李民吉,張強(qiáng),李興亮,周貝貝,楊雨璋,周佳,張軍科,魏欽平
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SH6矮化中間砧‘富士’蘋(píng)果不同樹(shù)形對(duì)樹(shù)體生長(zhǎng)和果實(shí)產(chǎn)量、品質(zhì)的影響
李民吉,張強(qiáng),李興亮,周貝貝,楊雨璋,周佳,張軍科,魏欽平
(北京市林業(yè)果樹(shù)科學(xué)研究院/農(nóng)業(yè)部華北都市農(nóng)業(yè)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,北京100093)
【】探討矮化中間砧‘富士’(宮藤富士/SH6/平邑甜茶)蘋(píng)果3種不同樹(shù)形(自由紡錘形、V字形和籬壁形)的樹(shù)體生長(zhǎng)和果實(shí)產(chǎn)量、品質(zhì)的差異,為矮化中間砧蘋(píng)果的早果、優(yōu)質(zhì)最佳樹(shù)形選擇應(yīng)用提供理論依據(jù)?!尽恳?010年春季定植的3年根1年干SH6矮化中間砧‘富士’成品苗(宮藤富士/SH6/平邑甜茶)為試材,單位面積種植株數(shù)相同,分別為自由紡錘形(2 m×4.5 m)、V字形(1.5 m×6 m)和籬壁形(3 m×3 m)3種方式建園,自栽植后分別采用相應(yīng)的樹(shù)形修剪方法,連續(xù)6年調(diào)查不同樹(shù)形SH6矮化中間砧‘富士’蘋(píng)果樹(shù)體生長(zhǎng)、枝類(lèi)組成及果實(shí)產(chǎn)量、單果重、固酸比等品質(zhì)指標(biāo)?!尽坎煌瑯?shù)形SH6矮化中間砧‘富士’蘋(píng)果樹(shù)體生長(zhǎng)和果實(shí)產(chǎn)量、品質(zhì)存在較大差異。自栽植后第3年開(kāi)始,不同樹(shù)形的樹(shù)體總枝量和覆蓋率開(kāi)始呈現(xiàn)顯著差異,自由紡錘形樹(shù)體總枝量和覆蓋率最大,V字形次之,籬壁形最??;3種樹(shù)形的枝類(lèi)組成差異不顯著。種植后第4年初結(jié)果和5—6年結(jié)果期的單株產(chǎn)量和累計(jì)產(chǎn)量均為自由紡錘形最高,顯著高于V字形和籬壁形;自由紡錘形果實(shí)的平均單果重最大,V字形最??;各樹(shù)形果實(shí)的果形指數(shù)、可溶性糖含量、可滴定酸含量、固酸比和果肉硬度均無(wú)顯著差異?!尽縎H6矮化中間砧‘富士’蘋(píng)果樹(shù)采用自由紡錘形樹(shù)形與V字形和蘺壁形相比,具有幼樹(shù)生長(zhǎng)快、成形早、總枝量高、枝類(lèi)組成合理,結(jié)果早、穩(wěn)產(chǎn)豐產(chǎn)、大果比例高、果實(shí)單果重高等特點(diǎn)。自由紡錘形是蘋(píng)果矮砧規(guī)?;a(chǎn)的適宜樹(shù)形。
樹(shù)形;SH6矮化中間砧;富士蘋(píng)果;樹(shù)體生長(zhǎng);產(chǎn)量;品質(zhì)
【研究意義】近30多年來(lái),世界蘋(píng)果栽培制度發(fā)生了深刻的變化,歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家蘋(píng)果園的矮砧栽培比例高達(dá)90%以上,蘋(píng)果矮砧栽培已成為發(fā)展方向,而中國(guó)蘋(píng)果矮化栽培的比例不足10%[1-6]。中國(guó)是世界上最大的蘋(píng)果生產(chǎn)國(guó),矮砧密植栽培是中國(guó)蘋(píng)果產(chǎn)業(yè)升級(jí)的必然趨勢(shì),近幾年中國(guó)蘋(píng)果矮化栽培面積不斷擴(kuò)大,其中大部分采用的是矮化中間砧栽培模式[6-8],蘋(píng)果的樹(shù)形決定樹(shù)體冠層結(jié)構(gòu),而冠層結(jié)構(gòu)直接影響樹(shù)體枝量空間分布、冠層光照分布和光能截獲利用,并影響產(chǎn)量和果實(shí)品質(zhì),適宜的樹(shù)形是實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)豐產(chǎn)的基礎(chǔ)[9-11],對(duì)蘋(píng)果園優(yōu)質(zhì)高效和可持續(xù)生產(chǎn)等具有重要意義?!