植物生长调节剂对‘翠冠’梨的疏果效应及对果实品质的影响

施春晖，王晓庆，张学英，陈继平，骆 军*

(1上海市农业科学院林木果树研究所，上海201403；2上海市设施园艺技术重点实验室，上海201403；3上海市崇明区绿华镇农业综合技术推广服务中心，上海202151)

疏果是果树生产管理措施之一，可调节果树营养生长与生殖生长之间的平衡，防止树势衰弱,减轻大小年现象,提高果品质量[1]。梨在正常情况下容易成花，开花量大，使树体消耗过多的养分，导致果实产量和品质不稳定[2-3]。我国梨树生产主要还是采用人工疏果方式，随着我国老龄化程度加剧，劳动力成本逐年增加，有效、安全的药剂疏果技术可有效缓解果业发展的劳动力压力。1930年，美国、日本等国家相继展开了化学药剂疏果试验，我国于20世纪80年代也开展了一系列围绕药剂疏果的研究，在苹果[4-6]、梨[7-8]、桃[9]、猕猴桃[10]等果树树种也有相关的研究报道。

早期研究发现，萘乙酸和乙烯利是良好的疏果剂，对梨、苹果等果树具有良好的疏果效果[11-16]。1940年，以发现萘乙酸(naphthaleneacetic acid，NAA)具有疏花作用为契机，进入实质性研究，取得了诸多成果[17]。试验表明，在梨树花期和果实发育期喷施2—10mgL萘乙酸对梨树具有良好的疏果效果[18]。萘乙酸钠(Sodium naphthalene-1-acetate,NAA-Na)也可用于雪花梨、鸭梨的疏果。在雪花梨的盛花期，用20—50 mgL的萘乙酸钠溶液喷洒，可使疏果率达到21%—41%[19]。化学药剂的疏果效应不仅与自身的化学药性有关，还可能与果树树种、品种特性、环境等因素有关。虽然植物生长调节剂对梨疏果效应已有报道，但对‘翠冠’梨疏果的研究报道较少。尤其疏果药剂对果实主要品质内含物影响的研究较少，很多学者担心药剂疏果可能降低果实的品质，但缺乏数据支持。

本试验选择3种植物生长调节剂对‘翠冠’梨的疏果效应进行研究，比较人工疏果和药剂疏果对果实品质的影响，旨在筛选一种安全、高效的疏果剂，为省力化疏果技术提供有力依据。

1 材料与方法

1.1 材料

2016年4月15日(盛花后2周)在松江仓桥水晶发展有限公司(上海市果树产业体系省力化梨示范基地)开展疏果试验，以16年生‘翠冠’梨为试材，树体南北行向，株行距2m×3.5m,树体生长、结果均正常，常规田间管理。以东、南、西、北不同方位的大枝作为一个处理，重复5次。疏果方式分为人工疏果和药剂疏果两种，人工疏果按每20cm留一个果进行疏果。药剂疏果的调节剂包括萘乙酸(NAA)、萘乙酸钠(NAA-Na)、脱落酸(ABA)，3种药剂均溶解于清水后喷施。CK：清水。NAA-Na 处理设4个质量浓度，分别为10 mgL、20 mgL、40 mgL、80mgL；NAA 处理设4个质量浓度，分别为5 mgL、10 mgL、20 mgL、40mgL；ABA处理设4个质量浓度，分别为50 mgL、100 mgL、200 mgL、400mgL。‘翠冠’果实8月3日采摘，每个处理随机选取30个梨带回实验室，削皮并进行液氮处理，保存在-40℃冰箱，待测。

1.2 方法

1.2.1 坐果率的调查

处理前调查植株的花朵数，翠冠’梨于盛花期后2周进行喷施，处理后20 d统计各处理主枝的坐果数。每个处理喷整个主枝，重复5次。坐果率=(单枝坐果数单枝花朵总数)×100%。

1.2.2 单果重、果实大小的测定

从主枝的上、中、下3个部位各随机采10个果，共30个果，从中选取10个大小相近的梨果实。用游标卡尺测定每个果实的纵径和横径，用电子天平称量每个果实的重量，均取平均值。

