郭慧慧, 肖 鵬, 雷 靖, 雷玉山,4*, 索江濤, 徐 明,2
(1.陜西省農村科技開發中心, 陜西 西安 710054; 2.陜西佰瑞獼猴桃研究院有限公司 陜西 西安 710054;3.蘭州新區農業科技開發有限責任公司,甘肅 蘭州 730000; 4.陜西省獼猴桃工程技術研究中心,陜西 西安 710054)
獼猴桃是獼猴桃科(Actindiaceae)獼猴桃屬(Actinidialind L.)多年生落葉藤本植物,原產于中國,適應溫暖濕潤、陽光充足、排水良好、土壤pH為6.5~7.0的環境,不耐旱,不耐澇[1-2]。美味獼猴桃(A.deliciosa)是目前世界上栽培最多的獼猴桃屬物種,主栽品種有海沃德、秦美、徐香、金魁、米良1號、貴長等30余個品種(株系)[3-4]。瑞玉獼猴桃是以秦美獼猴桃作母本、K56 (雄株)作父本雜交選育成的美味中熟獼猴桃新品種。其果實長圓柱形兼扁圓形,平均單果重80.0~135.0 g;果皮褐色,有金黃褐色硬毛,果頂微凸,果肉綠色,肉質細膩,汁液多,具芳香味,風味酸甜,清香可口,可溶性固形物含量17.30%~19.60%,總糖含量9.98%,總酸含量0.91%,維生素C含量1 401.40 mg/kg[5];常溫下后熟期 20~25 d,貨架期30 d左右,冷藏可貯藏5個月左右。2015年1月“瑞玉”通過陜西省果樹品種審定委員會審定[6]。2017年5月取得國家植物新品種保護權證書(品種權號CNA20141591.3)。
瑞玉獼猴桃因其抗性好、口感佳、貨架期長等優良性狀,近年來受到獼猴桃栽培者的青睞。自2016年以來,陜西省的瑞玉獼猴桃種植面積逐漸擴大,截至2018年,在有限的接穗資源下栽培面積已達到334 hm2。國內有關獼猴桃果實生長發育規律的研究報道認為,獼猴桃果實生長發育規律與其品種和生長環境有關[7],主栽品種徐香、紅陽、貴長等品種的生長發育規律研究較多[8-9];有關獼猴桃生物學特性的研究主要針對紅陽獼猴桃[10-11];果實生長發育和大小的關系、果肉色素變化[12-15]及果實碳水化合物和有機酸的積累及其動態變化的研究[16-17]均主要集中于海沃德和中華獼猴桃。目前對新品種瑞玉獼猴桃果實生長發育規律的研究鮮見報道。面對不斷擴大的市場需求,了解品種特性,建立統一采收標準,對統一果實品質意義重大。對瑞玉獼猴桃果實生長曲線及其發育相關指標進行研究,探明其果實發育規律,以期為瑞玉獼猴桃優質豐產栽培技術措施的制定提供科學依據。
2018年在西安市獼猴桃試驗站進行試驗,試驗站位于陜西省西安市周至縣九峰鎮獼猴桃主栽區,地理位置34°3′49.54″N,108°26′41.44″E,該地區年均降水量660 mm,年平均氣溫13.2℃,年日照時數1 867.5 h,屬暖溫帶大陸性季風氣候。土壤類型為沙壤土,養分狀況較肥沃,有機質含量15~30 g/kg,堿解氮含量90~110 mg/kg,速效磷含量120~140 mg/kg,速效鉀含量200~220 mg/kg,土壤pH 6.5~7。
嫁接后5年的‘瑞玉’新品種,由陜西佰瑞獼猴桃研究院培育栽植。選擇長勢一致,生長健康的植株進行觀察,株行距為1.5 m×2.5 m,搭建大棚架型,管理水平一致,在盛花期用混合粉進行統一人工授粉。
于2018年5月選取20株生長良好,長勢均一的樹,掛牌標記,在每株東南西北4個方位各選擇1個果實進行標記,于末花期4周后(5月24日)開始,每隔14 d測1次果實橫徑、縱徑、厚橫徑3個指標,至11月9日,共13次。同時,每次每株采用盲取法選擇標記樹體不同部位的果實4個,共80個,測量果實的單果鮮重及干物質含量;在果實發育后期,測定果實硬度和可溶性固形物含量。以時間為橫坐標,單果重和干物質等指標為縱坐標,繪制果實生長動態曲線。
將采收后的果實帶回實驗室,立即測定果實單果重、果形指數、硬度、可溶性固形物含量和干物質含量。
