宾夕法尼亚州立大学：苹果负载管理 —— 石硫合剂疏花技术

史继东

疏花对于增大果实个头具有最大的潜力，还能促进下一季果树再次开花。果农们在使用花后疏果剂之前，有机会评估疏花剂的效果。

用石硫合剂为苹果疏花：老方法，新应用

宾夕法尼亚州立大学的埃德温·温泽尔拍摄的照片：水果研究和推广中心的苹果花。

自 2019 年起，特定配方的液体石硫合剂在东部和中西部的几个州可用于苹果疏果。此外，从 2019 年开始，东部的苹果种植者们可以使用一系列针对不同品种的花粉管生长模型。这些模型用于确定石硫合剂疏果方案的施用时间。对于东部的疏果方案来说，这些技术相对较新，本文将为你提供相关参考，助你开启实践。

引言

自 2003 年以来，液体石硫合剂（LS）在太平洋西北地区已登记为苹果疏花剂。自 1990 年埃尔格托尔（Elgetol）停用后，在所有评估过的疏花剂中，最稳定有效的疏花方案都包含石硫合剂（施密特等人，2011 年）。华盛顿树果研究委员会（WTFRC）的一项调查发现，华盛顿州约 60% 的苹果种植面积都在使用石硫合剂进行疏果（托里・施密特，华盛顿树果研究委员会）。自 2014 年起，华盛顿州的果农们就开始使用花粉管生长模型（PTGM）来确定石硫合剂疏花喷雾的时间。2018 年，超过 1600 块苹果种植区登记使用该模型。
特定配方的石硫合剂最近也在东部的几个州获得了疏花的标签许可，如 NovaSource™石硫合剂溶液（泰森德洛 - 凯利公司）和雷克斯石硫合剂溶液（奥 - 卡尔公司）。这些产品的登记，将有效的化学疏果选择范围扩大到了花期。此外，2019 年商业苹果种植者们可以通过环境与天气应用网络（NEWA）使用 7 种针对不同品种的花粉管生长模型。这些模型有助于确定石硫合剂疏果方案的施用时间。

作用原理

石硫合剂通过抑制花粉萌发以及花粉管在雌蕊中的生长，阻止花朵受精，从而达到疏花的目的（图 1）。与其他杀花粉剂不同，石硫合剂在花粉粒萌发后约有 24 小时的延迟作用（约德等人，2009 年）。这种萌发后的作用延长了进行有效疏花喷雾的时间窗口。石硫合剂也是一种光合作用抑制剂（麦卡特尼等人，2006 年）。苹果叶片光合作用的暂时降低，会引发短暂的碳胁迫，这也有助于疏花。在石硫合剂中添加喷雾油可以增强其渗透力，提高疏花效果。与喷雾油桶混使用时，石硫合剂的使用浓度可以降低。

图 1. 用荧光显微镜观察染色后的花粉管，会发出明亮的（蓝绿色）光。未处理的苹果柱头和花柱上有大量花粉萌发和生长（左图）。施用 2% 的液体石硫合剂和 2% 的油可以抑制易感花朵的花粉萌发和生长，从而减少坐果（右图）。图片来源：汤姆・孔，北卡罗来纳州立大学

喷雾施用方法和用量

使用石硫合剂作为疏花剂时，目标对象很小，即未受精花朵的雌蕊。全面覆盖至关重要。对于修剪得当的矮化和半矮化树，通常采用风送式喷雾，每英亩的喷雾量为 80 - 100 加仑。对于树冠窄且开张的小树，每英亩 50 加仑可能就足够了，而较大的老树可能每英亩需要 200 加仑才能实现全面覆盖。要避免喷雾量过大，以减少对叶片的损伤和果实产生锈斑。石硫合剂的作用取决于其浓度，而非每英亩的用量。在降低喷雾量时，不要提高药剂浓度。

单独使用石硫合剂时，其施用浓度为 4 - 10%（体积比）。与油混合使用时，石硫合剂的浓度为 1.5 - 2%（体积比）。可用的油包括 2%（体积比）的鱼油、1% 的休眠期石油油或 1 - 1.5%（体积比）的夏季用油。我们在大西洋中部地区的试验表明，油和石硫合剂的组合比单独使用石硫合剂更有效。
如果可能的话，建议在花期进行两次石硫合剂喷雾。如果天气条件不利于进行第二次喷雾，或者只希望进行轻度疏花，那么在多步骤疏果方案（逐步疏除法）中，单次喷雾仍然有益。在花期较长的年份，也可以进行第三次喷雾。在东部地区获得更多关于石硫合剂合理施用次数的数据之前，我们建议在花期内施用石硫合剂不超过两次。

