楊杰 楊昌鵬* 黃東
(1.廣西農業職業技術學院,廣西 南寧530007;2.南寧市氣象局,廣西 南寧530029)
火龍果(Hylocereus undulatusBritt.)為仙人掌科(Cactaceae)量天尺屬(Hylocereus undatus)多年生果品,原產于中美洲,是一種具有高維生素、低糖、低脂的保健食品[1];因其見效快、效益好、市場競爭優勢強等特點,成為廣西推廣種植的特色水果之一,近年來在廣西發展迅速。廣西火龍果種植面積達1.53萬hm2,約占全國總面積的40%,廣西已成為全國最大的火龍果產區[2,3],年產值超15億元,也是廣西經濟發展和農民致富的重要優勢特色產業[4]。
“金都1號”火龍果是廣西種植面積較大、產量較高、品質較佳的品種[4],該品種能自花結果,在廣西南寧每年開花結果12~15批次,主要集中在4~12月,而南寧雨季為5~8月,有近10個批次的火龍果開花時恰逢雨季。降雨不僅影響火龍果授粉,還導致授粉后的花粉被雨水沖刷掉,影響其坐果,嚴重影響果農增產增收,制約了火龍果產業的可持續發展。而目前學術界針對雨季火龍果授粉技術的研究鮮見,有限的幾篇報道主要集中在搭建避雨棚或套袋避雨上。搭建避雨棚一次性投入大,使用年限短(僅為2年),成本高(每年比不采用避雨栽培多投資350元/667m2)。[4]套袋[1]因需要封口固定,套袋效率低,短時間需要大量人工,且袋子不能重復利用,造成材料浪費和環境污染。項目組經過反復試驗發現,選擇可重復利用的白色塑料避雨套杯代替果袋,套杯不需要固定,可顯著提高套杯效率。本試驗研究了不同降雨類型氣候條件下,采用套杯探索雨季火龍果避雨授粉技術,為提高雨季火龍果種植效益提供參考。
定植5a的“金都1號”火龍果。
試驗于2020年4~8月在廣西現代農業科技示范園的火龍果種植園進行,年均溫20.6℃,最冷月平均氣溫10.9℃,極端低溫-2.5℃,≥10℃有效積溫6480.9℃,年降水量1150~1300mm。試驗區土壤為紅壤土,pH值5.0~5.5。采用立柱式種植,管理水平中上。
試驗分2次進行:
第一次于2020年6月14~15日進行。選取第一種降雨類型天氣:火龍果開花前(即14日19:00前)和開花后(即15日7:00后)有雨,開花時段(即14日20:00~15日7:00)無雨(見表1)。授粉時間為6月14日19:30,隨機選取長勢基本一致的“金都1號”火龍果植株。試驗設3個處理,處理1(即人工自花授粉套杯)、處理2(即自然授粉套杯)和對照1(即自然授粉不套杯),每處理選取當日開放的10朵花,3次重復。
第二次于2020年6月24~25日進行。選取第二種降雨類型天氣:火龍果開花前(即24日19:00前)無降雨,開花時段(即24日20:00~25日7:00)和開花后(即25日7:00后)有降雨(見表1)。授粉時間為6月24日下午19:30,隨機選取長勢基本一致的“金都1號”火龍果植株。試驗設3個處理,處理3(即人工自花授粉套杯)、處理4(即自然授粉套杯)和對照2(即自然授粉不套杯),每處理選取當日開放的10朵花,3次重復。

