振荡授粉器在设施番茄生产中的应用
摘要
关键词
振荡器;坐果率;单株均产量
正文
番茄是茄科茄属的多年生草本植物,果实色泽鲜艳、糖度高、维生素含量高,口味香甜鲜美,营养丰富,被联合国粮农组织列为优先推广的“四大水果”之一[1]。在设施栽培条件下,一方面缺少流动性较强的流动空气,另一方面缺少相应的传粉昆虫,很难完成授粉过程,极大地影响了现代化农业设施功能的发挥[2]。目前生产上普遍采用植物生长调节剂喷花、蘸花、点花的方法促进坐果,而番茄花序大、花朵小,使用生长调节剂处理需要占用很多劳动力,据调查,每公顷、每次日光温室点花需要30 ~ 45个人工,且调节剂浓度不适宜或使用方法不当时,易造成不坐果、果实畸形或叶片受到药害等。近几年蔬菜产品安全受到广泛关注,番茄作为水果直接食用,其果实品质直接影响口感及种植效益,鉴于此,熊蜂授粉、振荡授粉等方式逐渐被应用到番茄的安全生产过程中[3,4]。
番茄振荡授粉器是近年从国外引进的一种新型辅助授粉的小型机器,通过振荡花序,促进坐果,对番茄生产有多方面的促进意义[5]。目前国内厂家进行了研制改装,性价比适中,每台约 200 ~ 800元。但由于种植户对新事物的认知和接受程度的限制,同时缺乏可靠的技术指导,振荡授粉方式没有得到广泛应用。试验通过在番茄花期进行植物生长调节剂蘸花、番茄振荡授粉器授粉和自然授粉3种不同授粉处理,研究其对番茄产量、商品性等方面的影响,以期获得省工、安全、经济效益好的花期处理方法,为番茄生产提供依据。
番茄振荡授粉器的高科技产品,是利用摆动杆的高速运动,帮助番茄完成授粉工作,促进自然座果(荷兰等发达国家早已采用)杜绝了激素授粉的各种弊病,由于是模仿自然授粉过程,残留的花瓣及柱头被授粉器震动下来,减少了灰霉病害发生几率,有效提高了座果率,果实果型端正、果肉饱满无空洞、无畸形果、全部有种子,果个匀称圆正、单果重量增加,亩产比对照可增产10%~ 30%以上,极大提高了果实的商品价值。
1 材料与方法
1.1 材料
1.1.1 试验设施:试验设施位于甘谷县新兴镇苟家村季颖农科科技有限公司,试验作物为栽培番茄。试验设施具备灌溉和施肥条件,无立柱钢架大棚。
1.1.2试验材料:供试材料为番茄京采8号,中果型、无限生长型的抗病毒番茄。该品种具有高产、耐裂果、抗病性好、抗烟草花叶病毒病、抗番茄黄化卷叶病毒的特性。
1.1.3试验设备和试剂:供试番茄振荡授粉器,具体参数为:电压5V、震动频率12000次/分、功率100W、重量3.5kg、电池类型为可充式锂电池;供试蘸花生长调节剂为 2,4-D;主要仪器:电子天平;数显游标卡尺。
1.1.4试验时间:2024年3月至2024年10月,共8个月。
1.2 方法
1.2.1试验设计:无立柱钢架大棚面积667㎡,分成3个区域,每个区域200㎡,试验设3个处理分为自然授粉(CK)、振荡器授粉(A)和生长调节剂蘸花处理(B),每个区域内3个处理随机排列,每个小区面积18㎡,大棚两头设保护行,内部处理间用防虫网隔开,栽培管理措施同常规。每个小区随机取10株调查。A区授粉器工作时间为9:30┄10:30,3天一次,具体为每穗果采用授粉器操作3次,B区每隔2┄3天进行一次2,4-D蘸花(10mg/L的2,4-D溶液)[6]。
1.2.2测定项目:
授粉效果:分别统计各处理第2、3、4、5穗果的开花数、坐果数和畸形果数,计算坐果率和畸形果率。
番茄果实性状:第 2、3、4、5 穗果成熟后采收全部果实,测量果实横径、纵径、单果质量,统计单果种子数。
产量:7月上旬开始采收,到当年10月下旬采收结束,分别统计每次采摘实验株的10株番茄的产量。