石硫合剂疏花喷雾的时间选择

在花粉管生长模型开发出来之前，石硫合剂疏花剂的施用时间是通过肉眼估计开放花朵的比例来确定的。通常进行两次喷雾，一次在 20 - 30% 的花朵开放时，第二次在 80 - 100% 的花朵开放时。如果你无法使用这些模型，或者选择不使用，这种时间确定方法仍然可以获得令人满意的效果。模型只是让时间确定更加精确。
疏花效果不一致可能归因于施用时间不当，因为花粉管可以在 48 小时内到达花柱基部（约德等人，2009 年）。在盛花期或之后进行疏花喷雾可能会增加果实锈斑（拜尔斯，2003 年）。为了更精准地确定石硫合剂加喷雾油的施用时间，弗吉尼亚理工大学和华盛顿树果研究委员会的研究人员开发了预测模型来估算花粉管生长速率。经过十多年的研究，已经发布了 7 个品种（粉红女士、富士、嘎啦、金冠、澳洲青苹、蜜脆和红富士）的花粉管生长模型。在大西洋中部和东南部地区，利用花粉管生长模型进行了多次石硫合剂疏果试验，均取得了积极成果。
每个品种的花粉管生长速率是根据每小时的温度估算的。要使用花粉管生长模型，需要测量每个种植区花朵的平均花柱长度，并且还要密切监测开放花朵的数量。一旦开放花朵的数量达到预期的负载量，就可以启动模型。
详细的 NEWA 界面使用说明，请参考下文 “在 NEWA 上使用花粉管生长模型” 部分。

注意事项

在适宜的天气条件下正确使用时，石硫合剂作为疏花剂是安全的。但石硫合剂可能会灼伤苹果叶片，导致果实产生锈斑。如果预报在 24 小时内最高气温超过 85°F，应避免使用石硫合剂。在干燥缓慢的条件下（光照弱、湿度高），发生损伤的可能性更大。在这种情况下应避免喷雾，如果在高温和不利于干燥的条件即将来临时必须进行疏花，应使用最低有效浓度和喷雾量。在凉爽、多云、潮湿条件下生长的幼嫩叶片比较脆弱，更容易出现损伤症状。
使用石硫合剂或石硫合剂加喷雾油进行疏花时，不要与其他喷雾材料桶混。在石硫合剂疏花喷雾后立即再次施用喷雾油或石硫合剂，很可能会增强疏花效果。喷雾油和克菌丹杀菌剂绝不能在果树上同时使用。为了让喷雾油残留自然消散，在最后一次使用含油喷雾和第一次使用克菌丹喷雾之间，应间隔 2 - 3 周。如果花期有严重霜冻或冻害的高风险，应考虑推迟或避免使用石硫合剂作为疏花剂。

使用石硫合剂疏花后的预期效果

花瓣褐变现象很常见，通常在施药后一天内就可以观察到（图 2）。虽然看起来不美观，但花瓣褐变是正常现象，并不表示存在问题。在适宜的天气条件下施药，可能会出现轻微的叶片药害（叶片卷曲、发黄、边缘坏死）。如果在非最佳天气条件下施药，可能会对短果枝花芽的叶片组织造成严重损害。短果枝花芽的叶片对促进果实生长很重要，这些组织受到损伤会对果实大小、坐果率和果实矿物质含量产生负面影响（费里和帕尔默，1982 年）。因此，应仅在适宜的天气条件下使用石硫合剂，以尽量减少对短果枝花芽叶片组织的损害。

图 2. 施用石硫合剂后可能会出现花瓣 Browning（左图）和叶片损伤（右图）。图片来源：汤姆・孔，北卡罗来纳州立大学

由于石硫合剂抑制花朵受精，疏花效果在花瓣脱落后不久就可以显现出来，能观察到果实脱落情况。这种疏花策略的一个优点是，在后续对直径 8 - 12 毫米的果实进行疏果之前，就能提前观察到坐果和落果之间明显的大小差异（图 3）。果农可以根据疏花效果调整花后疏果剂的用量。为了利用好这段时间间隔，果农可能不希望在花瓣脱落后立即使用疏果剂，而是先观察疏花对坐果的影响。