表1 不同降雨類型天氣下試驗地逐小時降雨量
處理1、處理3于花開放時,用毛筆蘸取同朵花的花粉在該花柱頭上觸碰3~5次后立即套杯,次日下午18:00后去杯;對照1、對照2僅掛牌,不做任何處理。套杯授粉所用杯為冷飲店常用的白色塑料杯(大杯),購買自南寧市丁丁塑膠有限公司。套杯規格:下底直徑、上口直徑、高分別為12cm×9cm×19cm。在距離下底9cm處,均勻打4個小孔,小孔直徑為1.5cm。
授粉后10d調查坐果率;用游標卡尺于授粉后第5 d測量果實縱橫徑,至果實成熟前每隔5d測定1次;按圓球體積公式(逼近法)計算體積。果實成熟采收時,每處理選取成熟度一致的10個果實,測定可食率、可溶性固形物、總糖及總酸含量,用手持測糖儀測定果實可溶性固形物,用滴定法測定火龍果果實的總酸(以蘋果酸計),用斐林試劑法測定果實總糖含量,用2,6-二氯靛酚滴定法測定果實維生素C;用電子秤測定單果重,按單果重<100 g為敗育果(無商品價值果),100g≤單果重<200g為小果,單果重≥200g為商品果的標準統計商品果數,計算商品果率。根據火龍果坐果率、單果重、商品果數等測算火龍果單位面積產量。
雨季人工自花授粉套杯、自然授粉套杯、自然授粉不套杯對“金都1號”火龍果坐果率的影響見表2。
從表2可以看出,處理1、處理2的坐果率均為100%,處理1、處理2的坐果率比對照1僅提高3.3%,說明開花時段無降雨,即使開花前后有降雨,為避免增加成本,生產上不開展授粉套杯措施,對坐果率影響不大。處理3、處理4的坐果率均為100%,處理3、處理4的坐果率比對照2提高56.7%,二者差異顯著,說明開花時段降雨天氣條件下,套杯避雨能顯著提高火龍果的坐果率,但為避免增加成本,不必采用人工自花授粉套杯措施。不同降雨類型條件下,開花時段無降雨條件下的對照1的坐果率顯著高于開花時段有降雨的對照2,二者坐果率相差53.4%,說明開花時段降雨嚴重降低了火龍果的坐果率,為確保雨季火龍果的坐果率,建議生產上在開花時段降雨時開展套杯避雨措施。
從表2可以看出,開花時段無降雨條件下,處理1、處理2之間平均單果重相差57g,處理1、處理2與對照1的平均單果重分別相差96g、39g,差異均未達到顯著水平;在開花時段降雨條件下,處理3、處理4之間平均單果重相差31g,二者差異不顯著,但處理3、處理4與對照2的平均單果重分別相差154g、123g,差異顯著。說明在開花時段無降雨條件下,即使開花前后有雨,對火龍果的平均單果重影響不大;而在開花時段降雨條件下,套杯能顯著提高火龍果的平均單果重,但人工自花授粉套杯和自然授粉套杯對平均單果重影響差別不大;不同降雨類型天氣下,自然授粉不套杯的對照1平均單果重顯著高于對照2,二者相差69g,說明開花時段降雨對平均單果重影響大,生產上需要采取避雨措施。

表2 不同降雨類型授粉對“金都1號”火龍果坐果率和平均單果重的影響
從圖1可以看出,不同降雨類型條件下,從授粉后第5d開始,授粉套杯的果實平均體積高于自然授粉不套杯的對照,但處理1、處理2和處理3、處理4的果實體積相差不大,說明套杯后人工自花授粉和自然授粉對果實發育影響不大。與對照2的同期果實發育相比,對照1在授粉15d后果實體積明顯增大,說明火龍果開花時段無雨,即使花期前、后降雨強度大,對火龍果的授粉受精也無影響,生產上可以對花前、花后下雨不必采取避雨措施。從對照2的果實發育幾乎停止可以看出,開花時段有雨水沖刷,會嚴重影響火龍果花授粉受精,為保產量,生產上應采取避雨措施。成熟時火龍果果實體積變化曲線仍呈上升趨勢,說明果實著色后仍進行著較快生長。可適當延遲采收期以增加產量。

圖1 不同降雨類型授粉對“金都1號”火龍果果實發育的影響
體積日增長是在果實生長發育過程中真正反映不同時期果實生長速率大小的指標。從圖2可以看出,不同降雨條件下,火龍果果實體積日增長均在授粉后5~10d出現第一次凈增長高峰,花后10d,進入緩慢生長期,花后25~30d出現第二次凈增長高峰,呈現出“快-慢-快”的增長過程。在果實生長各階段,授粉套杯處理的果實體積日增長量遠大于同期對照果實;授粉后5~10d,處理1、處理2和處理3、處理4均分別高于對照1、對照2,授粉后25~30 d,處理1顯著高于對照1。處理1、處理2和處理3、處理4之間的果實體積日增長量相差不大,對照1果實體積日增長量明顯大于同期對照2果實,與果實體積變化規律一致。

圖2 不同降雨類型授粉對“金都1號”火龍果果實發育速度的影響
從表3可以看出,不同降雨類型天氣下,授粉套杯處理的商品果率、產量、產值均高于自然授粉不套杯的對照。開花時段無降雨條件下,與對照1相比,套杯比不套杯的商品果率提高6.7%~13.4%,單位面積產量提高508.9~565.3kg/667m2,產值提高3562.3~3957.1元/667m2。開花時段降雨條件下,與對照2相比,套杯比不套杯的商品果率提高33.3%~40%,單位面積產量提高1454.3~1839.7kg/667m2,產值提高10180.1~12877.9元/667m2。相同降雨類型下,授粉套杯處理的產量和產值均顯著高于對照,說明套杯處理顯著提高了火龍果種植效益。不同降雨類型條件下不套杯的對照1的產量和產值均顯著高于對照2,二者產量相差1416.5kg/667m2,產值相差9915.5元/667m2,說明不同降雨類型對“金都1號”火龍果產量和產值影響極大。為降低損失,生產上可在開花時段降雨時采取自然授粉套杯避雨技術措施,提高經濟效益。

表3 不同降雨類型授粉對“金都1號”火龍果商品果率、產量和產值的影響
從表4可以看出,與授粉不套杯的對照相比,不同降雨類型條件下,除授粉套杯處理的可食率顯著高于對照外,授粉套杯處理之間、自然授粉套杯處理之間的可食率無顯著差異。授粉套杯處理的可溶性固形物、總糖、總酸與維生素C含量差異不顯著,說明是否開展人工自花授粉對火龍果果實的內在品質影響不大。