1.2.3 可溶性固形物含量的测定

采用Atago(日本)MASTER-20α型手持折射仪测定每个处理10个果实的可溶性固形物含量。

1.2.4 果实糖、酸含量及成分的测定

参照Huang等的方法[20]，略有改动。果肉加液氮研磨后，称取0.5g，加入5mL体积分数80%的乙醇，35℃下提取20min，12 000 rmin下离心15min，取上清液。重复提取2次，每次加体积分数80%的乙醇2mL,合并上清液，定容至10mL。取2mL上清液放置于真空离心浓缩仪内旋转蒸发(60℃)，旋蒸3h 至全干，用1mL重蒸水溶解干物质，过0.22 μm水相过滤膜，收集上清液，利用高效液相色谱仪(Waters1525)测定糖、酸组分。糖组分测定使用Waters Sugar-PakTM1色谱柱，柱温90℃；流速0.5mLmin,检测器Waters2414测定可溶性糖含量。采用外标法计算蔗糖、葡萄糖、果糖和山梨醇等各糖组分含量，四者之和为可溶性总糖含量；酸组分测定使用C18柱，流动相为0.2%偏磷酸，流速0.5mLmin，柱温37℃。所用糖、酸标品为Sigma公司提供的色谱纯蔗糖、葡萄糖、果糖和山梨醇、草酸、奎宁酸、苹果酸、柠檬酸、琥珀酸，配成不同浓度的混标进行测定，绘制标准曲线。

1.3 数据处理

数据处理采用Excel 2010软件，显著性分析采用SPSS 17.0 数据处理系统。

2 结果与分析

2.1 植物生长调节剂对‘翠冠’梨坐果的影响

如图1所示，随着3种植物生长调节剂处理浓度的升高，梨果实的坐果率呈下降趋势。在幼果期喷施3种植物生长调节剂的处理坐果率均显著低于CK。常规人工疏果处理的坐果率为46%，与20mgL NAA处理疏果效果相近。疏果效果最显著的为40mgL NAA处理，‘翠冠’坐果率仅为37.78%，低于人工疏果率，但两者差异不显著。NAA-Na处理中，80 mgL处理的坐果率最低，为46.69%，与人工疏果处理相近。ABA处理中，50—200mgL处理的‘翠冠’坐果率与CK差异显著，但各浓度处理间的差异不显著；质量浓度最高的400mgL ABA处理的坐果率显著下降，但仍略高于人工疏果处理的坐果率。调节剂处理后对树体和果实调查表明(图2)，NAA-Na、NAA喷施后果实、叶片颜色为正常绿色，幼果发育正常，无脱落现象，即将疏除的幼果停止膨大后脱落。ABA处理的所有幼果及叶片均出现了不同程度的黄化脱落现象，树势变弱，并且随着浓度的升高这种现象加剧。

图1 不同植物生长调节剂及浓度处理对‘翠冠’梨坐果率影响Fig.1 Effects of different plant growth regulators and concentrations on fruit setting rate of ‘Cuiguan’ pear

图2 不同植物生长调节剂及浓度处理对‘翠冠’幼果及叶片的影响Fig.2 Effects of different plant growth regulators and concentrations on young fruits and leaves of ‘Cuiguan’ pear

2.2 植物生长调节剂对‘翠冠’梨果实品质的影响

果实的大小不仅与果实的产量有关，还是果实品质重要的指标之一。由图3可见，人工疏果处理的梨单果重显著高于CK。不同浓度NAA处理的梨单果重显著高于CK和人工疏果处理。均大于260g，其中NAA 10mgL处理的单果重达 281.2g。NAA-Na 10—40mgL处理随着浓度的升高单果重呈上升趋势，但差异不显著，而NAA-Na 80mgL处理单果重(263.67g)显著高于人工疏果、CK及其他浓度的处理。ABA处理中，50 mgL、100 mgL、400 mgL处理的单果重显著小于CK和人工疏果处理；200mgL处理的单果重(194.6 g)与人工疏果处理和CK差异不显著。

图3 不同植物生长调节剂及浓度处理对‘翠冠’梨单果重的影响Fig.3 Effects of different plant growth regulators and concentration on single fruit weight of ‘Cuiguan’ pear

如图4所示，3种植物生长调节剂对果实大小的影响与单果重类似。不同的是20mgL和40mgL NAA处理的果实纵、横径值差异不显著。ABA所有处理与CK以及人工疏果处理之间果实纵、横径值差异均不显著。

