火龍果產(chǎn)期調(diào)節(jié)關(guān)鍵技術(shù)研究

卓福昌，周 婧，唐景美，周彩霞，李文硯，韋 優(yōu)

(廣西南亞熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所，廣西龍州，532415)

火龍果HylocereusundatusBritt. et Rose.原產(chǎn)于中美熱帶地區(qū)，是我國南方地區(qū)新興的亞熱帶水果[1-3]，其營養(yǎng)豐富，集花卉、水果、保健于一身[4-6]，廣受消費者喜愛；近幾年火龍果種植業(yè)發(fā)展迅速，不斷涌現(xiàn)出千畝、萬畝種植示范基地，目前全國種植面積超過4萬hm2，火龍果已經(jīng)成為我國水果產(chǎn)業(yè)的重要支柱之一。我國火龍果種植要集中在廣西、廣東、海南、云南、貴州等地，受自然氣候條件的影響，產(chǎn)期主要集中于6—11月[7]，與周年產(chǎn)果的越南火龍果種植業(yè)相比，處于競爭劣勢中。補光能夠促進火龍果成花，提高產(chǎn)量[8-9]，但是傳統(tǒng)補光催花存在花量少，花蕾黃化脫落嚴重，自然授粉著果率低，果實偏小等問題。植物花芽分化是光、溫、水、氣、肥共同作用的結(jié)果，花芽后期發(fā)育受溫度和植株營養(yǎng)影響較大，而掛果率的高低、果實大小及品質(zhì)與授粉情況關(guān)系密切。本文根據(jù)多年的田間試驗探索，針對火龍果產(chǎn)期調(diào)節(jié)的補光催花、KH2PO4促花保花、人工輔助授粉保果等技術(shù)進行了研究，探索不同補光燈距(光照度)和不同濃度KH2PO4葉面噴施對火龍果成花的影響，不同花期人工輔助授粉對掛果及產(chǎn)量的影響，以期為火龍果秋后產(chǎn)期調(diào)節(jié)提供參考，促進火龍果產(chǎn)業(yè)健康高效發(fā)展。

1 材料與方法

1.1 材料

試驗在廣西崇左市龍州縣廣西南亞熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所火龍果果園內(nèi)進行，果園地勢緩斜，坡度≤5°，土質(zhì)疏松，壤土，年平均最低氣溫19.2 ℃，極端最低氣溫0.8 ℃。供試品種為3年生自花授粉品種“臺農(nóng)3號”，排式種植，行距2.50 m，株距0.30 m，長勢均勻，地力條件和水肥管理水平一致。12 W暖黃光LED補光燈(波長610～720 nm)、授粉用毛筆刷、KH2PO4晶體、照度計等。

1.2 方法

1.2.1 秋后補光對火龍果成花的影響 設(shè)5個補光燈距，分別為1.00、1.50、2.00、2.50、3.00 m，以不補光為對照，補光燈成排安置于火龍果枝叢頂端上方0.50 m處，每行一列補光燈，列間補光燈成梅花狀交叉排列，連續(xù)補光5 h。在2019年9月20日，自然條件下火龍果秋末不能正常成花時補光，補光時間為6：30—11：30，補光周期為9月15日至11月15日。隨機分組試驗，重復(fù)3次，每小區(qū)面積667 m2。火龍果在10月5日出第一批花苞，10月26日開花，11月7日出第二批花苞，12月6日開花，花苞直徑到達1.00 cm開始統(tǒng)計成花數(shù)，分批次統(tǒng)計各處理花苞數(shù)量。

1.2.2 不同濃度KH2PO4對火龍果成花的影響 在方法1.2.1中補光燈距為2.00 m前提下，設(shè)5個濃度KH2PO4溶液處理，分別為8、12、16、20、24 mmol/L，以清水為對照，藥劑用量為250 L/667 m2，從補光開始每隔7 d噴施1次，均勻噴施于火龍果枝條。隨機分組試驗，重復(fù)3次，每小區(qū)面積667 m2。花苞直徑到達1.00 cm開始統(tǒng)計成花數(shù)，花苞正常開花后統(tǒng)計開花數(shù)量，分批次統(tǒng)計各處理花苞和花朵數(shù)量。

