矮化自根砧不同定植高度對蘋果生長發(fā)育的影響

李天宇， 王磊彬， 施 洋， 陳興望， 王三紅， 渠慎春

(南京農(nóng)業(yè)大學園藝學院，南京 210095)

通信作者：渠慎春，博士，教授，主要從事果樹生物技術(shù)研究。E-mail：qscnj@njau.edu.cn。

蘋果矮化集約栽培具有結(jié)果早、優(yōu)質(zhì)高效和便于機械化管理等優(yōu)點，已成為當今世界蘋果生產(chǎn)的主要栽培模式，也是我國蘋果產(chǎn)業(yè)調(diào)整發(fā)展的方向[1]。矮化砧木主要有以下調(diào)控作用：一方面調(diào)控樹體對礦質(zhì)營養(yǎng)元素的吸收、運輸和利用；另一方面調(diào)控樹體地上部分的生長發(fā)育，促進營養(yǎng)生長向生殖生長轉(zhuǎn)化[4]。

苗木栽植技術(shù)是果園建設(shè)的基本技術(shù)措施，是現(xiàn)代果園生產(chǎn)管理的重要舉措[5]。根據(jù)筆者對江蘇省豐縣梁寨鎮(zhèn)現(xiàn)代蘋果示范園2014年新建66.7 hm2矮化自根砧蘋果基地苗木栽植情況的調(diào)查，發(fā)現(xiàn)苗木定植后，砧木地上部分高度嚴重影響樹體的生長發(fā)育、開花結(jié)果。為此，筆者依據(jù)砧木地面高度的不同，研究了其對樹體生長發(fā)育、開花結(jié)果、葉面積指數(shù)的影響，同時研究砧木地面高度對富士蘋果葉片礦質(zhì)元素含量、果實品質(zhì)以及葉片葉綠素含量等生理生化指標的差異，為今后矮化蘋果自根砧建園提供技術(shù)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗在江蘇省豐縣梁寨鎮(zhèn)蘋果示范園進行，試驗園面積66.7 hm2，土壤屬于沙壤土，屬典型的半濕潤季風氣候，降雨量適中，氣候溫和，光照充足。地勢平坦，供試蘋果苗為M9T337矮化自根砧帶分枝的大苗，2014年春季定植，主栽品種煙富10，授粉品種為紅瑪瑙海棠，定植株行距為4 m×2 m，定植時對定植高度沒有統(tǒng)一要求，所以砧木地面高度不一致，采用高紡錘形栽培模式，2015年開始少量掛果。

1.2 試驗方法

試驗依據(jù)矮化砧木距地面高度，分以下5個組進行調(diào)查研究，即矮化砧木定植后地面高度0 cm以下為A組；矮化砧木定植后地面高度0 cm以上、小于4 cm為B組；高度 4 cm 以上、小于8 cm為C組；高度8 cm以上、小于12 cm為D組；高度12 cm以上為E組。在園區(qū)依據(jù)砧木距地面不同高度范圍隨機選取30株長勢基本一致的樹，進行調(diào)查，并做好標記。

干周：用皮尺測量嫁接口上10 cm處樹干周長；株高：用皮尺測量樹體主干頂端距地面高度；新梢生長量：用皮尺測量一年生新梢長度。

果實品質(zhì)測定：待果實成熟后，每個處理選擇具有代表性的植株5株，每株在果樹距地面1.5 m高處由東南西北4個方位進行采果，每個方位隨機采摘2個果子，采摘后迅速裝箱

并運回實驗室進行果實品質(zhì)的測定。果形指數(shù)用游標卡尺測量出果實的縱徑、橫徑，并計算出果形指數(shù)(果形指數(shù)=縱徑/橫徑)；單果質(zhì)量用電子天平稱量；可溶性固形物用WYT手持糖度計測定；可溶性總糖用蒽酮法測定；硬度用CY-1型硬度計測量果實去皮硬度；可滴定酸采用標準NaOH溶液滴定法測定；果實維生素C含量用2，6-二氯酚靛酚法測定。