厩叭搜芯窟M(jìn)展】Tustin等[12]研究認(rèn)為,在栽培方式和管理模式相同的情況下,樹(shù)形是影響果樹(shù)光能利用和果實(shí)產(chǎn)量品質(zhì)形成的重要因素,因此,如何優(yōu)化樹(shù)形和樹(shù)體結(jié)構(gòu)一直都是果樹(shù)栽培研究的核心內(nèi)容之一。目前,國(guó)內(nèi)外對(duì)矮化蘋(píng)果栽培樹(shù)形研究已經(jīng)很多[9-13],Zbigniew等[14]研究發(fā)現(xiàn),V字形與紡錘形相比,樹(shù)形冠層內(nèi)光照分布好,早實(shí)性好,果實(shí)品質(zhì)較好;ROBINSON等[15]則研究發(fā)現(xiàn),相同栽植密度下,栽植4年后V字形的光能截獲才開(kāi)始高于紡錘形,而且在高密度栽培條件下,雖然V字形截獲光能更多,但V字形的產(chǎn)量明顯低于紡錘形。目前在瑞士、法國(guó)等國(guó)家新建果園矮化栽培大多采用V字形,而日本將細(xì)紡錘形作為蘋(píng)果矮化栽培的基本樹(shù)形。中國(guó)對(duì)不同樹(shù)形下光能利用和產(chǎn)量品質(zhì)也開(kāi)展了較多研究,對(duì)不同樹(shù)形樹(shù)冠光照分布情況、樹(shù)冠內(nèi)葉片光合能力和果實(shí)品質(zhì)的差異等作了較為系統(tǒng)的研究評(píng)價(jià)[13,16-18]。由于生態(tài)環(huán)境不同,品種不同,生產(chǎn)中不能直接完全借鑒前人的研究結(jié)果,開(kāi)展針對(duì)適宜當(dāng)?shù)丨h(huán)境和栽植品種的研究對(duì)于合理樹(shù)形選擇必不可少?!颈狙芯壳腥朦c(diǎn)】前期研究中發(fā)現(xiàn),SH6作為中間砧嫁接宮藤富士,具有樹(shù)體小、新梢平均長(zhǎng)度小、短枝比例高、枝類(lèi)組成合理、產(chǎn)量穩(wěn)定、果實(shí)品質(zhì)優(yōu)等特點(diǎn)[19-20]。但缺乏對(duì)不同樹(shù)形下SH6矮化中間砧‘富士’的系統(tǒng)比較研究?!緮M解決的關(guān)鍵問(wèn)題】以SH6矮化中間砧‘富士’(宮藤富士/SH6/平邑甜茶)為試材,連續(xù)6年調(diào)查不同樹(shù)形樹(shù)體生長(zhǎng)和果實(shí)產(chǎn)量、品質(zhì)的差異,為矮砧‘富士’蘋(píng)果的最佳樹(shù)形選擇提供理論依據(jù)和應(yīng)用建議。
試驗(yàn)于2010—2016年在北京市順義區(qū)楊鎮(zhèn)蘋(píng)果產(chǎn)業(yè)技術(shù)研發(fā)基地蘋(píng)果園進(jìn)行。2010年春季,依據(jù)單位面積栽植株數(shù)相同的原則,分別設(shè)計(jì)自由紡錘形、V字形和蘺壁形的株行距2 m×4.5 m、1.5 m×6 m和3 m×3 m,主栽品種為SH6矮化中間砧‘富士’(宮藤富士/SH6/平邑甜茶),SH6中間砧長(zhǎng)度為30 cm,授粉品種為SH6矮化中間砧‘王林’,每個(gè)樹(shù)形栽植330株,果園土壤為壤土(全氮1.04 g?kg-1,有機(jī)質(zhì)14.4 g?kg-1,堿解氮65.2 mg?kg-1,有效磷21.2 mg?kg-1,有效鉀113 mg?kg-1,pH 8.09)。種植后分別按照自由紡錘形整、V字形和蘺壁形進(jìn)行整形修剪。
自由紡錘形:春季栽植后到萌芽前,自主干離地面0.7 m開(kāi)始,每隔20 cm左右進(jìn)行刻芽,新梢生長(zhǎng)到15—20 cm時(shí)把基角用開(kāi)角器呈90度,8月底至9月上旬,把主枝拉成90—100度,樹(shù)高3.0—3.5 m,主干上螺旋狀著生15—20個(gè)主枝,主枝粗度小于主干的1/3。
V字形:春季栽植后到萌芽前,把相鄰兩株樹(shù)的主干分別固定到基角為60度的V形架的東西兩側(cè)鋼絲上,每隔一株,傾斜方向相同,然后自主干離地面0.7 m開(kāi)始,在主干兩側(cè)每隔15 cm左右進(jìn)行刻芽,新梢生長(zhǎng)到15—20 cm時(shí)把基角用開(kāi)角器呈90度,同時(shí)去除向行內(nèi)生長(zhǎng)的新梢,保留主干兩側(cè)和背下的枝梢,8月底至9月上旬,把兩側(cè)和背下主枝拉成90—100度,每株留15—20個(gè)主枝,行內(nèi)呈V字形,樹(shù)高2.5—3.0 m。
