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   喷钙处理与合理化施肥量对晶圆梨梨蜜症之影响





    摘 要
    
    台中2号晶圆梨果实低温贮藏时,容易发生梨蜜症的生理障碍,难以利用贮藏功能调节供需稳定价格。本试验选用彰化县大村乡实验果园、台中市东势山坡地果园及河川地果园9年生梨树,开花期开始以硝酸钙及乳酸钙1%水溶液连续六周喷施果粒,果实采收后分析果肉钙含量并无增加,但钾含量相对降低,元素间比例平衡发生改变。冷藏观察结果以硝酸钙溶液处理可降低果实梨蜜症发生;乳酸钙则无效果。施肥量单株年度施用三要素:氮素441 g、磷酐374.4 g、氧化钾400 g,所生产果实在56天贮藏期间,三组试验果园均有梨蜜症果实出现;氮素352.8 g、磷酐300.6 g、氧化钾320 g,所生产果实在56天贮藏期间,彰化大村乡试验果园无梨蜜症果实出现,但东势山坡地及河川地果园有梨蜜症果实出现;氮素264.6 g、磷酐225 g、氧化钾240 g,三组试验果园所生产果实贮藏56天均无梨蜜症出现。试验结果显示施肥量为影响晶圆梨果实贮藏期梨蜜症发生的重要因素。
    
    关键字:晶圆梨,蜜症,生理障碍。
    
    前 言
    
    梨属蔷薇科(Rosaceae),梨亚科(Pomoideae),梨属(Pyrus),包含30多个种,原生于欧洲、东亚、中亚和地中海附近。梨在台湾栽培历史仅约百余年,在中低海拔地区主要品种为横山梨(5),高海拔山区则以新世纪、新雪梨为主之日本梨品种(3,7)。由于横山梨品质较差,经济效益不高,民国65年东势区张榕生先生研发出高接梨生产技术,成为台湾地区独特栽培方式,产期提早,经济效益高,维持梨产业将近30年荣景(8)。高接梨生产过程繁复,须有熟练人力、大量接穗,且高接初期受天气影响很大,具高成本、高风险缺点。台中区农业改良场有鉴于此,利用横山梨低需冷性及生育期耐高温高湿特性,和日本梨品种进行杂交育种工作。将生育期适应低海拔高温高湿及果实耐长期低温冷藏列为评选项目,选育出台中1号「福来梨」、台中2号「晶圆梨」及台中3号「晶翠梨」3个品种,品质优良且在低海拔地区可直接栽培,取代高生产成本之高接梨生产方式(7)。
    
    晶圆梨于东势、和平、石冈等地栽培,所生产果实低温贮藏容易发生梨蜜症的果肉生理障碍。因为长期冷藏品质不稳定,难以利用贮藏功能调节供需稳定价格,导致梨农栽培意愿较低,无法大面积的替代高接梨生产。梨蜜症是一种果实生理障碍,和果实采收成熟度(4)、果肉钙含量(1,2)、土壤、环境不良及不当栽培管理有关(9)。此外,幼果期喷施含钙化合物可有效减少丰水梨梨蜜症的发生(1,2)。本试验在不同土壤性质果园,以控制施肥量及幼果期喷施钙化合物水溶液方式,采收后检视果实在低温贮藏期的变化。
    
    材料与方法
    
    一、试验材料
    
    本试验针对彰化县大村乡试验果园(试区1)、台中市东势山坡地(试区2)及台中市东势河川地(试区3),三处梨园中9年生晶圆梨植株进行试验。试区1为晶圆梨的育成地点,所生产晶圆梨可长期低温贮藏,不易出现梨蜜症。试区2为东势山坡地,园土为壤土性质,且长年种植梨树,符合产区现有梨园生产环境,具有代表性。试区3为大安溪河床旁砂质地,土层浅薄保肥力较差,有良好对照效果。
    
    二、调查及分析方法
    
    (一)土壤分析:土壤样本逢机取自试区果园内表土(0~20 cm)及底土(20~40 cm),经风干过筛(2 mm)后,分析其基本性质。 pH值以玻璃电极法测定水:土(v:w)=1:1之混合上清液;有机质以Walkley-Black法测定;有效性磷含量以白雷氏第1法(Bray P1 Method)测定;交换性钾、钙、镁以1 M中性醋酸铵萃取,再以原子吸收光谱仪(atomic adsorptionspectrometry, AAS)和火焰光度计(flame emission spectrometry, FA)测定。
    
    (二)幼果期喷施钙化合物水溶液试验:试验药品为乳酸钙(calcium lactate, Merck) 1%水溶液及硝酸钙(calcium nitrate tetrahydrate, Merck) 1%水溶液,并以水作为对照组。于2年生短果枝开花期,连续6周,每周1次喷施全果直到会滴水为止。果实于花后150天采收,果粒以塑胶袋逐果套袋后于低温(4℃)贮藏,每一处理每隔14天取出3粒果实切开检视品质,并取用100 g果肉供元素分析。
    
