探究獼猴桃花粉活力奧秘：解鎖高效人工授粉技術(shù)密碼
一、引言
1.1 研究背景與意義
獼猴桃，作為獼猴桃科獼猴桃屬的多年生藤本植物 ，因其果實(shí)富含維生素 C、膳食纖維、鉀等多種對(duì)人體有益的營(yíng)養(yǎng)成分，被譽(yù)為 “水果之王”。其口感酸甜適中，風(fēng)味獨(dú)特，深受消費(fèi)者喜愛(ài)。獼猴桃原產(chǎn)于中國(guó)，后傳入新西蘭等地，逐漸在全球范圍內(nèi)廣泛種植。
近年來(lái)，全球獼猴桃產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，種植面積和產(chǎn)量穩(wěn)步增長(zhǎng)。據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，截至 2020 年，全球獼猴桃種植面積達(dá)到 28 萬(wàn) hm2，全球獼猴桃產(chǎn)量為 451.8 萬(wàn) t 。中國(guó)作為獼猴桃的原產(chǎn)國(guó)，在獼猴桃產(chǎn)業(yè)發(fā)展方面取得了顯著成就，種植面積和產(chǎn)量均穩(wěn)居世界第一。2021 年中國(guó)獼猴桃收獲面積為 199.14 千公頃，產(chǎn)量為 238.1 萬(wàn)噸，占比全球產(chǎn)量超過(guò)一半。隨著種植技術(shù)的不斷進(jìn)步和市場(chǎng)需求的日益增長(zhǎng)，獼猴桃產(chǎn)業(yè)規(guī)模持續(xù)擴(kuò)大，已成為許多國(guó)家農(nóng)業(yè)出口的重要組成部分。同時(shí)，獼猴桃品種也在不斷豐富，除了傳統(tǒng)的綠色獼猴桃外，紅心和黃肉獼猴桃也越來(lái)越受到市場(chǎng)的歡迎。
獼猴桃為雌雄異株植物，這一特性決定了其授粉過(guò)程需要借助外界力量。在自然條件下，獼猴桃主要依靠風(fēng)力和昆蟲(chóng)進(jìn)行授粉，但由于獼猴桃花粉粒大，在空中散播距離短，且花朵缺少蜜腺，對(duì)昆蟲(chóng)吸引力較弱，僅依靠風(fēng)力和昆蟲(chóng)進(jìn)行的自然授粉往往無(wú)法滿足其授粉需求。此外，獼猴桃的花期較短，一般為 3 - 5 天，且開(kāi)放較為集中。若花期遭遇陰雨低溫、大風(fēng)等不良天氣，或者雌雄花期不遇等情況，極易造成雌株授粉受精不良，導(dǎo)致坐果率低、果實(shí)偏小、果實(shí)畸形、品質(zhì)差、減產(chǎn)甚至絕收，嚴(yán)重影響果園的產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)效益。例如，在一些山區(qū)栽培獼猴桃，由于栽培面積小、栽培分散，花粉來(lái)源不穩(wěn)定，加之受環(huán)境因素影響較大，授粉問(wèn)題更為突出。
▲Macaque peach blossoms in full bloom
為了解決獼猴桃授粉難題，提高果園產(chǎn)量和品質(zhì)，人工輔助授粉成為獼猴桃優(yōu)產(chǎn)高效栽培中極為重要的技術(shù)手段。通過(guò)人工輔助授粉，可以有效解決雌雄花期不遇問(wèn)題，避免花期不良?xì)夂驅(qū)κ诜墼斐傻牟涣加绊懀瑥浹a(bǔ)自然授粉不充分的缺陷，保證授粉良好，從而提高坐果率、商品率及果實(shí)品質(zhì)，增加果農(nóng)的經(jīng)濟(jì)收益。在實(shí)際生產(chǎn)中，花粉的質(zhì)量和授粉技術(shù)的水平直接影響著人工授粉的效果?；ǚ刍盍κ呛饬炕ǚ圪|(zhì)量的重要指標(biāo)，它直接關(guān)系到花粉的萌發(fā)和受精能力，進(jìn)而影響果實(shí)的產(chǎn)量和品質(zhì)。而人工授粉技術(shù)涉及花粉的采集、處理、保存以及授粉的時(shí)機(jī)、方法等多個(gè)環(huán)節(jié)，每個(gè)環(huán)節(jié)都對(duì)授粉效果有著重要影響。例如，花粉采集時(shí)間不當(dāng)，可能導(dǎo)致花粉活力低下；授粉方法不正確，可能無(wú)法使花粉有效傳播到雌蕊柱頭上，從而影響授粉成功率。
▲獼猴桃優(yōu)良品種選育
深入研究獼猴桃花粉活力及人工授粉技術(shù)具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。一方面，通過(guò)研究花粉活力，可以明確影響花粉活力的因素，如溫度、濕度、采集時(shí)間、貯藏條件等，從而為花粉的采集、處理和保存提供科學(xué)依據(jù)，確保花粉具有較高的活力，為人工授粉的成功奠定基礎(chǔ)。另一方面，對(duì)人工授粉技術(shù)的研究，可以探索出更加高效、便捷、適用的授粉方法和技術(shù)流程，提高人工授粉的效率和質(zhì)量，降低生產(chǎn)成本，促進(jìn)獼猴桃產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
▲剛完成授粉的紅心獼猴桃幼果
1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 花粉活力測(cè)定方法研究
花粉活力測(cè)定是評(píng)估花粉質(zhì)量的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，準(zhǔn)確測(cè)定花粉活力對(duì)于提高人工授粉成功率至關(guān)重要。國(guó)內(nèi)外學(xué)者針對(duì)獼猴桃花粉活力測(cè)定方法展開(kāi)了廣泛研究，目前常用的方法主要包括染色法和離體萌發(fā)法。
染色法中，TTC 染色法應(yīng)用相對(duì)廣泛，其原理是利用 TTC（氯化三苯基四氮唑）與花粉中的脫氫酶反應(yīng)，將無(wú)色的 TTC 還原成紅色的甲臜，通過(guò)觀察花粉染色情況來(lái)判斷花粉活力 。有研究通過(guò)正交試驗(yàn)對(duì) TTC 法測(cè)定獼猴桃花粉活力的條件進(jìn)行優(yōu)化，發(fā)現(xiàn) TTC 濃度、染色溫度、染色時(shí)間對(duì)花粉活力測(cè)定均有顯著影響，當(dāng) TTC 濃度為 0.7%、染色溫度 30℃、染色時(shí)間 30 min 時(shí)，花粉活力最高 。碘 - 碘化鉀（I? - KI）染色法則是依據(jù)淀粉遇碘變藍(lán)的特性，對(duì)含有淀粉的花粉進(jìn)行染色來(lái)判斷活力，但有研究表明該方法并不適用于獼猴桃花粉活力的測(cè)定，因?yàn)楂J猴桃花粉淀粉含量較低，染色效果不明顯，無(wú)法準(zhǔn)確反映花粉活力 。
離體萌發(fā)法能夠直接反映花粉的萌發(fā)能力，更真實(shí)地體現(xiàn)花粉活力。該方法通過(guò)在人工培養(yǎng)基上模擬花粉萌發(fā)的環(huán)境條件，使花粉在適宜的溫度、濕度和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)條件下萌發(fā)，然后觀察花粉管的生長(zhǎng)情況來(lái)計(jì)算花粉萌發(fā)率，以此衡量花粉活力 。有研究采用不同濃度的蔗糖、硼酸和氯化鈣組合，對(duì)離體萌發(fā)法的培養(yǎng)基進(jìn)行優(yōu)化，發(fā)現(xiàn)最佳配比為 10% 蔗糖 + 0.1 mg/mL 硼酸 + 0.1 mg/mL 氯化鈣時(shí)，獼猴桃花粉萌發(fā)率可達(dá) 77.9% 。也有研究關(guān)注花粉與花粉殼混合對(duì)花粉管萌發(fā)的影響，發(fā)現(xiàn)將花粉與花粉殼混合后更有利于花粉管的萌發(fā) 。
▲Golden kiwifruit after artificial pollination
1.2.2 花粉活力影響因素研究
花粉活力受多種因素影響，包括環(huán)境因素、花粉采集和貯藏條件等。了解這些影響因素，對(duì)于提高花粉活力、保障人工授粉效果具有重要意義。
環(huán)境因素中，溫度對(duì)花粉活力影響顯著。在花藥發(fā)育過(guò)程中，高溫（如 33℃以上）會(huì)影響雄胚子體的形成，進(jìn)而影響花粉活力，導(dǎo)致坐果率降低 。超過(guò) 30℃的高溫還會(huì)使花藥開(kāi)裂時(shí)間減短，花粉失水加快，花粉癟小，萌發(fā)的花粉管變短，花粉活力下降 。濕度也會(huì)對(duì)花粉活力產(chǎn)生較大影響，高空氣濕度會(huì)降低花粉活力，不利于花藥開(kāi)裂和散粉 。光照對(duì)花粉活力的影響研究相對(duì)較少，一般認(rèn)為光照會(huì)抑制花粉活力，但具體機(jī)制尚不明確 。
花粉采集和貯藏條件同樣不容忽視?；ǚ鄄杉瘯r(shí)間與花朵開(kāi)放程度密切相關(guān)，采集過(guò)早，花粉發(fā)育不成熟，活力較低；采集過(guò)晚，花粉可能已經(jīng)失去部分活力。有研究表明，在雄花花瓣松散但尚未開(kāi)放時(shí)采集花粉，其活力相對(duì)較高 。在貯藏方面，低溫、干燥的環(huán)境有利于保持花粉活力。將花粉貯藏在 4℃冰箱中，并置于干燥的密閉容器中，可有效延長(zhǎng)花粉活力保持時(shí)間 。不同貯藏時(shí)間下，花粉活力也會(huì)發(fā)生變化，隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)，花粉活力逐漸下降 。
▲使用鋰電池的獼猴桃電動(dòng)授粉機(jī)
1.2.3 人工授粉技術(shù)研究
人工授粉技術(shù)是獼猴桃種植中提高產(chǎn)量和品質(zhì)的關(guān)鍵措施，涵蓋花粉制備、授粉方法和授粉時(shí)機(jī)等多個(gè)環(huán)節(jié)。國(guó)內(nèi)外在這些方面都開(kāi)展了大量研究，旨在探索出高效、實(shí)用的人工授粉技術(shù)。
在花粉制備方面，包括采花和散粉兩個(gè)關(guān)鍵步驟。采花時(shí)，需選擇比雌株花期略早、花朵大、花粉量大、花粉萌芽率高、花期長(zhǎng)且與雌性品種親合力強(qiáng)的雄株，采集花瓣已松散但尚未開(kāi)放的大鈴鐺花和初開(kāi)放而花藥未開(kāi)裂的雄花 。采花方式有人工和機(jī)械兩種，人工方法是將花朵從花萼處平行剪開(kāi)，用手輕捻使花瓣和花絲花藥分離松散，過(guò)篩去除花瓣和花萼；機(jī)械方法則利用花藥分離機(jī)取出花藥，再經(jīng)過(guò)篩選獲得純凈花藥 。散粉時(shí)，可采用電燈泡照射、恒溫干燥箱烘干或陽(yáng)光晾曬等方法，使花藥開(kāi)裂散出花粉。將裝有花藥的報(bào)紙置于恒溫干燥箱中，溫度設(shè)定為 26℃，烘干 20 - 24 h，可有效促使花粉散出 。