蘺壁形:自主干離地面0.7 m開(kāi)始,在主干行內(nèi)兩側(cè)每隔10 cm左右進(jìn)行刻芽,新梢生長(zhǎng)到15—20 cm時(shí)把基角用開(kāi)角器呈90度,同時(shí)去除向行間生長(zhǎng)的新梢,8月底至9月上旬,把主枝拉成90—100度,每株留15—20個(gè)主枝,呈蘺壁狀,樹(shù)高3.0—3.5 m。
2011—2016年,每種樹(shù)形選擇生長(zhǎng)勢(shì)基本一致的樹(shù)30株,每年落葉后用游標(biāo)卡尺調(diào)查矮化中間砧嫁接口上10 cm處的干周粗度;統(tǒng)計(jì)不同類(lèi)型枝條(<5 cm、5—15 cm、15—30 cm和>30 cm)的數(shù)量,并根據(jù)栽植密度計(jì)算總枝量;測(cè)量樹(shù)體東西冠徑和南北冠徑,計(jì)算覆蓋率。自結(jié)果后(2013年),每年統(tǒng)計(jì)果實(shí)產(chǎn)量,每年果實(shí)成熟期(10月23—30日),于每株樹(shù)冠的中上部東南方向取3個(gè)果實(shí),共90個(gè),帶回實(shí)驗(yàn)室測(cè)定果實(shí)品質(zhì),用百分之一天平測(cè)量果實(shí)單果質(zhì)量;用游標(biāo)卡尺測(cè)量果實(shí)的橫徑、縱徑,計(jì)算果形指數(shù);用GY-1型果實(shí)硬度計(jì)測(cè)定果實(shí)硬度;用PR-100型數(shù)字糖度計(jì)測(cè)定果實(shí)可溶性固形物含量;用0.1 mol·L-1NaOH中和滴定法測(cè)定果實(shí)可滴定酸含量,最終使用穩(wěn)產(chǎn)兩年(2015年和2016年)果實(shí)品質(zhì)的平均值進(jìn)行比較。應(yīng)用PASW Statistics 18和Excel等軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析。
2.1.1 樹(shù)體干周粗度、總枝量和覆蓋率的差異 從圖1可以看出,隨著樹(shù)齡的增長(zhǎng),不同樹(shù)形樹(shù)體干周粗度、總枝量和覆蓋率逐年增加,栽植7年內(nèi),各樹(shù)形樹(shù)體間干周粗度無(wú)顯著差異。自栽植第3年(2012年)起,不同樹(shù)形間樹(shù)體總枝量開(kāi)始呈現(xiàn)顯著差異,自由紡錘形樹(shù)體總枝量最大,V字形次之,籬壁形最小。各樹(shù)形樹(shù)體覆蓋率與樹(shù)體總枝量變化趨勢(shì)相同。
圖1 矮化中間砧‘富士’蘋(píng)果不同樹(shù)形樹(shù)體干徑、總枝量和覆蓋率的年變化
2.1.2 樹(shù)體枝類(lèi)組成的差異 如圖2所示,各樹(shù)形樹(shù)體枝類(lèi)組成存在差異。栽植第2年到栽植第4年,各樹(shù)形樹(shù)體短枝比例不斷增加,長(zhǎng)枝比例不斷減少;自栽植后第4年各樹(shù)形樹(shù)體的枝類(lèi)組成趨于穩(wěn)定(圖2-A)。綜合2015年和2016年兩年(穩(wěn)產(chǎn))不同樹(shù)形樹(shù)體的枝類(lèi)組成數(shù)據(jù)(圖2-B),可以看出,3種樹(shù)形樹(shù)體枝類(lèi)組成相近,穩(wěn)產(chǎn)兩年,各樹(shù)形樹(shù)體的短枝比例維持在65%左右,長(zhǎng)枝比例維持在10%左右;籬壁形樹(shù)體的短枝比例略低,長(zhǎng)枝比例略高。
圖2 矮化中間砧‘富士’蘋(píng)果不同樹(shù)形樹(shù)體枝類(lèi)組成的差異
Fig. 2 Differences in the proportion of different branches between different apple tree shapes on dwarf rootstock
