不同樹形對早金酥梨光合特性、樹體生長及果實品質(zhì)的影響

姜曉艷， 李俊才， 王家珍， 沙守峰， 蔡忠民， 李宏軍

(遼寧省果樹科學研究所，遼寧營口 115009)

梨是我國種植范圍最廣的果樹之一，在當前農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)能普遍過剩的大環(huán)境下，我國梨生產(chǎn)已步入高質(zhì)量發(fā)展的時代，栽培模式與生產(chǎn)技術(shù)不斷創(chuàng)新，生產(chǎn)方式從勞動密集型逐步向機械化、輕簡化、標準化和現(xiàn)代化邁進。梨樹的高光效新樹形有圓柱形、倒傘形、Y字形、水平棚架形等已成為研究與推廣的主流，逐漸形成了新的栽培模式，梨果品質(zhì)和經(jīng)濟效益顯著提升。在以往研究中，蔚露等研究發(fā)現(xiàn)不同栽培區(qū)域因環(huán)境因子的差異導致相近樹形對光能截獲與光合作用效率不同。本研究為進一步探究不同樹形對梨樹光合特性和果實品質(zhì)的影響，以遼寧省果樹科學研究所選育的早熟梨新品種早金酥為試材，該品種具有果實發(fā)育期短，肉質(zhì)酥脆、味甜、汁多，貨架期長，早產(chǎn)、豐產(chǎn)易管理等優(yōu)點，目前已在遼寧等地廣泛種植。筆者所在課題組通過設(shè)計培育不同樹形，對比分析樹形對光合參數(shù)、產(chǎn)量、果實品質(zhì)等的影響，旨在提出對生產(chǎn)有指導意義的適宜冠形結(jié)構(gòu)，為早金酥梨優(yōu)質(zhì)高效生產(chǎn)及省力化栽培提供理論依據(jù)和實踐指導。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況與供試材料

試驗在遼寧省果樹科學研究所梨試驗區(qū)進行，土壤pH值5.74，有機質(zhì)含量1.5%，土壤容重 1.56 g/cm，全氮含量0.102%，有效磷含量 52.7 mg/kg，有效鉀含量107 mg/kg，交換鈣含量 2 653 mg/kg，交換鎂含量376 mg/kg，有效硼含量 0.442 mg/kg。

試驗樹于2011年采用單干大苗定植，苗木高度1.2～1.5 m，南北行向。設(shè)V字形0.5 m×4.0 m、V字形0.75 m×4.00 m、圓柱形1.0 m×4.0 m、圓柱形1.5 m×4.0 m、Y字形1.0 m×4.0 m、Y字形1.5 m×4.0 m、紡錘形2.5 m×4.0 m和水平棚架形2.5 m×4.0 m，總計8個處理。2019年調(diào)查，調(diào)查時3株為一個小區(qū)，重復3次。

1.2 試驗方法

1.2.1 果實品質(zhì)指標測定 8月上旬果實成熟后，選樹冠中部外側(cè)4個方位，每個方位采果實5個，每個小區(qū)混成一個樣品，采集的果實裝入干凈、有透氣孔的塑料袋，帶回室內(nèi)測定果實品質(zhì)。用1/1000電子天平稱量單果質(zhì)量；用 GY-1型果實硬度計測定果實硬度；用PAL-1型手持折光儀測定果實可溶性固形物含量；用酸堿滴定法測定果實可滴定酸含量；采用斐林試劑法測定可溶性糖含量。

1.2.2 光合作用參數(shù)及葉綠素含量測定 于8月上旬，在天氣晴好條件下，09：00—11：00選取試驗樹東南方向、外圍枝條成熟葉片，用美國LI-COR公司的LI-6400P 型便攜式光合儀測定葉片凈光合速率()、氣孔導度()、胞間二氧化碳濃度()和蒸騰速率()；采用SPAD葉綠素測定儀測定葉片葉綠素相對含量。

1.2.3 樹體產(chǎn)量及生長量測定 單株及單位面積產(chǎn)量測定結(jié)合果實采收進行；使用米尺測定5種樹形的樹高、冠幅、主干粗度等。在樹體完全落葉后測定生長量，干截面積由測量距地面20 cm處主干直徑計算后獲得，樹高為樹體頂端距地面的距離，行間冠徑為樹冠垂直投影東西長度。

