2.2.2 對玉露香梨產量的影響 由表2可知,處理的產量為 27 194 kg/hm2,比對照(21 041 kg/hm2)增產6 153 kg/hm2,增幅為29.24%。說明經GPIT生物制劑處理后的玉露香梨樹,在高光效的作用下,有效地調控了營養生長和生殖生長的速度,對最終產量的提高發揮了重要作用。
經GPIT生物制劑處理的玉露香梨不僅在產量上比對照明顯提高,在梨果實的品質(包括商品品質、營養品質和口感品質)上均得到明顯改善。在商品品質上不僅外觀光潔亮麗,而且大小十分勻稱,單梨直徑大都保持在8~9 cm,形成了在外觀上與對照的明顯差異,加之病害、蟲害少,儲存期也比對照延長,因此,在銷售價格上,也拉開了明顯的差距[13]。經GPIT處理的玉露香梨大都作為精品,銷售價格較高,平均價格達14元/kg左右;而對照梨果大小不勻稱,梨品成色較差,加之營養品質和口感也較差,平均售價在10元kg左右。處理平均售價高于對照4元/kg左右。在售價和單株產量雙重優勢下,處理的單株效益優勢就更加明顯。處理的單株效益比對照高171.6元,處理的收益為380 716元/hm2,比對照(210 406 元 /hm2)增值 170 310 元 /hm2,增幅為80.94%(表 3)。

表3 使用GPIT生物制劑對玉露香梨經濟效益的影響
GPIT生物制劑在玉露香梨上的應用試驗,其效果主要通過對玉露香梨特征、特性、產量因子、產量以及經濟效益的影響來體現,與對照相比,經GPIT生物制劑處理的梨樹在特征、特性上表現為樹勢明顯比對照強壯,抗逆、抗病和抗蟲性增強,梨果的品質也得到進一步改善,且提早成熟,梨果的儲藏期也明顯延長。玉露香梨含水量極大,但口味較淡,隨著GPIT生物制劑的應用,梨果的含糖量提高3.4百分點,口感更佳。在外觀上也表現出更加勻稱和亮麗,梨香也更加濃郁,還能提早6 d上市,儲存期也由4個月提高至6個月,這些效果為今后玉露香梨的大面積栽培以及產業化生產奠定了基礎。在產量因子和產量的比較上,4項產量因子均比對照有不同程度的提高,從而使產量明顯提高,說明GPIT生物制劑的高光效作用在這里得到更加明顯的體現和驗證。在經濟效益上,經GPIT生物制劑處理的梨品平均每千克售價比對照高出4元,經濟效益非常明顯,進一步驗證了GPIT生物制劑在玉露香梨上的應用,會給梨農帶來巨大的實惠[14]。
近年來,GPIT生物制劑在糧食作物和蔬菜作物上大面積推廣應用,取得良好的效果,在果樹上的應用也做過一些嘗試。山西省永濟市卿頭鎮果業站站長景望成以1∶60倍液的濃度,對40棵掛果少、葉子黃、樹勢衰弱的梨樹20棵進行灌根處理,20棵作為對照。結果顯示,灌根后的20棵梨樹葉片濃綠,枝繁葉茂,掛果多,梨味好,甜度大;而20棵對照樹結果仍少,品質差。所以,此次GPIT生物制劑在玉露香梨上試驗效果并非偶然,只是在GPIT生物制劑的使用方法上,除了灌根以外,又增加了2次葉面噴施,使用方法更加合理規范,效果更好。
GPIT生物制劑在梨樹上應用后使樹勢強壯,從而大大提高梨樹的抗逆能力,其中對抗寒能力的提高,在2018年春季晚霜的危害中又得到了有力的驗證。在本次試驗完成后,在2017年的冬季前,陽曲縣全縣的玉露香梨樹都以GPIT生物制劑進行灌根,2018年4月5日,正值各地的梨花盛開,突降寒流,氣溫下降至-3℃,滿樹梨花紛紛掉落,使梨農遭受巨大的損失。但陽曲縣大盂鎮南高村姚潤貴的1.33 hm2玉露香梨樹,以及在他的示范帶頭下南高村的66.67 hm2玉露香梨樹和全縣超過300 hm2的玉露香梨樹由于全部進行了GPIT生物制劑灌根,在霜凍過后,依然梨花滿樹,全縣玉露香梨產量比2017年增加了一倍還多,也因此帶動精準扶貧2 000多戶。山西電視臺、陜西農林衛視也以“又到梨子豐收季,果香萬里迎客來”為題做了專題報道,全國各地的客商也聞風而起,紛至沓來,爭先恐后要求訂貨,使陽曲縣玉露香梨遠銷全國各地,還出現供不應求的現象,姚潤貴也因此被評為南高村的種梨致富能手和帶頭人。
山西臨汾市隰縣是國家級扶貧縣,近年來也把發展玉露香梨與GPIT生物制劑的配套技術作為精準扶貧的項目來抓,全縣在海拔950~1 300 m的黃土高坡上大面積栽培玉露香梨,年產值達21.63億元,成為我國最大的玉露香梨生產基地。2018年9月23日,在我國首個農民豐收節,中央電視臺2臺也把山西隰縣的玉露香梨作為農民脫貧致富的典型來報道。同年9月24日,山西電視臺晚間新聞以“黃土高坡的種梨寶典”為專題,詳細地報道了國家級貧困縣隰縣,是如何通過高科技的栽培技術、引進新品種,在全縣大力發展玉露香梨的種植,其中也突出了GPIT生物技術的效果,出現了像閆云海、張保平一樣年收入40萬元的典型事例。
GPIT生物制劑在玉露香梨大面積的生產實踐中,已經發揮了重要的作用,為貧困地區農民的脫貧致富作出了積極貢獻。2018年11月3日,山西電視臺晚間新聞又播出了玉露香梨的采編新聞獲中國新聞三等獎的報道;同年11月8日中央電視臺在第19個中國記者節播出的節目中,又一次提到了玉露香梨在山西精準扶貧中發揮的重要作用。而GPIT生物制劑與玉露香梨的配套生產技術[15],彌補了玉露香梨自身口味比較清淡的不足,玉露香梨倍受人們的歡迎和市場青睞。本試驗結果不僅驗證了GPIT生物制劑在玉露香梨生產實踐中所起到的作用和產生明顯效果的可靠性,而且在今后的生產實踐中,應以更加科學規范和精準的使用方法、濃度和時間,使GPIT生物制劑的高光效作用在玉露香梨上得到更加充分的發揮和利用。