不同間伐方式對(duì)‘紅富士’蘋果枝類組成及內(nèi)含物的影響

張露荷，陳佰鴻，王延秀，徐巨濤，韋德闖

(1.甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝學(xué)院，甘肅 蘭州　730070；2.甘肅省慶城縣果業(yè)局，甘肅 慶陽(yáng)　745100)

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不同間伐方式對(duì)‘紅富士’蘋果枝類組成及內(nèi)含物的影響

張露荷1，陳佰鴻1，王延秀1，徐巨濤2，韋德闖2

(1.甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝學(xué)院，甘肅 蘭州730070；2.甘肅省慶城縣果業(yè)局，甘肅 慶陽(yáng)745100)

摘要：【目的】 為蘋果園選擇最佳的間伐方式.【方法】 以18 a生‘紅富士’為試材，研究了隔行間伐(T1)、隔株間伐(T2)、隔2伐1(T3)等不同間伐方式和對(duì)照(CK)對(duì)‘紅富士’枝類組成及不同長(zhǎng)度枝條內(nèi)含物的影響.【結(jié)果】 與CK相比,間伐有效調(diào)節(jié)了長(zhǎng)、中、短枝的數(shù)量及比例，T1、T2的<5 cm枝條的比例為42.38%、46.32%；每公頃總枝量大小依次為：CK>T3>T2>T1.T2的<5 cm、5～15 cm枝條的可溶性糖含量高于T3及CK各個(gè)長(zhǎng)度枝條，其含量分別為4.15%、4.08%；3個(gè)間伐處理各個(gè)長(zhǎng)度枝條的淀粉含量均顯著低于CK的<5 cm、5～15 cm枝條；T2的<5 cm枝條的總游離氨基酸含量顯著低于其余3處理的<5 cm枝條；各枝條硝態(tài)氮和蛋白質(zhì)含量呈極顯著正相關(guān)(r=0.490**).【結(jié)論】 T2的<5 cm枝條所含內(nèi)含物較均衡，有利于成花；隔株間伐(T2)更加具備促進(jìn)結(jié)果、確保豐產(chǎn)的樹(shù)體條件.

關(guān)鍵詞：蘋果；間伐；枝類組成；不同長(zhǎng)度枝條；內(nèi)含物

黃土高原是我國(guó)蘋果生產(chǎn)的優(yōu)勢(shì)產(chǎn)區(qū)之一，隨著我國(guó)蘋果生產(chǎn)重心由東向西轉(zhuǎn)移，以‘紅富士’為主栽品種的蘋果產(chǎn)業(yè)在該區(qū)發(fā)展迅猛，但在建園模式上仍采用3 m×4 m的喬化密植方式，并通過(guò)“輕剪長(zhǎng)放多留枝”的修剪措施，實(shí)現(xiàn)早果、豐產(chǎn)的目標(biāo)[1-2].這種建園模式在進(jìn)入結(jié)果期后出現(xiàn)枝量偏多、果園密閉的現(xiàn)象，導(dǎo)致樹(shù)冠光照條件惡化、病蟲(chóng)害發(fā)生嚴(yán)重、品質(zhì)下降、結(jié)果部位外移、效益降低等一系列問(wèn)題[3-5].為了改變這種狀況，對(duì)果園進(jìn)行間伐從根本上解決密植果園的郁閉問(wèn)題勢(shì)在必行.

