解锁可可产量潜力:全日照栽培下六种克隆的生理与农艺性状研究

【字体: 时间:2025年02月06日 来源:Scientific Reports 3.8

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  本研究针对传统遮荫栽培可可产量低下的问题,通过评估PS 1319、CCN 51等六种克隆在全日照条件下的光合生理、叶片结构和产量表现,发现CCN 51单产达2,900 kg/ha,较传统模式提升7倍。研究揭示了叶-空气水汽压差(VpdL)与产量的显著负相关(-0.89),为高产品种选育提供了关键参数,推动可可产业向高效集约化转型。

  

在全球巧克力市场年产值达1,330亿美元的背景下,传统遮荫栽培的可可单产长期停滞在430 kg/ha,且易受真菌病害(如由Moniliophthora perniciosa引起的丛枝病)侵袭。随着可可价格在2024年飙升至每吨12,000美元的历史高点,如何突破产量瓶颈成为产业核心议题。巴西维多利亚联邦大学(Universidade Federal de Vi?osa)的研究团队创新性地采用全日照栽培系统,通过比较六种商业化可可克隆的适应性,为产业升级提供了科学依据。

研究采用LI-6400XT便携式气体交换系统测定光合参数,结合叶绿素荧光技术(Fv/Fm)评估光抑制风险,并分析比叶面积(SLA)和气孔密度(SD)等结构特征。田间试验在巴西圣埃斯皮里图州的Fluvic Cambisol土壤中进行,监测了2018-2019年度主产季和间作季的气候数据。

叶片气体交换(A, gs, E, Ci, Fv/Fm比值, VpdL和A/E)

PH 16和PS 1319表现出最高的净光合速率(A=8.33 μmol CO2/m2/s),且Fv/Fm比值(0.78-0.79)证实无光抑制现象。气孔导度(gs)与A呈强正相关(r=0.94),而VpdL与产量呈显著负相关(-0.89)。

叶绿体色素含量(ChlT, Chl a/b和ChlT/Car)

PH 16的Chl a/b比值(2.11)和ChlT/Car比值(4.03 mg/g)最低,显示其光保护机制通过降低色素浓度实现。

比叶面积(SLA)与气孔密度(SD)

CCN 51具有最高SLA(189.03 cm2/g),而SJ 02的气孔密度达913个/mm2,表明不同克隆的资源分配策略差异。

产量及其构成

CCN 51以54.7个果实/株和2,890 kg/ha的产量居首,其高产源于高果实数而非单果重量。

该研究首次系统论证了全日照可可栽培的可行性:通过克隆筛选(如CCN 51)、优化水肥管理和降低VpdL,产量可达传统模式的7倍。这一发现不仅解决了遮荫系统病害高发和光限制的双重困境,更为热带地区农业集约化提供了范本。研究结果发表于《Scientific Reports》,为全球可可产业应对气候变化和市场需求提供了关键技术路径。

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