1.3 數(shù)據(jù)處理與分析

試驗數(shù)據(jù)應(yīng)用Excel 2016整理，使用DPS數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)進行方差分析，采用Duncan’s新復極差測驗法進行多重比較。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同樹形對光合參數(shù)及葉綠素含量的影響

光合參數(shù)和葉片葉綠素含量反映樹體吸收利用光能及光合作用積累碳水化合物的能力。從表1可見，不同樹形對光合參數(shù)影響較大，同一樹形不同栽植密度對光合參數(shù)影響較小。樹形對凈光合速率影響較大，最高值為18.79 μmol/(m·s)，最低值為15.28 μmol/(m·s)；V字形和圓柱形差異不顯著，V字形(0.75 m×0.40 m)和圓柱形顯著高于其他3種樹形，紡錘形最小。同一樹形栽培密度對凈光合速率影響較小，差異不顯著。氣孔導度由大到小的順序依次為紡錘形、V字形和水平棚架形、圓柱形、Y字形，不同樹形間存在顯著差異。胞間CO濃度規(guī)律性不強，最高為紡錘形，顯著高于其他樹形，其次為水平棚架形、V字形(0.5 m×4.0 m)、圓柱形和Y字形，最小為V字形(0.75 m×4.00 m)。蒸騰速率V字形和水平棚架形顯著高于其他樹形，其次為圓柱形和Y字形(1.5 m×4.0 m)。葉片葉綠素含量V字形、圓柱形(1.5 m×4.0 m)、紡錘形顯著高于Y字形(1.0 m×4.0 m)和水平棚架形。

表1 不同樹形對光合參數(shù)及葉綠素含量的影響

由表2可見，光合參數(shù)及葉片葉綠素含量受樹形影響較大。凈光合速率變異系數(shù)()紡錘形最大，其次為Y字形，V字形、圓柱形、水平棚架形較小，最大值與最小值間相差0.96倍。氣孔導度、胞間CO濃度、蒸騰速率、葉綠素含量變異系數(shù)變化趨勢與凈光合速率基本相似，極值間分別相差1.47倍、0.87倍、0.60倍和0.79倍。說明樹形影響了葉片的光合功能，V字形、圓柱形、水平棚架形樹體葉片間光合能力變化較小，相對一致；Y字形和紡錘形樹體葉片間光合能力差異較大。

表2 不同樹形對葉片光合參數(shù)和葉綠素相對含量變異系數(shù)的影響

2.2 不同樹形對樹體生長與結(jié)果的影響

樹形影響樹體的生長發(fā)育及產(chǎn)量的形成(表3)。相同品種和砧木，在不同的整形修剪技術(shù)管理下，形成不同的樹形。干截面積水平棚架形、Y字形、紡錘形較大，顯著高于V字形和圓柱形，極值間相差62.4 cm。樹高紡錘形最大，顯著高于其他4種樹形，其次為圓柱形、V字形和Y字形，5種樹形中水平棚架形樹高最小，僅為2.52 m。行間冠徑紡錘形、水平棚架形最大，分別為3.69 m和3.55 m，V字形最小，僅為1.62 m和1.65 m；最大單果質(zhì)量和平均單果質(zhì)量變化趨勢相似，從大到小依次為紡錘形>Y字形>圓柱形>V字形>水平棚架形，最大單果質(zhì)量相差104.3 g，平均單果質(zhì)量相差15.2 g；說明樹形間果個整齊度存在明顯差異，變化趨勢與最大單果質(zhì)量變化趨勢正好相反。栽植密度越大，株產(chǎn)越低，單位面積產(chǎn)量越高，差異明顯；相同栽植密度，單位面積產(chǎn)量圓柱形顯著高于Y字形。