2.2.1 果實(shí)產(chǎn)量的差異 各樹(shù)形自2014年初結(jié)果,2015年開(kāi)始各樹(shù)形產(chǎn)量趨于穩(wěn)定。自由紡錘形樹(shù)體第1年單株產(chǎn)量顯著高于V字形和籬壁形,達(dá)到15 kg;穩(wěn)產(chǎn)后(2015年和2016年)自由紡錘形樹(shù)體兩年累計(jì)產(chǎn)量最高,年平均單株產(chǎn)量最高,超過(guò)25 kg,顯著高于V字形和籬壁形(圖3-A)。根據(jù)果實(shí)單果重將果實(shí)分級(jí),大果率(單果重>200 g的果實(shí)占總產(chǎn)量的比例)由高到低依次為:自由紡錘形>V字形>籬壁形(圖3-B)。
2.2.2 果實(shí)品質(zhì)的差異 綜合2015年和2016年兩年(穩(wěn)產(chǎn))的調(diào)查結(jié)果,比較不同樹(shù)形樹(shù)體果實(shí)品質(zhì),結(jié)果顯示,自由紡錘形果實(shí)的平均單果重最大,V字形最??;3種樹(shù)形果實(shí)的果形指數(shù)、可溶性糖含量、可滴定酸含量、固酸比和果肉硬度均無(wú)顯著差異(圖4)。
多重比較采用新復(fù)極差測(cè)驗(yàn),不同字母表示達(dá)到5%顯著性差異水平
SH系蘋(píng)果砧木具有抗逆性強(qiáng),易成花,結(jié)果早,果實(shí)品質(zhì)優(yōu)等特點(diǎn),目前在北京昌平、河北和山西等地都有大面積應(yīng)用[19-26]。多年連續(xù)調(diào)查比較結(jié)果表明,SH6作為中間砧嫁接‘富士’與SH系其他系號(hào)相比,具有樹(shù)體小,總枝量大,樹(shù)勢(shì)中庸,產(chǎn)量高且穩(wěn)產(chǎn)性好,果實(shí)品質(zhì)好的優(yōu)勢(shì),具有較高的應(yīng)用推廣價(jià)值[19-20]。根據(jù)本研究的結(jié)果,在北京地區(qū),SH6矮化中間砧‘富士’采用不同樹(shù)形,樹(shù)體生長(zhǎng)和果實(shí)產(chǎn)量、品質(zhì)存在較大差異。
從樹(shù)體生長(zhǎng)和樹(shù)體結(jié)構(gòu)分析。不同樹(shù)形SH6矮化中間砧富士蘋(píng)果樹(shù)隨著樹(shù)齡(2—7年生)的增長(zhǎng),樹(shù)體干周粗度、總枝量和覆蓋率均有不同程度的增加,各樹(shù)形樹(shù)體的干周直徑在栽植7年內(nèi)均無(wú)顯著差異。自栽植第3年(2012年)起,不同樹(shù)形間樹(shù)體總枝量和覆蓋率開(kāi)始呈現(xiàn)顯著差異,自由紡錘形最大,V字形次之,籬壁形最小。到栽植第7年,自由紡錘形樹(shù)體的總枝量為71.17萬(wàn)條/公頃,達(dá)到了前人提出的矮砧蘋(píng)果栽培優(yōu)質(zhì)豐產(chǎn)應(yīng)當(dāng)達(dá)到的總枝量[27-29],而V字形和籬壁形樹(shù)體的總枝量分別為52.44萬(wàn)條/公頃和44.89萬(wàn)條/公頃,總枝量明顯偏低,無(wú)法滿(mǎn)足生產(chǎn)要求。自由紡錘形與V字形和籬壁形相比,樹(shù)體幼樹(shù)期總枝量增長(zhǎng)迅速,能夠更快速的形成穩(wěn)定的樹(shù)體結(jié)構(gòu),實(shí)現(xiàn)早期豐產(chǎn)。蘋(píng)果樹(shù)的枝類(lèi)組成能夠反應(yīng)樹(shù)體的生長(zhǎng)勢(shì)和結(jié)果能力,光照充足時(shí),樹(shù)體形成短枝較多,枝條健壯;對(duì)于蘋(píng)果樹(shù)來(lái)說(shuō),長(zhǎng)枝比例大于20%時(shí)表明其樹(shù)勢(shì)偏旺,會(huì)影響結(jié)果[30-31]。本研究中,3種樹(shù)形樹(shù)體枝類(lèi)組成相近,籬壁形樹(shù)體的短枝比例略低,長(zhǎng)枝比例略高。豐產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)期各樹(shù)形樹(shù)體的短枝比例維持在65%左右,長(zhǎng)枝比例維持在10%左右,各樹(shù)形樹(shù)體樹(shù)勢(shì)中庸,表現(xiàn)良好。