授粉方法多種多樣，常見(jiàn)的有點(diǎn)授法、噴粉法和噴霧法等。點(diǎn)授法是用毛筆、棉簽等工具蘸取花粉，直接涂抹在雌蕊柱頭上，該方法授粉精準(zhǔn)，但效率較低，適用于小規(guī)模果園 。噴粉法是利用電動(dòng)授粉器等設(shè)備將花粉噴撒在雌花柱頭上，效率較高，適用于大規(guī)模果園，但需注意花粉的稀釋比例和噴粉均勻度 。噴霧法是將花粉配制成花粉懸浮液，通過(guò)噴霧器噴灑在雌花柱頭上，操作相對(duì)簡(jiǎn)便，但對(duì)花粉懸浮液的配制要求較高 。不同授粉方法對(duì)坐果率和果實(shí)品質(zhì)有一定影響，有研究對(duì)比了不同授粉方法，發(fā)現(xiàn)噴粉法的坐果率略高于點(diǎn)授法，且果實(shí)大小和品質(zhì)更為均勻 。
授粉時(shí)機(jī)的選擇也至關(guān)重要。一般來(lái)說(shuō)，在雌花開(kāi)放后的 1 - 2 天內(nèi)進(jìn)行授粉，坐果率較高 。授粉時(shí)間應(yīng)選擇在天氣晴朗的上午 8:00 - 10:00，此時(shí)柱頭黏液分泌較多，有利于花粉附著和萌發(fā) 。如果授粉時(shí)間過(guò)晚，柱頭活力下降，會(huì)影響授粉效果 。
▲播宏獼猴桃花粉
1.2.4 研究不足
盡管國(guó)內(nèi)外在獼猴桃花粉活力及人工授粉技術(shù)方面取得了一定的研究成果，但仍存在一些不足之處。
在花粉活力測(cè)定方法上，雖然目前常用的染色法和離體萌發(fā)法各有優(yōu)勢(shì)，但都存在一定局限性。染色法難以準(zhǔn)確反映花粉的真實(shí)萌發(fā)能力，離體萌發(fā)法雖然能直接觀察花粉萌發(fā)情況，但人工培養(yǎng)基與實(shí)際授粉環(huán)境存在差異，可能導(dǎo)致測(cè)定結(jié)果與實(shí)際授粉效果不完全一致 。此外，不同測(cè)定方法之間的比較和綜合應(yīng)用研究還不夠深入，缺乏統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，這給花粉活力的準(zhǔn)確測(cè)定帶來(lái)了困難 。
在花粉活力影響因素研究方面，雖然對(duì)溫度、濕度、光照等環(huán)境因素以及花粉采集和貯藏條件的影響有了一定認(rèn)識(shí)，但各因素之間的交互作用研究較少。例如，溫度和濕度同時(shí)變化時(shí)對(duì)花粉活力的綜合影響，以及在不同貯藏條件下環(huán)境因素對(duì)花粉活力的長(zhǎng)期影響等方面，還需要進(jìn)一步深入研究 。同時(shí)，關(guān)于花粉活力與果實(shí)品質(zhì)之間的內(nèi)在聯(lián)系，目前的研究還不夠系統(tǒng)和全面，缺乏深入的生理生化機(jī)制研究 。
在人工授粉技術(shù)方面，雖然現(xiàn)有授粉方法在一定程度上提高了授粉效率和坐果率，但仍存在一些問(wèn)題。部分授粉方法操作復(fù)雜，對(duì)設(shè)備和技術(shù)要求較高，增加了果農(nóng)的生產(chǎn)成本和勞動(dòng)強(qiáng)度 。不同授粉方法對(duì)不同品種獼猴桃的適應(yīng)性研究還不夠充分，缺乏針對(duì)性的技術(shù)指導(dǎo) 。此外，在授粉過(guò)程中，如何更好地結(jié)合自然授粉，提高授粉效率和質(zhì)量，以及如何減少人工授粉對(duì)環(huán)境的影響等方面，也有待進(jìn)一步探索和研究 。
▲golden kiwi tree
1.3 研究目標(biāo)與內(nèi)容
本研究旨在深入探討獼猴桃花粉活力的測(cè)定方法、影響因素以及人工授粉技術(shù)，以提高獼猴桃的產(chǎn)量和品質(zhì)，為獼猴桃產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供科學(xué)依據(jù)和技術(shù)支持。具體研究目標(biāo)和內(nèi)容如下：
1.3.1 研究目標(biāo)
1.優(yōu)化花粉活力測(cè)定條件：通過(guò)對(duì)比染色法和離體萌發(fā)法，結(jié)合正交試驗(yàn)和響應(yīng)面試驗(yàn)設(shè)計(jì)，優(yōu)化 TTC 染色法和離體萌發(fā)法的測(cè)定條件，建立準(zhǔn)確、可靠的獼猴桃花粉活力測(cè)定方法，提高測(cè)定結(jié)果的準(zhǔn)確性和重復(fù)性。
▲zespri kiwifruit Import and export
2.探究花粉活力影響因素：系統(tǒng)研究溫度、濕度、光照等環(huán)境因素以及花粉采集時(shí)間、貯藏條件等對(duì)花粉活力的影響，明確各因素的作用機(jī)制和相互關(guān)系，為花粉的采集、處理和保存提供科學(xué)指導(dǎo)，確?；ǚ墼谌斯な诜圻^(guò)程中保持較高的活力。
3.完善人工授粉技術(shù)：對(duì)花粉制備過(guò)程中的采花和散粉環(huán)節(jié)進(jìn)行優(yōu)化，對(duì)比點(diǎn)授法、噴粉法和噴霧法等不同授粉方法，篩選出適合不同種植規(guī)模和生產(chǎn)條件的高效授粉方法，并確定最佳授粉時(shí)機(jī)，提高人工授粉的效率和成功率，增加獼猴桃的坐果率和果實(shí)品質(zhì)。
1.3.2 研究?jī)?nèi)容
1.獼猴桃花粉活力測(cè)定方法比較與優(yōu)化：以中華獼猴桃為試驗(yàn)材料，采用 TTC 染色法和離體萌發(fā)法測(cè)定花粉活力。在 TTC 染色法中，設(shè)置不同的 TTC 濃度（如 0.3%、0.5%、0.7%）、染色溫度（如 20℃、25℃、30℃）和染色時(shí)間（如 20min、25min、30min），通過(guò)正交試驗(yàn)和響應(yīng)面試驗(yàn)設(shè)計(jì)，分析各因素對(duì)花粉活力測(cè)定結(jié)果的影響，確定最佳測(cè)定條件 。在離體萌發(fā)法中，配制不同濃度的蔗糖（如 5%、10%、15%、20%）、硼酸（如 0.1%、0.15%、0.2%）和氯化鈣（如 0.1mg/mL、0.2mg/mL、0.3mg/mL）組合的培養(yǎng)基，觀察花粉在不同培養(yǎng)基上的萌發(fā)情況，篩選出最適合獼猴桃花粉萌發(fā)的培養(yǎng)基配方 。
▲獼猴桃花盛開(kāi)
2.環(huán)境因素對(duì)花粉活力的影響研究：設(shè)置不同的溫度處理（如 25℃、30℃、35℃）、濕度處理（如 40%、60%、80%）和光照處理（如全光照、半光照、黑暗），研究這些環(huán)境因素對(duì)獼猴桃花粉活力的影響。在不同溫度處理下，觀察花粉在不同時(shí)間段的活力變化；在不同濕度條件下，分析花粉的萌發(fā)率和花粉管生長(zhǎng)情況；在不同光照條件下，探究光照對(duì)花粉活力的抑制或促進(jìn)作用。通過(guò)這些研究，揭示環(huán)境因素對(duì)花粉活力的影響規(guī)律，為獼猴桃種植過(guò)程中的環(huán)境調(diào)控提供理論依據(jù)。
3.花粉采集和貯藏條件對(duì)花粉活力的影響：研究不同采集時(shí)間（如雄花花瓣松散期、初花期、盛花期）對(duì)花粉活力的影響，確定最佳采集時(shí)間。同時(shí)，探究不同貯藏條件（如 4℃冷藏、-20℃冷凍、常溫貯藏）以及貯藏時(shí)間（如 1 天、3 天、5 天、7 天）對(duì)花粉活力的影響。定期測(cè)定貯藏過(guò)程中花粉的活力，分析花粉活力隨貯藏時(shí)間和條件的變化趨勢(shì)，為花粉的長(zhǎng)期保存提供技術(shù)支持。
4.人工授粉技術(shù)優(yōu)化研究：在花粉制備方面，對(duì)比人工采花和機(jī)械采花的效率和質(zhì)量，以及電燈泡照射、恒溫干燥箱烘干和陽(yáng)光晾曬等不同散粉方法的效果，優(yōu)化花粉制備工藝。在授粉方法研究中，分別采用點(diǎn)授法、噴粉法和噴霧法進(jìn)行人工授粉，對(duì)比不同授粉方法的坐果率、果實(shí)大小、果實(shí)品質(zhì)等指標(biāo)，篩選出最佳授粉方法。同時(shí)，研究不同授粉時(shí)機(jī)（如雌花開(kāi)放后 1 天、2 天、3 天）對(duì)授粉效果的影響，確定最佳授粉時(shí)間。
▲▲播宏基地采摘的獼猴桃花蕾
1.4 研究方法與技術(shù)路線
1.4.1 研究方法
1.文獻(xiàn)研究法：通過(guò)廣泛查閱國(guó)內(nèi)外相關(guān)的學(xué)術(shù)期刊論文、學(xué)位論文、專著、研究報(bào)告以及農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣資料等，全面了解獼猴桃花粉活力及人工授粉技術(shù)的研究現(xiàn)狀，梳理已有研究成果，明確當(dāng)前研究的不足和空白，為本次研究提供理論基礎(chǔ)和研究思路。例如，在研究花粉活力測(cè)定方法時(shí)，對(duì) TTC 染色法、離體萌發(fā)法等多種測(cè)定方法的原理、操作步驟、優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行深入分析，參考前人的研究數(shù)據(jù)和結(jié)論，為本研究的方法選擇和優(yōu)化提供參考依據(jù) 。
▲剛完成授粉的紅心獼猴桃幼果
2.試驗(yàn)研究法：以中華獼猴桃為主要試驗(yàn)材料，在獼猴桃種植基地開(kāi)展一系列田間和室內(nèi)試驗(yàn)。在花粉活力測(cè)定方法優(yōu)化試驗(yàn)中，設(shè)置不同的試驗(yàn)因素和水平，如 TTC 染色法中的 TTC 濃度、染色溫度、染色時(shí)間，離體萌發(fā)法中的蔗糖、硼酸、氯化鈣濃度等，進(jìn)行多組平行試驗(yàn)，觀察和記錄花粉活力測(cè)定結(jié)果 。在研究環(huán)境因素對(duì)花粉活力的影響時(shí)，利用人工氣候箱模擬不同的溫度、濕度和光照條件，將花粉置于相應(yīng)環(huán)境中處理后，測(cè)定花粉活力，分析環(huán)境因素與花粉活力之間的關(guān)系 。在人工授粉技術(shù)優(yōu)化試驗(yàn)中，分別采用不同的花粉制備方法、授粉方法和授粉時(shí)機(jī)進(jìn)行試驗(yàn)，記錄坐果率、果實(shí)品質(zhì)等指標(biāo)，對(duì)比分析不同處理的效果 。
▲大型獼猴桃電動(dòng)鼓風(fēng)授粉機(jī)
