Anjil Kumar, Anis Mirza*, Davinder, Bhupinder Singh,
Sudhir Pratap and Rupinder Singh

Department of Horticulture, School of Agriculture, Lovely Professional University, Phagwara – 144 401, Punjab, India.

DOI: https://dx.doi.org/10.22207/JPAM.11.2.64

 

Abstract

An experiment on effect of pruning, micronutrients and PGRs on the plant spread, pre-harvest fruit drop and quality of Kinnow Mandarin fruit was studied. The experiment was arranged into Randomised Block Design with 13 treatments and replicated thrice. Two foliar sprays at 15 days interval were carried out in the month of November on both plants (pruned and un-pruned plant). The results revealed that the combine application of pruning, zinc sulphate (250 ppm) and GA3 (50 ppm) showed better performance significantly increases the plant height, number of fruits and decreases the pre-harvest fruit drop, peel thickness, acidity of fruits. In case of combine applications of pruning, zinc sulphate (250 ppm) and kinetin (50 ppm) significantly increased spread, girth of plant and weight of the fruits and pruning with boron (250 ppm) and GA3 (50 ppm) increased the TSS, TSS/acid ratio and ascorbic acid.

Keywords: Kinnow  Mandarin,  Pruning,  Micronutrients,  PGRs.

Introduction

Citrus  fruits  hold  an  important  place  in  the  economy  of  our  country  and  this  fruit form  the  third  largest  fruit  industry.  This  fruit  are  an  excellent  source  of  ascorbic  acid  and  protects  from  the  scurvy  disease,  a  disease  commonly  associated  with inadequate  availability  of  vitamin  C  in  the  dietary  foods.  In  India  Kinnow  area  was 48182  hectares  with  1108618  tonnes  production  during  2014-15  reported  by  Ladaniya(2015). Kinnow  is  a  hybrid  variety  of  mandarin  which  is  cultivated  Rajasthan,  Haryana  and Himachal  Pradesh  States  with  Punjab  in  India.Kinnow  has  naturally  sympodial  growth  habit,  farming  an  outsized  bush  (eighteen – twenty  feet  tall)  if  neglect  of  pruning.  Pruning,  the  considered  removal  of  any vegetative  part  and  watery  branches,  may  be  a  very  important  culture  operation  for  the  mature  trees.  And  the  most  object  of  pruning  increased  the  plant  height,  spread, girth  and  provide  most  fruit  of  fine  quality  by  maintaining  a  balance  between vegetative  and  mature  wood.The  nutrition  constitutes  an  important  component  of  successful  and  healthy  citrus cultivation.  The  micronutrients  on  the  other  hand  though  are  needed  in  few  quantities which  is  very  helpful  in  plant  metabolism  activity.  The  severe  deficiency  of  Zn  and  B  in  the  orchards  of  citrus  has  been  noted  and  observed  that  Zn  &  B  is  more  helpful  for  prevent  of  fruit  drop  and  in  improving fruit  quality  of  citrus  (TSS,  Ascorbic  acid  etc.).  Another  main  problem  is  the  pre-harvest  fruit  drop  and  low  yield  and  for  controlling  the  problem  plant  growth regulators  can  be  used  to  control  the  excessive  fruit  drop.  Application  of  PGRs  including  GA3  and  Cytokinins  for  quality  fruit  production  is  well  documented  in mature  trees  of  Citrus.  The  auxins  and  gibberellins  are  also  used  for  management  of pre-harvest  drop  of  the  citrus  fruits  and  provides  excellent  quality  of  the  fruits.

 

MATERIALS ANDMETHODS

Experiment Site and Treatment:

The  field  experiment  was  conducted  during  the  years  2016-17  in  the  orchard  of Kinnow  located  at  Horticulture  Research  farm  of  Lovely  Professional  University, Phagwara  (Punjab).  To  study,  trees  were  selected  at  the  9  years  old,  productive, uniform  and  free  from  the  pests  and  diseases  with  6 × 6  square  meter  spacing.  And Kinnow  plant  was  divided  into  three  group  (pruned,  un-pruned  and  control).  Plants were  light  pruned  (20-25cm)  just  after  the  fruit  harvesting  (third  week  of  January). The  micronutrients  (zinc  sulphate,  boron  solution)  with  the  plant  growth  regulators (GA3,  NAA  and  kinetin)  were  sprayed  in  the  month  of  November  (twice)  in  pruned (six  treatments)  and  un-pruned  (six  treatments)  plants  separately.  And one  treatment was  kept  as  control.  Total  39  experimental  plants  were  elite  at  random  during  this trial  and  the  trial  was  set  go  into  the  randomized  block  design  with  factorial arrangement.  There  were  three  replication  with  a  unit  of  three  plants  in  each treatments.

