凱特芒果果實(shí)生長發(fā)育規(guī)律研究

潘宏兵，杜 邦，羅 玲，鐘 奇，李貴利*，李桂珍

(1．四川省攀枝花市農(nóng)林科學(xué)研究院,四川 攀枝花 617061；2. 四川省農(nóng)業(yè)科學(xué)院園藝研究所,四川 成都 610066)

凱特芒果是美國實(shí)生選育的紅芒品種，具有高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)和晚熟等特性。國內(nèi)主要集中種植在川滇晚熟芒果產(chǎn)區(qū)，單品種植面積近4萬hm2，種植海拔1800m以下，成熟上市期8～11月，近年采收價(jià)格穩(wěn)定在4～8元/kg。晚熟芒果產(chǎn)業(yè)已在區(qū)域脫貧攻堅(jiān)和鄉(xiāng)村振興中發(fā)揮重要作用，成為了當(dāng)?shù)卣块T重點(diǎn)引導(dǎo)支持發(fā)展的農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)之一。

對不同果樹品種新梢、果實(shí)等的生長發(fā)育規(guī)律進(jìn)行研究掌握，便于合理種植管理，實(shí)現(xiàn)果實(shí)品質(zhì)和產(chǎn)量提升[1]。Chattopadhyaya等[2]研究發(fā)現(xiàn)芒果果實(shí)、種子生長均呈單“S”型曲線，并開展了果實(shí)(含種子)生長和發(fā)育不同時期的生理和生化變化。國內(nèi)在芒果產(chǎn)期調(diào)控、養(yǎng)分調(diào)節(jié)、病蟲害防治、采后處理等方面開展研究報(bào)道較多，而對果實(shí)生長發(fā)育的研究開展較少。王曉峰等[3]研究海南本地芒果果實(shí)及種子的發(fā)育和成熟特性，發(fā)現(xiàn)果實(shí)大小在花后90d基本不變，110d種子基本成熟，闡明了芒果種子發(fā)育與萌發(fā)之間沒有成熟干燥過程。李安妮等[4]報(bào)道認(rèn)為座果后60d、90d分別是“紫花芒”果實(shí)生長發(fā)育過程的生理轉(zhuǎn)折期。張承林等[5]分析了“紫花芒”果實(shí)鈣吸收與果實(shí)發(fā)育關(guān)系，發(fā)現(xiàn)果實(shí)90%的鈣吸收發(fā)生在座果后35～50d，認(rèn)為果實(shí)生長是鈣吸收的首要調(diào)控因子。也有研究報(bào)道了“臺農(nóng)1號”生育期葉片及果實(shí)礦質(zhì)元素變化規(guī)律[6]。現(xiàn)有研究多集中在小果形芒果品種上，未見大果形芒果果實(shí)生長發(fā)育相關(guān)研究報(bào)道。因此，以大果形晚熟品種凱特芒果品種為研究對象，研究其果實(shí)生長發(fā)育規(guī)律，旨在為晚熟芒果平衡施肥、品控栽培、控時成熟、果肉糖心、果肉穿根等研究提供理論依據(jù)，為產(chǎn)業(yè)發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地點(diǎn)

試驗(yàn)地點(diǎn)選在攀枝花市仁和區(qū)大龍?zhí)多l(xiāng)混撒拉村新村組芒果基地(26°25'58''N，101°49'28''E)，海拔1351.8m，土壤為黃壤土。

1.2 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)樹為晚熟凱特芒，樹齡22年，試驗(yàn)樹30株，樹形、樹勢相近，果園種植管理水平較高。