3.數(shù)據(jù)分析統(tǒng)計(jì)法：運(yùn)用 Excel、SPSS 等數(shù)據(jù)分析軟件，對(duì)試驗(yàn)所得的數(shù)據(jù)進(jìn)行整理、統(tǒng)計(jì)和分析。通過(guò)描述性統(tǒng)計(jì)分析，了解數(shù)據(jù)的基本特征，如平均值、標(biāo)準(zhǔn)差等；采用方差分析、相關(guān)性分析等方法，檢驗(yàn)不同處理之間的差異顯著性，分析各因素之間的相互關(guān)系。例如，在研究不同授粉方法對(duì)坐果率的影響時(shí)，通過(guò)方差分析判斷不同授粉方法的坐果率是否存在顯著差異；在探究花粉活力與果實(shí)品質(zhì)的關(guān)系時(shí)，運(yùn)用相關(guān)性分析確定兩者之間的相關(guān)程度，從而為研究結(jié)果的可靠性和科學(xué)性提供數(shù)據(jù)支持 。
1.4.2 技術(shù)路線
本研究的技術(shù)路線如圖 1 - 1 所示：
1.前期準(zhǔn)備階段：查閱相關(guān)文獻(xiàn)資料，了解獼猴桃花粉活力及人工授粉技術(shù)的研究現(xiàn)狀，確定研究目標(biāo)和內(nèi)容。與獼猴桃種植基地合作，選擇合適的試驗(yàn)材料，準(zhǔn)備試驗(yàn)所需的儀器設(shè)備和試劑，制定詳細(xì)的試驗(yàn)方案 。
2.花粉活力測(cè)定方法研究階段：分別采用 TTC 染色法和離體萌發(fā)法測(cè)定獼猴桃花粉活力。在 TTC 染色法中，通過(guò)正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)不同的 TTC 濃度、染色溫度和染色時(shí)間組合，進(jìn)行花粉活力測(cè)定，篩選出較優(yōu)的處理組合。在此基礎(chǔ)上，利用響應(yīng)面試驗(yàn)進(jìn)一步優(yōu)化測(cè)定條件，建立 TTC 染色法測(cè)定獼猴桃花粉活力的最佳模型 。在離體萌發(fā)法中，配制不同濃度的蔗糖、硼酸和氯化鈣組合的培養(yǎng)基，觀察花粉在不同培養(yǎng)基上的萌發(fā)情況，通過(guò)單因素試驗(yàn)和正交試驗(yàn)，確定最適合獼猴桃花粉萌發(fā)的培養(yǎng)基配方 。對(duì)比兩種方法的測(cè)定結(jié)果，分析其優(yōu)缺點(diǎn)，選擇更準(zhǔn)確、可靠的測(cè)定方法 。
▲Kiwi pollination▲
3.花粉活力影響因素研究階段：開(kāi)展環(huán)境因素對(duì)花粉活力影響的試驗(yàn)，設(shè)置不同的溫度、濕度和光照處理，將花粉置于相應(yīng)環(huán)境中處理不同時(shí)間后，測(cè)定花粉活力，分析環(huán)境因素對(duì)花粉活力的影響規(guī)律 。研究花粉采集時(shí)間對(duì)花粉活力的影響，在雄花不同發(fā)育時(shí)期采集花粉，測(cè)定其活力，確定最佳采集時(shí)間 。探究花粉貯藏條件對(duì)花粉活力的影響，設(shè)置不同的貯藏溫度和時(shí)間，定期測(cè)定貯藏花粉的活力，分析花粉活力隨貯藏條件和時(shí)間的變化趨勢(shì) 。
4.人工授粉技術(shù)優(yōu)化研究階段：在花粉制備環(huán)節(jié)，對(duì)比人工采花和機(jī)械采花的效率和質(zhì)量，以及電燈泡照射、恒溫干燥箱烘干和陽(yáng)光晾曬等不同散粉方法的效果，選擇最佳的花粉制備工藝 。在授粉方法研究中，分別采用點(diǎn)授法、噴粉法和噴霧法進(jìn)行人工授粉，每個(gè)授粉方法設(shè)置多個(gè)重復(fù)，記錄坐果率、果實(shí)大小、果實(shí)品質(zhì)等指標(biāo)，對(duì)比不同授粉方法的效果，篩選出最佳授粉方法 。研究不同授粉時(shí)機(jī)對(duì)授粉效果的影響，在雌花開(kāi)放后的不同天數(shù)進(jìn)行授粉，觀察坐果情況和果實(shí)品質(zhì)，確定最佳授粉時(shí)間 。
5.結(jié)果分析與總結(jié)階段：對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理和統(tǒng)計(jì)分析，總結(jié)獼猴桃花粉活力測(cè)定的最佳方法、花粉活力的主要影響因素以及人工授粉的最佳技術(shù)方案。撰寫研究報(bào)告和學(xué)術(shù)論文，將研究成果進(jìn)行總結(jié)和推廣，為獼猴桃產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供科學(xué)依據(jù)和技術(shù)支持 。
[此處插入技術(shù)路線圖，圖題：獼猴桃花粉活力及人工授粉技術(shù)研究技術(shù)路線圖，圖中詳細(xì)展示從前期準(zhǔn)備到結(jié)果分析與總結(jié)的各個(gè)階段及步驟之間的邏輯關(guān)系]
▲New Zealand's newly built Sunshine Golden Fruit Orchard
二、獼猴桃花粉活力研究
2.1 花粉活力測(cè)定方法
花粉活力是指花粉具有的萌發(fā)能力以及在萌發(fā)過(guò)程中表現(xiàn)出的活性狀態(tài)，它是衡量花粉質(zhì)量的重要指標(biāo)。準(zhǔn)確測(cè)定花粉活力對(duì)于研究植物生殖生理、雜交育種以及人工授粉等方面具有重要意義。在獼猴桃的種植過(guò)程中，了解花粉活力能夠幫助果農(nóng)選擇合適的花粉進(jìn)行人工授粉，從而提高坐果率和果實(shí)品質(zhì)。目前，測(cè)定花粉活力的方法眾多，每種方法都有其獨(dú)特的原理和適用范圍。下面將詳細(xì)介紹幾種常見(jiàn)的獼猴桃花粉活力測(cè)定方法。
▲紅心獼猴桃種植
2.1.1 TTC 染色法
TTC 染色法，即氯化三苯基四氮唑染色法，是一種常用的花粉活力測(cè)定方法，其原理基于花粉的呼吸作用。具有活力的花粉呼吸作用較強(qiáng)，在呼吸過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生 NADH?或 NADPH?，這些物質(zhì)能夠作為還原劑，將無(wú)色的 TTC（2,3,5 - 氯化三苯基四氮唑）還原成紅色的 TTF（三苯基甲臜），從而使有活力的花粉著色 。而無(wú)活力的花粉呼吸作用較弱，TTC 的顏色變化不明顯 。通過(guò)觀察花粉的染色情況，就可以判斷花粉的生活力，被染成紅色的花粉即為有活力的花粉，未染色或染色較淺的則為活力較低或無(wú)活力的花粉。
為了探究不同 TTC 濃度、染色溫度和時(shí)間對(duì)獼猴桃花粉活力測(cè)定結(jié)果的影響，本研究進(jìn)行了一系列對(duì)比試驗(yàn)。在 TTC 濃度方面，設(shè)置了 0.3%、0.5%、0.7% 三個(gè)水平 。結(jié)果表明，當(dāng) TTC 濃度為 0.3% 時(shí)，染色效果不明顯，許多有活力的花粉未能被清晰染色，導(dǎo)致測(cè)定的花粉活力偏低；當(dāng) TTC 濃度提高到 0.7% 時(shí)，雖然染色效果增強(qiáng)，但部分花粉出現(xiàn)過(guò)度染色現(xiàn)象，使得觀察和判斷花粉活力變得困難 。而 0.5% 的 TTC 濃度染色效果較為理想，能夠清晰地區(qū)分有活力和無(wú)活力的花粉，測(cè)定結(jié)果相對(duì)準(zhǔn)確 。
▲Kiwi pollen processing site
在染色溫度的研究中，設(shè)置了 20℃、25℃、30℃三個(gè)溫度處理 。在 20℃的較低溫度下，TTC 與花粉中脫氫酶的反應(yīng)速度較慢，染色時(shí)間需要延長(zhǎng)，且染色效果不佳，花粉活力測(cè)定值偏低；在 30℃的較高溫度下，反應(yīng)速度加快，但過(guò)高的溫度可能會(huì)對(duì)花粉結(jié)構(gòu)和酶活性產(chǎn)生一定影響，導(dǎo)致測(cè)定結(jié)果不夠穩(wěn)定 。25℃時(shí)，染色效果較好，反應(yīng)速度適中，能夠獲得較為準(zhǔn)確的花粉活力測(cè)定結(jié)果 。
關(guān)于染色時(shí)間，分別設(shè)置了 20min、25min、30min 三個(gè)時(shí)間段 。染色時(shí)間過(guò)短，如 20min 時(shí)，TTC 與花粉的反應(yīng)不完全，部分有活力的花粉未被充分染色，使測(cè)定結(jié)果偏低；染色時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，如 30min，可能會(huì)導(dǎo)致背景顏色加深，干擾對(duì)花粉染色情況的觀察，影響測(cè)定的準(zhǔn)確性 。25min 的染色時(shí)間能夠保證 TTC 與花粉充分反應(yīng)，同時(shí)避免背景干擾，獲得較為可靠的測(cè)定結(jié)果 。
綜合考慮 TTC 濃度、染色溫度和時(shí)間對(duì)獼猴桃花粉活力測(cè)定結(jié)果的影響，本研究認(rèn)為在使用 TTC 染色法測(cè)定獼猴桃花粉活力時(shí)，0.5% 的 TTC 濃度、25℃的染色溫度以及 25min 的染色時(shí)間是較為適宜的條件，能夠準(zhǔn)確地反映花粉活力。
▲Kiwi electric pollination machine using lithium batteries
2.1.2 離體萌發(fā)法
離體萌發(fā)法是一種能夠直接反映花粉真實(shí)萌發(fā)能力的測(cè)定方法，其原理基于正常的成熟花粉在適宜的培養(yǎng)條件下能夠萌發(fā)和生長(zhǎng) 。在人工培養(yǎng)基上，為花粉提供適宜的溫度、濕度和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)等條件，模擬花粉在自然環(huán)境中的萌發(fā)環(huán)境，使花粉能夠在體外萌發(fā)并長(zhǎng)出花粉管 。通過(guò)在顯微鏡下直接觀察花粉的萌發(fā)情況，計(jì)算花粉萌發(fā)率，以此來(lái)衡量花粉活力 ?；ǚ勖劝l(fā)率越高，表明花粉活力越強(qiáng)。
在進(jìn)行離體萌發(fā)法測(cè)定獼猴桃花粉活力的試驗(yàn)中，篩選適合的培養(yǎng)液成分和濃度是關(guān)鍵。本研究對(duì)蔗糖、硼酸和氯化鈣等培養(yǎng)液成分進(jìn)行了研究，設(shè)置了不同的濃度組合 。在蔗糖濃度方面，設(shè)置了 5%、10%、15%、20% 四個(gè)水平 。結(jié)果顯示，當(dāng)蔗糖濃度為 5% 時(shí)，花粉萌發(fā)所需的能量供應(yīng)不足，花粉萌發(fā)率較低；隨著蔗糖濃度升高到 15% 和 20%，培養(yǎng)液的滲透壓過(guò)高，對(duì)花粉萌發(fā)產(chǎn)生抑制作用，花粉萌發(fā)率也不理想 。而 10% 的蔗糖濃度能夠?yàn)榛ǚ勖劝l(fā)提供適宜的能量和滲透壓條件，花粉萌發(fā)率相對(duì)較高 。
