温和冬季条件下‘Early Gold’和‘Le-Conte’梨品种对破眠剂的响应比较

《BMC Plant Biology》：Comparative response of ‘Early Gold’ and ‘Le-Conte’ pear cultivars to dormancy-breaking agents under mild winter conditions

　　

背景：在如埃及新河谷等温暖地区，冬季低温不足限制了欧洲梨品种的芽破、开花和产量。破眠剂（dormancy-breaking agents, DBAs），特别是氢氰酰胺（hydrogen cyanamide, HC）和矿物油（mineral oil, MO），被广泛用于克服这些限制，但干旱条件下品种间的比较响应仍了解不足。本研究评估了单独或组合施用HC和MO对在温和冬季条件下生长的两个低需冷量梨品种‘Early Gold’和‘Le-Conte’的芽行为、营养生长、产量和果实品质的影响。结果：与未处理的对照相比，破眠处理显著改善了所有测定性状。在本研究条件下，HC 2%+ MO 2%的组合施用产生了最早和最高的芽破率（高达90.69%），增加了花芽比例，并促进了营养生长。HC 2% + MO 2%还导致了最高的坐果率（高达24.14%）和产量（53.62 kg tree^-1），紧随其后的是HC 3%以及HC 1.5% + MO 1.5%的组合。这些处理显著改善了果实物理和化学属性，包括重量、硬度、总可溶性固形物（TSS）和糖组分，其中HC 2% + MO 2%在多个季节中产生了最高值。‘Early Gold’在坐果率、产量和品质方面普遍优于‘Le-Conte’。相关分析显示，较早的芽破与更高的坐果率、增加的产量和更高的糖积累密切相关。结论：氢氰酰胺与矿物油联用，特别是各为2%时，在冬季低温不足条件下能有效促进芽破、提高产量并改善梨果实品质。‘Early Gold’品种表现出对温暖条件的优越适应性，使其成为干旱和半干旱产区有前景的品种。这些发现为优化温和冬季地区梨园管理提供了实践指导。

**研究背景与问题**
欧洲梨（*Pyrus communis* L.）作为全球重要温带水果作物，其生产依赖充足的冬季低温积累以打破休眠并促进正常芽破。然而，在埃及新河谷等温暖地区，冬季低温不足（累积冷量仅约225–230 chilling hours）严重限制了欧洲梨品种的芽破、开花及产量。破眠剂（dormancy-breaking agents, DBAs），尤其是氢氰酰胺（hydrogen cyanamide, HC）和矿物油（mineral oil, MO），被广泛用于克服这一限制，但不同低需冷量品种在干旱条件下的响应差异尚不明确。为此，研究人员开展了本项研究，旨在评估HC和MO单独或组合施用对两个低需冷量梨品种‘Early Gold’和‘Le-Conte’在温和冬季条件下的芽行为、营养生长、产量及果实品质的影响。该论文发表在《BMC Plant Biology》。

**主要技术方法**
研究于2022和2023年在埃及新河谷省Balat地区Afak农场进行，供试材料为8年生‘Early Gold’和‘Le-Conte’梨品种（砧木为*P. beutilifolia*），沙土种植，滴灌。实验采用裂区设计，主区为品种，副区为7种破眠剂处理：水（对照）、HC 2%、HC 3%、MO 2%、MO 3%、HC 1.5% + MO 1.5%、HC 2% + MO 2%，每处理3次重复（每重复1株树）。于2月1日喷雾施用，用量约5 L/树（相当于2085 L ha^-1）。主要测定指标包括：芽破天数、芽破率、营养枝与花枝比例、枝条长度、叶数、叶面积、坐果率、单株产量、果实物理特性（重量、纵径、横径、硬度）及化学特性（总可溶性固形物TSS、可滴定酸、糖组分、维生素C）。采用裂区方差分析（ANOVA）结合Tukey多重比较（α=0.05）进行统计，并用R Studio的“metan”包进行相关分析。