產(chǎn)量：采取測產(chǎn)的辦法，從每個處理用于測定果實品質(zhì)的果實中隨機選取20個果實，計算平均單果質(zhì)量，然后每處理從試驗處理樹中選擇具有代表性的果樹10株，計算出總果實個數(shù)和每株果樹的平均果數(shù)，從而求其平均單株產(chǎn)量。根據(jù)果園的栽培密度(4 m×2 m)計算出單位面積栽培的植株數(shù)量，從而得出產(chǎn)量=單位面積植株數(shù)量×平均單株產(chǎn)量。

光合有效輻射和葉面積指數(shù)測定：在8月中旬用AccuPAR LP-80植物冠層分析儀于晴朗的白天進行測定，并測量出植株的光合有效輻射和葉面積指數(shù)。每個處理選擇具有代表性的植株5株，測量時將光量子探頭伸入樹體冠層下部，分別在冠層下部的東南西北4個方位各測量1次，每隔 5 min 記錄1次，重復(fù)3次。

葉片葉綠素含量，在同年7、8月份中旬用SPAD-502手持葉綠素儀測定，每個處理選擇具有代表性的植株5株，每株樹從樹體中部選擇東南西北4個方位各1根枝條，每根枝條隨機測量8張完好無損的葉片，最后計算出每個處理葉片葉綠素含量的平均值。

葉片礦質(zhì)元素的測定：于7、8月份的采集葉片。每個處理選擇具有代表性的植株5株，每株果樹從樹體中部的東南西北4個方位進行采集，每個方位隨機選擇生長完好無病蟲害的5張葉片帶回實驗室，烘干處理后放入粉碎機粉碎、混勻，進行葉片礦質(zhì)元素測量。

2 結(jié)果與分析

2.1 砧木地面上不同高度對樹體生長勢的影響

從表1可以看出，不同砧木高度樹體平均樹高介于278～296 cm之間。樹高的大小排列順序為B組>A組>C組>D組>E組，總體趨勢是地面上矮化自根砧長度越長，致矮效果越好，樹體高度越低。但本試驗中，B組處理的樹體高度最高，為296 cm，可能與A組樹體下部枝條較大，從而限制了中心干的生長發(fā)育有關(guān)，同時2組樹體高度差別沒有達到顯著水平，但與其他3組差異達到顯著水平。C組與D、E組相比，也同樣達到顯著水平，說明矮化自根砧地面高度會顯著影響樹體的生長高度。干周的大小排列順序為A組>B組>C組>D組>E組，A組樹體主干周長最大為13.43 cm，E組處理的主干周長最小，為11.35 cm，并且除D、E組外，其他各組別間干周差異都達到了顯著水平。新梢生長量C組生長量最大，并與各組別之間有明顯差異，D組次之，其他各組別之間沒有明顯差異。新梢長度是在新梢停止生長階段進行測量的，該測量長度即為當年新梢生長的變化量。

表1 砧木地面不同高度對樹體生長勢的影響

注：同列數(shù)值后不同小寫字母表示0.05水平上差異顯著。下表同。

2.2 砧木地面不同高度對樹體群體結(jié)構(gòu)的影響

從表2可以看出，C組光合有效輻射上部和下部均最大。A組和C組的光合有效輻射比值均為0.24，高于其他組，隨著砧木地面高度增加，光合有效輻射比值下降；葉面積指數(shù)A組

表2 砧木地面不同高度對樹體群體結(jié)構(gòu)的影響

2.3 砧木地面不同高度對葉片葉綠素含量的影響

從表3可以看出，7月份和8月份葉片葉綠素含量存在一定差異，8月份的葉片葉綠素含量均大于7月份的葉片葉綠素含量，說明生長季節(jié)8月份葉片葉綠素含量較7月份有所增加。但各組間大小順序相同，均為A組