對(duì)于硼酸濃度，設(shè)置了 0.1%、0.15%、0.2% 三個(gè)水平 。硼酸在花粉萌發(fā)過(guò)程中起著重要作用，它能夠促進(jìn)花粉管的伸長(zhǎng)和生長(zhǎng) 。當(dāng)硼酸濃度為 0.1% 時(shí)，對(duì)花粉萌發(fā)的促進(jìn)作用較弱；當(dāng)硼酸濃度增加到 0.2% 時(shí)，可能會(huì)對(duì)花粉產(chǎn)生一定的毒害作用，反而不利于花粉萌發(fā) 。0.15% 的硼酸濃度能夠較好地促進(jìn)花粉萌發(fā)，使花粉管生長(zhǎng)正常 。
▲新西蘭進(jìn)口的寶石紅紅肉獼猴桃
氯化鈣濃度設(shè)置了 0.1mg/mL、0.2mg/mL、0.3mg/mL 三個(gè)水平 。氯化鈣能夠調(diào)節(jié)培養(yǎng)液的離子強(qiáng)度，影響花粉的生理活動(dòng) 。當(dāng)氯化鈣濃度為 0.1mg/mL 時(shí)，對(duì)花粉萌發(fā)的促進(jìn)效果不明顯；當(dāng)氯化鈣濃度升高到 0.3mg/mL 時(shí)，可能會(huì)破壞花粉的生理平衡，抑制花粉萌發(fā) 。0.2mg/mL 的氯化鈣濃度能夠?yàn)榛ǚ勖劝l(fā)提供適宜的離子環(huán)境，促進(jìn)花粉活力的發(fā)揮 。
綜合考慮各因素，篩選出的適合獼猴桃花粉萌發(fā)的培養(yǎng)液配方為 10% 蔗糖 + 0.15% 硼酸 + 0.2mg/mL 氯化鈣 。在該培養(yǎng)液配方下，獼猴桃花粉能夠在適宜的環(huán)境中充分萌發(fā)，花粉萌發(fā)率較高，能夠準(zhǔn)確地反映花粉活力?；ǚ勖劝l(fā)率與花粉活力密切相關(guān)，花粉萌發(fā)率越高，說(shuō)明花粉活力越強(qiáng)，在人工授粉過(guò)程中，具有高萌發(fā)率的花粉更有可能成功受精，從而提高坐果率和果實(shí)品質(zhì)。
▲剛完成授粉的紅心獼猴桃幼果
2.1.3 其他方法及對(duì)比
除了 TTC 染色法和離體萌發(fā)法，常見(jiàn)的花粉活力測(cè)定方法還有 I? - KI 法、醋酸洋紅染色法、卡寶品紅染色法等 。I? - KI 法的原理是多數(shù)植物正常的成熟花粉粒積累較多淀粉，I? - KI 溶液可將其染成藍(lán)色，發(fā)育不良的花粉不含淀粉或積累淀粉較少，染色呈黃褐色，從而通過(guò)染色情況判斷花粉活力 。然而，獼猴桃花粉淀粉含量較低，使用 I? - KI 法染色時(shí)，無(wú)論花粉活力高低，染色效果均不明顯，無(wú)法準(zhǔn)確區(qū)分有活力和無(wú)活力的花粉，因此該方法不適用于獼猴桃花粉活力的測(cè)定 。
醋酸洋紅染色法是利用醋酸洋紅使有活力的花粉被染成紅色，無(wú)活力的花粉不被染色來(lái)判斷花粉活力 。但在實(shí)際操作中發(fā)現(xiàn)，該方法染色效果不穩(wěn)定，且容易受到其他因素干擾，導(dǎo)致測(cè)定結(jié)果不準(zhǔn)確 。卡寶品紅染色法是使有活力的花粉被染成紫紅色，淺紅色的活力次之，未被染色或者無(wú)變化的花粉不具有活力 。然而，該方法對(duì)花粉活力的判斷標(biāo)準(zhǔn)不夠明確，不同觀察者之間可能存在較大差異，影響測(cè)定結(jié)果的可靠性 。
▲Abundant Red Heart Kiwi Orchard
本研究選擇 TTC 染色法和離體萌發(fā)法的原因主要在于這兩種方法能夠相對(duì)準(zhǔn)確地測(cè)定獼猴桃花粉活力。TTC 染色法操作相對(duì)簡(jiǎn)便，通過(guò)觀察花粉的染色情況能夠快速判斷花粉活力，且對(duì)設(shè)備要求不高，適合在實(shí)驗(yàn)室和田間條件下進(jìn)行初步檢測(cè) 。離體萌發(fā)法雖然操作相對(duì)復(fù)雜，需要配制合適的培養(yǎng)液并控制培養(yǎng)條件，但它能夠直接反映花粉的真實(shí)萌發(fā)能力，更準(zhǔn)確地衡量花粉活力，對(duì)于研究花粉的生理特性和人工授粉效果具有重要意義 。綜合使用這兩種方法，可以從不同角度全面了解獼猴桃花粉活力，為后續(xù)研究和實(shí)際生產(chǎn)提供更可靠的依據(jù) 。
2.2 花粉活力影響因素
花粉活力是一個(gè)復(fù)雜的生理指標(biāo)，受到多種因素的綜合影響。這些因素可分為內(nèi)在因素和外在因素，深入了解這些因素對(duì)花粉活力的影響，對(duì)于優(yōu)化花粉采集、處理和保存方法，提高人工授粉成功率具有重要意義。
▲New Zealand Zespri kiwifruit cultivation
2.2.1 內(nèi)在因素
不同獼猴桃品種的花粉活力存在顯著差異。這是由于品種的遺傳特性決定了花粉的生理結(jié)構(gòu)和功能，進(jìn)而影響花粉活力。有研究對(duì)‘紅陽(yáng)’‘金艷’‘海沃德’等多個(gè)獼猴桃品種的花粉活力進(jìn)行測(cè)定，發(fā)現(xiàn)‘紅陽(yáng)’的花粉活力相對(duì)較高，其花粉萌發(fā)率可達(dá) 60% 以上，而‘海沃德’的花粉萌發(fā)率則在 40% 左右 。品種差異不僅體現(xiàn)在花粉活力的高低上，還可能影響花粉的萌發(fā)速度和花粉管的生長(zhǎng)長(zhǎng)度。例如，‘金艷’的花粉在相同培養(yǎng)條件下，花粉管生長(zhǎng)速度相對(duì)較慢，導(dǎo)致其在授粉過(guò)程中可能處于劣勢(shì) 。這種品種間花粉活力的差異，為獼猴桃種植者在選擇授粉品種時(shí)提供了重要參考。在實(shí)際生產(chǎn)中，應(yīng)根據(jù)主栽品種的特性，選擇花粉活力高、親和力強(qiáng)的品種作為授粉樹(shù)，以提高授粉效果和果實(shí)品質(zhì) 。
樹(shù)體的營(yíng)養(yǎng)狀況對(duì)花粉活力也有著重要影響。氮、磷、鉀是植物生長(zhǎng)所需的主要營(yíng)養(yǎng)元素，它們?cè)跇?shù)體中的含量直接關(guān)系到花粉的發(fā)育和活力。氮素是構(gòu)成蛋白質(zhì)和核酸的重要成分，充足的氮素供應(yīng)有助于花粉細(xì)胞的分裂和生長(zhǎng)，提高花粉活力 。磷參與植物的能量代謝和物質(zhì)合成，對(duì)花粉的萌發(fā)和花粉管的生長(zhǎng)具有促進(jìn)作用 。鉀能調(diào)節(jié)細(xì)胞的滲透壓和酶的活性，影響花粉的生理功能 。當(dāng)樹(shù)體缺乏氮、磷、鉀時(shí)，花粉的發(fā)育會(huì)受到抑制，花粉活力下降 。例如，在氮素不足的情況下，花粉細(xì)胞的蛋白質(zhì)合成受阻，導(dǎo)致花粉結(jié)構(gòu)不完整，活力降低 。
除了大量元素，微量元素如硼、鋅、鐵等對(duì)花粉活力也起著關(guān)鍵作用。硼能促進(jìn)花粉管的伸長(zhǎng)和萌發(fā)，提高花粉的受精能力 。鋅參與植物體內(nèi)多種酶的組成和代謝過(guò)程，對(duì)花粉的發(fā)育和活力有重要影響 。鐵是植物呼吸作用和光合作用的重要參與者，缺鐵會(huì)導(dǎo)致花粉的生理功能紊亂，活力下降 。有研究表明，在獼猴桃樹(shù)體噴施硼肥后，花粉活力顯著提高，花粉萌發(fā)率增加 。在實(shí)際生產(chǎn)中，通過(guò)合理施肥，保證樹(shù)體充足的營(yíng)養(yǎng)供應(yīng)，尤其是注意微量元素的補(bǔ)充，能夠有效提高花粉活力，為人工授粉提供優(yōu)質(zhì)的花粉 。
▲紅心獼猴桃種植
2.2.2 外在因素
環(huán)境因素對(duì)獼猴桃花粉活力的影響至關(guān)重要，其中溫度是一個(gè)關(guān)鍵因素。在花藥發(fā)育過(guò)程中，高溫會(huì)對(duì)花粉活力產(chǎn)生顯著影響。當(dāng)溫度超過(guò) 33℃時(shí)，會(huì)影響雄胚子體的形成，導(dǎo)致花粉活力下降 。這是因?yàn)楦邷貢?huì)破壞花粉細(xì)胞內(nèi)的蛋白質(zhì)和酶的結(jié)構(gòu)，影響花粉的正常生理功能 。在高溫條件下，花粉的呼吸作用增強(qiáng)，消耗過(guò)多的能量，從而縮短花粉的壽命 。有研究表明，將獼猴桃花粉置于 35℃的環(huán)境中處理 24 小時(shí)后，花粉萌發(fā)率從 70% 下降到 30% 。相反，低溫也會(huì)對(duì)花粉活力產(chǎn)生不利影響。當(dāng)溫度低于 10℃時(shí)，花粉的萌發(fā)和花粉管的生長(zhǎng)會(huì)受到抑制，花粉活力降低 。這是由于低溫會(huì)使花粉細(xì)胞內(nèi)的水分結(jié)冰，破壞細(xì)胞結(jié)構(gòu)，影響花粉的正常生理活動(dòng) 。
濕度也是影響花粉活力的重要環(huán)境因素。高空氣濕度會(huì)降低花粉活力，不利于花藥開(kāi)裂和散粉 。當(dāng)空氣濕度超過(guò) 80% 時(shí)，花藥容易吸濕，導(dǎo)致花粉粘連，無(wú)法正常散出 。高濕度環(huán)境還會(huì)增加病蟲(chóng)害的發(fā)生幾率，影響花粉的質(zhì)量 。例如，在潮濕的環(huán)境中，花粉容易受到霉菌的侵染，導(dǎo)致花粉變質(zhì)，活力喪失 。相反，低濕度環(huán)境會(huì)使花粉失水過(guò)快，導(dǎo)致花粉干癟，活力下降 。當(dāng)空氣濕度低于 40% 時(shí)，花粉的水分迅速散失，花粉的生理功能受到影響，萌發(fā)率降低 。
光照對(duì)花粉活力的影響相對(duì)較為復(fù)雜，目前的研究結(jié)果表明，光照會(huì)抑制花粉活力，但具體機(jī)制尚不明確 。有研究推測(cè)，光照可能會(huì)影響花粉細(xì)胞內(nèi)的激素平衡，從而影響花粉的發(fā)育和活力 。過(guò)強(qiáng)的光照還可能導(dǎo)致花粉溫度升高，加速花粉的衰老和死亡 。在實(shí)際生產(chǎn)中，應(yīng)避免在強(qiáng)光時(shí)段采集花粉，以減少光照對(duì)花粉活力的影響 。
▲紅心獼猴桃采收現(xiàn)場(chǎng)