图 3. 使用石硫合剂疏花后，可以观察到坐果和落果之间明显的大小差异。图片来源：汤姆・孔，北卡罗来纳州立大学

监管与安全

使用在你所在州获得疏果标签许可的石硫合剂产品。2019 年，在北卡罗来纳州和宾夕法尼亚州，该产品为 NovaSource™石硫合剂溶液。仔细阅读你打算使用的喷雾油标签，确保其被许可在苹果花期使用。每个季节使用石硫合剂进行疏花的次数不得超过三次。NovaSource™石硫合剂的重新进入间隔期（REI）为 48 小时。农药处理人员、施药人员和早期重新进入果园人员的个人防护装备（PPE）清单，请参考产品标签。请注意，石硫合剂对眼睛有害，因此施药人员和其他处理人员必须佩戴护目镜或面罩。

结论

现在，许多东部果农都可以使用稳定有效的疏花剂和预测模型来辅助确定施药时间。与后期疏果相比，疏花在增大果实个头方面潜力最大，还能促进下一季果树再次开花。与花瓣脱落后使用疏果剂不同，果农在使用花后疏果剂之前，有机会评估石硫合剂的疏花效果。然而，这些好处并非没有风险。为了将对果实和短果枝花芽叶片的损害风险降至最低，应仅在适宜的天气条件下使用石硫合剂。在花期，要根据霜冻风险和传粉昆虫活动情况合理使用。在你自己的果园积累经验之前，我们建议先对石硫合剂和花粉管生长模型进行小规模评估。大小年现象明显的品种（如富士、蜜脆、红富士等）和小果型品种（如嘎啦和粉红女士）可能是很好的试验对象。此外，在幼龄果园或新种植的果园中抑制或减少坐果，也是石硫合剂在负载管理方案中的一个适用场景。

参考文献

Byers, R.E. 2003. Flower and fruit thinning and vegetative: fruiting balance. p. 409 - 436. In: D.C. Ferree and I.J. Warrington (eds.), Apples: botany, production and uses. CAB International, Oxfordshire, UK.
Ferree, D.C., and J.W. Palmer. 1982. Effect of spur defoliation and ringing during bloom on fruiting, mineral level, and net photosynthesis of 'Golden Delicious' apple. J. Am. Soc. Hort. Sci. 107:1182 - 1186.
McArtney, S., J. Palmer, S. Davies, and S. Seymour. 2006. Effects of lime sulfur and fish oil on pollen tube growth, leaf photosynthesis, and fruit set in apple. HortScience 41(2):357 - 360.
Schmidt, T.R., T.D. Auvil, I. Hanrahan, F. Castillo, and J.R. McFerson. 2011. Crop load management of tree fruits in the Pacific Northwest of USA. Acta Hort. 903:759 - 766
Yoder, K., R. Yuan, L. Combs, R. Byers, J. McFerson, and T. Schmidt. 2009. Effects of temperature and the combination of liquid lime sulfur and fish oil on pollen germination, pollen tube growth, and fruit set in apples. HortScience 44(5):1277 - 1283.

在 NEWA 上使用花粉管生长模型

编者注：

读者们请注意，2022 年康奈尔大学更新了 NEWA，对网站进行了全面改版（目前版本为 “3.0”）。因此，本文中嵌入的屏幕截图与现在网站的外观、操作步骤已不相符。但由于文章讨论的花粉管生长模型的原理和技术仍然有效且具有参考价值，所以目前仍保留在线。此外，本文内容阐述了花粉管生长模型的原理，而 NEWA 网站上关于如何使用该模型的教程缺少部分此类信息。未来我们将发布修订后的文章，包含最新的屏幕截图和操作流程。[丹尼尔・韦伯博士 - 美国东部时间 2023 年 3 月 23 日星期四 11:03:28]