1.2.3 人工輔助授粉對火龍果掛果的影響 在補光燈距為1.00 m且不噴施KH2PO4前提下，分別在火龍果花初開期(19：00—23：00)、盛開期(23：00—6：00)、閉合期(6：00—10：00)等3個時段進行人工輔助授粉處理，以自然授粉為對照，并利用TTC法檢測不同時段花粉活性。隨機分組試驗，每處理100朵花，重復(fù)3次，開花7 d后統(tǒng)計果實數(shù)量，果實成熟后稱量單果質(zhì)量和產(chǎn)量。成花率(%)=開花數(shù)/成花數(shù)×100，掛果率(%)=果實數(shù)/開花數(shù)×100。

1.2.4 數(shù)據(jù)分析 數(shù)據(jù)采用Excel 2010進行處理與制表，用SPSS V.13.0軟件進行方差分析，比較各處理催花效果。

2 結(jié)果與分析

2.1 秋后補光對火龍果成花的影響

由表1可知，隨著燈距減小，火龍果枝叢近光側(cè)的光照強度差異不顯著；遠光側(cè)的光照度差異極顯著，燈距越小，光照強度越高。火龍果第一批和第二批花蕾數(shù)量都隨燈距的減小而顯著提高，在燈距為1.00 m時達到最大，分別為1 152.33和551.00朵。由此可見，縮小燈距，提高光照強度，使光均勻照射在火龍果枝條上，可以有效促進火龍果花芽分化。

2.2 補磷對火龍果成花的影響

隨著KH2PO4噴施濃度的提高，第一、二批火龍果成花數(shù)都隨之增加，當(dāng)濃度達到20 mmol/L時第一、二批成花數(shù)分別為840.00、454.67朵，達到理想值，繼續(xù)增加濃度成花數(shù)增加效果不顯著。第一批成花率在16 mmol/L處理時達到96.80%，繼續(xù)增加濃度對提高成花率效果不顯著；第二批成花率在20 mmol/L處理時達到72.80%，繼續(xù)增加濃度對提高成花率效果不顯著；第一批火龍果成花率(94.13%～96.86%)受KH2PO4噴施濃度的影響小，第二批成花率(44.27%～73.57%)受KH2PO4噴施濃度的影響較大。說明KH2PO4在一定濃度范圍內(nèi)能夠有效促進火龍果花芽分化和花蕾發(fā)育，隨著生長后期溫度的降低其保花作用效果顯著。

表1 秋后補光和不同濃度KH2PO4處理對火龍果成花的影響

2.3 人工輔助授粉對火龍果掛果的影響

由表2可知，人工輔助授粉能夠顯著提高火龍果掛果率，盛開期人工輔助授粉掛果率最高，第一、二批分別達到98.67%和93.33%，比對照92.33%、38.00%分別高出6.34個百分點和55.33個百分點；盛開期人工輔助授粉的單果質(zhì)量和產(chǎn)量也最高，第一、二批單果質(zhì)量分別比對照高116.34 g和176.33 g。說明人工輔助授粉能有效促進果實發(fā)育，提高火龍果掛果率和單果質(zhì)量，輔助授粉對第二批的影響比第一批顯著。

表2 人工輔助授粉對火龍果掛果的影響

由圖1可知，隨著開花進程，花粉活性迅速上升，完全盛開后花粉活性達到最大值72.60%；隨著時間的推移，花粉活性逐漸降低，10：00以后花粉活性降到2.80%以下。由于溫度的降低，第二批開花時期相對延遲1 h左右，花藥活性最大值為70.60%，略低于第一批，峰值出現(xiàn)時間及花粉失活時間向后推移。