果樹(shù)高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的前提是有一定數(shù)量及營(yíng)養(yǎng)充足質(zhì)量高的花芽，然而光照不足卻妨礙花芽的分化[6].花器官生長(zhǎng)發(fā)育所需 N素主要來(lái)源于樹(shù)體的貯藏營(yíng)養(yǎng)[7].中短枝數(shù)量越多，更加有利于積累營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)[6]；含有較多碳水化合物的蘋果短枝容易形成花芽[8]，而碳水化合物含量較低的短枝則不易形成花芽.果園進(jìn)行間伐可以極大程度改善果園的光照條件[9]，隨著光照條件的改善,中短枝的比例增大.不同方式間伐可以不同程度地調(diào)節(jié)蘋果枝條的枝類組成[10]，可以不同程度地影響枝條所含的內(nèi)含物含量；然而間伐對(duì)蘋果枝條內(nèi)含物的影響以及甘肅隴東地區(qū)蘋果間伐對(duì)枝類組成的影響方法的研究目前尚未報(bào)道.本試驗(yàn)以18 a生‘紅富士’間伐1 a后的枝條為試材，研究不同間伐方式對(duì)枝類組成及不同長(zhǎng)度枝條內(nèi)含物的影響，以期為蘋果園間伐選擇最佳的間伐方式提供一定的理論依據(jù).

1材料與方法

1.1試驗(yàn)材料與試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)在甘肅省慶陽(yáng)市慶城縣赤城鄉(xiāng)老莊村果園進(jìn)行，該地屬于溫帶大陸性季風(fēng)氣候(E 107°42′、N 35°58′)，海拔1 305 m，年均降雨量537.5 mm，年平均氣溫9.4 ℃，無(wú)霜期160 d左右.果園土壤類型為黑壚土，地勢(shì)平坦，40～60 cm土層中有機(jī)質(zhì)含量約為6.94 mg/kg，速效N、速效P、速效K含量分別為73.27 mg/kg、22.72 mg/kg、14.89 mg/kg，pH值8.1.試材為18 a生 ‘長(zhǎng)富2號(hào)’，授粉品種為‘秦冠’，樹(shù)形為疏散分層形，株行距3 m×4 m，南北行向.

間伐方式：隔行間伐(T1)：按定植行隔1行間伐1行，間伐后株行距為3 m×8 m，420株/hm2；隔株間伐(T2)：行內(nèi)隔株間伐，間伐后行距變?yōu)橹昃?，株行距? m×6 m，420株/hm2；隔2伐1(T3)：在行內(nèi)間隔2株間伐1株，間伐后株行距為3-3-6 m×4 m，560株/hm2；對(duì)照(CK)：未間伐的密閉果園，株行距為3 m×4 m,定植密度為840株/hm2.間伐時(shí)間均為2012年10月下旬～2012年11月中旬.

1.2試驗(yàn)測(cè)定指標(biāo)及方法

長(zhǎng)中短枝數(shù)量的統(tǒng)計(jì)：于2013年10月上旬依據(jù)張強(qiáng)[11]的樹(shù)冠分格法把樹(shù)冠用鋼管和塑料打包帶分成50 cm的立方體方格以便于統(tǒng)計(jì)，統(tǒng)計(jì)每個(gè)方格內(nèi)不同長(zhǎng)度枝條(<5、5～15、15～30、30～60及>60 cm)的數(shù)量.用A、B、C、D及E分別代表<5、5～15、15～30、30～60 cm及>60 cm等不同長(zhǎng)度枝條.于2013年12月上旬從試驗(yàn)果園采集3種間伐方式的1 a生不同長(zhǎng)度枝條；采樣方法為：每個(gè)間伐園隨機(jī)選取3個(gè)小區(qū)，每個(gè)小區(qū)隨機(jī)選取3棵蘋果樹(shù)，統(tǒng)一從樹(shù)體東南方樹(shù)冠中部外圍剪取不同長(zhǎng)度的枝條帶回甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝學(xué)院果樹(shù)生理實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行測(cè)定.

所測(cè)指標(biāo)及方法如下：可溶性糖和淀粉：用蒽酮比色法[12]進(jìn)行測(cè)定.總游離氨基酸：參考王學(xué)茥[12]的方法進(jìn)行測(cè)定.硝態(tài)氮：參考鄒琦[13]的方法測(cè)定.蛋白質(zhì)：用考馬斯亮藍(lán)G-250法(Boradford法)[12]進(jìn)行測(cè)定.