图4 不同植物生长调节剂及浓度处理对‘翠冠’梨果实大小的影响Fig.4 Effects of different plant growth regulators and concentration on fruit size of ‘Cuiguan’ pear

可溶性固形物是衡量果实品质最直观的数据之一，直接影响到果实的风味。由图5可见，NAA 40mgL处理的梨果实可溶性固形物含量(12.41%)显著高于人工疏果处理及CK，比人工疏果处理和CK分别提高了5.9%和8.2%。ABA 400 mgL处理的梨果实可溶性固形物含量最大，为12.37%，但各处理间差异不显著；NAA-Na各处理间的梨果实可溶性固形物含量差异均不显著。

图5 不同植物生长调节剂及浓度处理对‘翠冠’梨果实可溶性固形物含量的影响Fig.5 Effects of different plant growth regulators and concentration on soluble solids content in ‘Cuiguan’ pear fruit

2.3 植物生长调节剂对‘翠冠’梨果实糖、酸含量及组分的影响

由图6可见，人工疏果处理与CK相比，总糖含量差异不显著，人工疏果处理与CK总糖含量显著低于ABA 400mgL处理，但显著高于ABA 50—200mgL处理。NAA和NAA-Na处理中仅NAA 20mgL处理总糖含量显著低于其他处理，其余处理之间差异不显著。

图6 不同植物生长调节剂及浓度处理对‘翠冠’梨果实可溶性糖成分及含量的影响Fig.6 Effects of different plant growth regulators and concentrations on composition and content of soluble sugar in ‘Cuiguan’ pear fruit

3种植物生长调节剂处理后的‘翠冠’ 果实可溶性糖的单个组分存在一定的差异。人工疏果处理的果实果糖含量显著高于3种植物生长调节剂处理及CK，但人工疏果处理的果实中蔗糖、葡萄糖含量却显著低于CK。NAA处理的果实蔗糖含量显著高于人工疏果处理，NAA 40mgL处理的果实蔗糖含量最高，但葡萄糖含量最低。NAA-Na处理的果实蔗糖含量显著高于人工疏果处理和CK；NAA-Na 10mgL和80mgL处理的果实山梨醇含量显著降低。ABA 400mgL处理葡萄糖和山梨醇含量显著高于其他处理，但与CK和人工疏果处理差异不显著。

‘翠冠’果实中共检测到5种主要的有机酸，分别为草酸、奎宁酸、苹果酸、柠檬酸、琥珀酸。人工疏果处理和CK的果实总酸含量均显著低于NAA 20—40mgL处理。随着NAA处理浓度的升高，总酸呈先上升后下降的趋势，20mgL处理的总酸含量最高，为9.84mgg·FW。NAA 5mgL处理的柠檬酸含量显著低于其他处理，仅占总酸的21.85%。NAA处理的苹果酸占总酸的比例均高于CK；NAA 40 mgL处理的琥珀酸占总酸比例最高，为23.47%，比CK提高了10.31%。NAA-Na处理后的果实总酸含量显著低于人工疏果处理和CK。随着NAA-Na浓度的升高，总酸呈下降的趋势，且差异显著。其中NAA-Na处理的苹果酸、柠檬酸含量均显著低于CK；奎宁酸含量也有所降低，但差异不显著。ABA 400mgL处理总酸含量最高，为7.94 mgg·FW，显著高于人工疏果处理和CK。 ABA处理后，果实的柠檬酸显著降低，苹果酸含量显著提高，其中400mgL处理的苹果酸含量最高，达到了4.11 mgg·FW；ABA处理可降低果实中奎宁酸的含量，却增加了草酸的含量。

图7 不同植物生长调节剂及浓度处理对‘翠冠’梨果实有机酸成分及含量的影响Fig.7 Effects of different plant growth regulators and concentrations on composition and content of organic acids in ‘Cuiguan’ pear fruit