 Treatment Details:

T1 – P1 + M1+ G1 (pruning + zinc + gibberelic acid)
T2 – P1 + M1 + G2 (pruning + zinc + naphthalene acetic acid)
T3 – P1 + M1 + G3 (pruning + zinc + kinetin)
T4 – P1 + M2 + G1 (pruning + boron + gibberelic acid)
T5 – P1 + M2 + G2 (pruning + boron+ naphthalene acetic acid)
T6 – P1 + M2 + G3 (pruning + boron + kinetin)
T7 – P2 + M1+ G1 (un-pruning + zinc + gibberilic acid)
T8 – P2 + M1 + G2 (un-pruning + zinc +naphthalene acetic acid)
T9 – P2 + M1 + G3 (un-pruning + zinc + kinetin)
T10 – P2 + M2 + G1 (un-pruning + boron + gibberelic acid)
T11 – P2 + M2 + G2 (un-pruning + boron + naphthalene acetic acid)
T12 – P2 + M2 + G3 (un-pruning + boron + kinetin)
T13— Control

 

 

OBSERVATIONS RECORDED

Vegetative Parameters Determination:

Vegetative  parameters  observation  viz.,  the  plant  height,  spread  and  girth were  recorded  from  the  experimental  plants.  For  this  purpose,  shoots  were  selected randomly  by  selecting  one  branch  in  each  direction  of  all  the  experimental  plants. Plant  height,  spread  and  girth  is  determined  with  the  help  of  measuring  tape.  In  case of  pruned  plant  all  the  observation  were  taken  viz.  before  pruning,  after  pruning  and after  harvesting  as  well  as  un-pruned  and  control  except  after  pruning.  And  number  of  fruit  at  maturity  counted  in  last  week  of  October  and  counted  at  harvesting  time (second  week  of  January)  of  fruits.  Both  were  most  helpful  for  the  determined  of  pre-harvest  fruits  drop.

Physical and Chemical Parameters Determination:

For  the  physical  and  chemical  parameters  determination nine  fruits  were  randomly  collected  from  all  sides  of  the  trees  under  treatments  and both  physical  characteristics  [fruit  weight  (gm.)  and  Peel  thickness (cm)]  and  chemical characteristics  [TSS  (%),  TSS/Acidity  ratio,  Acidity  (%)  and  Vitamin  C  (%)]  were determined  by  the  methods  described  by  AOAC.

 
Experimental design and statistical analysis:

The  data  was  analysed  by   RBD  design.  And (ANOVA)  was  calculated  by  theusing ofOPSTAT  software.

 

RESULTS  AND  DISCUSSION:

The  analysed  pooled  data  regarding  vegetative,  physical  and  chemical  parameters  are given  in  table-1  and  table-2.  And  all  parameter  data  was  founded  significant  except fruit  weight.

Table 1. Effect of pruning, micronutrients and PGRs on vegetative parameters in Kinnow Mandarin.