开始使用

访问环境与天气应用网络（NEWA）主页，在 “作物管理” 选项下选择 “苹果花粉管生长”。

步骤 1：
选择 “+ Block” 创建特定地点的模型。 步骤 2：
A. 为你计划监测的种植区添加一个描述性名称。
B. 使用 “品种” 下拉菜单，选择合适的品种。
C. 选择相应的州。
D. 选择一个距离你计划监测的种植区较近的 NEWA 气象站。
所有字段填写完毕后，选择 “添加种植区”。
步骤 3：
在适当的时候，通过选择相应图标输入开始日期（即模型启动时间）和平均花柱长度。 何时启动模型？
当开放花朵的数量达到你的目标负载量时，就应启动模型。
可以通过肉眼估计，或者数整棵树或树枝上的开放花朵数量来确定。
在温暖的春季，由于芽发育迅速，需要频繁监测。
一旦开放花朵的数量达到目标，就启动模型。
选择模型开始日期：
在 NEWA 上的花粉管生长模型中，选择 “开始日期”，在日历上点击模型开始日期，点击 “选择时间”，并将模型开始时间精确到小时。
估算平均花柱长度：
观看视频 “确定中心花平均花柱长度的基础知识”。每个种植区采集 25 - 50 朵处于气球膨大后期的中心花，用剃须刀将花柱分离。对于每朵采样的花，用数字卡尺测量最长花柱的长度，并记录所有测量值。
输入花柱长度：
在 NEWA 上的花粉管生长模型中，平均花柱长度可以通过选择 “插入平均花柱长度” 来输入。另一种选择是插入花柱长度测量值，软件会计算平均值，此时选择 “计算平均花柱长度”。 步骤 4：
添加模型开始日期 / 时间和花柱长度后，你可以观察到估算的花粉管生长速率，还能看到第一次施药的预计日期，即花粉管生长长度达到平均花柱长度的 100% 时。 步骤 5：
设置第一次喷雾的时间
理想情况下，应在花粉管长度预计达到平均花柱长度的 100% 时进行喷雾。
在这个例子中，石硫合剂加喷雾油应在 4 月 14 日早上 6 点左右施用。
该模型未考虑施药时的环境条件。
从实际操作角度出发，尽量在花粉管生长长度达到平均花柱长度的 100 - 110% 时进行第一次喷雾。
步骤 6：
设置第二次喷雾的时间
第一次施药后，将施药日期和时间精确到小时添加到种植区信息中。
在花粉管生长速率相对于花柱长度达到 50 - 60% 时进行第二次施药。
如果你等到第二次施药时花粉管生长长度达到 100%，就存在疏花过晚的风险。在 100% 时施药，花粉管有机会生长到花柱的全长，这可能会降低疏花剂的效果。

模型的局限性和实际注意事项

该模式没有考虑到:

申请时间的天气情况
极化者活动
冻伤/冻伤

第一次使用

与模型一起工作,并在变薄季节前适应它。
在一个小街区试试这个模型。
一定要离开检查树。
花粉管生长模型 是在弗吉尼亚理工学院开发的。它是基于苹果花粉管的生长速率,这是根据经验得出的温度控制条件。在华盛顿、弗吉尼亚和纽约的果园进行了模型验证。

当想要的中心花开花的数量开始盛开(即花瓣不再覆盖生殖器官,从而允许交叉授粉)。开放的国王花开花的期望数量等于所需的作物负荷,并通过计算每棵树开放的国王花开花的数量或通过对果园中充分开花密度的视觉评估来决定。此时测量平均样式长度,并在模型中用作变量。

在果园内或果园附近记录的小时温度与花粉管生长速率方程一起计算累积花粉管的生长。当花粉管的长度与平均花柱长度相等时,就会产生化学减枝的应用。推测受精是在这个时候发生的。

假设花粉管必须生长整个平均花柱长度的花,达到充分开花后,应用花柱稀释剂,重新设置模型后,花柱减少应用。在花粉管生长到花柱的末端之前,会出现额外的花期变薄的应用,以防止额外的受精。申请在开花结束时停止。通常情况下,每年需要两种化学稀释应用。有时,第三次申请是必要的。

参考文献

Yoder, K.S., G.M. Peck, L.D. Combs, and R.E. Byers. 2013. Using a pollen tube growth model to improve bloom thinning for organic production. Acta Horticulturae 1001:207-214.
Peck, G.M., L.D. Combs, C. DeLong, and K.S. Yoder. 2016. Precision Apple Flower Thinning using Organically Approved Chemicals. Acta Horticulturae 1137:47-52.
Peck, G.M., C.N. DeLong, L. Combs, and K.S. Yoder. 2017. Managing Apple Crop Load and Diseases with Bloom Thinning Applications in an Organically Managed 'Honeycrisp'/'MM.111' Orchard. HortScience (523)-377–381.