不同栽植密度對‘天紅2號/冀砧1號/八棱海棠’蘋果樹體生長及果實品質的影響

朱玉寧，尹寶穎，沈震，付曉雅，魏欣，高美娜，井俊麗，梁博文，李中勇，徐繼忠

（河北農業大學園藝學院，河北 保定 071001）

蘋果矮化密植具有早果豐產、品質優良、管理省工省力等特點，已成為現代蘋果栽培發展的必然趨勢［1］。蘋果矮砧密植早期產量高的主要原因之一是通過增大栽植密度，實現光能和土地利用率的最大化［2］。適宜的栽植密度能夠形成合理的果園群體結構，改善樹體枝量和光照分布，提高光能利用效率，對蘋果果實產量和品質的形成均有直接影響［3，4］。但栽植密度并不是越高越好，栽植密度過高，后期會產生果園郁閉、果實品質下降等問題。因此，為不同砧穗組合篩選適宜的栽植密度是實現蘋果矮砧密植優質高效生產的關鍵。

目前世界各國推廣的蘋果矮砧密植栽植密度存在差異，以‘M9’矮化自根砧為例，同樣采用細紡錘形樹形，在美國栽植密度為1 600～2 500株/hm2，意大利為3 400～4 000株/hm2，波蘭為1 800～2 500株/hm2［5，6］；蔡華成等［7］研究了不同栽植密度對‘Y-1’矮砧‘富士’生長和結果的影響，結果表明，栽植株行距為1 m×4 m的單果重、果形指數、可溶性固形物含量、可溶性糖含量等最高，果實品質最佳。李民吉等［8］以‘宮藤富士/SH6/平邑甜茶’砧穗組合為試材，連續7年調查7種栽植密度對樹體生長和果實品質的影響，結果表明采用4 m行距、（1．00～1．25）m株距，樹體成形快，果實品質佳。

綜上，栽植密度的選擇因砧穗組合不同而存在差異。‘冀砧1號’是河北農業大學新選育的蘋果優良矮化砧木，具有矮化、早花早果、果實品質優異等特點［9］。有關‘冀砧1號’適宜栽植密度的研究尚未見報道。本研究以‘天紅2號/冀砧1號/八棱海棠’為試材，通過比較3種栽植密度下樹體生長、葉片發育及果實品質指標的差異，以期為以‘冀砧1號’為中間砧的蘋果適宜栽植密度提供理論依據。

1 材料與方法

1．1 試驗地點與材料

試驗于2020年在河北省保定市順平縣南神南村蘋果矮砧密植基地進行，以‘天紅2號/冀砧1號/八棱海棠’為試材。試材于2017年春季栽植，中間砧長度為30 cm，南北行栽植；樹形為細長紡錘形，樹勢健壯，園相整齊，采用標準化管理。

1．2 試驗設計

試驗設3種栽植密度，株行距分別為1．0 m×4．0 m（D1）、1．5 m×4．0 m（D1．5）、2．0 m×4．0 m（D2），每處理選取生長健壯、長勢一致的5株樹，單株小區。

1．3 調查項目及測定方法

1．3．1 樹體生長指標 于2020年秋季新梢停長后調查樹體生長指標。用鋼卷尺測量樹高、樹冠東西、南北方向冠徑，以及樹冠外圍新梢長度；在中間砧與接穗嫁接口上下10 cm處，用數顯游標卡尺測量砧木干徑和品種干徑，計算干周；落葉后調查一年生枝量，并分別統計長枝（＞15 cm）、中枝（5～15 cm）、短枝（＜5 cm）的數量及比例；果園樹冠覆蓋率（%）＝單株樹冠投影面積×栽植株數/植株總占地面積×100［10］。

1．3．2 冠層光照參數測定 選擇無風無云的晴朗天氣，利用SunScan植物冠層分析儀測定冠層光照。將樹冠垂直方向分成距地面0．5、1．0、1．5、2．0、2．5 m共5個層次，每層再以樹干為中心，劃分東、南、西、北4個方位，使用SunScan冠層光照儀測定樹冠內不同層次不同方位的光合有效輻射量。冠下輻射值與冠層頂部輻射值的比值即為透光率。

1．3．3 冠層葉面積指數的測定 參照賀昆侖等［11］的方法，采用LAI-2200植物冠層分析儀在幼果期測定不同栽植密度小區的葉面積指數，測定時間為陰天上午8—9時，每次在冠層上部測定1個A值，在冠層下部隨機選擇8～12個點測定B值，重復測定3次，計算并記錄葉面積指數（LAI）。