單果重:對所有采收的果實用0.01分析天平測定果實單果重,并計算平均單果重量。
橫縱徑:用游標卡尺分別測量果實縱徑(mm)、橫徑(mm)和厚橫徑(mm)。
可溶性固形物:取果實赤道周圍汁液,用PAL-1型手持阿貝折射儀進行測定(以質量百分率表示)。
硬度:用果片削皮器消除果實赤道平面的果皮組織,用GY-4-J型數顯式水果硬度計測定(kgf)。
干物質含量:在果實中部切片,采用烘干法測定干物質含量(果實干燥器65℃下24 h烘干至恒重)。
干物質=干質量/鮮質量×100%
采用Excel 2010對數據進行處理及繪圖。
由圖1可知,瑞玉獼猴桃授粉后果實單果重逐漸增加,其生長變化大致分5個階段。第1階段,快速增長階段。花后前68 d(7月6日)增長較快,平均單果重可增長至55.6 g,完成整個果實77.3%的單果重生長量,在此期間平均生長速率在0.58 g/d以上。第2階段,較快速生長階段。在此階段生長速率明顯較前一階段降低,69~96 d平均生長速率為0.3 g/d,單果重增加至63.9 g,完成其19.4%的單果重生長量。第3階段,基本停止生長階段。
96~110 d(8月3-17日)生長速率降至0.07 g/d,單果重基本停止增加。第4階段,緩慢增長階段。110~138 d是一個緩慢生長期,生長速率為0.23 g/d,單果重平均增加5.2 g/d左右。第5階段,停止生長階段。138 d(9月13日)后,果實單果重處于停滯生長期,基本停滯增長,單果重增長曲線與時間軸趨于平行。在其生育期共經歷了“快速—較快速—基本停止—緩慢—停止”生長的變化規律。
干物質含量是獼猴桃的一個重要品質指標,其包括可溶性(主要是糖和氨基酸)和不溶性固體(主要是結構性碳水化合物和淀粉)。由圖2可知,開花后果實干物質含量不斷增加,花后前82 d干物質積累較快,第82天干物質為16.5%,花后124 d較花后82 d增加2.5百分點,增加幅度相對較小;花后152 d果實干物質含量達21.9%,此時瑞玉果實已經完全成熟,但對其繼續觀測發現152~180 d干物質含量仍有增加,增至23.4%,之后趨于穩定。干物質積累量與花后時間呈極顯著正相關,即花后隨時間的增加,果實干物質積累量呈線性增長趨勢,其均值回歸方程為y=-0.000 4x2+0.195 4x+1.972 9(R2=0.989 7),因此,可據該模型預測瑞玉獼猴桃各個時期的干物質含量。
由圖3可知,瑞玉獼猴桃縱徑、橫徑、厚橫徑的生長變化規律為開始生長較快,然后漸慢。花后54 d,橫、縱徑生長量達其生長周期最大值的84.2%和87.6%;花后54~124 d生長速度降低,但依然有明顯的增加,當花后124~152 d,其橫縱徑生長曲線雖有略微上升的趨勢但漸與時間軸平行。到花后152 d橫徑、縱徑、厚橫徑大小均達果實生長周期的最高值,之后隨著時間的延長呈下降趨勢。果實縱徑生長曲線高于橫徑,橫徑生長曲線高于厚橫徑,說明果實縱徑生長速度大于橫徑,橫徑生長速度大于厚橫徑。
由圖4看出,瑞玉獼猴桃在花后26~68 d(7月6日前)生長速度快,凈生長量大,橫縱徑、厚橫徑快速增大;花后26~54 d達其生育期的第1高峰期;花后54~68 d橫徑、厚橫徑的凈生長量明顯降低,但縱徑的凈生長量繼續增加,可見縱徑的生長高峰期較橫徑和厚橫徑長。在花后68~110 d橫徑、縱徑、厚橫徑凈增長量逐漸降低,但此期間橫縱徑、厚橫徑的凈增長量變化仍較明顯,可見此期是瑞玉獼猴桃大小增長的第2個關鍵時期。到花后124~152 d,果實橫縱經變化很小,曲線基本平行于時間軸,果實大小基本停止生長。花后166 d時,橫縱徑、厚橫徑凈增長量出現負增長,可見花后166 d后果實已經完全停止生長,進入衰老期,因為隨著果實成熟度的增加,水分的耗損,果實變小。
