授粉品種對綠寶蘋果坐果和果實品質(zhì)的影響

王 燕， 張志曉， 江 文， 張 婷， 曾麗蓉， 鄭 鑫， 駱建霞

(1.天津農(nóng)學(xué)院園藝園林學(xué)院，天津 300384； 2.天津櫻桃谷農(nóng)業(yè)科技發(fā)展有限公司，天津 301908；3.江蘇徐淮地區(qū)徐州農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所，江蘇徐州 221000)

蘋果屬于自交不親和果樹，合理配置授粉樹是蘋果生產(chǎn)中必須采取的栽培措施，為了保證果實產(chǎn)量和品質(zhì)，提高經(jīng)濟效益，蘋果園常選擇多品種混栽來解決蘋果的授粉問題。高酸蘋果是濃縮蘋果汁加工的重要原料，隨著蘋果加工業(yè)的快速發(fā)展，對高酸蘋果原料的需求量越來越大，而我國目前蘋果生產(chǎn)中絕大多數(shù)為鮮食品種，高酸蘋果種植數(shù)量很少，極大地影響了我國蘋果汁加工的產(chǎn)量和品質(zhì)，加大高酸蘋果的種植具有重要意義[1-2]。綠寶蘋果(三倍體)是歐洲餐用及濃縮蘋果汁加工的重要品種，陜西省良種繁育中心21世紀(jì)初將其由英國引入國內(nèi)，經(jīng)多年觀察，綠寶蘋果表現(xiàn)豐產(chǎn)、酸度高，是優(yōu)良的蘋果濃縮汁加工品種[3]，2009年被引入天津栽培，同期引進授粉品種格力佛。綠寶蘋果在天津地區(qū)栽培時自花不結(jié)實，故研究綠寶蘋果適宜授粉樹的配置十分重要。

目前，對高酸蘋果授粉樹的研究鮮有報道，張梅榮研究了國光和澳洲青蘋的適宜授粉品種[4]；戴洪義研究了適合魯加系列蘋果的授粉樹[5]；張守江等的研究表明，酸王(法國品種)在甘肅天水地區(qū)適宜的授粉品種為金冠和富士[6]。綠寶蘋果的授粉品種較單一，僅見有格力佛、千秋的應(yīng)用[3]。本試驗選擇首紅、摩力士、嘎啦、大紅榮、紅富士和格力佛等蘋果為授粉品種，與綠寶蘋果的授粉試驗，對坐果率及果實品質(zhì)進行分析和授粉效果的綜合評價，以期為綠寶蘋果在天津及立地條件相似地區(qū)栽培時授粉樹的選擇提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

授粉品種為首紅、大紅榮、摩力士、紅富士、嘎啦和格力佛?；ǚ鄄杉谔旖蛱O果產(chǎn)區(qū)，大蕾期采集?；ㄋ巹兂龊螅覝叵伦匀涣栏?，收集花粉于指形管中，脫脂棉塞緊瓶口，3～5 ℃ 下貯藏待用，被授粉品種為6年生綠寶蘋果樹(砧木為圓葉海棠)。試驗地點在天津市薊縣櫻桃谷試驗基地，土壤為多礫石黏壤土，栽培管理水平較好。

1.2 試驗方法

1.2.1 授粉處理 選取生長發(fā)育正常、有代表性的6年生綠寶蘋果植株，單株區(qū)組設(shè)計(消除株間差異的影響)。每花序選中心花和發(fā)育較好的邊花，常規(guī)授粉方法進行授粉(4月中旬)，24 h后補授1次。格力佛品種為試驗對照，自然授粉為生產(chǎn)對照。每個授粉組合至少授粉50朵以上的花。授粉試驗連續(xù)進行2年(2014、2015年)，本研究所用數(shù)據(jù)為2年試驗結(jié)果綜合數(shù)值。