1．3．4 葉片生長及發育生理指標測定 于2020年9月上旬，每處理選取5株蘋果樹，在每株樹的東、西、南、北4個方位距地面1．5～1．7 m位置，選取樹冠外圍新梢第7～9葉位、無病蟲害、無機械損傷的健康成熟葉片，每個新梢采集3～4片葉，全樹采15片葉。采用AL204型電子天平稱量葉片鮮重，烘干48 h至恒重測干重，用YM JB型葉面積儀測定單葉葉面積。采用邱霞［12］的方法測比葉面積。參照許大全［13］的方法進行葉片色素含量的測定。

1．3．5 果實品質測定 于2020年10月下旬果實成熟時，在每株樹樹冠外圍中部及東、南、西、北4個方向各取8個果實，共40個，帶回實驗室進行品質指標測定。用百分之一天平測量果實平均單果重；用數顯游標卡尺測量果實橫徑、縱徑，計算果形指數；用PAL-1數顯糖度儀測定可溶性固形物含量、斐林試劑滴定法測定可溶性糖含量；用0．1 mol/L NaOH中和滴定法測定果實可滴定酸含量；選果實4個側面，用手持硬度計（GY-1）測量果實硬度。。

1．4 數據處理與分析

試驗數據采用SPSS 22．0軟件進行統計分析，用Microsoft Excel繪制圖表。

2 結果與分析

2．1 不同栽植密度對樹體生長的影響

2．1．1 對樹體個體結構參數的影響 由表1可知，不同栽植密度下，D2處理的樹高為378．4 cm，顯著高于D1和D1．5處理；D2處理的砧木干周最大，為20．5 cm，顯著大于D1．5處理，但與D1處理差異不顯著；D2處理的品種干周也最大，顯著高于D1處理，但與D1．5處理差異不顯著；樹體主枝數量、樹冠外圍新梢長度不同處理間差異不顯著；行內和行間冠幅均以D2處理最大，與D1．5處理差異不顯著，但顯著高于D1處理。綜合來看，以D2處理的樹體個體生長最好。

表1 不同栽植密度下‘天紅2號/冀砧1號/八棱海棠’個體結構參數比較

2．1．2 對果園群體結構參數的影響 由表2可知，D1處理的長枝比例為16．2%，略高于D1．5和D2處理，但三者間差異不顯著。D1．5處理的中枝比例最高，為9．5%，顯著高于D2處理，但與D1處理差異不顯著。三種栽植密度處理間短枝比例差異不顯著。果園覆蓋率以D1處理最高，為81．4%，D2處理最低（44．9%），三處理間差異顯著。隨著栽植密度的增大，蘋果樹葉面積指數（LAI）不斷增大，D1處理最大，為3．5，顯著大于D1．5和D2處理。

表2 不同栽植密度下‘天紅2號/冀砧1號/八棱海棠’群體結構參數比較

2．2 不同栽植密度對樹體冠層透光率的影響

由圖1可以看出，隨著栽植密度的增大，蘋果樹體不同層次冠層透光率總體來說呈下降趨勢。在距地面0．5、1．0 m和1．5 m冠層內，D2處理的透光率最大，分別為16%、32%、40%，均顯著高于D1處理，與D1．5處理差異不顯著；在距地面2．0 m和2．5 m冠層內，三種栽植密度間冠層透光率差異不顯著。可見，栽植密度較大的D1處理中下層（距地面1．5 m以內）光照透光率較差，表明過高密度栽植不利于冠下通風透光。

圖1 栽植密度對不同層次冠層透光率的影響

2．3 不同栽植密度對蘋果葉片生長發育及色素含量的影響

由表3可知，隨著栽植密度的降低，葉面積和比葉面積均呈減小趨勢，與D1處理相比，D2處理的葉面積和比葉面積分別下降8．7%和11．9%，達顯著水平，表明低密度處理的葉片發育好，干物質含量多。葉綠素a、葉綠素b、總葉綠素、類胡蘿卜素含量均隨栽植密度的降低而降低，除類胡蘿卜素外，D2處理的含量均顯著低于D1處理，分別降低14．9%、31．9%、28．1%、20．0%。