3 讨论

果实是果树的主要库器官。疏果是通过调控“库(果实)-源(叶片)”关系来提高果实品质的一项重要的栽培技术[21]。Njoroge等[22]研究表明，疏果能提高桃果实单果重，但对果实糖积累水平的影响不大。伍涛等[24]研究表明，中、重度疏果与不疏果(对照)相比，梨果实单果重显著增加，可溶性总糖含量也有显著提高。本试验采取生产中常规人工疏果方法，坐果率为46%左右，人工疏果后果实单果重显著高于未进行疏果处理的CK。人工疏果处理与CK相比，可溶性固形物、可溶性总糖及有机酸含量略有升高，但差异不显著；果实蔗糖、葡萄糖含量显著低于CK，而果糖含量显著高于CK，由于果糖甜度高于蔗糖，人工疏果的果实较甜。Oanh等[24]提出亚洲梨果实成熟期以果糖为主，蔗糖在果实近成熟期积累。根据这一观点推测可能由于选择试材树体营养条件较好，CK仅一年采取未疏果处理，短期并未出现产量品质显著下降，但由于负载量过重，叶片光合供给能力不足，果实成熟期果糖积累下降，今后需进一步搜集多年数据进行深入研究。

1960年左右，NAA类化合物首先在美国开始实际使用，然后推广到加拿大等国家，一直使用至今。近几年许多报道指出，NAA 类化合物虽有较强的疏果作用,但同时引起叶片偏上生长、叶畸形以及抑制果实肥大、有时发生侏儒果等后遗症[25-27]。1951 年起，日本对NAA 类化合物进行了10 年的疏花疏果试验，但是效果不稳定，引起叶片严重的偏上生长。本试验中40mgL以内的NAA处理‘翠冠’梨，未发现畸形果，而且对果实大小也有一定的促进作用。采用NAA 20mgL处理和NAA-Na 40mgL处理也可将坐果率降至46%左右(与人工疏果处理相近)。本试验表明，疏果程度相近的条件下，NAA处理的 ‘翠冠’梨单果重与人工疏果处理相比具有显著的优势，NAA处理果实单果重平均在260g 以上。但NAA-Na处理对果实大小影响微弱，仅80mgL处理单果重高于人工疏果处理，推测可能是坐果率较低，果实单果重略有上升导致。高浓度ABA处理对单果重有显著的降低作用，这可能是由于疏果的同时ABA导致叶片和幼果黄化，光合营养积累受影响，无法进行充分的果实膨大。

果实积累的糖主要为果糖、葡萄糖和蔗糖，另外有少量糖醇如山梨醇、肌醇。在这几种糖中，果糖甜度最高，其次是蔗糖和葡萄糖。研究表明，在梨果实中，相对于甜度较高的果糖，蔗糖的口感可能会更好[28]。植物生长调节剂种类对可溶性总糖的积累水平影响微弱，NAA和NAA-Na调节剂影响差异不显著，仅高质量浓度(400mgL)的ABA处理导致果实过熟才有显著提高。但调节剂种类却改变了可溶性糖的4种组分构成，从而影响其风味品质。本研究表明，NAA和NAA-Na两种调节剂处理的果实蔗糖含量均比CK有所提高。NAA高浓度处理的果实蔗糖含量显著高于其他处理，与CK相比增加了27.31%，这与池田隆政等[29]研究结果一致，说明砂梨在疏果条件下较高的糖积累水平主要来自于蔗糖合成的增加。ABA调节剂处理后，果实中蔗糖含量反而显著下降。Kano[30]利用GA 和CPPU 处理调控果实大小，发现蔗糖在较大的细胞中被优先积累，而果糖积累在较小的细胞中，而本研究中NAA和NAA-Na疏果后果实膨大充分，蔗糖含量高。ABA疏果剂处理后果实膨大受到抑制，不能充分在大细胞中积累蔗糖，其机理还需进一步研究。

4 结论

生长调节剂疏果是省力化梨树栽培技术中重要的管理环节，也是梨树栽培的大趋势，只要把握好疏果的度，在具体疏果操作中根据树种、品种、树体情严格控制浓度范围，便会显现出优于人工疏果的巨大优势。本试验通过研究3种植物生长调节剂对‘翠冠’梨的疏果效应研究，并与未疏果和人工疏果的果实进行比较，筛选出梨树花量较大的年份，未疏果坐果率达90%左右的梨树盛花后2周幼果喷施NAA 40mgL可有效起到疏果作用，对今后使用调节剂精细化调控果树梨结实率起到一定的指导作用。