1.2.2 測定指標(biāo)及方法 第1次生理落果后(授粉1個月后)統(tǒng)計坐果數(shù)，計算坐果率：花朵坐果率=(坐果數(shù)/授粉花朵)×100%。自坐果后，每個組合至少隨機選取有代表性的10個果實進行縱、橫徑測量，每月測定1次，至果實成熟。成熟時每個授粉組合選有代表性的果實進行品質(zhì)測定。

游標(biāo)卡尺測量縱橫徑；0.001 g感量電子天平測單果質(zhì)量；GY-1型果實硬度計測果實硬度；稱質(zhì)量法測定果實出汁率；ATGAO PAL-1數(shù)顯折光儀測定可溶性固形物含量；可溶性糖和可滴定酸含量由天津市農(nóng)業(yè)科學(xué)院分析中心測定。

1.3 數(shù)據(jù)分析

SPSS V17.0軟件進行試驗數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析。

(1)隸屬函數(shù)值計算。R=(Xi-Xmin)/(Xmax-Xmin)。

式中：Xi為指標(biāo)測定值；Xmin、Xmax為全部處理中某一指標(biāo)的最小值和最大值。

式中：Dn為主成分分析得到的果實品質(zhì)綜合分值；Fjn為第n個授粉品種第j個特征根>1的主成分分值；m為特征根>1的主成分個數(shù)；Ej為第j個主成分的方差貢獻率；n為授粉的綠寶蘋果數(shù)，個。

2 結(jié)果與分析

2.1 授粉品種對綠寶蘋果坐果率的影響

研究發(fā)現(xiàn)，摩力士品種授粉后，綠寶蘋果的坐果率顯著高于其他品種；自然授粉的坐果率顯著低于其他品種；除嘎啦外，其余授粉品種的坐果率均高于試驗對照格力佛(圖1)。由此可見，授粉品種和授粉條件對綠寶蘋果坐果有一定影響。

2.2 授粉品種對綠寶蘋果果實生長的影響

研究發(fā)現(xiàn)，大紅榮品種授粉后始終保持較高的縱橫徑生長；采前1個月，首紅授粉后果實的縱橫徑增長速度加快，其他授粉品種的果實橫徑增長速度減緩；摩力士授粉后果實的縱橫經(jīng)增長速度也較快；而格力佛和紅富士授粉后，縱橫經(jīng)的增長均低于其他授粉品種(圖2、圖3)。由此可見，授粉品種對綠寶蘋果縱橫徑的生長有影響。

2.3 授粉品種對綠寶蘋果果實品質(zhì)的影響

2.3.1 果實外在品質(zhì) 研究發(fā)現(xiàn)，授粉品種不同，綠寶蘋果果實的單果質(zhì)量、縱橫徑以及果形均存在顯著或極顯著差異。格力佛授粉后，綠寶蘋果的單果質(zhì)量極顯著低于其他授粉品種；自然授粉下的果實單果質(zhì)量與其他授粉品種(除嘎啦、格力佛外)差異較小；嘎啦授粉后的綠寶蘋果單果質(zhì)量最大，其次是大紅榮和首紅品種(表1)。

表1 授粉品種對綠寶蘋果外在品質(zhì)的影響

注：同列數(shù)據(jù)后不同大寫、小寫字母分別表示在0.01、0.05水平上差異顯著。下同。

各品種授粉后綠寶蘋果果實的縱橫徑均大于格力佛；自然授粉與其他品種授粉后果實的縱橫徑差異較??；大紅榮授粉后果實橫徑最大，首紅授粉后果實縱徑最大。大紅榮、摩力士、格力佛和自然授粉下綠寶蘋果的果形指數(shù)在0.7～0.8之間，呈扁圓形，與引入地的果實特征[3]相吻合；嘎啦、紅富士和首紅授粉后的果形指數(shù)較高，但仍屬扁圓形。