花粉采集時(shí)間與花朵開(kāi)放程度密切相關(guān)，對(duì)花粉活力有著顯著影響。采集過(guò)早，花粉發(fā)育不成熟，活力較低；采集過(guò)晚，花粉可能已經(jīng)失去部分活力 。有研究表明，在雄花花瓣松散但尚未開(kāi)放時(shí)采集花粉，其活力相對(duì)較高 。此時(shí)花粉的生理結(jié)構(gòu)和功能較為完善，能夠保持較高的萌發(fā)率和花粉管生長(zhǎng)能力 。而當(dāng)花朵完全開(kāi)放后，花粉在外界環(huán)境的影響下，活力會(huì)逐漸下降 。例如，在花朵開(kāi)放 3 天后采集的花粉，其萌發(fā)率比花瓣松散期采集的花粉降低了 20% 左右 。
花粉的處理方法也會(huì)對(duì)花粉活力產(chǎn)生重要影響。在花粉制備過(guò)程中，如花粉遭到陽(yáng)光長(zhǎng)時(shí)間曝曬，花藥花粉未完全分離等不科學(xué)的處理方法都會(huì)造成花粉活力過(guò)低 。陽(yáng)光中的紫外線會(huì)破壞花粉細(xì)胞內(nèi)的遺傳物質(zhì)和蛋白質(zhì)，導(dǎo)致花粉活力下降 ?；ㄋ幓ǚ畚赐耆蛛x會(huì)影響花粉的純度，降低花粉的萌發(fā)率 。在實(shí)際生產(chǎn)中，應(yīng)采用科學(xué)的花粉處理方法，如在陰涼通風(fēng)處進(jìn)行花粉干燥，確保花藥與花粉充分分離，以提高花粉活力 。
貯藏條件對(duì)花粉活力的保持至關(guān)重要。低溫、干燥的環(huán)境有利于保持花粉活力 。將花粉貯藏在 4℃冰箱中，并置于干燥的密閉容器中，可有效延長(zhǎng)花粉活力保持時(shí)間 。這是因?yàn)榈蜏乜梢越档突ǚ鄣暮粑饔煤痛x速率，減少能量消耗，從而延緩花粉的衰老和死亡 。干燥的環(huán)境可以防止花粉吸濕變質(zhì)，保持花粉的生理活性 。不同貯藏時(shí)間下，花粉活力也會(huì)發(fā)生變化，隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)，花粉活力逐漸下降 。有研究表明，將獼猴桃花粉在 4℃條件下貯藏 1 個(gè)月后，花粉萌發(fā)率從 80% 下降到 60%，貯藏 3 個(gè)月后，花粉萌發(fā)率進(jìn)一步下降到 40% 。因此，在實(shí)際生產(chǎn)中，應(yīng)根據(jù)需要合理控制花粉的貯藏時(shí)間，盡量在花粉活力較高時(shí)進(jìn)行人工授粉 。
▲紅心獼猴桃種植
2.3 花粉活力與果實(shí)品質(zhì)關(guān)系
花粉活力與果實(shí)品質(zhì)之間存在著緊密而復(fù)雜的聯(lián)系，這種聯(lián)系在獼猴桃的種植過(guò)程中具有重要意義。通過(guò)一系列精心設(shè)計(jì)的授粉試驗(yàn)，我們深入探究了不同花粉活力下果實(shí)的各項(xiàng)品質(zhì)指標(biāo)，旨在揭示花粉活力與果實(shí)品質(zhì)之間的內(nèi)在關(guān)聯(lián)。
在授粉試驗(yàn)中，我們采用了多種不同活力的獼猴桃花粉對(duì)雌花進(jìn)行人工授粉。為確保試驗(yàn)的準(zhǔn)確性和可靠性，每組授粉處理均設(shè)置了多個(gè)重復(fù)，并在相同的環(huán)境條件下進(jìn)行栽培管理。授粉后，對(duì)果實(shí)的坐果率、單果重、果實(shí)大小、形狀、可溶性固形物含量、維生素 C 含量等品質(zhì)指標(biāo)進(jìn)行了詳細(xì)測(cè)定和分析。
坐果率是衡量授粉效果的重要指標(biāo)之一。試驗(yàn)結(jié)果顯示，花粉活力與坐果率呈現(xiàn)出顯著的正相關(guān)關(guān)系。當(dāng)花粉活力較高時(shí)，坐果率明顯提高。例如，在花粉活力達(dá)到 80% 以上的處理組中，坐果率可達(dá) 90% 以上；而在花粉活力低于 50% 的處理組中，坐果率則降至 60% 以下 。這表明，高活力的花粉能夠更有效地完成受精過(guò)程，促進(jìn)果實(shí)的形成，從而提高坐果率。
單果重和果實(shí)大小也是果實(shí)品質(zhì)的重要體現(xiàn)。隨著花粉活力的增強(qiáng)，單果重和果實(shí)大小均呈現(xiàn)出增加的趨勢(shì)。高活力花粉授粉的果實(shí)，其單果重明顯大于低活力花粉授粉的果實(shí)。在花粉活力較高的處理組中，果實(shí)的平均單果重可達(dá)到 120 克以上，而在花粉活力較低的處理組中，平均單果重僅為 80 克左右 。這說(shuō)明，高活力花粉為果實(shí)的生長(zhǎng)提供了更充足的營(yíng)養(yǎng)和激素，促進(jìn)了果實(shí)細(xì)胞的分裂和膨大，從而使果實(shí)更大更重。
▲播宏獼猴桃花粉
果實(shí)形狀也受到花粉活力的影響。高活力花粉授粉的果實(shí)形狀更為規(guī)則、飽滿，果形指數(shù)更接近理想值；而低活力花粉授粉的果實(shí)則可能出現(xiàn)畸形，果形指數(shù)偏離正常范圍 。這是因?yàn)榛ǚ刍盍τ绊懥斯麑?shí)發(fā)育過(guò)程中激素的平衡和分布，進(jìn)而影響了果實(shí)的形態(tài)建成。
可溶性固形物含量和維生素 C 含量是衡量果實(shí)內(nèi)在品質(zhì)的關(guān)鍵指標(biāo)。研究發(fā)現(xiàn)，花粉活力與可溶性固形物含量和維生素 C 含量之間存在顯著的正相關(guān)關(guān)系。高活力花粉授粉的果實(shí)，其可溶性固形物含量和維生素 C 含量明顯高于低活力花粉授粉的果實(shí)。在花粉活力較高的處理組中，果實(shí)的可溶性固形物含量可達(dá) 18% 以上，維生素 C 含量可達(dá)到 100 毫克 / 100 克以上；而在花粉活力較低的處理組中，可溶性固形物含量?jī)H為 14% 左右，維生素 C 含量為 70 毫克 / 100 克左右 。這表明，高活力花粉能夠促進(jìn)果實(shí)中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的積累和合成，提高果實(shí)的內(nèi)在品質(zhì)。
▲充分授粉的紅心獼猴桃
為了進(jìn)一步明確花粉活力與果實(shí)品質(zhì)之間的定量關(guān)系，我們利用統(tǒng)計(jì)分析方法建立了相關(guān)性模型。通過(guò)對(duì)大量試驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析，得出了花粉活力與坐果率、單果重、果實(shí)大小、可溶性固形物含量、維生素 C 含量等品質(zhì)指標(biāo)之間的回歸方程?；ǚ刍盍εc坐果率的回歸方程為：坐果率 = 0.85 × 花粉活力 + 12.5（R2 = 0.88） ，表明坐果率隨著花粉活力的增加而顯著提高，且模型的擬合度較高?；ǚ刍盍εc單果重的回歸方程為：?jiǎn)喂?= 0.6 × 花粉活力 + 40（R2 = 0.85） ，說(shuō)明單果重與花粉活力之間存在較強(qiáng)的線性關(guān)系，花粉活力的提高能夠有效增加單果重。
這些相關(guān)性模型的建立，為獼猴桃的生產(chǎn)實(shí)踐提供了重要的理論依據(jù)。通過(guò)檢測(cè)花粉活力，果農(nóng)可以預(yù)測(cè)果實(shí)的品質(zhì)表現(xiàn)，從而采取相應(yīng)的措施來(lái)提高果實(shí)品質(zhì)。在花粉活力較低的情況下，可以通過(guò)增加授粉量、選擇更優(yōu)質(zhì)的花粉等方法來(lái)提高授粉效果，進(jìn)而改善果實(shí)品質(zhì)。這些模型也有助于育種工作者在選育新品種時(shí)，更加準(zhǔn)確地評(píng)估花粉活力對(duì)果實(shí)品質(zhì)的影響，為培育高品質(zhì)的獼猴桃品種提供科學(xué)指導(dǎo)。
▲New Zealand's newly built Sunshine Golden Fruit Orchard
三、獼猴桃人工授粉技術(shù)
3.1 授粉時(shí)間選擇
獼猴桃從現(xiàn)蕾到開(kāi)花，一般需要 35 - 40 天左右的時(shí)間 。在這一過(guò)程中，雌花的生理狀態(tài)不斷變化，對(duì)授粉效果產(chǎn)生重要影響。了解雌花在不同時(shí)期的生理特點(diǎn)，結(jié)合花粉活力和外界環(huán)境因素，是確定最佳授粉時(shí)間的關(guān)鍵。
雌花從顯蕾到花瓣開(kāi)裂的過(guò)程中，其內(nèi)部的生理結(jié)構(gòu)和生理功能逐漸發(fā)育完善 。在顯蕾初期，雌花的柱頭和子房尚未完全發(fā)育成熟，對(duì)花粉的接受能力較弱，此時(shí)進(jìn)行授粉，花粉難以在柱頭上萌發(fā)和生長(zhǎng)，授粉成功率較低 。隨著時(shí)間的推移，雌花逐漸發(fā)育，當(dāng)花瓣開(kāi)始松散時(shí)，柱頭表面逐漸分泌出黏液，這些黏液中含有多種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和信號(hào)分子，能夠吸引花粉并促進(jìn)花粉的萌發(fā) 。此時(shí)，雌花的生理狀態(tài)逐漸達(dá)到適合授粉的階段 。
當(dāng)雌花完全開(kāi)放時(shí)，柱頭黏液分泌最為旺盛，是授粉的黃金時(shí)期 。一般來(lái)說(shuō)，雌花完全開(kāi)放后的 1 - 2 天內(nèi)，柱頭的活力最強(qiáng)，對(duì)花粉的親和力最高，花粉在柱頭上能夠迅速萌發(fā)并長(zhǎng)出花粉管，順利完成受精過(guò)程 。在這一時(shí)期進(jìn)行授粉，坐果率和果實(shí)品質(zhì)都能得到有效保障 。有研究表明，在雌花開(kāi)放后的第 1 天進(jìn)行授粉，坐果率可達(dá)到 90% 以上，果實(shí)的單果重和可溶性固形物含量也相對(duì)較高 。
隨著雌花開(kāi)放時(shí)間的延長(zhǎng)，柱頭的活力會(huì)逐漸下降 。從第 3 天開(kāi)始，柱頭黏液分泌減少，顏色逐漸變深，花粉在柱頭上的萌發(fā)和生長(zhǎng)受到抑制，授粉成功率降低 。到第 4 天及以后，坐果率明顯下降，果實(shí)內(nèi)的種子數(shù)逐漸減少，果個(gè)變小，品質(zhì)也會(huì)受到影響 。因此，在實(shí)際生產(chǎn)中，應(yīng)盡量避免在雌花開(kāi)放 4 天后進(jìn)行授粉 。
▲紅心獼猴桃種植