從果實(shí)產(chǎn)量品質(zhì)角度來(lái)看,本研究中3種樹(shù)形樹(shù)體自栽植至2014年開(kāi)始大量結(jié)果,2015年始各樹(shù)形產(chǎn)量趨于穩(wěn)定。2014年,自由紡錘形樹(shù)體單株產(chǎn)量顯著高于V字形和籬壁形,早果性好;進(jìn)入結(jié)果期(2015年和2016年),自由紡錘形樹(shù)體累計(jì)產(chǎn)量高于V字形和籬壁形,平均年單株產(chǎn)量也顯著高于V字形和籬壁形。這一結(jié)果與其他學(xué)者的研究結(jié)論基本一致,采用紡錘形更有利于獲得高產(chǎn)[9,18]。各樹(shù)形果實(shí)大果率(單果重>200 g的果實(shí)占總產(chǎn)量的比例)由高到低依次為:自由紡錘形>V字形>籬壁形,V字形和蘺壁形果實(shí)大果率相近,自由紡錘形果實(shí)大果率顯著高于兩者。以SH系為中間砧的‘紅富士’蘋(píng)果,果實(shí)可溶性固形物等內(nèi)在品質(zhì)比M26、B9為中間砧的有顯著提高[32-34]。有研究表明,V字形樹(shù)形更有利于樹(shù)體空間光照分布,能夠獲得更好的果實(shí)品質(zhì)[10,18],但本研究中穩(wěn)產(chǎn)兩年的果實(shí)品質(zhì)調(diào)查結(jié)果顯示,自由紡錘形果實(shí)的平均單果重最大,V字形最??;各樹(shù)形果實(shí)的果形指數(shù)、可溶性糖含量、可滴定酸含量、固酸比和果肉硬度均無(wú)顯著差異。影響果實(shí)內(nèi)在品質(zhì)形成的因素有許多,說(shuō)明在不同地區(qū),由于生態(tài)環(huán)境不同,形成高品質(zhì)的關(guān)鍵因素與閾值也不同,生產(chǎn)中應(yīng)當(dāng)根據(jù)當(dāng)?shù)氐臍夂蛱攸c(diǎn)篩選樹(shù)形。在保證果實(shí)內(nèi)在品質(zhì)相當(dāng)?shù)幕A(chǔ)上,采用自由紡錘形樹(shù)形,樹(shù)體產(chǎn)量更高,商品果率更高,具有更好的生產(chǎn)應(yīng)用價(jià)值。研究中還發(fā)現(xiàn)V字形枝干發(fā)生日燒的幾率顯著高于自由紡錘形,籬壁形由于修剪水平要求較高,整形費(fèi)時(shí)費(fèi)工,不適宜規(guī)模生產(chǎn)使用。
SH6矮化中間砧‘富士’采用自由紡錘形樹(shù)形與V字形和籬壁形相比,幼樹(shù)期生長(zhǎng)快,成形早,枝量大;果實(shí)內(nèi)在品質(zhì)相當(dāng)?shù)耐瑫r(shí),紡錘形樹(shù)形具有早期豐產(chǎn)性好,穩(wěn)產(chǎn)性好且產(chǎn)量高,大果率高等優(yōu)勢(shì)。V字形和籬壁形樹(shù)冠小,規(guī)?;a(chǎn)產(chǎn)量低,但樹(shù)形美觀,采用合理的栽植密度適合觀光采摘果園。
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(責(zé)任編輯 趙伶俐)
Effect of Three Different Tree Shapes on Growth, Yield and Fruit Quality of ‘Fuji’ Apple Trees on Dwarfing Interstocks
LI MinJi, ZHANG Qiang, LI XingLiang, ZHOU BeiBei, YANG YuZhang, ZHOU Jia, ZHANG JunKe, WEI QinPing
(Beijing Academy of Forestry and Pomology Sciences/Key Laboratory of Urban Agriculture (North China), Ministry of Agriculture, Beijing 100093)