Treatments
Plant spread E-W(cm)
Plant spread N-S(cm)
Plant height(cm)
Plant girth(cm)
No. of fruits reach to maturity/ plant
Pre-harvest fruits drop (%)
No. of fruits at harvesting time/plant
T1(P1+M1+G1)
41.70
39.67
44.17
4.03
800.33
13.12
695.33
T2(P1+M1+G2)
42.50
39.10
42.40
3.90
703.33
12.68
614.00
T3(P1+M1+G3)
43.97
38.47
42.17
4.23
678.33
16.57
566.33
T4(P1+M2+G1)
38.33
36.00
40.63
3.53
723.00
15.62
610.00
T5(P1+M2+G2)
37.70
40.03
41.40
3.77
743.33
15.49
628.00
T6(P1+M2+G3)
39.50
35.97
39.83
3.60
727.00
19.31
585.66
T7(P2+M1+G1)
38.73
34.80
37.97
3.20
626.00
21.19
493.00
T8(P2+M1+G2)
39.30
35.03
37.53
2.87
659.00
21.87
515.00
T9(P2+M1+G3)
38.43
34.63
38.53
3.20
639.67
23.22
491.33
T10(P2+M2+G1)
37.40
35.67
33.40
3.37
564.67
23.45
431.67
T11(P2+M2+G2)
37.07
35.70
37.13
3.67
614.33
25.71
457.00
T12(P2+M2+G3)
37.60
35.67
33.03
3.07
574.00
31.91
391.00
T13(Control)
33.53
32.93
28.47
2.67
604.67
52.50
287.67
C.D.
1.51
0.92
0.64
0.35
59.75
4.59
57.98
SE(m)
0.51
0.31
0.22
0.12
20.35
1.56
19.75
SE(d)
0.72
0.44
0.30
0.17
28.78
2.21
27.92
C.V.
2.29
1.49
0.98
6.05
5.29
12.04
6.57

(T=Treatment, P1=Pruning, P2=Un-pruning, M1=Zinc, M2=Boron, G1=Gibberellic acid, G2=NAA, G3=Kinetin, E-W=East-West, N-S=North-South, C.D.=Critical Difference, SE(m)=Standard Error mean, SE(d)=Standard Error deviance, C.V.=Correlation of Variance)

 

Table 2. Effect of pruning, micronutrients & PRGs on physical and chemical parameters in Kinnow Mandarin.

Treatments
Fruit weight(gm.)
Peel thickness(cm)
TSS (%)
TSS Acid ratio
Total acidity (%)
Ascorbic acid(mg/100gm)
T1(P1+M1+G1)
206.85
0.34
12.07
17.05
0.71
32.50
T2(P1+M1+G2)
225.94
0.39
11.33
9.77
1.19
31.08
T3(P1+M1+G3)
258.02
0.41
10.40
8.49
1.24
30.86
T4(P1+M2+G1)
199.03
0.94
12.17
14.14
0.89
34.75
T5(P1+M2+G2)
182.90
0.33
11.73
6.48
1.71
29.42
T6(P1+M2+G3)
238.82
0.47
10.47
7.46
1.70
27.50
T7(P2+M1+G1)
246.66
0.34
10.27
11.18
0.93
31.92
T8(P2+M1+G2)
217.93
0.43
10.07
5.42
1.92
28.59
T9(P2+M1+G3)
208.03
0.43
10.33
7.99
1.29
30.58
T10(P2+M2+G1)
247.26
0.45
9.27
9.74
0.99
24.75
T11(P2+M2+G2)
243.07
0.50
10.47
7.49
1.43
33.25
T12(P2+M2+G3)
229.15
0.35
8.93
6.07
1.49
16.42
T13(Control)
171.03
0.43
9.13
8.78
1.05
17.50
C.D.
NS
0.11
1.27
3.23
0.51
7.61
SE(m)
19.05
0.04
0.43
1.10
0.17
2.59
SE(d)
26.93
0.05
0.61
1.55
0.24
3.66
C.V.
14.91
14.79
7.17
20.63
23.91
15.81

(T=Treatment, P1=Pruning, P2=Un-pruning, M1=Zinc, M2=Boron, G1=Gibberellic acid, G2=NAA, G3=Kinetin, C.D.=Critical Difference, SE(m)=Standard Error mean                       SE(d)=Standard Error deviance, C.V.=Correlation of Variance, NS=Non-Significant)

 

Plant Height: 

The  result  obtained  showed  the  maximum  increase  height  (44.17  cm)  from  the  T1 and  followed  by  the  T2  (42.40  cm).  And  minimum  increases  plant  height  (28.47  cm)  was  observed  in  T13.  The  micronutrients  especially  Zn  increases  the  growth  parameters  in  young  trees  of Washington  Navel  Oranges  has  been  observed  by  Dawood  et.  al  (2001).

Plant girth:

The  maximum  increases  girth (4.23  cm)  in  the  T3  and  minimum  increases  girth  (2.67  cm)  was  noted  in  T13.  These  results  are  in  line  with  that  of  Bisla  et. al  (1990)who  reported  that  the  pruned  trees  produce  maximum girth  than  compared  to  un-pruned  trees  in  ber.

