張 琦,陳 俊,楊夢宇,袁振楊
(1.塔里木大學植物科學學院南疆特色果樹高效優質栽培與深加工技術國家地方聯合工程實驗室,新疆阿拉爾 843300;2.塔里木大學兵團塔里木盆地生物資源保護利用重點實驗室,新疆阿拉爾 843300)
【研究意義】蘋果(MalusdomesticaBorkh.)屬薔薇科(Rosaceae),蘋果屬(MalusMill.)植物[1-2]。富士蘋果(Fuji apple)是以國光為母本元帥為父本進行雜交,選育出的蘋果優良品種,具有晚熟、質優、味美、耐貯等優點,而紅富士是從普通富士的芽(枝)變中選育出的著色系富士,長富2號因其著色較好已成為紅富士蘋果的主栽品種。果樹生產常采用拉枝、摘心、扭梢、環割(剝)、噴施PBO、多效唑等技術措施促進果樹的花芽形成和坐果[3-6],其中拉枝、環割(剝)在梨[7-8]、蘋果[9-10]、柑橘[11-12]等生產中應用廣泛。【前人研究進展】張愛君等[13]、孫益林等[10]認為蘋果進行環剝,能有效控制樹體的營養生長,提高開花株率和單株產量。李長亮[14]、王振磊[15]、韓明玉等[16]研究了拉枝對蘋果生長生理特性、果實品質影響,認為拉枝能夠解決蘋果成花困難的問題。【本研究切入點】富士蘋果受生長結果習性的影響幼樹不易成花坐果,而干旱荒漠區惡劣的環境條件又加劇了這一現象,在干旱荒漠區逐步發展蘋果,富士蘋果的生長結果習性及惡劣的環境條件嚴重影響了富士蘋果幼樹的成花坐果。研究拉枝、環割(剝)對干旱荒漠區富士蘋果成花坐果的影響。【擬解決的關鍵問題】以干旱荒漠區富士蘋果為試材,研究促進富士蘋果幼樹成花結果的方法,為干旱荒漠區富士蘋果促花促果技術的推廣提供依據。
試驗地位于新疆和田第十四師皮山農場7連2號地蘋果園內,皮山農場(E77°47′39″,N37°13′35″)地處昆侖山北,塔克拉瑪干大沙漠南緣,屬于大陸性暖溫帶干旱荒漠氣候區。農場地勢南高北低,平均坡度1.437‰,海拔1 250~1 350 m,年平均氣溫11.9℃,極端最高氣溫41.0℃,極端最低氣溫-22.9℃,日照時數2 466.8 h,≥10℃的積溫4 303.1℃,無霜期205 d,降水量49.4 mm,蒸發量2 412.9 mm,沙塵日數200 d以上。
材料為蘋果品種長富2號,4年生植株,喬化栽培,砧木為八棱海棠,小冠疏層形,南北行向,株行距1.5 m×4 m,全園采用樹下滴灌。該園為新開墾沙荒地,土壤貧瘠保水性差,0~60 cm土層土壤有機質含量為2.90 g/kg,全氮含量為0.12 g/kg,全磷含量為0.13 g/kg,全鉀含量為2.22 g/kg,速效氮含量為23.45 mg/kg,速效磷含量為7.23 mg/kg,速效鉀含量為159.01 mg/kg,pH為7.55。
1.2.1 試驗設計
2018年5月15日開始拉枝、環割(剝)處理,分別采取3個處理,對照(CK);處理1:拉枝+主枝環剝;處理2:拉枝+主枝環割+主干環割,且處理1與處理2互不重疊。拉枝:主枝開張角度80~90°,其余枝110°。主干與主枝環割:在主干或主枝基部20 cm處環割兩道,主枝環剝:在主枝基部20 cm處環剝寬度3~4 mm一圈。每個處理100棵樹。
2019年3月9日(萌芽前),調查富士蘋果樹高、冠徑、干周以及主枝延長枝和中心延長枝的長度和粗度;同時調查單株1年生枝量及枝類比例(短枝<5 cm,5 cm<中枝<15 cm,長枝>15 cm)。3月28日(花芽萌芽期),調查單株成花率與花芽量、主枝成花率與花芽量以及長、中、短枝成花率與花芽量。5月2日(坐果期)調查單株花序坐果率、主枝花序坐果率以及長、中、短枝的花序坐果率;同時調查樹體中部外圍新梢第5位葉的葉長、葉寬、葉面積、葉片厚度(10片葉重疊厚度)。
1.2.2 指標測定1.2.2.1 葉綠素
5月2日各處理隨機選取樹體中部外圍新梢中部成熟葉30片,用葉綠素測定儀(TYS-A,上海滬粵明科學儀器有限公司)測定葉綠素SPAD值。
1.2.2.2 比葉重
5月2日,各處理隨機選取樹體中部外圍新梢中部成熟葉各30片放入有冰袋的恒溫箱中帶回實驗室。各處理隨機選取其中5片葉重疊用直徑8 mm的打孔器避開主葉脈打孔,隨機打4個孔,將葉圓片裝入牛皮紙袋中,在80℃烘箱(DHG-9245A,上海右一儀器有限公司)中烘干48 h,用萬分之一電子天平(GL124-1SCN,深圳市盛美儀器有限公司)稱重。比葉重計算公式如下:
比葉重[17](mg/cm2)=葉圓片干重/葉圓面積。
實驗數據采用Microft Excel 2010錄入和制表,用dps7.05軟件方差分析。
研究表明,不同處理對富士蘋果幼樹樹體結構有較大影響,各處理與對照間存在顯著性差異,拉枝+主干、主枝環割和拉枝+主枝環剝處理的樹高顯著低于對照,干周、冠徑顯著小于對照,處理1、處理2可以控制樹冠大小。拉枝+主枝環剝和拉枝+主干、主枝環割處理的中心干和主枝延長枝長度顯著低于對照,處理1、處理2能夠抑制新梢生長。處理2的樹高、干周、冠徑及中心干和主枝延長枝長度均顯著低于處理1,處理2的控冠效果更好,抑制新梢生長作用更強。表1