2.3.2 果實內(nèi)在品質(zhì) 研究發(fā)現(xiàn)，各品種授粉后的綠寶蘋果果實硬度存在不同程度的差異，摩力士、大紅榮、紅富士授粉后果實硬度與自然授粉的差異不顯著，嘎啦授粉后果實硬度最小(表2)。各品種授粉后，綠寶蘋果果實出汁率、可溶性糖含量和可滴定酸含量差異較小。摩力士品種授粉的出汁率最高，其次是大紅榮；首紅授粉后出汁率極顯著低于其他品種。大紅榮授粉后果實可溶性糖和可滴定酸含量最高，首紅授粉后的可溶性糖含量極顯著低于其他品種，各品種授粉后可滴定酸含量均極顯著高于格力佛。紅富士授粉后果實的可溶性固形物含量顯著高于其他品種，其次是首紅，格力佛的最低。大紅榮授粉后，果實固酸比極顯著低于其他品種。

表2 授粉品種對綠寶蘋果果實內(nèi)在品質(zhì)的影響

2.4 隸屬函數(shù)、主成分分析及綜合評價

隸屬函數(shù)可綜合各指標(biāo)測定結(jié)果以客觀評價植物某種特性，在果實品質(zhì)分析及綜合評價中多有應(yīng)用[7-9]。本試驗選擇了花粉發(fā)芽率[10]、坐果率、單果質(zhì)量、出汁率、可溶性糖含量、可滴定酸含量等一些反映授粉效果的主要指標(biāo)進行隸屬函數(shù)分析(表3)，為消除各果實性狀不同權(quán)重對隸屬函數(shù)結(jié)果的影響，對隸屬函數(shù)轉(zhuǎn)化后的結(jié)果進行主成分分析(表4)，選出4個主成分，即第1主成分的主要性狀是糖酸比、可溶性固形物含量、固酸比和橫徑；第2主成分的是坐果率、可滴定酸含量、花粉發(fā)芽率和單果質(zhì)量；第3主成分的是可溶性糖含量、可滴定酸含量和出汁率；第4主成分的是出汁率和花粉發(fā)芽率。據(jù)此計算果實品質(zhì)的Dn值，Dn值越大，表明授粉效果越好。綜上分析可看出，授粉效果優(yōu)劣依次為摩力士、大紅榮、首紅、紅富士、嘎啦、自然及格力佛授粉。

表3 果實性狀的隸屬函數(shù)分析

表4 果實性狀的主成分分析及綜合評價

注：4個主成分的方差累積貢獻率為96.39%。

3 討論與結(jié)論

在果樹生產(chǎn)中，眾多果樹可通過異花授粉方式克服自交不親和性，從而提高結(jié)實率[11-12]。本試驗對綠寶蘋果進行了自花授粉，坐果率為0，說明綠寶蘋果自交不實，更加說明綠寶蘋果在生產(chǎn)中配置授粉樹的必要性。綠寶蘋果經(jīng)6個蘋果品種授粉后的果實坐果率存在一定的差異，摩力士花粉授粉后坐果率最高，其次是首紅，自然授粉坐果率極顯著低于其他授粉品種。除嘎啦外，其他授粉品種的坐果率均高于對照品種格力佛。自然授粉坐果率較低的可能原因如下：一是該果園僅種植綠寶和格力佛2個蘋果品種，授粉品種單一；二是果園附近雖有蘋果種植，但距離較遠(yuǎn)，而蘋果為蟲媒花，影響到自然授粉的坐果率。上述結(jié)果說明授粉品種的確對綠寶蘋果坐果率有顯著影響，而坐果率直接影響產(chǎn)量。因此，選擇適宜授粉樹對綠寶蘋果的生產(chǎn)具有重要意義。