1.3數(shù)據(jù)處理與分析

用Excel 2003軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)整理，用SPSS 17.0統(tǒng)計(jì)軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)、差異顯著分析(P<0.05)及相關(guān)性分析，用Excel 2003軟件作圖.

2結(jié)果與分析

2.1不同間伐方式對(duì)‘紅富士’枝類組成的影響

間伐后經(jīng)過(guò)一個(gè)生長(zhǎng)期的生長(zhǎng)，對(duì)樹(shù)體枝類組成產(chǎn)生了顯著影響(表1).不同間伐方式均顯著降低了C、D、E枝條的數(shù)量，隔株間伐(T2)降低的幅度最大，隔行間伐(T1)次之.CK每公頃總枝量高達(dá)約146.83萬(wàn)，不同間伐方式均顯著降低了每公頃總枝量，每公頃總枝量依次為：CK>T3>T2>T1.高比例的短枝和葉叢枝是果園豐產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的有力保障；隔株間伐(T2)后A枝條的數(shù)量顯著高于其他處理；隔株間伐(T2)的A枝比例高達(dá)46.32%，T1為42.38%.T3徒長(zhǎng)枝和長(zhǎng)枝比例均高于T1和T2.

表1　不同間伐方式對(duì)不同長(zhǎng)度枝條數(shù)量及比例的影響

同列相同數(shù)據(jù)肩標(biāo)不同小寫字母表示差異顯著(P<0.05).

2.2不同間伐方式對(duì)‘紅富士’枝條可溶性糖含量的影響

不同方式間伐后，各個(gè)長(zhǎng)度枝條的可溶性糖含量變化差異顯著(圖1)；隨枝條長(zhǎng)度的增大，T3和CK均下降到D枝的最小含量時(shí)再升高，且其升高幅度沒(méi)有達(dá)到顯著水平；T1和T2隨枝條長(zhǎng)度的增加其可溶性糖含量基本為先降低隨后升高再降低的趨勢(shì)，T1、T2先降低隨后升高的拐點(diǎn)分別在B、C枝處.T2的A、B枝所含的可溶性糖含量高于T3和CK各個(gè)長(zhǎng)度枝條，其含量分別高達(dá)4.15%、4.08%.T1及T2的D、E枝的可溶性糖含量之間無(wú)顯著性差異；T3及CK同一長(zhǎng)度枝條的可溶性糖含量之間無(wú)顯著性差異，且均為CK高于T3.A、B枝各個(gè)處理間可溶性糖含量大小為:T2>T1>CK>T3；C、D、E枝各個(gè)處理間可溶性糖含量大小為:T1>T2>CK>T3.

圖1　不同間伐方式對(duì)枝條可溶性糖含量的影響Fig.1　The effect of different thinnings to the soluble sugar content in branch

2.3不同間伐方式對(duì)‘紅富士’枝條淀粉含量的影響

3個(gè)間伐處理均顯著降低了A、B枝條的淀粉含量(圖2)；隨枝條長(zhǎng)度的增大，T1和CK均為持續(xù)下降到D枝最小含量時(shí)再升高；T2從B枝開(kāi)始，淀粉含量隨枝條長(zhǎng)度的增大而增大；T3從C枝開(kāi)始，淀粉含量隨枝條長(zhǎng)度的增大而增大；3個(gè)間伐處理的的各個(gè)長(zhǎng)度枝條的淀粉含量之間均無(wú)顯著性差異.T1、T2、T3、CK的最大峰值分別在A、E、E、A枝出現(xiàn)，其含量分別為2.64%、2.65%、2.38%、3.33%.T1、T2及T3與CK相比,A枝的淀粉含量分別顯著下降了20.99%、29.37%及35.13%的幅度.