【】Effect of different tree shapes on growth, yield and fruit quality in ‘Fuji’ apple trees was studied in-depth to provide the theoretical basis and mentoring programs for the selection of tree shapes on dwarfing interstock.【】 The ‘Fuji’ apple with SH6 dwarf interstock planted in spring 2010 was used to investigate the effect of three different tree shapes (Spindle 2 m×4.5 m, V-trellis 1.5 m×6 m, Hedgerow 3 m×3 m) on growth, yield and quality in ‘Fuji’ apple trees from 2011 to 2016.【】The tree growth, fruit yield and quality of different tree shapes were quite different. Since the first 3 years after planting, the total branches and coverage rate of different tree shapes showed significant differences, spindle maximum, followed by V-trellis, Hedgerow minimum. There was no significant difference on the proportion of different branches among different tree shapes. There was also no significant difference on leaf fresh weight, chlorophyll content and photosynthetic rate among them. All trees began to have production in the fourth year. The cumulative average yield per plant of Spindle was significantly higher than that of V-trellis and Hedgerow. Average fruit weight of Spindle was the biggest, with V-trellis smallest. Firmness of V-trellis was the highest, with Spindle lowest. There was no significant difference on the fruit figure index, soluble solids, titratable acidity and TSS/TA among different tree shapes. 【】According to the survey data of seven years, the ‘Fuji’ apple with SH6 dwarf interstock of Spindle shows large total branches amount, moderate growth, early bearing, high and stable yield, and good fruit quality compared with that of V-trellis and Hedgerow. Spindle is the suitable shape for apple dwarf stock cultivation model.
tree shape; SH6 dwarf interstock; ‘Fuji’ apple; tree growth; fruit yield; quality
10.3864/j.issn.0578-1752.2017.19.015
2017-04-24;接受日期:2017-08-21
國(guó)家“十二五”科技支撐計(jì)劃(2014BAD16B02-3)、國(guó)家現(xiàn)代蘋(píng)果產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系(CARS-27)、國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃(2016YFD0201128)
李民吉,E-mail:changlelmj@163.com。通信作者魏欽平,E-mail:qpwei@sina.com