表4 不同降雨類型授粉對“金都1號”火龍果內在品質的影響
從表5可知,開花時段無降雨條件下,授粉套杯處理的產值為對照的1.26~1.29倍;扣除成本利潤為對照的1.2~1.24倍;凈收入為2697.1~3292.3元/667m2;增幅為19.78%~24.14%;產投比為2.14~12.19。開花時段降雨條件下,授粉套杯處理的產值為對照的3.73~4.46倍;扣除成本利潤為對照的3.66~4.12倍;凈收入為9910.1~11617.9元/667m2;增幅為266.2%~312.1%;產投比為9.22~36.7。說明不同降雨類型天氣下,授粉套杯對“金都1號”火龍果產投比影響極大。以開花時段降雨條件下的自然授粉套杯產投比最高,為36.7;花期無雨條件下開展人工自花授粉套杯的產投比最低,為2.14。因此,開花時段有雨開展自然授粉套杯成本最低,經濟效益最顯著,值得推廣。人工授粉增加了人工成本,導致經濟效益增幅不明顯,增幅僅為19.78%,而自然授粉套杯因無授粉人工成本,產投比高達36.7,建議在開花時段降雨條件下,采用自然授粉套杯技術以提高種植效益。

表5 不同降雨類型授粉對“金都1號”火龍果經濟效益的影響
在開花時段無降雨天氣條件下,與不套杯的對照相比,授粉套杯處理對提高“金都1號”火龍果的坐果率、平均單果重、商品果率及可溶性固形物、總糖、總酸與維生素C等果實內在品質影響不顯著,平均單果重提高39~96g,產量提高508.9~565.3kg/667m2,凈增收2697.1~3292.3元/667m2,增幅為19.78%~24.14%,產投比為2.14~12.19。在開花時段降雨條件下,與不套杯的對照相比,“金都1號”火龍果授粉套杯處理能顯著提高火龍果的坐果率、平均單果重、商品果率、產量、產值等,平均單果重提高123~154g,產量提高1454.3~1839.7kg/667m2。凈增收9910.1~11617.9元/667m2,增幅為266.2%~312.1%,產投比為9.22~36.7。
“金都1號”火龍果雨季套避雨套杯授粉后,增加了一定的生產成本,但卻顯著提高了產量和種植效益,特別是花期遇雨自然授粉套杯,產投比高達36.7,顯著高于套袋授粉的產投比15.78[1],效益提高尤為顯著,且避雨套杯可以重復利用,套杯操作簡單、高效,降低了人工成本,優于搭建避雨棚。[7]同時套杯并未影響火龍果的內在品質,建議開花時段降雨條件下生產上采取套杯技術替代套袋技術。
火龍果果實體積日增長的第一次凈增長高峰出現在授粉后5~10d,第二次凈增長高峰出現在25~30d,增長過程呈現出“快—慢—快”的趨勢,這與胡子有等[8]和高安輝等[9]的研究結果一致,而與趙志平等[1]研究結果在授粉后15~20d出現第一次凈增長高峰稍不同,這可能與氣候條件以及栽培管理方式不同有關。
不同降雨類型氣候條件對“金都1號”火龍果自然授粉的坐果率和產量影響極大,與開花時段降雨的對照相比,開花時段無降雨,開花前后有降雨條件下的對照坐果率比開花時段有降雨條件下提高53.4%,產量提高1416.50 kg/667m2,這是由于開花時段降雨,直接沖刷掉花粉,導致授粉受精無法正常進行,開花時段降雨需要避雨,提高坐果率;而開花時段無降雨,開花前后降雨為降低成本可不必采用套杯避雨技術。研究還發現人工自花授粉套杯和自然授粉套杯對“金都1號”火龍果的坐果率、平均單果重、品質影響不大,為避免增加人工成本,建議生產上不必采用人工自花授粉措施。而開花時段不同降雨類型(如小雨、中雨、大雨等)天氣條件對火龍果的授粉、受精的具體影響程度如何,仍有待深入研究。
“金都1號”火龍果自花授粉結實率高,本試驗研究也證明,不同降雨類型天氣條件下,無論人工自然授粉套杯還是自然授粉套杯的火龍果坐果率均為100%,對果實發育和平均單果重影響不大,這與胡子有等[8]研究結果人工自花授粉能提高坐果率,促進果實發育,提高商品果率、單果重等不同,主要因為套避雨套杯后,杯上有4個孔,杯內空間大,方便蜜蜂等昆蟲進出活動和避雨,次日仍然觀察到有不少蜜蜂等昆蟲在杯內活動,這與套袋密封無昆蟲活動有很大區別,無論是人工自花授粉套杯還是自然授粉套杯,都因蜜蜂等昆蟲活動保證了一定的授粉量,因此本試驗中人工自花授粉不是提高授粉量的主要因素。為避免增加人工成本,精準的降雨預報異常關鍵,建議生產上在開花前后降雨不必采取避雨措施,而在開花時段降雨時采用自然授粉套杯避雨技術措施,對于降低生產成本,提高經濟效益意義重大。