圖2　不同間伐方式對(duì)枝條淀粉含量的影響Fig.2　The effect of different thinnings to the starch content in branch

2.4不同間伐方式對(duì)‘紅富士’枝條總游離氨基酸含量的影響

如圖3所示，隨著枝條長(zhǎng)度的增大,T1枝條總游離氨基酸含量從最大值2.33 mg/g(A枝)持續(xù)下降到最小值0.67 mg/g(E枝),下降幅度為250.91%；T2不同長(zhǎng)度枝條的總游離氨基酸含量整體偏低,其最大峰值(1.94 mg/g)出現(xiàn)在C枝；T3和CK均表現(xiàn)為先降隨后升高再下降的局勢(shì).各個(gè)處理C枝條的總游離氨基酸含量之間無(wú)顯著性差異；3個(gè)間伐處理E枝條的總游離氨基酸含量無(wú)顯著性差異且均顯著低于CK；隔株間伐(T2)的A、B枝所含的總游離氨基酸含量顯著低于隔行間伐(T1)的A、B枝,其含量為T1A、B枝的63.48%、68.27%.

圖3　不同間伐方式對(duì)枝條總游離氨基酸含量的影響Fig.3　The effect of different thinnings to the total free amino acid content in branch

2.5不同間伐方式對(duì)‘紅富士’枝條硝態(tài)氮含量的影響

不同方式間伐后不同長(zhǎng)度枝條硝態(tài)氮含量差異顯著(圖4)；枝條越長(zhǎng),T1枝條硝態(tài)氮含量越低；隨著枝條長(zhǎng)度的增大,T2和T3先升高隨后下降最后又緩慢升高，T2的最高含量 (45 mg/kg)出現(xiàn)在C枝,T3的最大含量(42.10 mg/kg)出現(xiàn)在B枝.各個(gè)處理的A枝條所含硝態(tài)氮含量之間差異性不顯著；T1的A枝條所含硝態(tài)氮含量顯著高于其E枝；同一處理A、B枝，B、C枝，D、E枝所含的硝態(tài)氮含量之間無(wú)顯著性差異.

圖4　不同間伐方式對(duì)枝條硝態(tài)氮含量的影響Fig.4　The effect of different thinnings to the nitrate nitrogen content in branch

2.6不同間伐方式對(duì)‘紅富士’枝條蛋白質(zhì)含量的影響

如圖5所示，枝條越長(zhǎng)，T1枝條所含的蛋白質(zhì)含量越低；從A枝(其蛋白質(zhì)含量1.48 mg/g)到B枝 (其蛋白質(zhì)含量1.24 mg/g)，蛋白質(zhì)含量下降幅度最大；CK的變化趨勢(shì)與T1的基本接近；T2和T3變化規(guī)律大概一致，均為先升高再下降，其最大峰值均出現(xiàn)在C枝.各個(gè)處理的A枝所含蛋白質(zhì)含量之間無(wú)顯著性差異，B、D、E類同；說(shuō)明不同間伐方式對(duì)同一長(zhǎng)度枝條所含蛋白質(zhì)含量影響效果不顯著.T2的C枝所含蛋白質(zhì)含量顯著高于其它處理各個(gè)不同長(zhǎng)度枝條的.

圖5　不同間伐方式對(duì)枝條蛋白質(zhì)含量的影響Fig.5　The effect of different thinnings to the protein content in branch

2.7相關(guān)性分析

對(duì)枝條所含內(nèi)含物進(jìn)行相關(guān)性分析，結(jié)果如表2所示，枝條的可溶性糖、淀粉、游離氨基酸、硝態(tài)氮、蛋白質(zhì)等5個(gè)指標(biāo)之間，只有硝態(tài)氮和蛋白質(zhì)呈極顯著正相關(guān)，其r=0.490；其余指標(biāo)之間均無(wú)顯著相關(guān)性.