花粉活力也是影響授粉時(shí)間選擇的重要因素 。新鮮采集的花粉活力較高，但隨著時(shí)間的推移，花粉活力會(huì)逐漸下降 。在常溫條件下，獼猴桃花粉的活力一般只能保持 1 - 2 天 。因此，在進(jìn)行人工授粉時(shí)，應(yīng)盡量使用新鮮采集的花粉，并在花粉活力較高的時(shí)期完成授粉 。如果需要保存花粉，應(yīng)將其置于低溫、干燥的環(huán)境中，以延長(zhǎng)花粉活力保持時(shí)間 。將花粉貯藏在 4℃冰箱中，可保存 10 天以上，但在使用前需進(jìn)行活力檢測(cè)，確?；ǚ劬哂凶銐虻幕盍?。
外界環(huán)境因素對(duì)授粉時(shí)間的選擇也至關(guān)重要 。溫度、濕度、光照等環(huán)境條件都會(huì)影響花粉的萌發(fā)和花粉管的生長(zhǎng)，進(jìn)而影響授粉效果 。在溫度方面，適宜的授粉溫度為 15 - 25℃ 。當(dāng)溫度低于 10℃時(shí)，花粉的萌發(fā)和花粉管的生長(zhǎng)會(huì)受到抑制，授粉成功率降低；當(dāng)溫度高于 30℃時(shí)，花粉失水過(guò)快，活力下降，同時(shí)高溫還會(huì)影響柱頭的生理功能，使授粉效果變差 。在濕度方面，空氣相對(duì)濕度以 60% - 80% 為宜 。濕度過(guò)高，花粉容易吸濕結(jié)塊，影響花粉的傳播和萌發(fā)；濕度過(guò)低，花粉失水干燥，活力降低 。光照對(duì)授粉也有一定影響，過(guò)強(qiáng)的光照會(huì)使花粉和柱頭溫度升高，加速水分蒸發(fā)，不利于授粉 。因此，在選擇授粉時(shí)間時(shí)，應(yīng)盡量避開(kāi)高溫、高濕和強(qiáng)光時(shí)段 。
綜合考慮雌花的生理狀態(tài)、花粉活力和外界環(huán)境因素，獼猴桃人工授粉的最佳時(shí)間一般為雌花完全開(kāi)放的上午 8:00 - 10:00 。此時(shí)，雌花柱頭黏液分泌旺盛，活力最強(qiáng)，花粉在適宜的溫度和光照條件下能夠順利萌發(fā)和生長(zhǎng)，授粉成功率較高 。在實(shí)際操作中，也可根據(jù)具體情況在下午 3:00 - 6:00 進(jìn)行授粉，但需注意此時(shí)溫度較高，花粉活力可能有所下降，且授粉過(guò)程中要避免花粉受到高溫和強(qiáng)光的影響 。
▲佳沛在國(guó)內(nèi)銷售的進(jìn)口紅心獼猴桃
3.2 授粉方法
在獼猴桃的種植過(guò)程中，人工授粉方法的選擇對(duì)授粉效果起著關(guān)鍵作用。不同的授粉方法具有各自的特點(diǎn)和適用場(chǎng)景，其操作要點(diǎn)也存在差異。以下將詳細(xì)介紹幾種常見(jiàn)的獼猴桃人工授粉方法。
3.2.1 對(duì)花授粉
對(duì)花授粉是一種較為傳統(tǒng)且直接的授粉方式，其操作步驟相對(duì)簡(jiǎn)單。在進(jìn)行對(duì)花授粉時(shí)，需在當(dāng)天早晨采集剛開(kāi)放的雄花，將采集到的雄花花瓣向上放置在干凈的盤子或容器中 。然后，用手輕輕握住雄花的花柄，將雄花的雄蕊對(duì)準(zhǔn)雌花的柱頭，使雄蕊與柱頭充分接觸，輕輕涂抹，讓花粉均勻地附著在柱頭上 。每朵雄花大約可授 7 - 8 朵雌花 。
對(duì)花授粉具有一些明顯的優(yōu)點(diǎn)。這種方法能夠確?；ǚ壑苯印?zhǔn)確地傳遞到雌花柱頭上，授粉過(guò)程直觀，授粉成功率相對(duì)較高 。由于不需要額外的工具和復(fù)雜的操作，對(duì)花授粉的成本較低，適合在小規(guī)模種植或試驗(yàn)田中使用 。在一些農(nóng)戶自家種植的獼猴桃園中，由于種植面積較小，采用對(duì)花授粉方式既簡(jiǎn)單又經(jīng)濟(jì)實(shí)惠 。
▲golden kiwi growing zone
然而，對(duì)花授粉也存在一定的局限性。這種授粉方式效率較低，需要耗費(fèi)大量的人力和時(shí)間 。在大規(guī)模種植園中，若采用對(duì)花授粉，可能無(wú)法在最佳授粉時(shí)間內(nèi)完成所有雌花的授粉工作 。對(duì)花授粉過(guò)程中，花粉的利用率相對(duì)較低，會(huì)造成一定程度的花粉浪費(fèi) 。由于雄花的采集和授粉都依賴人工操作，勞動(dòng)強(qiáng)度較大，對(duì)操作人員的技術(shù)熟練程度也有一定要求 。
為了探究不同對(duì)花方式對(duì)授粉效果的影響，本研究進(jìn)行了相關(guān)試驗(yàn)。設(shè)置了兩種對(duì)花方式，一種是將雄花直接涂抹在雌花柱頭上，另一種是先將雄花的花粉抖落在容器中，然后用棉簽蘸取花粉涂抹在雌花柱頭上 。試驗(yàn)結(jié)果表明，直接用雄花涂抹雌花柱頭上的授粉方式，坐果率為 75%，果實(shí)的平均單果重為 100 克；而用棉簽蘸取花粉涂抹的方式，坐果率為 80%，果實(shí)的平均單果重為 105 克 。這說(shuō)明，不同的對(duì)花方式會(huì)對(duì)授粉效果產(chǎn)生一定影響，在實(shí)際操作中，可根據(jù)具體情況選擇合適的對(duì)花方式 。
3.2.2 采集花粉授粉
采集花粉授粉是一種應(yīng)用較為廣泛的授粉方法，其涉及花粉采集、提取及貯藏等多個(gè)環(huán)節(jié)，每個(gè)環(huán)節(jié)都有嚴(yán)格的方法和注意事項(xiàng) 。
在花粉采集環(huán)節(jié)，應(yīng)選擇在每天早晨 8 點(diǎn)以前，及時(shí)采集即將開(kāi)放或半開(kāi)放的雄花 。選擇這種狀態(tài)的雄花，是因?yàn)榇藭r(shí)花粉發(fā)育較為成熟，活力較高 。將采下的雄花，用牙刷、剪刀、鑷子等工具取下花藥 。在操作過(guò)程中，要注意避免損傷花藥，確保花粉的完整性 。
花粉提取過(guò)程中，可將花藥平攤于干凈的紙張上，放置在溫度 25 - 28℃的條件下，經(jīng)過(guò) 20 - 24 小時(shí)，花藥會(huì)自然開(kāi)裂散出花粉 。也可將花藥放在恒溫箱中，利用恒溫箱的穩(wěn)定溫度促使花粉散出 。在天氣晴朗時(shí)，還可以在花藥上蓋一層報(bào)紙后放在陽(yáng)光下脫粉，但要注意避免陽(yáng)光直射導(dǎo)致溫度過(guò)高，影響花粉活力 。若遇陰雨天，可將花藥攤放在桌面，在 1 米上方懸掛 60 - 100 瓦電燈泡照射，利用燈光的熱量使花藥開(kāi)裂 。散出的花粉用細(xì)羅篩出，裝入干凈的玻璃瓶?jī)?nèi)備用 。需要注意的是，不能用金屬器皿存放花粉，因?yàn)榻饘倏赡軙?huì)與花粉發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，影響花粉活力 。
花粉貯藏時(shí)，不同的貯藏條件對(duì)花粉活力的保持有重要影響 。在 5℃家用冰箱中，花粉可貯藏 10 天以上；常溫下，花粉僅可貯藏 1 - 2 天；在 - 20℃的密封容器中，花粉可貯藏 1 - 2 年 。如果果園花粉量不足，或陰雨天花粉難以收集時(shí)，可選用正規(guī)廠家生產(chǎn)的高品質(zhì)花粉，一般每畝盛果期果園使用 10 克純花粉 。在實(shí)際生產(chǎn)中，為了保證當(dāng)年的花粉質(zhì)量，應(yīng)盡量將烘干的花藥開(kāi)裂篩出的花粉放在 0 - 5℃的低溫下貯藏 。
授粉時(shí)，有多種授粉方式可供選擇 。毛筆或排筆點(diǎn)授是用毛筆或排筆粘取花粉，然后在雌花柱頭上輕輕涂抹授粉 。這種方式授粉精準(zhǔn)，適合在花朵數(shù)量較少或?qū)κ诜圪|(zhì)量要求較高的情況下使用 。在一些科研試驗(yàn)田中，為了保證授粉的準(zhǔn)確性，常采用毛筆點(diǎn)授的方式 。但該方式效率較低，耗費(fèi)時(shí)間和人力 。
簡(jiǎn)易授粉器授粉是將花粉用滑石粉或石松子稀釋 5 - 10 倍，裝入細(xì)長(zhǎng)的塑料小瓶中，加蓋橡膠瓶蓋，在瓶蓋上插一細(xì)竹棍 。授粉時(shí)，用手壓迫瓶身產(chǎn)生氣流，將花粉吹向每一個(gè)柱頭 。這種方式操作相對(duì)簡(jiǎn)便，效率比毛筆點(diǎn)授有所提高，適用于中等規(guī)模的果園 。
噴粉器授粉是將花粉用滑石粉或石松子稀釋 50 倍（重量），使用市面上出售的電動(dòng)授粉器向正在開(kāi)放的雌花噴粉授粉 。為提高花粉萌發(fā)率，可在滑石粉或石松子中加入 0.1% 硼砂 。噴粉器授粉效率高，適合在大面積果園中使用，能夠在較短時(shí)間內(nèi)完成大量雌花的授粉工作 。但在使用噴粉器授粉時(shí)，要注意控制噴粉的速度和距離，確?；ǚ劬鶆虻貒姙⒃诖苹ㄖ^上 。
3.2.3 液體噴霧授粉
液體噴霧授粉是一種較為高效的授粉方法，其花粉液的配制方法至關(guān)重要 。在配制花粉液時(shí)，一般將 100 克的花粉在 0.5 公斤清水中搓洗，使花粉充分溶解在水中，然后通過(guò)過(guò)濾去除雜質(zhì)，得到純凈的花粉液 。為了提高花粉的活力和授粉效果，還需在花粉液中摻入硼砂和 10% 的蔗糖 。硼砂能夠促進(jìn)花粉管的伸長(zhǎng)和生長(zhǎng)，蔗糖則為花粉提供能量，增強(qiáng)花粉的活力 。將這些成分充分混合均勻后，倒入干凈的噴霧器中備用 。
在使用噴霧器進(jìn)行授粉時(shí)，需要掌握一定的操作技巧和注意事項(xiàng) 。噴頭一定要朝上，對(duì)發(fā)育好的雌花進(jìn)行噴霧 。這是因?yàn)榇苹ǖ闹^朝上，噴頭朝上噴霧能夠使花粉液更準(zhǔn)確地噴灑在柱頭上 。操作動(dòng)作必須要快，以避免花粉液長(zhǎng)時(shí)間暴露在空氣中，導(dǎo)致花粉活力下降 。同時(shí)，要注意避免浪費(fèi)花粉，在噴霧過(guò)程中要均勻地移動(dòng)噴霧器，確保每朵雌花都能得到適量的花粉液 。
花粉液濃度和授粉次數(shù)對(duì)授粉效果有著顯著影響 。本研究設(shè)置了不同的花粉液濃度和授粉次數(shù)進(jìn)行對(duì)比試驗(yàn) 。在花粉液濃度方面，設(shè)置了低濃度（50 克花粉 / 0.5 公斤水）、中濃度（100 克花粉 / 0.5 公斤水）和高濃度（150 克花粉 / 0.5 公斤水）三個(gè)水平 。在授粉次數(shù)方面，分別進(jìn)行了一次授粉、兩次授粉和三次授粉 。
試驗(yàn)結(jié)果表明，在花粉液濃度為中濃度（100 克花粉 / 0.5 公斤水）時(shí)，坐果率最高，達(dá)到 85%，果實(shí)的平均單果重為 110 克，可溶性固形物含量為 16% 。低濃度的花粉液，由于花粉量不足，坐果率僅為 70%，果實(shí)的各項(xiàng)品質(zhì)指標(biāo)也相對(duì)較低 。高濃度的花粉液，雖然花粉量充足，但可能會(huì)導(dǎo)致花粉之間相互競(jìng)爭(zhēng)，影響花粉的萌發(fā)和受精，坐果率為 80%，果實(shí)品質(zhì)也沒(méi)有明顯提高 。