表3 不同樹形對樹體生長與結(jié)果的影響

2.3 不同樹形對果實品質(zhì)的影響

由表4可見，樹形對果實硬度無顯著影響，對糖酸含量影響較大。可溶性固形物和總糖含量均是水平棚架形、V字形、圓柱形較大，顯著高于紡錘形和Y字形，極值間分別相差2.12和1.445。可滴定酸含量變化樹形間無明顯規(guī)律，最高為水平棚架形和Y字形(1.5 m×4.0 m)，最小為V字形(0.5 m×4.0 m)，相差0.091。固酸比是影響口感的重要指標，根據(jù)筆者所在課題組多年品評結(jié)果，33.0～42.0之間口感較好，V字形、圓柱形、紡錘形、水平棚架形均在此范圍之內(nèi)，Y字形2種栽植密度的固酸比分別是31.6和28.5，口感略差。

表4 不同樹形對果實品質(zhì)的影響

3 討論與結(jié)論

3.1 冠層結(jié)構(gòu)對光合參數(shù)的影響

植物光合速率的高低，與葉片本身的性質(zhì)及葉片所接受到的太陽輻射有著密切的關(guān)系，在環(huán)境因子相同的條件下，樹木的種植密度、樹冠結(jié)構(gòu)等是影響樹冠光照分布的重要因素，提高作物光能利用率的方法主要是改善冠層結(jié)構(gòu)和提高葉片光合能力。蔚露等認為在西北黃土高原水果產(chǎn)區(qū)降水量少，小冠開心形梨樹冠層可截獲更多的光能，葉片的光合能力更強，可作為黃土高原產(chǎn)區(qū)梨樹適宜樹形；而木合塔爾·扎熱等研究表明，在新疆庫爾勒香梨疏散分層形樹的有效見光面積明顯大于開心形樹，光能利用效率也較高。本研究結(jié)果表明，凈光合速率、蒸騰速率及葉片葉綠素含量V字形和圓柱形高于其他3種樹形，變異系數(shù)相對較小，葉片間光合能力較一致；該結(jié)果與牟紅梅等在萊陽茌梨及安佰義等在公主紅李上的研究結(jié)果相近。本試驗V字形樹高3.22～3.28 m，行間冠徑1.62 m～1.65 m，V字形角度為60°，冠層斜向上分布；圓柱形樹高3.47～3.51 m，行間冠徑1.95 m～2.15 m；V字形和圓柱形的枝條和葉片形成了單層的葉幕結(jié)構(gòu)，更加合理地分布于樹冠空間內(nèi)，同時樹冠層也能夠截獲更多的光能。

3.2 冠層結(jié)構(gòu)對樹體生長與結(jié)果的影響

果實產(chǎn)量和品質(zhì)的提高是獲得果實最大經(jīng)濟效益的關(guān)鍵，是果樹栽植和整形的出發(fā)點和落腳點。目前對于樹形結(jié)構(gòu)的研究主要集中在提高光能利用效率上，不同的樹形直接影響果園群體結(jié)構(gòu)、個體空間分布及光照體系，影響著梨產(chǎn)量和果實品質(zhì)。本研究設(shè)計培育了紡錘形、Y字形、圓柱形、V字形和水平棚架形，綜合比較V字形和圓柱形的單位面積產(chǎn)量均高于其他樹形，果個整齊度及果實品質(zhì)優(yōu)于其他樹形，與蔚露等在玉露香梨及王來平等在矮化中間砧蘋果上的研究結(jié)果相近。但干截面積和行間冠徑水平棚架形、Y字形、紡錘形顯著高于V字形和圓柱形，說明V字形和圓柱形的冠層結(jié)構(gòu)更合理，有相對較低的冠幅和果園覆蓋率、較高的冠內(nèi)透光率，營養(yǎng)生長和生殖生長更均衡。

綜合本試驗結(jié)果表明，樹體冠層結(jié)構(gòu)影響早金酥梨的光合參數(shù)，V字形和圓柱形的凈光合速率、蒸騰速率及葉片葉綠素含量相對較高，且變異系數(shù)相對較小；果個整齊度依次為水平棚架形>V字形>圓柱形>Y字形>紡錘形；V字形和圓柱形單位面積產(chǎn)量均高于其他樹形，果實綜合品質(zhì)較好。綜合來看，V字形和圓柱形是早金酥梨密植省力化栽培及生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)梨果的適宜樹形。