表1 不同處理下富士蘋果樹體結構變化Table 1 Effects of different treatments on the structure of Fuji apple tree
研究表明,不同處理對富士蘋果幼樹1年生枝的枝量有較大影響,各處理與對照間存在顯著性差異,拉枝+主枝環剝與拉枝+主枝、主干環割處理的1年生長、中、短枝數量顯著高于對照,處理1、處理2可促進發枝。拉枝+主枝環剝與拉枝+主枝、主干環割處理的短枝比例明顯高于對照,中、長枝比例明顯低于對照,處理1、處理2可促生短枝,降低中、長枝比例。處理2的1年生長、中、短枝數量顯著高于處理1,中、短枝比例明顯高于處理1,而長枝比例明顯低于處理1,處理2的發枝效果更好,且更利于短枝的形成。表2

表2 不同處理下富士蘋果一年生枝枝類組成變化Table 2 Effects of different treatments on the composition of annual branches of Fuji apple
研究表明,不同處理對富士蘋果幼樹單株的成花坐果有較大影響,各處理與對照間存在顯著性差異,拉枝+主枝環剝和拉枝+主枝、主干環割處理的單株花芽量和單株坐果花序數顯著大于對照,單株成花率和單株花序坐果率明顯高于對照,處理1、處理2可促進單株成花坐果。處理2的單株花芽量和單株坐果花序數顯著大于處理1,單株成花率和單株花序坐果率明顯高于處理1,處理2對富士蘋果幼樹單株的成花坐果影響更大。表3

表3 不同處理下富士蘋果單株成花坐果變化Table 3 Effects of different treatments on flowering and fruit setting of Fuji apple
研究表明,不同處理對富士蘋果幼樹主枝的成花坐果有較大影響,各處理與對照間存在顯著性差異,拉枝+主枝環剝和拉枝+主枝、主干環割處理的主枝花芽量、主枝坐果花序數顯著大于對照,主枝成花率與主枝花序坐果率明顯高于對照,處理1、處理2可促進主枝成花坐果。其中處理2的主枝花芽量、主枝坐果花序數顯著大于處理1,主枝成花率與主枝花序坐果率明顯高于處理1,處理2對富士蘋果幼樹主枝的促花效果更好。表4

表4 不同處理下富士蘋果主枝成花坐果變化Table 4 Effects of different treatments on flowering and fruit setting of Fuji apple main branch
研究表明,不同處理對富士蘋果幼樹長、中、短枝的成花坐果有較大影響,拉枝+主枝環剝和拉枝+主枝、主干環割處理的長、中、短枝成花率與坐果率均明顯高于對照,處理1、處理2可促進富士蘋果幼樹長、中、短枝成花坐果。其中處理2的長、中、短枝成花率與坐果率均明顯高于處理1,處理2更利于富士蘋果幼樹長、中、短枝的成花坐果。表5