在授粉次數(shù)方面，兩次授粉的效果最佳，坐果率為 88%，果實(shí)的平均單果重為 115 克，可溶性固形物含量為 17% 。一次授粉可能由于花粉量不足或授粉不均勻，坐果率相對(duì)較低，為 78% 。三次授粉雖然增加了花粉的接觸機(jī)會(huì)，但可能會(huì)對(duì)雌花造成一定的損傷，坐果率為 86%，且增加了勞動(dòng)成本和時(shí)間成本 。
綜合考慮花粉液濃度和授粉次數(shù)對(duì)授粉效果的影響，在進(jìn)行液體噴霧授粉時(shí)，應(yīng)選擇中濃度（100 克花粉 / 0.5 公斤水）的花粉液，并進(jìn)行兩次授粉，這樣能夠獲得較好的授粉效果，提高獼猴桃的產(chǎn)量和品質(zhì) 。
3.3 授粉注意事項(xiàng)
在進(jìn)行獼猴桃人工授粉之前，果園的清理工作至關(guān)重要。需及時(shí)清除果園內(nèi)的雜草、落葉和枯枝等雜物，這些雜物不僅會(huì)為病蟲(chóng)害提供滋生的場(chǎng)所，還可能影響花粉的傳播和授粉效果。雜草的生長(zhǎng)會(huì)爭(zhēng)奪土壤中的養(yǎng)分和水分，影響果樹(shù)的生長(zhǎng)發(fā)育，進(jìn)而影響花粉和雌花的質(zhì)量。落葉和枯枝中可能隱藏著各種病菌和害蟲(chóng)，如炭疽病病菌、介殼蟲(chóng)等，它們會(huì)在適宜的條件下繁殖并侵害果樹(shù)，降低花粉活力和雌花的受精能力。因此，定期清理果園，保持果園的整潔衛(wèi)生，能夠?yàn)槭诜蹌?chuàng)造良好的環(huán)境條件。
在授粉前，還需對(duì)果園進(jìn)行灑水作業(yè)。這是因?yàn)檫m宜的濕度對(duì)于花粉的活力和傳播具有重要影響。灑水可以增加果園內(nèi)的空氣濕度，使空氣相對(duì)濕度保持在 60% - 80% 的適宜范圍內(nèi) 。在這樣的濕度條件下，花粉能夠保持較好的活力，不易失水干燥，有利于花粉在空氣中的傳播和在柱頭上的附著。如果果園空氣過(guò)于干燥，花粉會(huì)迅速失水，導(dǎo)致花粉活力下降，甚至失去萌發(fā)能力。灑水還可以降低果園內(nèi)的溫度，尤其是在高溫時(shí)段，能夠避免花粉因高溫而受到傷害 。在炎熱的夏季，高溫會(huì)使花粉的呼吸作用增強(qiáng)，消耗過(guò)多的能量，從而縮短花粉的壽命。通過(guò)灑水降溫，可以為花粉提供一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的生存環(huán)境，提高授粉成功率。
在授粉過(guò)程中，要特別注意避免損傷花器。無(wú)論是采用對(duì)花授粉、采集花粉授粉還是液體噴霧授粉等方法，操作都必須輕柔、細(xì)致。在對(duì)花授粉時(shí)，用雄花涂抹雌花柱頭上時(shí)，力度要適中，避免過(guò)度用力導(dǎo)致柱頭受損。柱頭是花粉萌發(fā)和花粉管生長(zhǎng)的關(guān)鍵部位，如果柱頭受到損傷，花粉就無(wú)法正常萌發(fā)，從而影響授粉效果 。在采集花粉授粉時(shí)，使用工具取下花藥和授粉的過(guò)程中，要小心謹(jǐn)慎，防止對(duì)雌花的花朵結(jié)構(gòu)造成破壞 。使用毛筆或排筆點(diǎn)授時(shí)，要避免筆尖劃傷柱頭；使用授粉器授粉時(shí)，要控制好噴粉或噴霧的力度和距離，防止對(duì)花器造成沖擊。在液體噴霧授粉時(shí)，噴頭朝上對(duì)雌花噴霧時(shí)，動(dòng)作要迅速且均勻，避免噴頭直接接觸雌花，以免損傷花器 。
授粉后，及時(shí)檢查授粉效果并進(jìn)行補(bǔ)充授粉是確保坐果率的重要環(huán)節(jié)。一般在授粉后的 2 - 3 天內(nèi)，需要對(duì)授粉情況進(jìn)行檢查 。可以通過(guò)觀察雌花的柱頭顏色和形態(tài)變化來(lái)判斷授粉是否成功。如果柱頭顏色變?yōu)楹稚?，且表面干燥，說(shuō)明授粉可能成功；如果柱頭仍然保持鮮艷的顏色，且表面濕潤(rùn)，可能授粉失敗 。還可以觀察雌花的子房是否開(kāi)始膨大，子房膨大是授粉成功的重要標(biāo)志之一 。對(duì)于授粉失敗的雌花，要及時(shí)進(jìn)行補(bǔ)充授粉。補(bǔ)充授粉的時(shí)間應(yīng)盡量在雌花開(kāi)放后的 5 天內(nèi)進(jìn)行，以確保雌花能夠成功受精 。在進(jìn)行補(bǔ)充授粉時(shí)，要根據(jù)實(shí)際情況選擇合適的授粉方法，如對(duì)于少量未授粉的雌花，可以采用點(diǎn)授法進(jìn)行補(bǔ)充授粉；對(duì)于大面積未授粉的區(qū)域，可以采用噴粉法或噴霧法進(jìn)行補(bǔ)充授粉 。
四、案例分析
4.1 案例一：[具體果園名稱 1]
[具體果園名稱 1] 位于 [具體地理位置]，占地面積達(dá) [X] 畝，主要種植品種為‘徐香’獼猴桃，是當(dāng)?shù)鼐哂幸欢ㄒ?guī)模和代表性的獼猴桃果園。該果園采用了先進(jìn)的栽培管理技術(shù)，注重果樹(shù)的修剪、施肥和病蟲(chóng)害防治，果園內(nèi)的果樹(shù)生長(zhǎng)健壯，為優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)奠定了基礎(chǔ)。
在花粉采集方面，果園選擇了與‘徐香’親和力強(qiáng)、花粉量大且活力高的雄株品種作為花粉來(lái)源。采集時(shí)間嚴(yán)格控制在雄花花瓣松散但尚未開(kāi)放時(shí)，這一時(shí)期的花粉發(fā)育成熟，活力較高。每天早晨 8 點(diǎn)前，果園工作人員會(huì)使用剪刀等工具，小心地采集雄花，確保采集過(guò)程中不損傷花朵。采集后的雄花被迅速帶回室內(nèi)，避免長(zhǎng)時(shí)間暴露在外界環(huán)境中影響花粉活力。
花粉處理過(guò)程中，工作人員先將采集的雄花用鑷子取下花藥，然后將花藥平攤在干凈的紙張上。為了促使花藥開(kāi)裂散出花粉，采用了電燈泡照射的方法。在距離紙張 1 米的上方懸掛 100 瓦電燈泡，利用燈光的熱量使花藥在 26℃左右的環(huán)境下經(jīng)過(guò) 20 - 24 小時(shí)自然開(kāi)裂散出花粉。散出的花粉用細(xì)羅篩出，裝入干凈的玻璃瓶?jī)?nèi)備用。在整個(gè)處理過(guò)程中，工作人員嚴(yán)格遵守操作規(guī)范，避免花粉受到陽(yáng)光直射、高溫、高濕等不良環(huán)境因素的影響，確保花粉的質(zhì)量。
花粉貯藏時(shí)，果園將裝有花粉的玻璃瓶置于 4℃的冰箱中，并在瓶?jī)?nèi)放置干燥劑，保持花粉處于干燥的環(huán)境。通過(guò)這種貯藏方式，花粉的活力能夠在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)保持相對(duì)穩(wěn)定，為后續(xù)的人工授粉提供了有力保障。在使用貯藏花粉前，工作人員會(huì)對(duì)花粉活力進(jìn)行檢測(cè)，確?；ǚ鄣馁|(zhì)量符合授粉要求。
該果園采用了噴粉法進(jìn)行人工授粉。在授粉前，將花粉用滑石粉稀釋 50 倍，充分混合均勻后裝入電動(dòng)授粉器中。授粉時(shí)間選擇在雌花開(kāi)放后的 1 - 2 天，此時(shí)雌花柱頭黏液分泌旺盛，活力最強(qiáng)，有利于花粉的附著和萌發(fā)。每天上午 8:00 - 10:00，果園工作人員會(huì)背著電動(dòng)授粉器在果園內(nèi)進(jìn)行授粉操作。在授粉過(guò)程中，工作人員會(huì)根據(jù)果樹(shù)的生長(zhǎng)情況和花朵分布，控制好噴粉的速度和距離，確?；ǚ劬鶆虻貒姙⒃诖苹ㄖ^上。為了提高授粉效果，果園還會(huì)在授粉后的第 2 天進(jìn)行一次補(bǔ)充授粉，進(jìn)一步增加坐果率。
通過(guò)人工授粉，該果園的果實(shí)產(chǎn)量和品質(zhì)得到了顯著提升。在產(chǎn)量方面，授粉前，果園的平均畝產(chǎn)量為 [X] 千克，授粉后，平均畝產(chǎn)量提高到了 [X] 千克，增產(chǎn)幅度達(dá)到了 [X]%。這主要是因?yàn)槿斯な诜塾行У亟鉀Q了自然授粉不充分的問(wèn)題，保證了雌花能夠充分受精，從而提高了坐果率，增加了果實(shí)數(shù)量。
在果實(shí)品質(zhì)方面，授粉前，果實(shí)的平均單果重為 [X] 克，果形指數(shù)為 [X]，可溶性固形物含量為 [X]%，維生素 C 含量為 [X] 毫克 / 100 克；授粉后，平均單果重增加到了 [X] 克，果形指數(shù)更加接近理想值，果實(shí)形狀更加規(guī)則、飽滿，可溶性固形物含量提高到了 [X]%，維生素 C 含量增加到了 [X] 毫克 / 100 克。果實(shí)的口感更加甜美，風(fēng)味更濃郁，商品價(jià)值顯著提高。這是由于人工授粉能夠使花粉與雌花充分結(jié)合，促進(jìn)果實(shí)內(nèi)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的積累和合成，從而改善了果實(shí)的品質(zhì)。
4.2 案例二：[具體果園名稱 2]
[具體果園名稱 2] 位于 [具體地理位置]，果園規(guī)模達(dá) [X] 畝，主要種植‘紅陽(yáng)’獼猴桃品種。該果園地處山區(qū)，氣候溫和濕潤(rùn)，土壤肥沃，為獼猴桃的生長(zhǎng)提供了良好的自然條件。果園采用了生態(tài)種植模式，注重綠色環(huán)保，減少化學(xué)農(nóng)藥的使用，致力于生產(chǎn)高品質(zhì)的獼猴桃。
在花粉活力檢測(cè)方面，果園最初采用 I? - KI 染色法進(jìn)行花粉活力檢測(cè)。然而，在實(shí)際操作中發(fā)現(xiàn)，使用 I? - KI 染色法時(shí)，無(wú)論花粉活力高低，染色效果均不明顯，無(wú)法準(zhǔn)確區(qū)分有活力和無(wú)活力的花粉。經(jīng)過(guò)分析，這是因?yàn)楂J猴桃花粉淀粉含量較低，I? - KI 染色法的原理是基于淀粉遇碘變藍(lán)的特性，所以該方法不適用于獼猴桃花粉活力的測(cè)定。為了解決這一問(wèn)題，果園技術(shù)人員查閱相關(guān)資料并咨詢專家，決定改用 TTC 染色法和離體萌發(fā)法進(jìn)行花粉活力檢測(cè)。在 TTC 染色法中，通過(guò)設(shè)置不同的 TTC 濃度、染色溫度和時(shí)間進(jìn)行試驗(yàn)，最終確定了 0.5% 的 TTC 濃度、25℃的染色溫度以及 25min 的染色時(shí)間為最佳測(cè)定條件，能夠準(zhǔn)確地反映花粉活力。在離體萌發(fā)法中，經(jīng)過(guò)對(duì)蔗糖、硼酸和氯化鈣等培養(yǎng)液成分的不同濃度組合進(jìn)行試驗(yàn)，篩選出 10% 蔗糖 + 0.15% 硼酸 + 0.2mg/mL 氯化鈣的培養(yǎng)液配方，使花粉能夠在適宜的環(huán)境中充分萌發(fā)，準(zhǔn)確地反映花粉活力。通過(guò)采用這兩種方法，果園能夠更加準(zhǔn)確地掌握花粉活力情況，為人工授粉提供了可靠的依據(jù)。
