中心干不同分枝數量對‘Y-1’矮砧‘富士’生理特性的影響研究

蔡華成，王 騫，高敬東，李春燕，杜學梅，弓桂花，楊廷楨

（山西省農業科學院果樹研究所/果樹種質創制與利用山西省重點實驗室，太原030031）

0 引言

矮砧集約栽培是世界蘋果栽培發展的趨勢，這種栽培模式的核心技術之一就是樹體培養高紡錘形和下垂枝結果[1]。紡錘形與以往的疏散分層形、小冠分層形等樹形明顯的區別是無永久性的主枝，中心干著生若干個分枝，分枝上直接著生結果枝，便于更新管理[1-2]。研究表明[3-4]，不同的分枝數量會影響果園枝條量，進而影響蘋果生長發育和果實品質。留枝量過大，枝葉郁閉，大部分營養供給枝葉生長，影響果實產量及品質，留枝量過小，光能浪費，葉片凈光合速率下降，果實品質也降低。因此，在不同的砧穗組合模式下，確定適宜的留枝數量，就成為蘋果矮砧密植高產、穩產、優質的關鍵。‘Y-1’是山西省農業科學院果樹研究所自主選育的蘋果砧木新品種，具有矮化、早花早果、果實品質優異、抗逆性強等特點[5-6]。關于其樹形管理尚處在起步階段，本研究以‘Y-1’矮化中間砧嫁接‘富士’為試材，探討其高紡錘形模式下不同分枝數量對樹體營養生長和果實產量、品質的影響，旨在為這一砧穗組合提供標準化管理的理論依據，使其良砧良法配套，發揮矮砧栽培的集約高效。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

中心干不同分枝數量試驗在山西省農業科學院果樹研究所（海拔820 m，土壤pH 7.8，年平均溫度10.6℃，歷年最低氣溫-23℃，最高38.5℃，年降雨量400～600 mm，年日照時數2300 h，無霜期165～180天）進行，供試穗砧組合為‘長富2號’/‘Y-1’/八棱海棠，果園2010年栽植，2011—2012年按高紡錘樹形整形，3種分枝數量處理分別為30、35、40，2013年有部分產量，2014年開始大量結果。試驗園株行距1.5 m×4 m，行間自然生草、設立支架，管理一致。試驗采用隨機區組設計，選擇各處理‘Y-1’矮砧‘富士’蘋果樹各5株，單株小區，掛牌標記。

1.2 測定指標與方法

1.2.1 樹體生長量的測定 于2013—2016年連續4年秋季落葉后用塔尺測量各處理樹高、數顯游標卡尺測量中間砧和品種嫁接口往上10 cm處干徑、卷尺測量樹體冠徑（東西、南北方向取平均值），各處理樹外圍隨機選1年生枝條5個，測定其長度（用卷尺測量）和枝條中部粗度（用數顯游標卡尺測量），所有數據取平均值。

1.2.2 樹體冠層結構參數的測定 于2016年秋季葉幕形成時，用CI-110冠層分析儀對各處理的冠下、株間光合有效輻射、葉面積指數進行測定，重復5次。

1.2.3 樹體葉片生理指標測定 于2016年7月中旬，隨機選取每處理樹距地面1.2 m處分枝中部的1年生枝條從基部數第5或第6片功能葉，共10片葉，要求生長一致，無缺損和病蟲危害。數顯游標卡尺測定10片葉厚度，平均值表示單葉厚度，天平測量10片葉重量，換算為百葉重，葉綠素含量測定參照丙酮-乙醇提取比色法[7]進行。

1.2.4 樹體產量及果實品質測定 于2013—2016年連續4年10月下旬果實成熟時，統計各處理樹株產并換算成公頃產量，果實按國家標準[8]進行分級，優質果指條紅著色面積≥80%、橫徑75 mm以上的果實，并計算優果率[式(1)]，2016年各處理樹隨機選20個果實，天平測量單果重，數顯游標卡尺測量縱橫徑，果形指數以縱徑/橫徑表示，PAL-1數顯糖度儀測定可溶性固形物含量，GMK-835F蘋果酸度計測定可滴定酸含量，GY-1硬度計測定硬度，數據取平均值。