Plant spread:

  plant  spread  divided  in  two  way viz.,  east-west  and  north-south  direction.  In  case  of  East-West  direction  the  maximum  increases  spread  (43.97  cm)  was  observed  in  T3  and  minimum  increases  spread  (33.53  cm)  in  the  T13. And  in  case  of  North-South  direction  the  maximum  increases  spread  (40.03  cm)  was  noted  in T5  and  minimum  (32.93  cm)  was  in  the  T13.

Number  of fruits reach to maturity/plant:

The  maximum  numbers  of  fruits (800.33)  were  noted  in  T1  (pruned)  and  minimum  numbers  of  fruits  (564.67)  were obtained  by  the  T10  (un-pruned)  at  the  time  of  reach  to  maturity.  So  results  are outcomes  that  pruning  is  more  helpful  for  the  increases  in  number  of  fruits  in  the plant.  These  findings  are  supported  bySingh  et.  al  (2004)  who  reported  that  trees,  which  have begun  to  decline  in  vigour,  size  and  yield  of  fruit  require  pruning  for  the  restore  their  condition.

Pre-harvest fruit drop (%):

The  maximum  pre-harvest  fruit  dropped  (52.50%)  were  observed  in  T13  and  minimum  dropped  of  fruits  (12.68%)  were  noted  in  T2.  NAA  checking  the  fruit drop  and  increase  the  fruit  size.  These  results  are  accordance  with  the  results  of  Choudhari  et.  al  (1982) in  sweet  orange.

Numberof fruits at harvesting time/plant:

The  maximum  number  of  fruits  (695.33)  per  plant  was obtained  by  the  T1  and  followed  by(628)  fruits  in  T5.  And  the  minimum  number  of (287.67)  fruits  per  plant  noted  in  the  T13  at  the  time  of  harvesting.  Zinc  is  very effective  in  stimulating  number  of  the  fruits  with  physical  and  chemical  characters  of fruits  rather  compare  to  the  control  has  been  founded  byKhafagy  et.  al  (2010).

Fruit weight:

The  maximum  weight  of  fruit  (258.02g)  was  noted  in  T3  and  followed  by  the  T10 (247.26g).  And  minimum  weight  of  fruit  (171.04g)  was  achieved  by  the  T13.  And  results  were  outcomes  that  the  combination  application  of  pruning,  zinc  and  kinetin  are  able  to  increased  fruit  weight.  These  outcomes  are  also  correlated  with  the findings  byAsadi  and  Akhlagi(2005).

Peel thickness:

The  minimum  thickness  (0.34cm)  was  obtained  by  the  T1  and maximum  (0.94cm)  in  the  T4.  And  results  were  noted  that  combine  application  of  the pruning,  zinc  and  GA3  is  most  effective  for  the  reduction  peel  thickness  of  the  fruits.

Total soluble solids:

The  maximum  T.S.S  (12.17%)  was  founded  in  T4  and  minimum  T.S.S.  (8.93%)  was observed  in  T12.  And  results  were  obtained  that  uses  the  combine  application  of pruning,  boron  and  GA3  are  able  to  extend  the  T.S.S.  of  fruits.  The  findings  of  Shinde  et.  al  (2008)  support  these  results,  where  he  noted  that  extend  of  the  T.S.S  contents  due  to  applying  of  GA3  50  mg/l  in  citrus  orchard.

T.S.S/Acid Ratio:

The  maximum TSS/acid  ratio  (17.05:1)  was  found  in  T1  and  minimum  ratio  (5.42:1)  was  noted  in  T8.  And  8.7:1  to  14.5:1  was  observed  by  Josan  et.  al  (1994)which  are  in  close  accordance  with  the findings  of  present  investigations.

Acidity:

The  maximum  acidity  (1.92%)  was  noted  in  the  T8  and  the  minimum  acidity  (0.71%)  was  noted  in  T1.  It  has  been  reported  from  0.8  to 1.7  percent  by  Sandhu   and  Randhawa(1994).

