西梅法兰西采前落果相关影响因子研究

木合塔尔·扎热，阿卜杜许库尔·牙合甫，马合木提·阿不来提，故丽米热·卡克什

(1 新疆林业科学院 经济林研究所，新疆 乌鲁木齐 830063;2 新疆林木资源与利用国家林草局重点实验室，新疆 乌鲁木齐 830020)

法兰西(PrunusdomesticaL.cv.French)是蔷薇科(Rosaceae)李属(Prunus)欧洲李(西梅)种，英文名为“French prune”[1]。法兰西果肉芳香甜美、口感润滑，且富含维生素、抗氧化剂和食物纤维素，同时兼含铁和钾等矿物质，不含脂肪和胆固醇，是现代健康饮食不可缺少的佳品[2]。新疆作为西梅的主要产地之一，在大力发展新疆特色林果业的号召下，新疆各地引入了法兰西的部分优良品种，在喀什、克州、巴音郭楞州、阿克苏等地栽培面积不断扩大，并形成了区域性规模化生产，其中喀什地区伽师县有种植面积最大的法兰西基地，占地约10 000 hm2，其中2/3已进入盛果期。新疆因得天独厚的地理位置和气候环境，所生产的法兰西在水果市场上深受消费者的青睐[3-4]，现已成为当地果农增收致富的支柱产业。随着法兰西经济效益的日益显现，种植面积快速增加，但盲目追求丰产而不科学地大量使用各种肥料和农药，使树体负载量大大加重，营养平衡受到破坏，导致部分果实过早着色掉落，因其品质还未达到商品标准而无法销售，严重影响果农的经济收入。果实采前落果现象于果实临近成熟前发生，是果树对逆境因素的自我调整。有研究发现，通过使用各类植物生长调节剂[5-15]、杀菌剂[16]、套袋技术[17]及改善田间水肥管理[18-19]等措施，可在一定程度上减少梨、枣、柑橘、荔枝、杨梅、桃等果树的采前落果，且能显著改善果实品质，提高商品率。冯军仁等[15]对红西梅采前落果的研究表明，红西梅的采前落果既有品种的遗传特性因素，也有栽培技术的原因，认为在果实采前1个月，用NAA(60 mg/L)、GA3(200 mg/L)、2,4-D(20 mg/L)喷洒2次，可以显著减轻采前落果。但对西梅法兰西而言，截至目前尚未见关于其采前落果相关因子及其调控机理的研究报道。为此，本研究以西梅优良品种法兰西为研究材料，以过早着色作为确定采前落果的依据，测定不同着色程度法兰西单果的鲜质量、果实纵横径、果形指数、果面色差特征参数、果实养分含量，并进行相关性分析，以期初步明确法兰西采前落果的相关影响因子，为法兰西采前落果机理的进一步研究提供理论参考。

1 材料与方法

1.1 材料与试验设计

本研究以西梅优良品种法兰西作为试验对象，采样点位于新疆喀什地区伽师县英买里乡法兰西园(面积为8.5 hm2)，树龄为13～14年，南北行向，砧木为野生桃树，株行距为4 m×6 m。2018年采前落果率约为20%，2019年采前落果率为18.3%，2018年平均产量为31 950 kg/hm2。按法兰西常规管理技术措施进行田间水肥管理、整形修剪和病虫害防治。

常规管理和正常气候下，法兰西果实到7月下旬才开始着色，随后颜色愈显紫红色，过早着色是采前落果的前兆，2019年6月29日挂牌标记的过早着色法兰西果实的落果率为99.3%。于2019年6月29日，首先在试验园内选择5行(5个重复，隔行选1行)果树，并在每行内连续选择10株法兰西果树作为采样树，以果实着色情况为依据，在每株试验树东、南、西、北方位的树冠内外和上、中、下层分别摘取未着色正常果(对照，CK)、30%着色果实(T1)、50%着色果实(T2)、80%着色果实(T3)各20个，并捡取已掉落(掉落时间不到1 d)的果实(100%着色，T4)100个，将每个同样着色程度重复的果实混在一起，充分混匀后从中随机选取30个果实，测定单果鲜质量、果实纵横径及果面色差值(光亮度值L*、红绿色差值a*、黄蓝色差值b*)等特征参数。将果实带回实验室装入牛皮信封袋进行烘干，首先在110 ℃下烘干10 min，然后在60 ℃下烘干至恒质量，粉粹后装入封口袋用于养分含量等相关指标的测定。

1.2 测定指标及方法

1.2.1 单果鲜质量与果形指数的测定 单果鲜质量使用1/1000的CL小量程精密天平测定，果实纵径和横径使用1/100的CDK数显电子游标卡尺测定。每个梯度的每个重复共测定20个果实，结果取其平均值。果形指数为果实纵径与横径的比值，即果形指数=果实纵径(mm)/果实横径(mm)。