1.3 數據分析

所有數據用Excel 2007和DPS 7.05軟件進行處理和分析。

2 結果與分析

2.1 不同留枝量對‘Y-1’矮砧‘富士’樹體生長量的影響

通過不同年份的田間調查（表1）可知，‘Y-1’矮砧‘富士’樹高隨著留枝量的增多而增加，2016年，留枝量40的樹高為352 cm，顯著高于留枝量30的340 cm，其余階段不同留枝量對樹高的影響差異不顯著；隨著樹齡的增長，不同處理樹體干徑表現出與樹高相似的變化趨勢，雖然干徑逐漸增粗，但年增長率卻在逐年下降，留枝量30的樹體干徑增長率為26.51%、23.90%、11.68%，留枝量35的樹體干徑增長率為25.60%、14.63%、12.24%，留枝量40的樹體干徑增長率為18.96%、15.62%、12.00%，且不同處理對樹體干徑影響不明顯；不同處理對樹體冠徑的影響不顯著，在成齡樹階段（2016年），‘Y-1’矮砧‘富士’樹體冠徑基本控制在210 cm左右；幼樹期（2013年），留枝量40的新梢平均長度為48.04 cm，顯著高于留枝量35的35.88 cm，其余年份不同留枝量對新梢長度的影響不明顯；新梢粗度的變化表現為幼樹期（2013—2014年）高，成齡樹期（2015—2016年）低，2013年，留枝量40的新梢平均粗度最大，達6 mm，顯著高于留枝量30的4.76 mm，其余年份不同處理對新梢粗度的影響不顯著。

2.2 不同留枝量對‘Y-1’矮砧‘富士’樹體冠層結構參數的影響

由表2可知，不同留枝量對樹體冠層結構參數影響極為明顯，在樹冠下，留枝量35、40的光合間接輻射、光合直接輻射均極顯著高于留枝量30，但兩者之間差異不明顯，3種處理間葉面積指數差異極顯著，留枝量40的葉面積指數最大，達4.66；在株間，留枝量35、40的光合間接輻射值分別為0.66、0.67 μmol/(m2·s)，極顯著高于留枝量30的0.53 μmol/(m2·s)，留枝量40的光合直接輻射最大，達0.78 μmol/(m2·s)，且3種處理間差異極顯著，3種留枝量處理的株間葉面積指數分別為2.89、3.43、4.23，差異極顯著。

2.3 不同留枝量對‘Y-1’矮砧‘富士’樹體葉片生理特性的影響

不同留枝量處理對‘Y-1’矮砧‘富士’樹體葉片厚度、葉重、葉綠素含量影響差異極為顯著（表3），留枝量35的單葉厚度、單葉重、葉綠素a含量、總葉綠素含量均為最大，分別為 3.77 mm、0.85 g、2.18 mg/g、2.94 mg/g，且與其他2個處理差異極顯著，留枝量35、40的葉綠素b含量分別為0.76、0.73 mg/g，兩者差異不明顯，但極顯著高于留枝量30的0.62 mg/g，上述結果說明留枝量35的樹體葉片理化性質最佳，營養充足，可以制造更多光合產物。

2.4 不同留枝量對‘Y-1’矮砧‘富士’產量和品質的影響

表1 不同年份不同留枝量對‘Y-1’矮砧‘富士’樹體生長量的影響

表2 不同留枝量對‘Y-1’矮砧‘富士’樹體光合輻射和葉面積指數的影響

不同留枝量Y-1矮砧富士產量及優質果率統計見表4。在初結果期（2013—2014年），3種處理的產量差異極顯著，留枝量40的產量最高，分別為24750、50160 kg/hm2，在盛果期（2015—2016年），雖然隨著留枝量的增多樹體產量增加，但3種處理的差異不明顯，產量維持在75000 kg/hm2左右。3種留枝量處理的優質果率在結果初期維持在72%左右，差異不顯著，但隨著時間的推移，留枝量40的優質果率明顯降低，2016年僅為62.8%，顯著低于其余2個處理，這可能與樹體留枝量增多，枝葉交叉，發生輕微郁閉有關。留枝量35的優質果率在不同時期均最高，表明其枝葉層次合理，光照條件好。

表3 不同留枝量對‘Y-1’矮砧‘富士’樹體葉片生理特性的影響

不同留枝量對‘Y-1’矮砧‘富士’品質影響如表5所示。留枝量35的果實單果重最大，為263.33 g，顯著高于其余2個處理，極顯著高于留枝量30的果實，不同留枝量對果形指數的影響無明顯差異，但3種處理間可溶性固形物含量存在極顯著差異，留枝量35的果實可溶性固形物含量最高，達17.1%，酸含量最低，為0.32%，極顯著低于其余2個處理，留枝量35的果實硬度最大，為9.34 kg/cm2，與留枝量40無顯著差異，但顯著大于留枝量30的果實硬度。

