油籽葫芦(oilseed bottle gourd,Lagenaria siceraria Molina (Standl.))果实负载量与坐果顺序对产量构成的影响
《Scientia Horticulturae》:Effect of fruit load and fruit set order on yield components of oilseed bottle gourd (
Lagenaria siceraria Molina (Standl.)
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作物可持续生产主要取决于油籽葫芦科(Cucurbitaceae)等直播植物种子质量。果实负载量(fruit load)与坐果顺序(fruit set order)可影响种子产量与质量,因此其优化对提高油籽葫芦(Lagenaria siceraria)生产力十分
作物可持续生产主要取决于油籽葫芦科(Cucurbitaceae)等直播植物种子质量。果实负载量(fruit load)与坐果顺序(fruit set order)可影响种子产量与质量,因此其优化对提高油籽葫芦(Lagenaria siceraria)生产力十分重要。本研究旨在确定可提高油籽葫芦种子产量与质量的可持续单株果数与坐果顺序。研究采用随机完全区组设计(Randomised Complete Block Design,RCBD),每因素4个处理、8次重复。果实负载量通过每株保留2、4、6或8个果评估;坐果顺序通过保留6个果、达到目标果数后摘除后续花评估,对照株不摘花。结果表明:留8果植株单果种子数(372.26±61.12)与种子重(66.69±14.55)显著更高,对照、6、4、2果处理间无显著差异。果实负载量不影响发芽参数;而随坐果顺序推后,果重与单果种子产量下降。第一坐果顺序种子数(335.56±60.87)、种子重(72.92±18.54 g)、苗木活力与发芽率(94.80±3.79%)最高,第三顺序最低。每株约留8果可在不损害发芽前提下最大化种子产量构成;第一坐果顺序果实兼具高种子产量与更优农艺质量。上述发现可指导油籽葫芦(Lagenaria siseraria)种子生产的果实负载管理。
研究背景方面,葫芦(Lagenaria siceraria)为葫芦科重要作物,食用籽用类型(egusi)种子富油脂与蛋白,但常因种子生产实践粗放,季末混收成熟与未熟果,导致种子产量低、发芽率低。种子农艺质量(agronomic quality,种子发芽与产生壮苗的能力)直接影响后代产量,因此需明确母株适宜留果数与坐果顺序以改善种子产量构成与质量。研究人员于科特迪瓦阿比让Nangui Abrogoua大学试验站两个雨季(2013、2014年4—7月)开展田间试验,选用具远端种帽的圆果栽培种,旨在回答“单株留多少果、先结的果还是后结的果作种更好”两个问题,论文发表于《Scientia Horticulturae》。
关键技术方法上,研究人员设两项随机完全区组设计(RCBD)试验:其一为果实负载量,每株留2、4、6、8果,对照不摘花,8重复共32株;其二为坐果顺序,每株留6果,按约7天间隔分第一、第二、第三批坐果,8重复共24株。种子发芽与苗木活力试验亦用RCBD、4重复,每处理播50粒、共200粒,田间测发芽率、下胚轴长(hypocotyl length,HyL)与苗木生物量(seedling biomass,SBio)。产量构成指标含果重(fruit weight,FW)、果体积(fruit volume,FV)、种子腔体积(seed lodge volume,SLV)、单果种子数(seed number,SN)、单果种子重(seed weight,SW)、百粒重(100-seed weight,WS100)和收获指数(harvest index,HI,干种子重DSW/果重FW)。统计用STATISTICA 7.1,方差分析或Kruskal–Wallis检验,Dunnett与Tukey HSD检验(p<0.05)。
3.1. Fruit load effect on germination percentage and seedling vigour:研究人员通过不同留果数播种发芽试验,发现果实负载量对发芽率(germination percentage,GeP)、下胚轴长、苗木生物量无显著影响(p>0.05),各留果处理与对照相近,说明在本种中留果多少不改变种子发芽与苗期活力。
3.2. Fruit load effect on yield components:研究人员测定产量构成并做Dunnett检验,留8果与6果的果体积、种子腔体积、单果种子数、单果种子重、收获指数高于对照;留8果与对照的果重显著更高;单果种子数在8果处理达372.26±61.12、种子重66.69±14.55 g,均最高。结果表明较高负载提升单果产量构成,8果仍低于资源竞争阈值。
3.3. Fruit set order effect on germination percentage and seedling vigour:研究人员比较三批坐果种子,第一顺序发芽率94.80±3.79%、下胚轴长75.50±10.40 mm、苗木生物量0.25±0.07 g,均显著高于第二、第三顺序;第三顺序最低(71.60±7.64%、55.80±10.90 mm、0.16±0.06 g)。说明坐果越晚,种子发芽与活力越差。
3.4. Fruit set order effect on yield components:研究人员分析显示,第一坐果顺序的果重、果体积、种子腔体积、种子数、种子重、百粒重、收获指数均最高,并随第一到第三顺序逐步下降,第三顺序最低,表明母株早期果作种在产量构成上最优。
讨论部分中,研究人员指出留果数增加使产量构成均值上升,符合资源分配原理:器官间竞争有限资源,近轴早果为更强库(sink)。本研究中8果未过阈,不同于某些南瓜属低负载更高产的结果,可能与种间差异有关。果实负载量不影响发芽参数,也与其他葫芦科研究不完全一致,不能用单一家族规律泛化。坐果顺序方面,早期果大、籽多、质量好,因先结实体位优势强、季节后期水肥与激素环境变差,晚果处远轴位、竞争弱势。作者引Demir and Ellis、Nerson、Fenner and Thompson等观点支撑“时序—资源—库强”机制。
研究结论部分译为:在油籽葫芦中,单株保留约8个果实可在不降低发芽表现的前提下最大化种子产量构成;母株第一坐果顺序的果实兼具高种子产量与更优农艺质量。因此,种子生产应优先利用早期坐果、并允许较高但不过载的留果数,该结论可为油籽葫芦(Lagenaria siseraria)良种繁育中的果实负载管理提供直接依据。