1.2.3数据处理:数据用 Excel 软件进行统计分析。
2 结果与分析
2.1 不同授粉方式的结果效率
由表1可知,振荡授粉处理的番茄坐果率最高,为89.3%,分别比生长调节剂蘸花和CK处理的显著提高了16.8%和41.1%,而畸形果率为2.6%,分别比生长调节剂蘸花和 CK处理的显著降低了83.5%和58.7%。畸形果率以生长调节剂蘸花最高,与振荡授粉和生长调节剂处理间的差异均达显著水平(见表1)。
表1 不同授粉方式坐果率和畸形果率
授粉方式 | 坐果率(%) | 畸形果率(%) |
CK | 52.6c | 6.3b |
A | 89.3a | 2.6c |
B | 74.5b | 15.8a |
2.2 授粉方式对番茄果实性状的影响
番茄果实横径和纵径均是生长调节剂蘸花处理>振荡授粉>自然授粉(见表2),但各处理间差异不显著。生长调节剂蘸花处理的单果质量最高,分别比自然授粉和振荡授粉处理增加了 12.4%和 4.7%,各处理间差异均不显著。振荡授粉处理的单果种子数较高,均显著高于生长调节剂蘸花处理,且种子质量较高。
表2 不同授粉方式对设施番茄果实形状的影响
授粉方式 | 果实横径(cm) | 果实纵径(cm) | 单果质量(g) | 单单果种子数(颗) |
CK | 3.87a | 4.89a | 84.23a | 98.12b |
A | 4.24a | 5.12a | 90.41a | 132.13a |
B | 4.31a | 5.23a | 94.65a | 56.78c |
2.3 授粉方式对番茄产量和收益的影响
单株产量 = 单果质量×开花数×坐果率。
各授粉方式以震荡器授粉的商品果亩产量最高5012.45kg(见表3),分别比生长调节剂蘸花和自然授粉处理增加了 7.8%和 40.7%。考虑到生长调节剂蘸花畸形果率高而振荡授粉处理的番茄果实圆整、果形好、风味品质较优,因此振荡授粉处理的商品番茄售价高于生长调节剂蘸花处理的商品番茄售价,每亩(按 667m2 计算,下同)振荡授粉处理产值比生长调节剂蘸花和自然授粉处理产值分别增加1989 元和6439 元。3种授粉方式的成本由低到高依次为自然授粉<振荡授粉<生长调节剂蘸花。考虑到振荡授粉器使用寿命较长,可使用多年的特点,经多年摊销后购置成本可忽略不计。由于是机械化处理的原因,振荡器授粉处理远较蘸花处理成本低,设施生产番茄具有成本低、产值高、人工投入少的优点。
表3 不同授粉方式对设施番茄产量和收益的影响
授粉方式 | 单株均产量 | 商品果亩产量 | 价格 | 亩产值 | 亩授粉成本 |
CK | 1.78c | 3562.56c | 5.20 | 18525.31 | |
A | 2.51a | 5012.45a | 5.20 | 26064.74 | 1100.00 |
B | 2.32 b | 4648.74b | 4.80 | 22313.95 | 1800.00 |
2. 4 不同处理方式用工时间的比较分析
选取7次操作时间进行比较(见表4),发现番茄振荡授粉器处理比植物生长调节剂蘸花处理能节省一半以上的时间。具体用时多少还要考虑操作者的熟练程度。
表4 不同处理用工时间比较
处理 | 授粉处理用时 (min/次) | 平均用时 (min/次) | 节省用工量 (%) |
A | 22 25 21 26 24 23 25 | 23.7 | 56.4 |
B | 54 59 51 55 50 56 55 | 54.3 |
3 讨论
振荡授粉器应用于设施番茄生产,可提高果实产量及内在品质,这与万军等[7]、罗文华等[8]在大果番茄中的研究结果一致。试验所用京采8号富含维生素C、胡萝卜素、膳食纤维等多种营养成分,果实饱满、色泽红亮,口感鲜美多汁,果肉细腻,无论是生吃还是烹饪,都能为消费者带来独特的味蕾体验。