表5 不同處理下富士蘋果枝類成花坐果變化Table 5 Effects of different treatments on flowering and fruit setting of Fuji apple branches
研究表明,不同處理對富士蘋果幼樹新梢葉片質量有較大影響,各處理與對照間存在顯著性差異,拉枝+主枝環剝和拉枝+主干、主枝環割處理的葉長、葉寬、葉面積、葉片厚度顯著小于對照,葉綠素含量顯著低于對照,處理1、處理2可抑制新梢葉片的生長和葉綠素的合成。處理2的葉長、葉寬、葉面積顯著小于處理1,處理2對富士蘋果幼樹新梢葉片生長與葉綠素合成的抑制作用更強。表6

表6 不同處理下富士蘋果新梢葉片質量變化Table 6 Effects of different treatments on the quality of new apple leaves of Fuji apple
拉枝、環割(環剝)對蘋果[16]、梨[8]、柑橘[18]等果樹的樹形培養、開花結果及調控生殖生長與營養生長等密切相關。研究表明,拉枝+主枝環剝與拉枝+主枝、主干環割處理可控制富士蘋果幼樹樹冠大小,抑制新梢生長,增加枝量,促生短枝,降低中、長枝比例,與張愛君等[13]研究結果一致,但與李敏等[19]研究結果間存在差異。李敏等[19]研究認為,拉枝能促進‘富士’蘋果中心延長枝的伸長生長,增加側枝數量,抑制側枝伸長生長,但對中心延長枝的加粗生長影響不明顯。其中拉枝可促進中心延長枝的伸長生長與研究結果相悖,究其原因可能是研究的拉枝方式與其不同所致,李敏等[19]僅對蘋果幼樹的側枝進行了拉枝,研究還對側枝上的2次枝等進行了拉枝處理,此外還可能與生長環境、品種、樹齡、肥水管理等有關。
拉枝、環割(環剝)對蘋果成花坐果的影響主要表現在成花率、花芽量、坐果率、果實品質等方面。研究表明,拉枝+主枝環剝和拉枝+主枝、主干環割可增加富士蘋果幼樹單株、主枝以及長、中、短枝的花芽量、成花率、坐果率,與汶學斌等[9]、張伯虎等[20]、李昌懷等[21]的研究結果一致。研究中富士蘋果幼樹的成花率、坐果率普遍偏低,可能與富士蘋果的生長結果習性和果園土壤貧瘠、含水量低有關。富士蘋果幼樹受生長結果習性的影響不易成花坐果,而果園惡劣的土壤環境對富士蘋果幼樹的成花坐果又形成了更大的阻礙,可能是富士蘋果幼樹成花坐果較低的根本原因。
拉枝、環割(環剝)對蘋果葉片的影響主要表現在葉片性狀和葉綠素含量上。研究表明,拉枝+主枝環剝和拉枝+主枝、主干環割處理可減小富士蘋果幼樹新梢葉片的葉面積、葉片厚度及葉綠素SPAD值,這與孫益林等[10]對蘋果幼樹環割、環剝的研究結果基本一致,但與王振磊等[15]對富士蘋果拉枝的研究結果不一致,王振磊等[15]認為,蘋果葉片的葉面積、葉片厚度、葉綠素含量均隨拉枝角度的增大而呈現出先增后減的趨勢,這可能是由于研究對富士蘋果幼樹的拉枝角度較大所致,此外還可能是拉枝與環割共同作用的結果。
研究對4年生的富士幼樹進行了拉枝、環割(環剝)處理,發現富士幼樹的成花率、坐果率明顯增加。但3年生的富士幼樹枝量相對較少,該樹齡幼樹以拉枝培養樹形為主,樹勢較旺的幼樹可進行輕微環割(環剝),此時拉枝、環割(環剝)的促花促果效果比4年生富士幼樹略差。而5年生富士蘋果的樹齡相對較大,已錯過富士幼樹拉枝、環割(環剝)促花促果的最佳樹齡,由于一直未進行拉枝、環割(環剝)處理,樹體的營養生長過旺,總枝量雖多,但結果枝仍然較少,此時進行拉枝、環割(環剝)的促花促果效果均比3、4年生富士幼樹差。但如果對3年生的富士幼樹逐年進行拉枝、環割(環剝)處理,其促花促果效果優于單一年份處理。
干旱荒漠區富士蘋果4年生幼樹通過拉枝+主枝環剝與拉枝+主干、主枝環割的方式促花促果,以上二者均可控制樹冠大小,抑制新梢生長,增加枝量,促生短枝,增加成花坐果,抑制新梢葉片生長與葉綠素的合成,其中拉枝+主枝、主干環割處理的促花促果效果更好。蘋果的拉枝、環割(環剝)促花促果技術適合在干旱荒漠區推廣使用。