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    合肥市正大果树研究所

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从生物学特点和产业趋势看柿产业技术的革新

时间:2021-03-06点击次数:321

从生物学特点和产业趋势看柿产业技术的革新


柿的名称较早见于《礼记·内则》,该书将其列为珍贵食品。

司马相如《上林赋》记载,汉武帝时期有包括柿在内的果树栽植。


根据记载,中国应是世界上柿树栽培历史较悠久的国家。随着果品市场国际化和多样化趋势日益明显,柿产业将面临新的发展机遇。罗正荣教授拟从生物学特点和产业趋势的角度,对我国柿产业发展方向及技术改进提出一些个人观点,以为柿产业研究者提供部分参考或借鉴。



罗正荣

华中农业大学果树学教授、博士研究生指导教师;中国园艺学会柿分会理事长、国际园艺学会柿工作组**。以**作者或通讯作者发表学术论文约200篇;审定新品种3个;获国家发明**6项;主编教材(专著)4部;“中国甜柿基因资源研究与应用”获2016年度中国园艺学会“华耐园艺科技奖”。


发展趋势
Persimmon Industry
01
甜柿将是柿产业发展的重点方向

2011年Akagi等提出柿品种分类新体系:根据成熟时果实能否自然脱涩及其性状遗传特点,将现有柿品种分为甜涩性状表现质量性状遗传特点的完全甜柿和数量性状遗传特点的非完全甜柿(建议通称为“涩柿”)。


基于自然脱涩与否及其遗传特点的柿品种分类新体系

我国是**柿树栽培面积较大和年产量较多的国家,但传统产区仍以完全涩柿为主,目前正在推广CO2(真空包装)乙醇处理等规模化脱涩技术。但人工脱涩花费人力、物力和财力,脱涩不完全的柿果不仅商品性降低,而且有诱发胃柿石(persimmon bezoars)的风险。因此,在进一步研究脱涩技术的同时,加快非完全甜柿深加工技术的研发和推广力度,以期提升产业综合效益。以鲜食为目的的柿生产,将逐步转向以甜柿为主,并以具自主知识产权的品种为主。


02
广亲和砧木筛选将是重点关注的问题

日本是世界上甜柿发展较早和遗传改良成就较大的国家。目前世界范围内的甜柿主栽品种均源自日本,但日本甜柿的土壤适应性较差,尤其是部分优质品种,如富有、太秋等,与我国传统产区习惯采用的砧木君迁子嫁接亲和性较差,尤其是日益严重的后期不亲和现象,已经成为柿产业面临的新问题。因此选育具自主知识产权的且与君迁子嫁接亲和的中国甜柿新品种是我国柿产业可持续发展的希望所在。


太秋

华中农业大学利用相对独立起源的中、日两国原产甜柿种质互为亲本,将传统杂交与现代生物技术和分子标记辅助选择等技术环节**整合,建立起甜柿高效遗传改良体系。该体系在扩大杂种优势和缩短育种周期的同时,可早期淘汰7/8非目标单株。


中国甜柿高效遗传改良体系

日本是目前世界上甜柿品种及其配套砧木选育较成功的国家,其砧木除君迁子外,主要是用山柿(放任或人工栽培种质)作共砧,因此嫁接亲和性问题不**。

我国柿产区的土壤条件普遍不及日本,因此通过砧木引进难以解决目前面临的砧穗亲和性问题。近年来,华中农业大学利用大别山区分布的小果甜柿作砧木,与富有系品种如早秋、新秋和太秋等嫁接,迄今尚未发现其与君迁子嫁接时常见的早期或后期不亲和现象。


君迁子

柿的嫁接体中存在明显的砧穗嫁接“选择性不亲和”现象。如君迁子基砧嫁接富有系品种时,存在明显的砧穗嫁接不亲和或后期不亲和现象;同时,不同君迁子单株与富有的嫁接亲和性差异明显。但这种“选择性嫁接不亲和”现象的机理不清楚,需要进一步深入研究。


