不同外源梨花粉质量检测体系的建立与优化

不同外源梨花粉质量检测体系的建立与优化

库尔森梨（以下简称香梨）是新疆著名的特果，产量很高。香梨是异花授粉作物,人工自花结实率不到1%,在商业化栽培时须配授粉树。由于多年来香梨产区频遭冻害,目前成龄梨园中授粉树仅有5%左右,并分布严重不均。在香梨产区,通过购买外来梨花粉解决香梨的授粉问题已经成为一项常规的栽培措施。在香梨产区,梨花粉质量的优劣对于主栽品种(库尔勒香梨)产量和品质具有十分重要的意义。为此,我们对库尔勒农资市场营销的外源梨花粉进行了调查,并对收集到的几种梨花粉进行了实验室检测,结合在库尔勒等地梨园对所授花粉田间坐果率的调查,对上述外源梨花粉质量特别是花粉萌芽力进行了评价,以期为将来完善梨花粉质量检测制度提供科学依据,也为当地梨农购花粉产品提供参考。1材料和方法1.1香梨果园基地田间实验于2008-2009年在巴州沙依东园艺场、巴州农科所和阿克苏实验林场八队香梨果园进行。用于实验室检测的外来花粉有5种,分别为育果、得利红、永丰和河北梨花粉和河北鸭梨花粉,对照为本地果农自采自制的鸭梨花粉(表1)。1.2方法1.2.1形、棱沟正常、形态正常将供试花粉均匀撒于载玻片上,在显微镜下镜检。以椭球形、棱沟正常、形态饱满为正常花粉,其余为不正常花粉。随机检测10个视野。按以下公式计算花粉形态正常率:花粉形态正常率=正常花粉平均数供检花粉总数×100%。1.2.2花粉萌发率测定花粉发芽培养基配制:蔗糖25g,琼脂2.5g,硼酸75mg混合加250mL水倒入烧杯,加热并用玻棒搅拌均匀配成培养基。将培养基倒入培养皿,铺成2mm的一薄层,冷却,用头发丝把花粉均匀播于培养基中。置于培养箱(25℃)中培养4h,在显微镜下测定花粉萌发率。计算花粉发芽率=花粉管伸长花粉数/供检花粉总数×100%。随机测定10个视野,求其均值。1.2.3授粉花数统计在花期对上述花粉进行人工点授或喷授处理,单株小区,重复5～6次,每一株授一枝作为处理,挂牌记录授粉花序数和授粉花数。8月上旬调查每一处理田间花朵坐果率和花序坐果率,求其均值。2结果与分析2.1内地花粉进入香梨产区的情况在2009年香梨花期对库尔勒和阿克苏两大香梨产区的外源花粉进行了市场调查。调查显示,仅库尔勒一地每年梨花粉的消费量在300～400kg,花粉主要来自于四川、辽宁、河北、山东等地,每年的交易额在300万元左右。内地花粉进入香梨产区主要有两种渠道,一是当地的农场、团场和园艺场从内地直接引入,二是内地花粉生产商直接运花粉进入,批发给当地的农资经营商户,通过当地农资市场和技术服务部以70～100元/g的价格分销给香梨种植户。梨花粉检测在当地尚无明确的归口部门,花粉经营也无明确的市场准入制度,正因如此,目前梨花粉的生产、流通实际上处于一种无序状态(表1)。除个别产品(得利红和育果)有明确的品种标识和执行标准外,大部分产品完全是品种不详、包装粗放、无权威检测报告的三无产品。2.2鸭梨花粉和萌芽率从花粉形态正常率来看(表2),5种外来花粉的形态正常率之间有明显的差异。沙依东园艺场从河北引进的鸭梨花粉质量最高,其花粉正常率高达81.3%,萌芽率也为最高(70.2%),略高于沙依东本地自采的鸭梨花粉(花粉正常率和萌芽率分别为75.3%和67.6%,图1)。得利红和育果(图1)两种花粉的形态正常率居中,其花粉正常率和发芽率均在40%～60%。永丰和品种不详的河北梨(图1)花粉质量最差,其形态正常率在40%以下,发芽率则不及三成。统计分析表明,花粉正常率和花粉发芽率之间存在极显著的线性相关关系(r=0.9696**)。2.3河北梨花粉的田间坐果率从坐果率来看,花粉的质量对田间坐果率有直接的影响(表3)。在人工授粉的5种梨花粉中,花序坐果率最高的是沙依东园艺场从河北引进人工喷授的河北鸭梨,达76.8%,这一处理的花朵坐果率也是最高的,为25.8%。