表3 不同栽植密度下‘天紅2號/冀砧1號/八棱海棠’葉片葉面積和色素含量比較

2．4 不同栽植密度對蘋果果實品質的影響

由表4可知，不同栽植密度處理的果形指數差異不顯著。D2處理的果實平均單果重最大，達到278．40 g，D1處理的最低，三種栽植密度間差異顯著。隨栽植密度降低，蘋果果實的可溶性固形物、可溶性糖含量增加，可滴定酸含量降低，糖酸比提高，D2處理的可溶性固形物、可溶性糖含量最高、糖酸比最大，分別達到了17．16%、6．37%、21．10%，顯著高于D1處理，而滴定酸含量顯著低于D1處理。不同栽植密度下果實硬度值在9．81～10．85 kg/cm2之間，D1處理顯著低于D1．5和D2處理。

表4 不同栽植密度下‘天紅2號/冀砧1號/八棱海棠’果實品質比較

3 討論與結論

蘋果優質豐產的樹體結構和冠層光照狀況受品種、砧木類型、種植區域、栽植密度、整形修剪、枝（梢）類組成等多種因素的影響。本研究結果表明，‘天紅2號/冀砧1號/八棱海棠’的樹體高度隨著株距的增大而增大，不同栽植密度間主枝數量、新梢長度無顯著差異；不同栽植密度處理的樹體結構及群體結構的差異主要體現在LAI、冠幅及果園覆蓋率上。LAI為定量描述植株冠層結構及其動態變化的關鍵參數［14］，合理的群體結構能形成最適LAI，從而提高果實產量品質。本研究中，LAI隨栽植密度降低呈下降趨勢。D1處理冠幅顯著低于D1．5和D2處理，其中D1處理的行內冠幅明顯小于行間冠幅，這與整形中考慮株距的大小有關。D1處理的果園覆蓋率顯著高于D1．5和D2處理，可能由于1．0 m×4．0 m栽植密度大，樹冠之間交接嚴重，導致果園覆蓋率高。D1．5和D2處理樹間距良好，樹體的各個空間均可受到充足的光照，因此樹體內部枝條長勢良好，果園樹體結構及群體結構相對均衡。

樹冠內的光照分布狀況與樹冠的大小、形狀、枝葉數量、密度和不同類型枝的空間分布密切相關［15］。葉片是植物進行氣體交換和光合作用的主要場所，當果樹所處光環境發生改變后，會調整葉片的形態和生理功能以響應外界環境的改變。本研究中D1處理的葉面積、比葉面積顯著高于D2處理，說明在冠層內相對郁閉的弱光環境下，葉片外觀形態發生改變［16］；而隨著栽植密度的降低，樹冠內通風透光狀況得到改善，葉面積和比葉面積減小。光照是影響光合作用最重要的環境因素［17］。不同栽植密度處理表現出不同的冠層透光率，1．0 m株距冠下透光率明顯低于1．5 m和2．0 m株距，說明D1處理株距小導致果園冠層中下部郁閉，光合有效輻射少，嚴重影響了樹體間的光照強度，而隨著密度降低，樹體冠層內光合有效輻射得以顯著改善，有利于增強樹體的光合作用，這與邱霞［12］的研究結果一致。

葉綠素含量是反映葉片光合能力的重要生理指標。黃衛東［18］和Zhang［19］等認為弱光能提高葉綠素含量。本研究中不同處理蘋果葉片的葉綠素b含量和總葉綠素含量均隨密度的降低而顯著降低，葉綠素a略有降低，這是因為葉綠素a和葉綠素b分別吸收紅光和藍光，而密度降低后，直射增多，散射減少，短波光顯著減少［20］，葉片不需要更多的葉綠素b來捕獲短波的散射光，故葉綠素b顯著下降。

果實品質受砧穗組合、整形修剪、果實管理措施等綜合因素影響，栽植密度通過影響樹體光照條件進而影響果實品質。本研究中，單果重隨著栽植密度的減小而增大，栽植密度為2．0 m×4．0 m的單果重最大，這與楊曄等［5］的研究結論一致。木合塔爾·扎熱等［21］通過比較全光和遮光下香梨的品質發現，光照強度與果實含糖量呈正相關，與果實含酸量呈負相關。本試驗中D1．5和D2處理的果實含糖量也較高，而含酸量較低，這與本研究中低密度處理的冠層光照相對較好的結果相符。

綜合以上結果，我們認為‘天紅2號/冀砧1號/八棱海棠’砧穗組合的適宜栽植密度為株行距（1．5～2．0）m×4．0 m。