1.2.2 果面色差值的测定 果实浸水处理前，对每个重复的30个果实使用NR145型(测量口径为8 mm)全自动便携式色差计测定果实色泽，获得L*、a*和b*值，采用国际照明组织CIE制定的均匀色空间L*、a*、b*表色系统评价果实色泽[20]。L*值表示表面颜色深浅，L*值越大，表示颜色越浅，表面越有光泽，反之颜色越深，果面暗淡无光泽；a*值表示红绿程度，其值为“+”表示红的程度，为“-”表示绿色程度，a*值变大表示红色加重；b*值表示黄蓝的程度，b*值为“+”时表示黄的程度，b*值增大表明黄色加深。

1.2.3 果实养分含量的测定 法兰西果实的养分含量参考常规分析法[21]测定。全氮(N)含量采用半微量-凯氏定氮法测定；全磷(P)含量采用HCIO4-H2SO4分解，钼锑抗比色法测定[22]；钾(K)、锌(Zn)、锰(Mn)、铜(Cu)、铁(Fe)、硼(B)和硒(Se)含量均采用HF-HClO4分解，原子吸收法测定[22]。

1.3 数据统计与分析

试验数据均取(n≥3)平均值，用“平均值±标准差”表示，采用SPSS 16.0统计软件对试验所测数据进行单因素方差分析，用SigmaPlot 10.0绘图。

2 结果与分析

2.1 法兰西采前落果不同着色果实单果鲜质量、果形指数的比较

由表1可见，法兰西采前落果不同着色果实的单果鲜质量间均无显著差异。不同着色果实纵横径相比，CK果实纵径与T1、T2和T3之间均差异不显著，但T1处理果实的纵径显著小于T4；CK果实横径显著高于T1，但与T2、T3和T4差异均不显著。法兰西采前落果不同着色果实的果形指数随着果面着色程度的加深而呈逐渐增大趋势，其中CK的果形指数与T1、T2和T3之间均无显著差异，但显著小于T4。

表1 法兰西采前落果不同着色果实单果鲜质量和果形指数的比较Table 1 Comparison on single fruit weight and fruit shape index of preharvest dropping fruit with different colored of French prune

2.2 法兰西采前落果不同着色果实果面色差的比较

由图1可知，随着法兰西采前落果果实着色程度的加深，果面色差值L*呈逐渐下降趋势，CK、T1、T2、T3和T4相互间均有极显著差异，其中T4的果面色差值L*是CK的1.969倍；果面色差值a*随着果实着色程度的加深呈逐渐升高趋势，CK、T1、T2、T3和T4相互间差异均达极显著水平；从外观上看，CK果面仍呈绿色，而T1、T2、T3和T4均为红色，其果面色差值a*分别为15.100±0.608，18.393±0.567，23.513±1.385和35.080±0.478；果面色差值b*随果面着色程度加深总体呈逐渐下降趋势，CK的色差值b*极显著大于T1、T2、T3和T4，而T3与T4间差异不显著，但均极显著低于T1和T2。

图柱上标不同小写或大写字母表示不同着色梯度果实间存在显著或极显著差异，下同Different lowercase or capital letters indicate significant or extremely significant differences among fruits with different coloring gradients. The same below图1 法兰西采前落果不同着色果面色差特征参数的比较Fig.1 Comparison of color difference characteristic parameters of preharvest dropping fruits with different colors of French prune

2.3 法兰西采前落果不同着色果实大量元素的比较

由图2可以看出，随着法兰西采前落果果实着色程度的加深，果实中的大量元素N和P含量均呈逐渐下降趋势，而 K含量反呈逐渐增高趋势。其中N含量以CK最高，T4最低，CK、T1、T2、T3和T4相互间均存在极显著差异；P含量以CK极显著高于T1、T2、T3和T4，但T1与T2、T3与T4之间差异均不显著；CK的K含量与T1和T2相比差异均不显著，但三者均极显著低于T3和T4，而T3也极显著低于T4。

图2 法兰西采前落果不同着色果实大量元素含量的比较Fig.2 Comparison of macroelements contents in preharvest dropping fruits with different colors of French prune