表2　枝條所含內(nèi)含物的相關(guān)性

**表示在0.05水平上相關(guān)性顯著(兩尾測(cè)驗(yàn)).

3討論與結(jié)論

3.1間伐與枝類組成

各間伐處理的枝類組成均得到不同程度的優(yōu)化，葉叢枝和短枝比例增加，徒長(zhǎng)枝比例減小[10]；間伐促進(jìn)了樹(shù)體的營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)[3].本試驗(yàn)研究表明:蘋果園進(jìn)行間伐可以減少每公頃總枝量，調(diào)節(jié)A、B、C、D及E枝條的數(shù)量及比例；間伐可以增大A枝的數(shù)量及比例，降低D、E枝的數(shù)量及比例；與前人研究結(jié)果基本一致[10-11].隔株間伐(T2)增大A枝的幅度最大，其原因可能是T2的光照更充足.T2間伐1 a后每公頃總枝量約為87.93萬(wàn).

3.2間伐與枝條碳素

碳素營(yíng)養(yǎng)是蘋果樹(shù)生命周期和年周期中非常重要的生理指標(biāo),為蘋果樹(shù)的生長(zhǎng)發(fā)育和產(chǎn)量的形成奠定了必需的物質(zhì)基礎(chǔ)[13].蘋果樹(shù)碳素貯藏營(yíng)養(yǎng)以淀粉為主,還有部分可溶性糖、氨基酸和有機(jī)酸[14].枝條中可溶性糖和淀粉大部分來(lái)源于蘋果葉片的同化作用,蘋果葉片的光合作用是構(gòu)建生產(chǎn)力及確保高產(chǎn)的最主要的因子[15].可溶性糖是葉片光合作用碳同化的初級(jí)產(chǎn)物及轉(zhuǎn)運(yùn)和暫時(shí)貯藏的主要形式，并可以轉(zhuǎn)化為淀粉或其他碳水化合物[16-17]；不同長(zhǎng)度枝條所含可溶性糖含量變化差異顯著，而淀粉含量除CK以外變化幅度不明顯主要是因?yàn)?2月上旬蘋果樹(shù)剛落葉，可溶性糖還未及時(shí)轉(zhuǎn)化為淀粉；同一處理A枝條可溶性糖含量基本最高,其原因應(yīng)該為:蘋果樹(shù)葉片所制造的碳水化合物按照主軸貯備的原則進(jìn)行分配；不同長(zhǎng)度枝條間存在差異，長(zhǎng)枝及超長(zhǎng)枝向主軸輸出的多，中枝少[18]；A枝上著生的葉片同化的物質(zhì)輸送給A枝后未由于過(guò)多的生長(zhǎng)而造成大量消耗.CK的A枝淀粉含量顯著高于間伐處理的原因應(yīng)該是CK大小年嚴(yán)重，2013年為小年，其短枝貯存的碳水化合物沒(méi)有被果子所利用而積累了下來(lái).樹(shù)體制造有機(jī)物再多，如果抽條、枝條旺長(zhǎng)等營(yíng)養(yǎng)消耗也隨之增加，積累量必然下降，花芽有可能仍難以形成[6,19]；故同一處理D、E枝所含的可溶性糖含量較低.

3.3間伐與枝條氮素

多年生的落葉果樹(shù)冬季貯藏氮的主要部位是細(xì)枝和樹(shù)干的皮層[20].不同長(zhǎng)度枝條硝態(tài)氮含量均較低,其原因應(yīng)該是:12月上旬蘋果枝條碳素營(yíng)養(yǎng)含量較大，且此時(shí)蘋果樹(shù)根系已經(jīng)結(jié)束了其第3次生長(zhǎng)高潮所造成的.隔株間伐(T2)C枝所含的硝態(tài)氮含量最高應(yīng)該與其果園透光條件好、地溫高、根系還存在微弱活動(dòng)，以及C枝所含可溶性糖和淀粉含量較低有關(guān)系.硝態(tài)氮比胺態(tài)氮更加可以促進(jìn)果樹(shù)的營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)[21-22].N素在果樹(shù)體內(nèi)運(yùn)輸?shù)闹饕问绞怯坞x氨基酸，在N源豐富且碳素貯藏營(yíng)養(yǎng)充足的情況下才能合成游離氨基酸[23].A枝所含的總游離氨基酸含量相對(duì)于同一處理其它長(zhǎng)度的較高，其原因應(yīng)該是A枝基本帶有芽且芽體建造水平高.貯藏了蛋白質(zhì)既可以防止養(yǎng)分的損失，而且也為果樹(shù)第2 a的生長(zhǎng)發(fā)育提供必需的養(yǎng)分儲(chǔ)備[24]；隔株間伐(T2)C枝蛋白質(zhì)含量最高應(yīng)該是其可溶性糖和淀粉含量較低，硝態(tài)氮含量最高所造成的.