3 結論與討論

蘋果留枝量受接穗、砧木、樹形、管理等[9-10]因素影響較大，留枝量過多或過少，都會打破樹體營養生長和生殖生長的平衡，進而影響樹勢、果實產量和品質。本試驗中，‘Y-1’矮砧‘富士’的樹高、干徑均隨著留枝量的增多而增加，這可能是留枝量多營養充足，根系可以吸收較多水分和礦質營養造成的[11]，但不同處理間差異不明顯，這與劉丹花[12]的研究結果相同，說明留枝量不是樹體生長勢的影響因素，砧木和接穗的本身特性才是其決定因素。不同留枝量對蘋果樹體最直接的影響就是改變樹冠光層結構參數[13-14]，進而影響葉片理化性質，從而達到改善蘋果樹體光合作用，獲得較多經濟產量的目的。李娜等[15]研究表明，高紡錘形光截獲能力較高，因而果實產量及品質也較高。厲恩茂等[16]研究蘋果6種樹形的光合特性表明，小冠樹形的光照水平及光能利用情況、比葉重、光合色素明顯優于大冠樹形。楊婷斐[4]通過蘋果不同冬剪量處理發現，留枝量為82.5萬條/hm2時，樹體光合能力較強、葉綠素含量較高、葉面積指數適宜，對樹體生長有利。本試驗中，‘Y-1’矮砧‘富士’中心干留枝量35時，光合有效輻射最大，葉面積指數在最適范圍3～4[17-18]，同時，葉片厚度增加，葉綠素含量最高，說明在此留枝量處理下，樹體枝葉層次結構合理，光利用效率高[19]，葉片光合能力強，有機營養充足，有利于樹體的營養生長[20]。

表4 不同留枝量對‘Y-1’矮砧‘富士’產量的影響

表5 不同留枝量對‘Y-1’矮砧‘富士’品質的影響

對蘋果樹體所做的一切措施，最終都要歸結到果實產量和品質，這是衡量該措施是否有效的唯一標準。果園品種、栽培模式、樹形選擇不同，留枝量有所區別，Kaith等[21]研究表明，‘紅星’蘋果樹體生長隨修剪程度增加而增加，但產量卻隨之下降，張文和等[22]研究認為小冠開心形蘋果樹冬剪后留枝量在75萬～90萬/hm2左右，產量可以達到52500 kg/hm2；李丙智等[23]的研究則認為，矮化‘富士’蘋果留枝量維持在120萬～150萬條/hm2，果園產量最高，且果實的著色和品質最佳。研究[24]表明，在一定修剪范圍內，蘋果產量逐漸升高，且果實可溶性固形物、花青苷和抗壞血酸含量均升高，可滴定酸含量降低，修剪量過低或過高均降低蘋果產量和品質。本試驗也得到了相同的研究結果，在‘Y-1’矮砧‘富士’結果初期，留枝量與產量成正比，但隨著樹齡的增長，產量增長趨勢不明顯，優果率反而下降，留枝量多的樹體果實果形指數、可溶性固形物含量、硬度等品質指標均降低，說明樹體存在最適留枝量，留枝量過少或過多，都會影響產量和品質[25]。

對蘋果樹形和修剪的探索，最終目的是平衡生長和結果的矛盾，達到高產、優質的目標，自矮砧密植日益成為蘋果栽培模式發展的必然趨勢以來[26]，越來越多的研究[3,15-16,27]表明，高紡錘形是其利用光能的高效樹形，但前人研究主要集中于喬砧和國外引進的矮砧[28-30]，對自有矮砧研究甚少，筆者以自育蘋果矮化砧木‘Y-1’嫁接‘富士’為試材，探討其高紡錘樹形不同留枝量對樹體生長和果實產量品質的影響，對充實園藝植物栽培理論，使‘本土化’砧木與優良品種達到良砧良法配套，具有一定的實踐指導意義。當然，本試驗只是在特定區域得到的結果，且高效樹形也在不斷完善中，為能發揮自有砧木的優勢，‘Y-1’嫁接‘富士’在不同生態條件的區試，以及‘Y-1’嫁接不同品種最優樹形、留枝量比較試驗等將是今后的研究重點。

綜上所述，‘Y-1’矮砧‘富士’在高紡錘形模式下，中心干留35個分枝時，光能截獲能力較強、葉面積指數適宜、產量較高、優質果比例高、果實品質最佳，是生產上宜采取的留枝數量。