而不知名的河北梨花粉的花序坐果率只有42.7%,而花朵坐果率只有9.4%,与州农科所同一果园不放蜂自然授粉的对照相差无几(花序坐果率为47.6%,花朵坐果率为10.5%)。由此可见,河北梨花粉极低的田间坐果率与其较低的花粉正常率和花粉发芽率是一致的。而其余处理的花序坐果率均在60%以上,花朵坐果率也在15%以上,基本可保证香梨商业栽培对产量的要求。从授粉方式看,只要花粉品种纯正,育性正常,喷授、点授和放蜂三种辅助授粉方法并无显著性差异。但如梨园管理粗放,授粉树不足,如再不进行人工辅助授粉,则坐果率极低。3讨论3.1外源花粉在线准入制度的建立在香梨主产区做的果园调查表明,由于近年来梨区冻害频发,目前在成龄香梨园中授粉树比例仅有5%左右,远低于商业栽培15%的基本要求。从授粉品种来看,鸭梨、砀山梨和雪花梨是香梨比较理想的授粉品种,也是目前香梨的主要授粉品种,这几个品种也是目前外源花粉主要粉源品种。另外,在库尔勒、阿克苏这两个新疆最大的香梨产区,花期(4月上中旬)时有大风扬沙导致的低温天气,昆虫访问量少,授粉条件难以保证,梨园常因坐果不良而减产。正因如此,在香梨产区,通过购买外源花粉已经成为解决当前香梨授粉问题的一项常规栽培措施。如上所述,目前香梨产区外源花粉质量参差不齐,政府监管缺位,部分产品来源不明,品种不详。对果农而言,因无基本的检测技术和条件,在市场上购买花粉具有明显的盲目性,一旦发生因质量问题而造成减产,往往因难以取证而无法保障其合法权益。为解决这一实际问题,在香梨产区各有关涉农部门相互协调,建立一种外源花粉在香梨产区农资市场的准入制度刻不容缓,其中尽快优化出一套梨花粉快速实时检测体系当是这一制度建设的前提和重要组成部分。根据我们的研究结果,梨花粉质量检测可分如下三步进行流程设计。第一步:梨产区农业行政部门通过立法,强制要求花粉经营企业提供包含营销花粉品种、加工时间、加工方法、粉源地等信息的自检报告。第二步由经营企业向当地农业行政部门提出检测申请,农业行政部门委托相关技术部门按梨花粉技术标准体系进行流程操作的第二步:实验室检测。检测项目主要为花粉形态正常率和花粉发芽率。农业行政部门根据经营企业的自检报告和当地技术部门的实验室检测报告,按一定标准做出花粉在当地经销的准入法律证明。为了验证花粉的田间效应,还应委托有关农业技术部门会同生产单位对花粉的田间坐果率进行检测(第三步),以验证花粉质量的可靠性。因为花粉的树种(品种)信息在第二步检测时无法获知,只有通过田间坐果率调查才能最终验证。3.2植物花粉的质量检测在本研究中,我们发现花粉形态正常率与花粉发芽率之间存在极显著的相关关系,花粉发芽率也与田间坐果率存在良好的吻合关系,这说明可以通过检测花粉形态正常率和花粉发芽率来表征梨花粉质量。实验表明,所优化的取样方法和培养基配方用于梨花粉质量检测完全可靠。人工授粉是在一个开放体系下进行的农事作业,环境因素的互作不可避免。田间授粉试验表明,只要花粉育性正常,点授和喷授两种授粉方法都可显著提高坐果率,对坐果的效应并无显著差异。这与李靖等在桃上做的类似研究结果完全吻合。另外,在良好授粉条件下,梨园放蜂同样可以收到与人工授粉相同的增产效果。本研究表明,在受检的5种外来花粉中,得利红、育果、河北鸭梨花粉形态正常率、发芽率、人工授粉后坐果率均达到预期的增产效果,质量可靠。河北梨花粉的形态正常率、发芽率、坐果率均表明此种花粉存在严重的质量问题,不能达到香梨人工授粉栽培的要求。永丰虽然未作田间坐果率试验,但实验室检测表明此种花粉形态正常率、发芽率不及正常花粉的一半,不宜用于商业栽培。4加强外来花粉检测,提高坐果率香梨成龄梨园中授粉树比例仅有5%左右,花期常伴随低温天气,授粉条件难以保证,通过购买外来花粉是解决当前香梨授粉问题的一项必要措施。目前外来花粉质量参差不齐,来源不明,品种不详,政府监管缺位,存在严重的安全隐患。外来花粉在进入香梨产区农资市场前进行必要的质量检测十分重要。建议香梨产区各涉农部