Ascorbic acid:

The  maximum  ascorbic  acid  (34.75mg/100gm.)  was  observed  in T4  and  followed  by  the  (33.25mg/100gm)  in  T11.  And  the  minimum  ascorbic  acid (16.42mg/100gm)  was  noted  in  T12.  And  the  foliar  spraying  of  Valencia  orange  trees with  Chelated  zinc  and  boron  significantly  increased  fruit  quality  in  comparison  to control  and  other  treatments  observed  by  Baghdady  et.  al  (2014).  The  production  of  auxin  (mainly  NAA) increases  vitamin  C  in  Kinnow  mandarin  fruits  as  reported  by  Nawaz  et.  al  (2008).

 

CONCLUSION

The  study  revealed  that  application  of  pruning  +  zinc  (250ppm)  +  GA3  (50ppm)  days showed  better  performance  in  plant  spread  and  number of fruit,  fruit weight,  TSS, acidity,  ascorbic acid  and  was  most  helpful  for  the  reduction  of  pre-harvest  drop  of Kinnow  fruit.

 

REFERENCES

  1. Asadi, K.  A.  andAkhlagi,  A.  N.  Effect  of  zinc  sulphate  on  yield  and quality  of  Citrus  inshiu.  Soil  Research  Journal,2005;21(1):  16-24.
  2. Bisla, S.  S.,  Dhiman,  B.  K.  andDaulta,  B.  S.  Effect  of  pruning  and  spacing on  vegetative  growth  of  ber  (ZizyphusmauritianaLamk).  Haryana  Journal  of Horticultural  Sciences,  1990;19(3-4):  256-62.
  3. Baghdady, G.  A.,  Abdelrazik,  A.  M.,  Abdrabboh,  G.  A.  and  Abo-Elghit,  A.  A.  Effect  of  foliar  application  of  GA3  and  Some  Nutrients  on  Yield  and  Fruit Quality  of  Valencia  Orange  Trees.  Nature  and  Science, 2014;12(4):  93-100.
  4. Choudhari, K.  G.,  Desai,  U.  T.,  Rane,  S.  D.  andPatil,  Y.  S.  Influence  of some  plant  growth  substances  in  reducing  the  fruit  drop  in  sweet  oranges.  J. Maharashtra  Agric.  Univ.,1982;7(2):  163-64.
  5. Dawood, S.  A.,  Meligy,  M.  S.  and  El-Hamady,  M.  M.  Influence  of  zinc sulphate  application  on  tree  leaf  and  fruit  characters  of  three  young  citrus  verities grown  on  slightly  alkaline  soil.  Ann.  Agri.Sci.Moshtohor,  2001;39:  433-47.
  6. Josan, J.  S.,  Monga,  P.  K.  andThatai,  S.  K.Influence  of  physiological maturity  of  the  tree  on  phytochemistry  of  Kinnow  fruits.  Punjab  Horti.  J.,1994;34(1-2): 22-26.
  7. Khafagy, S.  A.  A.,  Zaied,  N.  S.,  Nageib,  M.  M.,  Saleh,  M.  A.  andFouad,  A.  A. The  Beneficial  Effects  of  Yeast  and  Zinc  Sulphate  on  Yield  and  Fruit  Quality of  Navel  Orange  Trees.  J.  of  Agric.  Sci.  Res.,  2010;6(6):  635-38.
  8. Ladaniya, M.  S.  Citrus  Newsletter.  Central  CitrusResearch  Institute,  Nagpur, 2015;pp1-6.
  9. Nawaz, M.  A.,  Ahmad,  W.,  Ahmad,  S.  and  Khan,  M.  M.  Role  of  growth regulators  on  preharvest  fruit  drop,  yield  and  quality  in  Kinnow  mandarin.  Pak.  J. Bot.,  2008;40:  1971- 81.
  10. Sandhu, S.  S.  andRandhawa,  J.  S.  Physico-chemical  status  of  graded Kinnow  fruits.  Punjab  Hort.  J.,  1994;34(1-2):  10-15.
  11. Shinde, B.  B.,  Ingle,  H.  V.,  Dhawale,  D.  U.,  Hajare,  A.  R.  andDhobe,  S.  G.  Effect  of  plant  growth  regulators  on  size,  yield  and  quality  of  acid  lime.  J.  Soils  & Crops,2008;18 (1):  117-120.
  12. Singh, S.  S.,  Srivestera,  V.  S.  and  Singh,  P.Training/ pruning.  In:  Singh,  S. (ed.),  Advances  in  CitricultureKalyani  Publisher,  Karaataka,  India,  2004;  pp  206–219.