**研究结果**
**芽行为**：与对照相比，所有破眠处理均显著提前芽破并提高芽破率。HC 2% + MO 2%处理表现最优，导致最早且最高的芽破率（90.69%），同时花芽比例最高（81.33%），其次为HC 3%和HC 1.5% + MO 1.5%。
**营养生长性状**：HC 2% + MO 2%处理使枝条长度达173–179 cm、每枝叶片数21.44–21.69、叶面积24.59–24.65 cm²，显著高于对照（枝条长度155–160 cm，叶数19.99–20.27，叶面积24.08–24.16 cm²）。品种间，‘Early Gold’的叶数（23.59–23.66）和叶面积（25.65–25.70 cm²）显著高于‘Le-Conte’（18.19–18.45叶，23.05–23.15 cm²）。
**坐果率与产量**：HC 2% + MO 2%处理坐果率最高（22.79%–24.14%），单株产量最高（51.41–53.62 kg），其次为HC 3%（22.33%–23.95%坐果率，50.90–52.85 kg产量）和HC 1.5% + MO 1.5%（22.11%–23.68%坐果率，50.14–52.08 kg产量），对照最低（8.81%–9.25%坐果率，40.19–41.11 kg产量）。‘Early Gold’的坐果率（21.70%–22.87%）和产量（51.32–52.96 kg）均显著高于‘Le-Conte’（14.68%–15.87%坐果率，41.51–43.23 kg产量）。
**果实物理特性**：HC 2% + MO 2%处理获得最大果重（123.13–140.83 g）、最长果长（7.40–8.19 cm）、最大果径（6.01–6.18 cm）及最高果肉硬度（16.27 lb/inch²），均显著优于对照。‘Early Gold’的果重（125.33–148.91 g）和硬度（15.88–16.43 lb/inch²）显著高于‘Le-Conte’（109.99–116.56 g，13.60–14.46 lb/inch²）。
**果实化学特性**：HC 2% + MO 2%处理使TSS达12.29–12.71 °Brix，TSS/酸比达46.33–47.92，总糖（10.12%–10.49%）、还原糖（5.90%–6.12%）及非还原糖（4.37%）均为最高。品种间，‘Early Gold’的TSS（12.23–12.50 °Brix）和TSS/酸比（45.30–46.30）显著高于‘Le-Conte’。
**相关分析**：芽破天数与坐果率（r=-0.65，p<0.001）、单株果数（r=-0.51，p<0.001）、单株产量（r=-0.55）及总糖、非还原糖呈显著负相关，表明早芽破与高坐果率、高产及高糖积累密切相关。

**总结与结论**
讨论部分指出，低需冷量品种‘Le-Conte’和‘Early Gold’在温暖地区表现出适应性，其中‘Early Gold’因更强的生殖能力和环境适应性而产量更高。HC与MO组合施用通过促进更早、更均匀的芽破，提高了花芽比例、坐果率及产量，同时减少了HC用量，具有经济可行性。果实品质的提升与早期同化物转运和光合效率有关，相关分析进一步强调了早芽破对生产力和糖积累的关键作用。
研究结论翻译：本研究表明，破眠剂特别是氢氰酰胺与矿物油联用，在温和冬季条件下能有效改善梨树的芽破、营养生长、产量和果实品质。HC 2% + MO 2%组合是最有效的处理，产生了最早和最高的芽破率、最高的坐果率和产量，同时增强了果实物理和化学特性。单独使用中等浓度HC（3%）或HC 1.5% + MO 1.5%也表现良好，证实了在温暖地区综合破眠策略的价值。在所有处理中，‘Early Gold’在坐果率、产量和整体果实品质上优于‘Le-Conte’，表明其对新河谷干旱条件的优越适应性。总体而言，这些发现为HC与MO联用克服冬季低温不足提供了有力证据，支持受气候变暖影响地区的可持续梨生产。