利用振荡授粉技术进行番茄生产可大大降低劳动成本,在实际生产中,番茄授粉期平均每2d进行1次喷花,在集约化、规模化的现代蔬菜种植生产中,利用人工喷花会大大增加人工成本。如遇天气影响,激素使用不当会对植株促成激素中毒,褪花不及时还会造成灰霉病的发生,对生产造成有害影响。利用熊蜂授粉技术可大大减少人工成本,且由于完全不用化学激素,避免了无机药剂对农产品的污染,对保证农产品的食品安全有重大意义。
3.1 有效替代激素点花,保证番茄果实食用安全。番茄属于自花授粉植物,在露天栽培条件下,花期授粉是依靠自然界的风、昆虫等完成的,而在设施(温室)栽培中,没有风,也没有昆虫的帮助,无法有效的自然完成授粉。番茄电子授粉器通过授粉器的精准高频振动,使花粉自然飘落到花柱上,实现绿色授粉,相当于自然完成授粉受精过程,没有任何药剂残留,避免了激素的使用。
3.2 提高番茄产量和品质。通过番茄振荡器授粉,使花粉均匀地落在柱头上,促进自然授粉受精,平均坐果率达80%以上。使用振荡授粉器不仅可以有效提高坐果率,而且由于果实自然授粉,所以果实内汁液饱满;另外果实均匀整齐,基本无畸形果、裂果和空心果发生,极大地提高了果实的商品性状。番茄果实成品率在85%以上,比传统授粉方式提高24%左右[9]。果实的商品性状及产量,尤其是优等果数量的提升,大大提高了经济效益。
3.3 省事省工。应用番茄电子授粉器,完成667 m2授粉任务只需0.5~1.0 h,依靠传统激素点花授粉要用6 h以上。
3.4 操作方便。传统激素点花,需要一手拿着药瓶,一手拿着毛笔,按部就班地逐个点花。而使用授粉器授粉,操作简便,一学就会,无需弯腰或垫脚,只需将授粉器背在肩上,一手拿着操作柄,打开电源开关,即可进行操作。操作时,可以震动整个花穗果柄,也可直接震动花穗上下的番茄茎蔓。
3.5 减轻番茄灰霉病、菌核病的发生。传统激素点花后,花瓣大多残留在果实脐部,不易脱落,如果不及时采取人工摘除,在低温高湿的温室环境下,极易感染灰霉病、菌核病等病害,不仅危害番茄果实,甚至会大面积传播扩散,进而影响番茄植株正常生长,还会增加防治成本及用药带来的药剂残留[10]。
参考文献:
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[2]科普中国.如何提高设施果菜的坐果率?常用的方法有哪些 [科学种植百问百答].2022-08-18.
[3]陈 益,吴冬乾 . 沿江地区反季节无公害番茄栽培技术[J]. 现代农业科技,2006,6: 21-22.
[4]杜中平 . 日光温室番茄有机生态型无土栽培关键技术[J]. 山东蔬菜,2010,1: 19 - 21.
[5]李 季,聂 青 . 北京市果类蔬菜产业创新团队的实践与探索[J]. 中国蔬菜,2010,21: 2-6.
[6]刘淑梅,王施慧,王登良,侯丽霞,马德源.振荡授粉器在保护地番茄生产中的应用研究[J].山东农业科学2013,1001-4942.
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[9]江伟,马建芳,张成义.不同授粉方式在番茄生产上的应用试验[J].浙江农业科学2014.0528-9017.
[10]任笑铭 .番茄授粉器助力温室番茄安全、优质、高效生产[J].中国蔬菜 栽培技术 2017.2 55 -56
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