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在美国,空心病致西瓜销售受阻使西瓜种植户遭受经济损失。为了找到空心病的病因及治疗方法,美国特拉华大学的Gordon Johnson教授完成了一项2014改进的授粉间距研究,结果显示增加花粉源的距离会增加空心病的发病率并且使果肉密度降低。Johnson教授,合作推广果蔬的专家、植物和土壤科学系(PLSC)助理教授,特拉华大学农业和自然资源学院研究生Donald Seifrit助教。
很难预测空心病什么时候会发生,这对于种植户来说是很令人失望的。Johnson解释说,不像其他的疾病可以找到致病的真菌、细菌或线虫等,空心病不是由这些致病微生物导致的。它就好像发生就发生了,不发生就不发生了一样。种植户使用杀虫剂及施肥都不能治疗空心病,因此他们不能预防此病提高产量。
授粉研究
为了寻找空心病治疗方案,Johnson教授与西瓜研究者探讨此病可能与授粉有关。在2010年,Johnson教授进行了一项研究,将西瓜的传粉量化,以研究授粉是否对空心病有影响。Johnson教授说:“我们设计的实验是,将西瓜和花粉源之间的距离设的长短不一。”因为无籽西瓜的市场占有量在不断增大,所以Johnson教授所进行的实验主要是在无籽西瓜上进行的(有籽西瓜也会发生空心病。)。
研究生Donald Seifrit和Gordon Johnson教授。
无籽西瓜的产生是一个有点复杂的系统,因为需要用授粉株(有籽型)植株结出无籽果实。一般情况下,种植户以1:3的比例种植产花粉的有籽西瓜和不产花粉的无籽西瓜。Johnson说:“必须使花粉从授粉植株传递给无籽西瓜才能坐果。实验中,我们使有籽植株与无籽植株之间保持不同的距离,结果发现距离越远空心病发病率越高。”
初次实验后,Johnson进行了重复试验,继续将授粉源设在不同距离的位置上。“结果每次将距离加大,空心病的发病率都会随之升高。”Johnson说。Johnson还发现,西瓜的果肉密度对空心病也有影响。“将果肉密度高的品种与果肉密度低的品种比较,果肉密度低的品种空心病发病率更高,尤其是将授粉源放的比较远的时候更明显。”Johnson说。
为了进一步弄清果肉密度对空心病西瓜有什么作用,Johnson还在观察西瓜产生的最初细胞数的问题。Johnson说,时间还有天气状况对空心病西瓜也有影响。不良天气状况会导致空心病的发生,尤其是在西瓜小的时候。因为当寒冷的夜晚或暴风雨天气的时候,尤其是寒冷的夜晚,早开的花受影响最大。尽管因为种植户提供了充足的花粉所以今年很少出现空心病,但是如果种植户没有这些授粉植株,或者花粉量不足时,问题还会出现。
商业应用
一片有空心病的西瓜。
通过空心病与花粉(市场有售)量之间的关系,Johnson能够为种植户提供什么因素有利于空心病的治疗的建议。他指出三个影响空心病常见的因素:
第一,种植户的授粉植株提供的雄性花朵不能产生足够的花粉。
第二,蜜蜂传粉时,没有将花粉充分的传给无籽植株。
第三,产生的花粉是否有效。
Johnson教授于佛罗里达州、乔治亚洲、印第安纳州、德玛瓦半岛等美国主要的西瓜种植区域都曾说:“当我跟种植户交流的时候,我会将这个过程分为三个部分:花粉的产生,花粉的活性,花粉的传播,并且告诉种植户在种植管理的过程中各个部分应该怎么做。我在会议上发言或者对种植户都说过,我的一个同事能够重现去年我们所做的实验。当别人重复试验并且能够得到类似结果时,这就说明这个现象确实是存在的。”
这一研究已经推荐给了超过400个西瓜种植户他们种植了超过20,000英亩的西瓜,参与调查的7个州的91%的种植户对推荐信息接受良好,他们将根据研究和推荐改变种植操作。
Johnson说,这个研究的一个非常有趣的方面是,这不是我们研究的主要方面而是一个旁支项目。这说明,在你所做的事情中,必须要仔细观察,当发现问题的时候不要害怕进行旁支项目的研究,因为很多时候这些项目会变的非常重要。我与学院里的同事交流,他们总是有很多不同的事情在做,甚至是没有得到政府资助的。他们在试验不同的东西,因为你永远不知道发现会从哪里冒出来。