1.3 試驗(yàn)方法

以試驗(yàn)地芒果樹花序花朵開放量≥25%記為盛花期，并記果實(shí)生育期為0d。從果實(shí)生育期0d開始，每間隔15d隨機(jī)取樣15個果實(shí)，測定果長、果寬、果重、果含水量；從果實(shí)生育期15d開始，每間隔15d隨機(jī)取樣15個果實(shí)，測定種子長、種子寬、種子重、種子含水量；從果實(shí)生育期75d開始，每間隔15d隨機(jī)取樣10個正常種子，隨即淺埋于基質(zhì)苗床保濕催芽，10d后統(tǒng)計(jì)萌發(fā)率，胚根長度≥3mm的種子記為萌發(fā)；從果實(shí)生育期120d開始，每間隔15d隨機(jī)取樣20個果，同一果實(shí)生育期先取10個果隨即測定果實(shí)可溶性固形物、可溶性糖、可滴定酸、抗壞血酸(Vc)、類胡蘿卜素，另外10個果放置后熟后測定可溶性固形物含量。分別采用pH計(jì)測定pH值，數(shù)顯糖度計(jì)測定可溶性固形物，蒽酮比色法測定可溶性糖、氫氧化鈉滴定法測定可滴定酸，2，6-二氯靛酚法測定抗壞血酸，紫外分光光度法測定類胡蘿卜素。

2 結(jié)果與分析

2.1 果實(shí)生長過程變化

2.1.1 種子的長、寬生長變化 由圖1可知，凱特芒果種子腎形，種子的長、寬生長趨勢均為“慢—快—慢”。果實(shí)生育期前45d種子的長、寬生長慢，45～90d種子的長、寬生長迅速加快，90d以后種子的長、寬生長緩慢，210d種子的長、寬最大，為8.03cm和4.82cm。

2.1.2 種子的重生長及含水量變化 從圖2可以看出，凱特芒果種子重生長趨勢為“慢—快—慢—快”。0～75d為第1個慢增長期，75d以前種子重≤3.83g；75～105d為第1個快增長期，種子重可達(dá)21.21g；105～165d為第2個慢增長期，整體增長速度較高于第1個慢增長期，其中105～120d為種子干物質(zhì)積累關(guān)鍵時期；165d以后為第2個快增長期，增長速度較慢于第1個快增長期，210d的種子重達(dá)到47.28g。

凱特芒果種子含水量變化低再先降升，果實(shí)生育期15d的種子含水量最高，為86.09%，種子發(fā)育前期，內(nèi)種皮包裹液態(tài)組織細(xì)胞由外向內(nèi)逐步形成子葉，種子含水量較快降低至86%左右；30～90d的種子含水量相對穩(wěn)定在85.6%～86.09%；90～165d的種子含水量再次逐漸降低，后期降低速度較低于前期，165d的種子含水量最低，為54.65%；165d以后種子含水量逐漸升高，210d的種子含水量為63.90%。

2.1.3 果實(shí)的長、寬生長變化 凱特芒果果實(shí)呈寬卵形生長，果實(shí)的長、寬生長均呈現(xiàn)單“S”型曲線，詳見圖3。生育期0～45d前為幼果期，45d果實(shí)的長、寬生長能達(dá)到4.42cm和3.32cm；45～180d為果實(shí)膨大期，180d果實(shí)的長、寬為17.77cm和13.07cm；180～210d為果實(shí)成熟期，果實(shí)大小變化較小。

2.1.4 果實(shí)的重生長及含水量變化 如圖4所示，凱特芒果果實(shí)重增長呈現(xiàn)單“S”型曲線。75d以前果重≤161.94g，增長慢；75～180d果重增長快，180d的果重達(dá)到1370.36g；180d以后果增長再次變慢，210d的果重最大，為1458.13g。

凱特芒果果實(shí)的含水量變化趨勢為“增加—降低—增加”。果實(shí)生育期0d的果實(shí)含水量最低，為63.64%，90d果實(shí)含水量增加至90.09%；隨后果實(shí)含水量開始逐漸降低，在135d果實(shí)含水量降低至84.98%；此后果實(shí)含水量再次增加，210d的果實(shí)含水量最高，為93.14%。

2.2 果實(shí)發(fā)育過程變化

2.2.1 種子成熟度變化 芒果成熟種子萌發(fā)不需要經(jīng)過脫水過程，用萌發(fā)率來判斷種子成熟度，圖5為凱特芒果不同發(fā)育階段種子的萌發(fā)率情況。