    (三)施肥量试验:以台中区农业技术专刋176期「梨树栽培技术与管理」建议,每分地施用氮、磷酐及氧化钾为20 kg、15 kg、20 kg为中施肥量,氮素量增加5 kg为高施肥量,减少5 kg为低施肥量,磷酐及氧化钾依氮素比例调整。试区梨树栽植密度为每分地60株,选择树径10~12 cm植株,分为高、中及低施肥量各2株,以台肥公司出产,肥料成分为硫酸铵含氮素21%,过磷酸钙(粒状)含磷酐18%,硫酸钾含氧化钾50%之单质肥料,做施肥量试验。供测植株每株留果量100~150粒。高施肥量每株全年施用硫酸铵2.1 kg,过磷酸钙(粒状) 2.08 kg,硫酸钾0.8 kg;中施肥量每株全年施用硫酸铵1.68 kg,过磷酸钙1.67 kg,硫酸钾0.64 kg。低施肥量每株全年施用硫酸铵1.26 kg,过磷酸钙1.25 kg,硫酸钾0.48 kg;果实于花后150天采收,果粒以塑胶袋逐果套袋后于低温(4℃)贮藏,每处理每周取出3粒果实切开检视品质。
    
    (四)果肉元素含量分析:果肉以液态氮冷冻固定后利用冷冻干燥法干燥磨粉,氮、磷、钾、钙、镁之定量以浓硫酸消化分解后,氮用微量扩散法测定,磷以钼黄法定量,钾以焰光分析法,钙及镁则用原子吸光法测定。
    
    (五)梨蜜症调查:幼果期喷施钙化合物水溶液试验及施肥量试验供调查果实,由冷藏库取出后置于室温4~6 hr回温,剖面由果梗端到花萼端纵切,果肉部分出现水浸状面积超过0.5 cm2,即判定为梨蜜症果。
    
    结 果
    
    一、试验区果园土壤分析结果(如表一)试区1海拔19 m,地下水位高,夏季豪雨时易淹水。土壤pH值表土6.85,底土7.64,中性偏弱碱范围;电导度(EC)在表土0.49 (1:1) dSm-1,底土0.73 (1:1) dSm-1;有机质表土1.56%,底土0.92%;有效性磷表土为167 mg/kg,底土为124 mg/kg;交换性钾表土105 mg/kg,底土100mg/kg;交换性钙表土1,694 mg/kg,底土1,910 mg/kg;交换性镁表土159 mg/kg,底土164mg/kg。试区2山坡地,壤土性质,排水良好。土壤pH值表土6.61,底土5.50;电导度(EC)在0.25~0.36(1:1) dSm-1;表土有机质含量维持在3.04%,底土1.99%;有效性磷表土为757 mg/kg,底土为493 mg/kg;交换性钾表土281 mg/kg,底土208 mg/kg;交换性钙表土1,457 mg/kg,底土1,206mg/kg;交换性镁表土181 mg/kg,底土166 mg/kg。试区3为靠近大安溪畔河床淤积地,20 cm以下为砂质地,保水及保肥效果差。土壤表土pH值6.13,底土6.03;电导度(EC)在0.17~0.36 (1:1) dSm-1;表土有机质含量维持在2.48%,底土0.87%;有效性磷表土为400 mg/kg,底土为227 mg/kg;交换性钾表土111 mg/kg,底土56mg/kg;交换性钙表土1,151 mg/kg,底土577 mg/kg;交换性镁表土180 mg/kg,底土88 mg/kg。
    
    二、幼果期喷施钙化合物对果实梨蜜症调查
    
    开花期开始喷施钙化合物水溶液处理,喷施乳酸钙水溶液果实,在幼果期果皮上会有白色粉状物析出,部份果皮有皮孔粗大现象,成熟时不影响商品价值。喷施硝酸钙水溶液在幼叶出现烧灼坏死,果皮部份木栓化出现,成熟时木栓化部份变淡,属于仍可接受的商品范围。幼果期喷施钙化合物花后150天采收果实,其果实梨蜜症发生调查如表二。对照组果实冷藏到第6周3个试区生产的晶圆梨均无梨蜜症果粒出现,直到第8周试区2、3各出现1粒梨蜜症;喷施硝酸钙1%水溶液处理,3个试区果实经8周的低温贮藏,均没有出现梨蜜症果实;喷施乳酸钙1%水溶液处理,试区3在第4及第8周各出现1粒梨蜜症。果肉元素含量分析如表三,试区1喷施硝酸钙水溶液果粒之钾、镁及钙三种元素含量均有明显下降,而喷施乳酸钙水溶液镁元素含量增高;试区2喷施乳酸钙及硝酸钾水溶液果实之钾及钙元素明显下降,喷施硝酸钙水溶液果实元素下降程度较喷施乳酸钙水溶液之果实更高,磷元素含量则硝酸钙水溶液处理和乳酸钙水溶液处理均高于对照组;试区3则各种元素含量均无显著差异。各试区果实在低温贮存至56天时,梨蜜症发生程度如图一至图三。
    