圖1 隨開花進程火龍果花粉活性變化

3 結(jié)論與討論

秋后通過夜間補光能夠誘導(dǎo)火龍果花芽分化，促進出蕾，補光燈密度越大，光照強度加大(特別是遠光側(cè))，火龍果成花數(shù)也隨之增加。當(dāng)燈距為1.00 m時，持續(xù)補光5 h左右時成花數(shù)最多，產(chǎn)量最高，與熊睿等[10]研究結(jié)果相似。他采用15 W組合黃光補光，第一批補光5 h，第二批補光6 h效果最好，全行掛燈產(chǎn)量最高；但本研究采用12 W暖黃光補光同樣取得較好催花效果。如何利用更小功率補光燈催花，降低生產(chǎn)成本，需要我們繼續(xù)研究。波長610～720 nm的暖黃光能夠有效激活火龍果光周期反應(yīng)(或中斷暗反應(yīng))，促進火龍果花芽分化，這與陳心源等[11]研究結(jié)果相似，其研究表明補光處理分化的花芽數(shù)比不補光多。同樣補光和水肥管理條件下，第二批花蕾數(shù)比第一批少，這可能是后期氣溫降低，抑制了花芽分化和發(fā)育。火龍果成花是多因素共同作用的復(fù)雜過程，這與Xiong R等[12]研究相似：火龍果花的誘導(dǎo)和發(fā)育非常復(fù)雜，涉及光周期感知和不同的激素信號傳導(dǎo)。

補磷可以促進花芽分化，提高作物抗旱抗寒性，鉀有利于植物養(yǎng)分運輸，提高產(chǎn)量，這與楊軍等、曹娜等[13-14]研究結(jié)果相似，即補磷鉀肥可以提高水稻穗粒數(shù)、結(jié)實率和千粒重。鮮見利用KH2PO4提高火龍果產(chǎn)期調(diào)節(jié)成花量及產(chǎn)量相關(guān)報告。本研究表明，在補光過程中，噴施一定濃度的KH2PO4，可以促進花芽分化和發(fā)育，提高成花量；不同濃度KH2PO4對火龍果成花、成花的影響成S曲線的趨勢，但是濃度超過20 mmol/L時，容易出現(xiàn)枝條、花苞灼傷情況。探索磷鉀肥與補光的高效協(xié)同催花促花作用將成為火龍果產(chǎn)期調(diào)節(jié)技術(shù)研究的重點。

人工輔助授粉可以使大量花粉粒與雌蕊柱頭相結(jié)合，提高受精成功率，有效促進種子發(fā)育，提高掛果率和單果質(zhì)量，這與胡子有等、梁桂東等[15-17]研究結(jié)果相似。即人工輔助授粉可以提高火龍果掛果率、種子數(shù)及單果質(zhì)量，但他們研究的是正常果季人工輔助授粉對火龍果的影響，而本文則是研究秋后不同花期人工輔助授粉對火龍果的影響。秋后氣溫降低，火龍果花形態(tài)發(fā)生變化，雌蕊柱頭高于雄蕊花藥層(夏季自花授粉品種雌蕊柱頭與雄蕊花藥層在同一界面)，加上火龍果屬于夜間開花作物，低溫昆蟲活動減少，不利于自然授粉。本研究表明，夜間火龍果盛開期進行人工輔助授粉，掛果率和單果質(zhì)量最高，初開期和閉合期相近，但比盛開期略低。這是由于初花期花藥不夠成熟，花粉活性不夠高，閉合期部分花藥失活所致。人工輔助授粉應(yīng)該選擇花粉活性最高時間段23：00—0：00，并根據(jù)實際生產(chǎn)需要適當(dāng)提前或延遲授粉。選育適應(yīng)低溫的火龍果優(yōu)良自花授粉品種或研究高效人工輔助授粉技術(shù)將成為火龍果產(chǎn)期調(diào)節(jié)生產(chǎn)的必然趨勢。

綜上所述，研究結(jié)果表明，夜間補光、葉面噴施KH2PO4、人工輔助授粉可以有效促進火龍果成花，提高掛果率和產(chǎn)量。因此，合理補光、補肥和人工輔助授粉提高作物產(chǎn)量，是人類探索并利用植物生理的結(jié)果，選育適合低溫催花的優(yōu)新品種及創(chuàng)新優(yōu)化產(chǎn)期調(diào)節(jié)生產(chǎn)技術(shù)體系，是火龍果產(chǎn)業(yè)未來發(fā)展的出路。