對(duì)喬化密植園的改造，只有打開(kāi)了其光路，徹底改善了果園的通風(fēng)透光條件，才能確保葉片同化出足夠的可溶性糖以供枝條及果實(shí)的生長(zhǎng)發(fā)育、芽體花芽分化.與隔行間伐(T1)和隔2伐1(T3)相比，隔株間伐(T2)的A枝條數(shù)量及比例最大；T2的A枝所含內(nèi)含物營(yíng)養(yǎng)較均衡，更有利于成花.隔株間伐(T2)更加具備促進(jìn)結(jié)果、確保豐產(chǎn)的樹(shù)體條件.

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(責(zé)任編輯李辛)

Effect of thinning methods on the composition and inclusion of ‘Red Fuji’ apple branches

ZHANG Lu-he1,CHEN Bai-hong1,WANG Yan-xiu1,XU Ju-tao2,WEI De-chuang2

(1.College of Horticulture,Gansu Agricultural University,Lanzhou 730070,China;2.Fruit Industry Bureau of Qingcheng County,Qingyang 745100,China)

Abstract：【Objective】 To chose the best thinning method for apple orchard.【Method】 18 year-old of ‘Red Fuji’ was used to research the effect of three thinning methods including interlaced thinning (T1),septum strain thinning (T2) ,cutting one every 3-tree (T3) and the control (CK) on ‘Red Fuji’ branch composition and the inclusion of branches with different length.【Result】 The results showed that thinning adjusted effectively the amount and proportions of long,middle and short branches,compared with the control(CK).Proportion of branches less than 5 cm under T1,T2 were 42.38% and 46.32%,respectively.Total branch number per hectare was in decreasing order of CK,T3,T2,T1.The soluble sugar content of branches less than 5 cm and 5～15 cm under T2 was higher than that of branches in all lengths under T3 and CK,with content 4.15% and 4.08%,respectively.The starch content of branches in all lengths under three thinning treatments was significantly lower than that of branches less than 5 cm and 5～15 cm under CK.The total free amino acid content of branches less than 5 cm under T2 was significantly lower than that under the other three treatments.The content of nitrate nitrogen was significantly positively correlated with protein (r=0.490**) in each kind of branches.【Conclusion】 The inclusion of branches less than 5 cm under T2 was more balanced,which was favorable to formate flowers.Septum strain thinning (T2) was more suitable to improve bear fruits and ensure high yield.

Key words：apple;thinning;branch composition;different-length-branch;inclusion

通信作者：陳佰鴻，男，教授，博士生導(dǎo)師，從事果樹(shù)生物技術(shù)及栽培生理研究.E-mail:bhch@gsau.edu.cn

基金項(xiàng)目：甘肅省蘋果產(chǎn)業(yè)科技攻關(guān)項(xiàng)目(GPCK2013-2).

收稿日期：2015-04-10；修回日期：2015-04-29

中圖分類號(hào)：S 661.1

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號(hào)：1003-4315(2016)02-0073-06

第一作者：張露荷(1989-)，女，碩士研究生，研究方向?yàn)楣麡?shù)栽培生理.E-mail:1030868271@qq.com