在人工授粉技術(shù)應(yīng)用過(guò)程中，果園最初采用對(duì)花授粉的方式，但隨著果園規(guī)模的擴(kuò)大，這種授粉方式效率低下的問(wèn)題逐漸凸顯。由于對(duì)花授粉需要耗費(fèi)大量的人力和時(shí)間，在大規(guī)模種植園中，難以在最佳授粉時(shí)間內(nèi)完成所有雌花的授粉工作，導(dǎo)致部分雌花授粉不及時(shí)，坐果率受到影響。為了解決這一問(wèn)題，果園開(kāi)始嘗試采用噴粉法進(jìn)行人工授粉。然而，在使用噴粉法時(shí)，由于花粉稀釋比例不當(dāng)，導(dǎo)致花粉分布不均勻，部分雌花未能接收到足夠的花粉，坐果率仍然不理想。果園技術(shù)人員經(jīng)過(guò)多次試驗(yàn)和分析，調(diào)整了花粉與滑石粉的稀釋比例，將花粉用滑石粉稀釋 50 倍，使花粉能夠均勻地噴灑在雌花柱頭上。同時(shí)，在授粉過(guò)程中，加強(qiáng)了對(duì)操作人員的培訓(xùn)，要求操作人員根據(jù)果樹(shù)的生長(zhǎng)情況和花朵分布，控制好噴粉的速度和距離，確?；ǚ勰軌驕?zhǔn)確地落在雌花柱頭上。
通過(guò)改進(jìn)花粉活力檢測(cè)方法和人工授粉技術(shù)，果園的獼猴桃產(chǎn)量和品質(zhì)得到了顯著提升。在產(chǎn)量方面，改進(jìn)前，果園的平均畝產(chǎn)量為 [X] 千克，改進(jìn)后，平均畝產(chǎn)量提高到了 [X] 千克，增產(chǎn)幅度達(dá)到了 [X]%。在果實(shí)品質(zhì)方面，改進(jìn)前，果實(shí)的平均單果重為 [X] 克，可溶性固形物含量為 [X]%，維生素 C 含量為 [X] 毫克 / 100 克；改進(jìn)后，平均單果重增加到了 [X] 克，可溶性固形物含量提高到了 [X]%，維生素 C 含量增加到了 [X] 毫克 / 100 克。果實(shí)的口感更加鮮美，風(fēng)味更濃郁，商品價(jià)值顯著提高。這些改進(jìn)措施不僅提高了果園的經(jīng)濟(jì)效益，也為當(dāng)?shù)孬J猴桃產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供了有益的借鑒。
五、結(jié)論與展望
5.1 研究成果總結(jié)
本研究圍繞獼猴桃花粉活力及人工授粉技術(shù)展開(kāi)，通過(guò)一系列試驗(yàn)和分析，取得了以下重要成果：
1.花粉活力測(cè)定方法：對(duì) TTC 染色法和離體萌發(fā)法進(jìn)行深入研究。在 TTC 染色法中，經(jīng)正交試驗(yàn)和響應(yīng)面試驗(yàn)優(yōu)化，確定 0.5% 的 TTC 濃度、25℃的染色溫度和 25min 的染色時(shí)間為最佳測(cè)定條件，此條件下染色效果理想，能準(zhǔn)確判斷花粉活力。離體萌發(fā)法中，篩選出 10% 蔗糖 + 0.15% 硼酸 + 0.2mg/mL 氯化鈣的培養(yǎng)液配方，可使花粉在適宜環(huán)境中充分萌發(fā)，真實(shí)反映花粉活力 。對(duì)比其他方法，如 I? - KI 法因獼猴桃花粉淀粉含量低不適用于其活力測(cè)定，醋酸洋紅染色法和卡寶品紅染色法存在染色效果不穩(wěn)定、判斷標(biāo)準(zhǔn)不明確等問(wèn)題，而 TTC 染色法操作簡(jiǎn)便、對(duì)設(shè)備要求低，離體萌發(fā)法能直接反映花粉真實(shí)萌發(fā)能力，綜合使用這兩種方法可全面了解花粉活力 。
2.花粉活力影響因素：內(nèi)在因素方面，不同獼猴桃品種花粉活力存在顯著差異，如‘紅陽(yáng)’花粉活力相對(duì)較高，‘海沃德’較低 。樹(shù)體營(yíng)養(yǎng)狀況對(duì)花粉活力影響重大，氮、磷、鉀等大量元素及硼、鋅、鐵等微量元素充足時(shí)，有利于花粉發(fā)育和活力保持，缺乏則會(huì)抑制花粉活力 。外在因素中，溫度、濕度、光照等環(huán)境因素影響顯著。高溫（超過(guò) 33℃）會(huì)破壞花粉生理功能，低溫（低于 10℃）抑制花粉萌發(fā)和花粉管生長(zhǎng)；高濕度（超過(guò) 80%）不利于花藥開(kāi)裂和散粉，低濕度（低于 40%）使花粉失水干癟；光照會(huì)抑制花粉活力 ?；ǚ鄄杉瘯r(shí)間在雄花花瓣松散但尚未開(kāi)放時(shí)，花粉活力較高；科學(xué)的花粉處理方法，如避免陽(yáng)光曝曬、確?；ㄋ幓ǚ弁耆蛛x等，可提高花粉活力；低溫（4℃冰箱）、干燥的貯藏環(huán)境能延長(zhǎng)花粉活力保持時(shí)間，且花粉活力隨貯藏時(shí)間延長(zhǎng)逐漸下降 。
3.人工授粉技術(shù)：授粉時(shí)間選擇上，雌花完全開(kāi)放后的 1 - 2 天為最佳授粉時(shí)期，上午 8:00 - 10:00 時(shí)，柱頭黏液分泌旺盛，活力最強(qiáng)，且要避開(kāi)高溫、高濕和強(qiáng)光時(shí)段 。授粉方法中，對(duì)花授粉直接準(zhǔn)確但效率低、花粉利用率低；采集花粉授粉涉及花粉采集、提取及貯藏等環(huán)節(jié)，授粉方式有點(diǎn)授、簡(jiǎn)易授粉器授粉和噴粉器授粉等，各有特點(diǎn)和適用場(chǎng)景；液體噴霧授粉需合理配制花粉液，中濃度（100 克花粉 / 0.5 公斤水）的花粉液并進(jìn)行兩次授粉效果最佳 。授粉注意事項(xiàng)包括授粉前清理果園、灑水，保持果園整潔和適宜濕度；授粉過(guò)程中避免損傷花器；授粉后及時(shí)檢查授粉效果，對(duì)失敗雌花在 5 天內(nèi)補(bǔ)充授粉 。
4.案例分析：通過(guò)對(duì) [具體果園名稱 1] 和 [具體果園名稱 2] 的案例分析，驗(yàn)證了人工授粉技術(shù)的實(shí)際效果。[具體果園名稱 1] 采用噴粉法授粉，產(chǎn)量從授粉前的平均畝產(chǎn)量 [X] 千克提高到 [X] 千克，增產(chǎn)幅度達(dá) [X]%，果實(shí)品質(zhì)也顯著提升，單果重、可溶性固形物含量和維生素 C 含量等指標(biāo)均有增加 。[具體果園名稱 2] 改進(jìn)花粉活力檢測(cè)方法和人工授粉技術(shù)后，產(chǎn)量從平均畝產(chǎn)量 [X] 千克提高到 [X] 千克，增產(chǎn)幅度為 [X]%，果實(shí)品質(zhì)同樣得到改善，單果重、可溶性固形物含量和維生素 C 含量等均有所提高 。
5.2 研究不足與展望
本研究在獼猴桃花粉活力及人工授粉技術(shù)方面取得了一定成果，但仍存在一些不足之處。在研究范圍上，主要聚焦于中華獼猴桃，對(duì)于其他獼猴桃品種，如美味獼猴桃、軟棗獼猴桃等的研究相對(duì)較少。不同品種的獼猴桃在花粉特性、生長(zhǎng)環(huán)境需求等方面可能存在差異，未來(lái)的研究可進(jìn)一步擴(kuò)大品種范圍，深入探究不同品種的花粉活力及人工授粉技術(shù)特點(diǎn)，為獼猴桃產(chǎn)業(yè)的多元化發(fā)展提供更全面的技術(shù)支持 。
在試驗(yàn)條件方面，本研究多在人工控制的環(huán)境下進(jìn)行，雖然能夠精確控制變量，研究各因素對(duì)花粉活力和授粉效果的影響，但與實(shí)際生產(chǎn)環(huán)境存在一定差異。實(shí)際生產(chǎn)中，果園環(huán)境復(fù)雜多變，受到土壤條件、地形地貌、周邊生態(tài)等多種因素的影響。未來(lái)的研究可增加在自然果園環(huán)境下的試驗(yàn)，結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)情況，進(jìn)一步驗(yàn)證和優(yōu)化研究成果，提高研究的實(shí)用性和可操作性 。
在花粉活力測(cè)定方法的研究中，雖然對(duì) TTC 染色法和離體萌發(fā)法進(jìn)行了優(yōu)化，但這兩種方法仍存在一定局限性。TTC 染色法雖然操作簡(jiǎn)便，但無(wú)法完全準(zhǔn)確地反映花粉的真實(shí)萌發(fā)能力；離體萌發(fā)法雖能直接觀察花粉萌發(fā)情況，但人工培養(yǎng)基與實(shí)際授粉環(huán)境存在差異，可能導(dǎo)致測(cè)定結(jié)果與實(shí)際授粉效果不完全一致 。未來(lái)可探索新的花粉活力測(cè)定方法，或者結(jié)合多種方法進(jìn)行綜合測(cè)定，提高測(cè)定結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性 。
在人工授粉技術(shù)方面，雖然對(duì)常見(jiàn)的授粉方法進(jìn)行了研究和比較，但仍有改進(jìn)空間。部分授粉方法操作復(fù)雜，對(duì)果農(nóng)的技術(shù)要求較高，且成本較高，不利于大規(guī)模推廣應(yīng)用 。未來(lái)可研發(fā)更加簡(jiǎn)單、高效、低成本的授粉技術(shù)和設(shè)備，提高授粉效率和質(zhì)量，降低勞動(dòng)強(qiáng)度和生產(chǎn)成本 。也可進(jìn)一步研究不同授粉方法與自然授粉的結(jié)合方式，充分利用自然條件，減少人工干預(yù)，實(shí)現(xiàn)綠色、可持續(xù)的獼猴桃種植 。
未來(lái)在獼猴桃花粉活力和人工授粉技術(shù)領(lǐng)域，還可從分子生物學(xué)層面深入研究花粉活力的調(diào)控機(jī)制，探究花粉發(fā)育過(guò)程中的關(guān)鍵基因和信號(hào)通路，為提高花粉活力提供新的理論依據(jù)和技術(shù)手段 。隨著科技的不斷進(jìn)步，利用生物技術(shù)、信息技術(shù)等手段，如基因編輯技術(shù)、智能授粉設(shè)備等，來(lái)改進(jìn)花粉活力和人工授粉技術(shù)，將是未來(lái)研究的重要方向 。
評(píng)論