2.5.1 可溶性固形物 可溶性固形物主要是指果實可溶性糖類,包括單糖、雙糖,多糖(除淀粉,纖維素、幾丁質、半纖維素不溶于水),測定可溶性固形物可以衡量果實成熟情況。目前,我國獼猴桃采收主要以可溶性固形物含量為標準,合理的采收標準可保證獼猴桃的品質和貯藏性能[6]。由圖5可知,隨著花后時間的延長,可溶性固形物含量不斷增加,在花后82~138 d,可溶性固形物含量增加緩慢,從5.3%增至6.3%,花后138~152 d的增加速度較快,增至8.1%,果實成熟,達采收標準。之后對其持續觀測發現,可溶性固形物增加極快,花后166 d其可溶性固形物達10.2%,到花后180 d其可溶性固形物含量驟增至17.8%,花后194 d,其可溶性固形物含量達18.9%。可溶性固形物與花后時間呈顯著正相關,其均值回歸方程為y=0.001 9x2-0.407 5x+26.324(R2=0.953 8),因此可據該模型預測瑞玉獼猴桃可溶性固形物含量,確定合適的采收期。根據模型所得其可溶性固形物含量為7%的時間是花后第144天。
2.5.2 硬度 硬度是反映獼猴桃成熟程度的一個重要指標。由圖5看出,硬度與可溶性固形物含量變化呈負相關。花后82~96 d,瑞玉獼猴桃果實硬度增加顯著,達其生育期最高峰,硬度平均為9.51 kgf,之后呈降低趨勢,花后96~124 d硬度下降較快,是其生育周期的第1個快速下降期,平均硬度下降量為1.85 kgf。花后124~152 d硬度下降緩慢,其變化曲線與時間軸接近平行。花后152~166 d的硬度下降明顯,平均降至5.79 kgf,是其生育周期的第2個快速下降期。花后166 d后硬度下降極快,花后180 d時降為1.83 kgf。因此可由可溶性固形物含量和硬度值二者的變化曲線確定瑞玉獼猴桃的最佳采收時期。
瑞玉獼猴桃授粉后果實在其生育期共經歷了“快速生長-較快速生長-基本停止生長-緩慢生長-停止生長-衰老”的變化規律,與李秀亞等[18-19]在貴長獼猴桃及碧玉獼猴桃上的研究結果相似。對于獼猴桃的果實生長發育規律,也有研究表明,獼猴桃果實生長變化曲線呈“單 S”曲線,如楊朋燕等[8,20-23]關于“徐香”獼猴桃、“紅陽”獼猴桃、毛花獼猴桃“華特”、“貴長”獼猴桃和“貝木”獼猴桃等的研究結果均一致,呈“S”增長發育模式。國外對中華獼猴桃果實發育研究也呈“S”增長模式[13,24]。究其原因:可能是因為在果實發育期出現逆境脅迫,比如高溫、干旱等導致其發育曲線發生變化[10],不同地區不同品種因其環境差異和品種特性會有不同的發育模式。瑞玉獼猴桃縱徑、橫徑、厚橫徑的生長變化規律為開花后前54 d生長較快,然后漸慢,花后110~152 d進入緩慢生長期,其橫縱徑生長曲線雖略有上升趨勢,但漸與時間軸平行。到花后152 d橫縱徑、厚橫徑大小均達果實生長周期的最高值,之后隨著時間的延長呈下降趨勢,該規律與王琪凱等[25]在紅陽獼猴桃和金艷獼猴桃研究的規律一致。干物質積累量與花后時間呈極顯著正相關,即花后隨著時間的增加,果實干物質積累量呈線性增長趨勢。可溶性固形物變化總體與時間呈正相關,與硬度呈負相關,與張慧琴等[21]在毛花獼猴桃“華特”的研究一致。研究確定的最佳采收期為144~152 d。
瑞玉平均單果重是80.0~130.0 g,試驗中收獲期果實普遍偏小,多為80 g左右,是因為試驗果園株行距密度較正常生產園大,留枝量也較大,樹體負載量大所致。
在瑞玉獼猴桃快速生長的關鍵時期即花后96 d應確保適宜的水肥供應,以滿足果實生長發育所需;在花后96~110 d停止生長期,生產上應對使其停止生長的外部環境(如高溫、干旱等)采取相應的應對措施,促使該期果實能夠持續生長。另外,瑞玉獼猴桃的最佳采收時期應是花后144~152 d,在此期間采收可保證干物質、可溶性固形物和硬度等各項指標在最佳范圍內(干物質19%~21.9%,可溶性固形物6.5%~8%,硬度7.5~8 kgf),確保其品質和貯藏性能。