    三、施肥量对果实梨蜜症之影响
    
    不同施肥量处理果实梨蜜症发生如表四。经8周低温贮藏结果,低施肥量处理3个试区均无梨蜜症出现。中施肥量处理试区1无梨蜜症果实出现,试区2第7周出现1粒梨蜜症,试区3第4周出现1粒梨蜜症。高施肥量处理试区1在第3及第8周各出现1粒梨蜜症,试区2在第1、4、5及第6周均出现梨蜜症,试区3在第5周出现1粒梨蜜症。
    
    讨 论
    
    本次试验地点3处果园经四年土壤改良,pH值均调整至弱酸至中性,钙含量均超过1,000mg/kg,土壤并无缺钙的问题。幼果期喷施钙化合物水溶液,果实采收后分析果肉内钙浓度,乳酸钙溶液处理钙浓度并无增加,硝酸钙溶液处理钙浓度反而降低。一般在苹果、梨果实容易出现缺钙症状植株,叶面喷施钙化合物是改善缺钙生理障碍时有效做法(3,6,9,10,13,15,16,17)。大部份报告指出,叶面喷施钙化合物可以提高果实中钙浓度(10,13,15,16,17),但也有部份报告对于提高果实中钙浓度并无效果(6,12)。在本次试验果园由果实表皮喷施乳酸钙1%水溶液和硝酸钙1%水溶液,对增加果肉内钙浓度并无明显帮助;可能是幼果期喷施钙化合物溶液,果皮受到伤害木栓化,降低钙的穿透性所造成结果(16)。另一可能是土壤不缺钙情况下,经由叶面喷施钙化合物,对提高叶片及果实钙含量并无助益(12);在低温贮藏试验中,喷施硝酸钙水溶液的果实,贮藏力有增加的倾向。虽然统计上并非全部达显著水准,但果肉中钾浓度也相对降低,元素间比例平衡产生改变。 Fallahi等人提出果实元素缺乏症状,除了果实中元素含量不足的情形外,也有可能是因其它元素相对高含量的撷抗作用,导致出现缺乏的症状。如苹果会因相对的高钾及高镁的撷抗作用,导致果实出现缺钙症状(13,14)。
    
    施肥量对贮藏性的影响,低施肥量处理所生产果实,2个月贮藏期间均无梨蜜症果粒出现,效果最佳。中施肥量处理所生产果实,在试区1中性偏弱碱土壤及钙含量较高的条件下,无梨蜜症果粒发生,而试区2及试区3果园已有1粒梨蜜症果发生。高施肥量处理所生产果实,试区3有1粒梨蜜症果实,试区1有2粒梨蜜症果实,而试区2有5粒梨蜜症果实。总体而言施肥超过一定程度后,随氮肥施用量增加而提高梨蜜症发生频率。在相同氮肥施用量下,以肥力高的土壤较易发生梨蜜症。显示土壤中氮素和梨蜜症发生有很大相关。在试区1以往管理方式生产晶圆梨果实可以低温贮藏2个月以上,不会发生梨蜜症果粒。施用高肥量试区,伴随着营养生长旺盛,果实在低温冷藏时第3周及第8周各出现1粒梨蜜症果粒;中施肥量及低施肥量生产果实则无梨蜜症果实出现,显示高施肥量对果实低温贮藏时产生不良影响。钙在树体内靠蒸散流传送,且不易于树体内再分配,相对于果实而言,叶片是强势的积贮,会吸取大部份的钙元素(11);一些刺激植株营养生长管理之方式,如过度修剪或施用高氮肥,因枝梢及叶片大量生长,促使植体中钙元素加速流向叶片,减少果实中钙含量(13)。在石灰质不缺乏钙元素的土壤栽种苹果,当刺激营养生长或过度疏果,形成著果量少、大果及高叶果比时,容易发生果实缺钙情况(12)。在试区2施用高肥量所生产果实,在第1、4、5、6周均出现梨蜜症果实,显示不耐低温贮藏,但在试区3由于底层为砂质土壤,保肥力较差,高施肥量果实只在第5周出现1粒梨蜜症果,表示施肥量及施肥方式要依土壤状态调整。肥料实验仍须深入探讨,才能更精确提供梨农使用。
    
    结 论
    
    国内生产晶圆梨追求丰产及大果,多施氮肥,容易发生因生长太过旺盛,而导致枝条徒长,加剧果肉缺钙的生理障碍。不仅增加生产成本,所生产果实不耐冷藏。本实验幼果期喷施含钙化合物,没有提高果肉内钙含量效果,但相对降低果实中钾含量,在实际冷藏试验以硝酸钙延长低温贮藏期的效果较佳。土壤改良工作配合合理化施肥,适时适量施用正确种类之肥料,所生产果实可以降低冷藏期间梨蜜症的发生率。


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