2.4 法兰西采前落果不同着色果实微量元素含量的比较

表2显示，随着法兰西采前落果果实着色程度的加深，法兰西果实中的微量元素Zn、Cu和Se含量总体均呈逐渐上升趋势，而Mn、Fe和B含量总体均呈下降趋势。与CK相比，T1的Zn含量有所升高，但差异并不显著，而T2、T3和T4果实的Zn含量均极显著高于CK，且T1果实的Zn含量显著低于T2，极显著低于T3和T4；T2果实的Zn含量极显著低于T3和T4，而T3和T4间差异不显著。CK果实的Mn含量极显著高于T1、T2、T3和T4，其中CK果实的Mn含量是T4的1.583倍；T1果实的Mn含量与T2差异不显著，但显著高于T3，且极显著高于T4；T2、T3和T4果实Mn含量的差异相互间均达到了极显著水平。CK果实的Cu含量与T1差异不显著，但极显著低于T2、T3和T4，T2、T3和T4的Cu含量是CK的1.338，1.560和1.803倍；T1、T2、T3和T4果实的Cu含量相互间均有极显著差异。CK果实的Fe含量分别为T1、T2、T3和T4果实的1.308，1.264，1.495和2.312倍，且差异均达到极显著水平；T1果实的Fe含量与T2差异不显著，但均极显著高于T3和T4；T2、T3和T4果实的Fe含量相互间均有极显著差异。与CK相比，T1果实的B含量未表现出显著差异，但T2、T3和T4果实的B含量均极显著低于CK和T1；T2果实的B含量与T3相比差异不显著，但极显著高于T4。CK果实的Se含量显著低于T2，极显著低于T1、T3和T4；T1果实的Se含量与T2和T3相比差异不显著，但显著低于T4；T2果实的Se含量和T3相比差异均不显著，但显著低于T4；T3与T4果实的Se含量无显著差异。

表2 法兰西采前落果不同着色果实微量元素含量的比较Table 2 Comparison of microelements contents in preharvest dropping fruits with different colors of French prune mg/kg

2.5 法兰西采前落果相关因子分析

以法兰西正常成熟时果面颜色(紫红色)作为确定着色程度的主要依据，故以果面红绿色差值a*为着色程度的目标自变量参数。对法兰西果面色差值a*与单果鲜质量、果实纵横径和果形指数、色差值L*和b*、果实大量元素含量和微量元素含量进行相关性分析，结果见表3。由表3可见，法兰西采前落果的果实着色程度(色差值a*)与单果鲜质量、果实纵径和果实横径之间的相关性均未达到显著水平，但与果形指数、色差值L*、色差值b*及N、P、K、Zn、Mn、Cu、Fe、B和Se含量均呈极显著相关，其中与果形指数及K、Zn、Cu和Se含量呈正相关关系，其相关系数(R)的大小顺序为Se>Cu>Zn>K>果形指数；与色差值L*、b*及N、P、Mn、Fe和B含量均呈负相关关系，其相关系数(R)的大小顺序为N>色差值L*>Fe>Mn>色差值b*>P>B。

表3 法兰西采前落果的相关因子分析Table 3 Correlation analysis related to preharvest fruit drop of French prune

3 讨论与结论

果实采前落果是一种影响因素繁多且内在关系十分复杂的生理生化现象。一般认为，在果实膨大期，果树需要的养分种类多且量大，如果这一时期树体养分供应不足，树体无法给所有果实供应营养，其自我保护系统启动，生长素、赤霉素含量下降，部分果实生长受到抑制而自动脱落，以保证其余果实和种子获得充足的养分来达到成熟，并且延续树种生命[10,23]。本研究结果表明，西梅品种法兰西采前不同着色程度落果果实的单果鲜质量间均无显著差异，采前落果的着色程度(色差值a*)与单果鲜质量和果实纵横径间的相关性均未达到显著水平，说明法兰西采前落果总体上几乎已停止生长发育，但是与果实横向的生长相比，果实依然保持着一定的纵向生长，因此其果形指数仍呈逐渐增大趋势，且与色差值a*间呈极显著正相关关系，其机理尚需进一步研究。

一般而言，大部分果树采前落果的果实难以确定，只能在果实明显衰老后才能确定其是否掉落，给采前落果机理的研究带来了一定的难度[24-25]。本研究观察发现，西梅品种法兰西的过早着色可以作为确定果实是否采前掉落的重要标志，过早着色的法兰西果实的采前落果率达到99.3%，落果之前法兰西果实颜色从绿色逐渐变成带黄色的紫红色，着色程度超过80%时才开始掉落。

营养元素在植物生长发育过程中发挥着必不可少的作用，营养元素过多或过少及其平衡性均会影响植物的正常生长发育[19]，出现落果之前适量施肥可有效减轻果树的落果率[9-10,23-24]。本研究表明，随着采前落果着色程度的加深，法兰西果实中的N、P、Mn、Fe和B含量总体均呈下降趋势，而K、Zn、Cu和Se含量总体均有所上升，法兰西果实的过早衰退及着色程度的不同可能与采前果树的养分失衡有关[26]，但其内在关系和机理尚待进一步研究。

综上所述，法兰西采前落果主要可能是果园综合管理不当所致，营养元素中N、P等促进生长发育的养分供应量不足，而K等促进组织成熟的营养元素有些过量，使树体各营养元素之间的平衡受到破坏，导致部分果实提前上色，并衰老脱落。因此，在法兰西的施肥中，应注意在成熟期前适量增施N、P，同时在早期施肥中适当减少K肥的施用。