王延秀等研究了11個觀賞海棠花粉授粉對紅富士蘋果坐果及果實品質(zhì)的影響[9]，吳翠云等研究了不同授粉品種對新梨7號的授粉效果，其研究結(jié)果表明了授粉品種對果實生長和單果質(zhì)量有一定影響[13]。本試驗中，大紅榮、首紅、摩力士品種授粉后綠寶果實在整個生長期都保持較高的縱橫徑增長速度，格力佛和紅富士授粉后，果實縱橫經(jīng)增長速度較低；嘎啦授粉后的單果質(zhì)量最高，自然授粉下果實單果質(zhì)量與其他授粉品種的差異較小，格力佛(對照)授粉后的單果質(zhì)量極顯著低于其他品種。加工品種較鮮食品種對果實產(chǎn)量的要求更高，因此研究有利于促進綠寶蘋果果實生長的授粉品種，以提高單果質(zhì)量，進而提升產(chǎn)量具有重要意義。根據(jù)上述坐果率、果實生長及單果質(zhì)量的分析結(jié)果認(rèn)為，摩力士、首紅和大紅榮可作為綠寶蘋果適宜的授粉品種。

高酸蘋果作為一種加工原料果，要求果實出汁率高(70%～75%)[14]。綠寶蘋果在陜西和甘肅種植時出汁率分別為72.7%[3]、76.2%[15]。本試驗中各品種授粉后的出汁率均高于86%，此結(jié)果較前人研究結(jié)果高的主要原因可能與測定方法不同有關(guān)?？傻味ㄋ?、可溶性固形物含量以及固酸比為評價果實品質(zhì)的重要指標(biāo)，是決定果實風(fēng)味的關(guān)鍵因素[16-17]。高酸蘋果要求可滴定酸含量不低于0.6%[1]，綠寶蘋果在甘肅種植時可滴定酸含量1.26%，固酸比10.32[15]，在陜西種植時分別為1.20%、10.61[3]。本試驗中，各品種授粉后可滴定酸含量均高于格力佛(對照，0.98%)，最高可達1.24%，固酸比為9.36～12.72?？傮w上看，各品種授粉后果實的可滴定酸含量、固酸比以及出汁率與前人研究結(jié)果相差不大，保持了綠寶蘋果優(yōu)良的加工品質(zhì)。

各品種授粉后綠寶蘋果的果形指數(shù)不同，但相互間差異較小，未對其扁圓形果形產(chǎn)生明顯改變。但試驗過程中發(fā)現(xiàn)，經(jīng)首紅品種授粉后，個別綠寶果實的萼洼處有明顯的五棱凸起，果形指數(shù)增大，具首紅果實的表型特征，呈明顯的花粉直感現(xiàn)象，其他品種授粉后尚未發(fā)現(xiàn)此現(xiàn)象。此花粉直感現(xiàn)象在蘋果[18]、京白梨[19]的授粉研究中也有報道。本試驗中出現(xiàn)這一現(xiàn)象的原因及其性狀穩(wěn)定性的表現(xiàn)有待進一步研究。

前期對花粉生活力的研究表明，摩力士、大紅榮和首紅品種較其他授粉品種的花粉發(fā)芽率高、花粉管生長速度快，即花粉發(fā)芽質(zhì)量較高[10]。結(jié)合本試驗研究結(jié)果，說明授粉品種的花粉生活力與坐果率和果實品質(zhì)有正相關(guān)性，此結(jié)果支持了譚梅等人的觀點[20-21]。

隸屬函數(shù)可消除各果實性狀不同的單位、量綱對果實品質(zhì)綜合評價的影響，且可避免單一指標(biāo)評價授粉效果的片面性，但因各果實性狀對品質(zhì)影響的權(quán)重不同，故隸屬函數(shù)結(jié)合主成分分析可更客觀地評價果實品質(zhì)[7-9]，從而反映授粉效果，本試驗的分析結(jié)果表明，摩力士的Dn值最大，格力佛最小，6個品種對綠寶蘋果的授粉效果優(yōu)劣依次為摩力士、大紅榮、首紅、紅富士、嘎啦、格力佛。

綜上，摩力士、首紅、大紅榮、紅富士、嘎拉和格力佛品種均可用作綠寶蘋果的授粉品種，摩力士、首紅和大紅榮品種的授粉效果優(yōu)于嘎啦、紅富士和格力佛。因此，在天津及立地條件相似地區(qū)栽培綠寶蘋果時，以摩力士、首紅和大紅榮品種為適宜的授粉品種。