2.2.2 果肉的成分含量及成熟度變化 果實(shí)生育在果實(shí)生育期90d以前的種子萌發(fā)率為0，種子不成熟，不具備萌發(fā)能力；90d以后的種子開始能萌發(fā)，成熟度逐漸提高，120d的種子萌發(fā)率達(dá)到90%，135d的種子萌芽率達(dá)到100%，說明果實(shí)種子生長發(fā)育已完全成熟，即凱特芒果種子生長發(fā)育成熟需要120～135d。120～210d的凱特芒果果肉的成分含量及成熟度變化詳見表1。在果實(shí)發(fā)育中后期，果肉可滴定酸和抗壞血酸含量逐漸降低，類胡蘿卜素含量逐漸增加，可溶性糖含量變化為增加—降低—增加，可溶性固形物含量從165d以后開始逐漸增加。195d的果實(shí)達(dá)到九成熟，后熟果肉可溶性固形物含量為15.0%；210d的果實(shí)達(dá)到十成熟，后熟果肉可溶性固形物含量為17.4%。綜合分析認(rèn)為，凱特芒果果肉成生長發(fā)育關(guān)鍵時期為180d，果肉生長發(fā)育成熟需要195～210d。

3 討論與結(jié)論

芒果種子生長發(fā)育初期無可見形態(tài)子葉和胚，以液態(tài)組織細(xì)胞形式存在。本研究發(fā)現(xiàn)，凱特芒果種子的子葉、胚初具雛形大概在果實(shí)生育期30d，可以認(rèn)為0～30d為凱特芒果種子形態(tài)建成期。有研究發(fā)現(xiàn)30d內(nèi)芒果落果數(shù)占總坐果數(shù)的45%以上[7]，生理落果是否受種子形態(tài)建成的影響有待進(jìn)一步研究。凱特芒果種子成熟期為120～135d為，與王曉峰等[3]研究海南本地芒果結(jié)果相接近，表明種子生長發(fā)育與不同品種特性有關(guān)。芒果種子為玩拗型[8]，種子脫水后萌發(fā)率降低[9-10]，種子容易在果實(shí)內(nèi)胎萌[11]，成熟種子在果實(shí)內(nèi)繼續(xù)生長是胎萌啟動，種子從成熟到萌發(fā)過程連續(xù)，135d為種子生理轉(zhuǎn)折期，是研究抑制其胎萌穿根的關(guān)鍵時期。

表1 不同發(fā)育階段果肉的成分含量及成熟度變化

芒果為核果，果實(shí)生長呈現(xiàn)單“S”型曲線[2,7]，本研究發(fā)現(xiàn)凱特芒果果實(shí)的長、寬、重生長均呈單“S”型曲線，與前人研究結(jié)果一致，與大桃子、杏、櫻桃和油橄欖等核果具有雙“S”型生長曲線特征不同[12]，支持果實(shí)生長曲線型與其形態(tài)結(jié)構(gòu)之間無聯(lián)系觀點(diǎn)。0～45d為幼果期，水分需求對果實(shí)生長極為重要，應(yīng)注意果園土壤水分管理；45～180d為果實(shí)膨大期，果實(shí)鈣吸收量果實(shí)總鈣的90%[5]，應(yīng)加強(qiáng)果園土壤肥管理，盡早施用水溶性鈣、鎂等中微量元素肥料，減少因缺乏鈣素引起的果肉糖心、潰敗、裂果等生理性病害發(fā)生，提高豐產(chǎn)性和商品果率；180d以后為果實(shí)成熟期，芒果實(shí)成熟期可溶性固形物、類胡蘿卜素、可溶性蛋白質(zhì)[7,12]含量增加明顯，蔗糖合成酶及蔗糖磷酸合成酶活性的升高[13]，可增施磷鉀肥提高果實(shí)品質(zhì)。建議根據(jù)凱特芒果果實(shí)生長發(fā)育規(guī)律，制定適宜的種植管理技術(shù)措施，提高種植效益。