不同砧穗组合愈伤组织靠接35天后的生长及接口组织状态

值得注意的是,砧木筛选除砧穗嫁接亲和外,还须具有易繁殖、高产、优质和土壤适应性强等特点。为维持其农艺性状,可选用根蘖或萌蘖嫩枝扦插,或通过离体快繁等繁殖方式。


03
柿单宁功能扩展和多元化产品开发

柿果除鲜食外,还可加工成柿饼、柿脯、柿糕、柿片、柿醋、柿酒、柿冻等;柿叶也可制成保健茶;柿蒂、柿霜、柿皮等均可入药。较近,以柿单宁为原料的金属吸附剂消臭剂洗涤用品各种化妆品陆续问世,将柿单宁的应用领域扩展到生物材料、绿色化学及精细化工等许多新的领域。


以柿单宁为主要原料的纳米磁性金属吸附剂的制备

2020年9月15日,日本奈良医科大学的学者发现,柿单宁可与新冠肺炎病毒的表面蛋白结合并使其失去传播能力,因而具有开发抗病毒药物的应用潜力。


生物学特点
Biological Characteristic
01
无损生理落果控制

贮藏营养不足使花芽分化质量下降应该柿是生理落果的主要原因。在采果前(中晚熟品种)、后(早熟品种)施用“还阳肥”(开源),以及冬季修剪时选留和培养健壮结果母枝(节流)可能是控制生理落果的有效措施。除上述措施之外,如果在盛花前10天疏蕾(大果1结果枝1蕾)则效果更佳。


02
萼片的生物学功能

日本学者中村三夫,明确柿的气孔着生部位是萼片而非果实,萼片不仅是果实蒸腾、光合和呼吸作用的主要器官,也是合成植物激素的生理活跃部位。因此,萼片与坐果,果实发育、成熟和衰老均密切相关。选留萼片大的果实,以及保护萼片是果实管理的重要内容。


03
呼吸跃变类型

采后果实的呼吸类型一般分为“呼吸跃变型”和“非呼吸跃变型”两种。苹果、梨等属于前者,柑桔、葡萄等属于后者。而柿果呼吸类型居于二者之间,属于“末期上升型”,且初熟期果实对乙烯的敏感度较强,因此柿果是不宜早采的果实。

04
田间管理技术

华中农业大学提出“以冬季管理为中心、以提高土壤**质含量为重点”的田间管理模式和以“地钻分层辅助穴施冬肥”为中心的冬季柿园管理技术。该技术体系集成“抽槽改土+起垄定植”、“宽行密株+树盘覆盖+行间生草”、“Y形整形+简化修剪”、“地钻辅助分层穴施冬肥”(果园生鲜废弃物粉碎后直接还田)、无损生理落果控制,果实留树保脆等环节,省工约50%、省肥约40%。


地钻辅助分层穴施冬肥示意图

在湖北建始和广西恭城的试验示范结果表明,该技术通过时间差(根系休眠期)和空间差(穴深50cm),可将未腐熟的果园废弃物(修剪后的枝条、落叶和杂草等)粉碎后直接还田(置于底层),并配合施用**肥(饼肥等,置于中层)和速效氮肥(置于上层,调节碳氮比),施肥量占全年80%左右。此外,在采果前后施用一次“还阳肥”(礼肥),即可满足树体生长发育和产量品质的基本要求。这种局部施肥方式(成年树每树4穴,深度50cm、直径30cm)不仅节约肥料和劳力,且可抑制根系上浮,显著提升树体生理状态的稳定性和对非生物逆境的抵抗能力。


重点关注
Focus on

产业发展趋势和生物学特点是制定柿产业技术的重要依据。从果实商品特征看,可在树上自然脱涩的甜柿无疑是产业发展和遗传改良的主要方向,而传统的非完全甜柿则通过规模化脱涩和加工技术的进步而进一步提升经济效益。

选用嫁接亲和,环境适应性强且易繁殖的砧木也是目前柿产业重点关注的问题。选育与君迁子嫁接亲和的具自主知识产权的中国甜柿新品种将是未来我国柿产业可持续发展的重要**。


本文作者:华中农业大学园艺植物生物学教育部重点实验室 罗正荣,张青林,郭大勇,徐莉清。


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