表3 砧木地面不同高度對葉片葉綠素含量的影響

2.4 砧木地面不同高度對果實品質(zhì)和產(chǎn)量的影響

從表4可以看出，C組果實的平均單果質(zhì)量最大，為 288.49 g，顯著高于除E組以外的其他各組。B組處理的果實硬度最小，并有隨著砧木高度增加果實硬度逐漸增大的趨勢，E組處理果實硬度最大。果形指數(shù)方面5個處理組之間無顯著性差異?？扇苄怨绦挝锖勘憩F(xiàn)為先下降后上升，E組處理果實可溶性固形物的含量最高，達到 13.13%，A組處理果實可溶性固形物的含量最小，顯著低于其他4個組。B組可溶性糖含量最高，達到8.16%，A組可溶性糖的含量最低，其他3個處理的可溶性糖含量無顯著性差異；A組處理的維生素C含量最高，顯著高于其他4個組；可滴定酸5個組之

表4 砧木地面不同高度對果實品質(zhì)和產(chǎn)量的影響

間均無顯著性差異。

不同砧木地面高度處理的產(chǎn)量有顯著性差異，B、C、D組產(chǎn)量較高，分別為15 628.75、15 302.5、14 774.48 kg/hm2，而且3組之間沒有明顯差異，但顯著高于其他組。E組產(chǎn)量最低，為14 007.6 kg/hm2。可能是由于砧木高度嚴重抑制了樹體生長發(fā)育的原因。

2.5 砧木不同高度對富士蘋果葉片礦質(zhì)元素含量的影響

從表5可以看出，A組處理7、8月份葉片磷含量顯著高于其他處理，分別達到1.68、1.69 mg/g。7月份B組處理的葉片磷含量最小，為1.43 mg/g，8月份E組處理的葉片磷含量最小，為1.30 mg/g，并且8月份的D、E組處理的葉片磷含量相對于7月份顯著降低。B組7、8月份葉片氮含量最高，分別為23.36和23.8 mg/g，隨著砧木距地面高度的增加，葉片含氮量隨之降低，并且8月份的葉片氮含量高于7月份。A組7、8月份的葉片鉀含量最高，分別為12.44、11.92 mg/g，8月份C、D、E組處理的鉀含量相對于7月份顯著降低。C組7、8月份的葉片鋅含量均最高，分別為 74.54、79.43 mg/kg，并且8月份的含量相對于7月份增大。A組7月份的葉片鐵、錳、鈣、銅的含量最高，分別為388.63、115.62、22 718.87、28.43 mg/kg；8月份葉片鐵含量最高的是E組，相對于7月份顯著提高；葉片錳含量相對于7月份顯著降低，葉片鈣含量與7月份的相差不顯著，但葉片銅含量除A組外，相對于7月份有顯著提高。D組處理葉片鎂含量最高，為 4 871.8 mg/kg，與E組處理沒有顯著差異，與其他組別之間有顯著差異；葉片鎂含量最高的是D組處理，并且8月份的含量相對于7月份有所提高。

表5 砧木地面不同高度對富士蘋果葉片礦質(zhì)元素含量的影響 mg/kg

3 結(jié)論與討論

杜俊蘭等研究表明，蘋果矮化砧木地面高度過低，矮化作用不好，造成營養(yǎng)生長過旺；砧木露出地面的高度過高，果樹的生長勢下降，樹體容易衰弱，經(jīng)濟效益下降[6]。因此選擇合適的矮化砧木長度，不但可以促進樹體健壯生長、豐產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)，而且可以提高經(jīng)濟效益，達到蘋果園生產(chǎn)效益的最大化，為產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供技術(shù)支撐。沙廣利等表明砧木埋入地下深度越大，樹高越大干徑越粗，而且干高與干徑成正比，提高樹干有利于加粗干徑[7]。本試驗結(jié)果表明，樹體高度和干周隨著砧木地面高度的增加而降低，說明地面上矮化砧木長度會明顯影響樹體生長量，促進樹體矮化。從枝條生長量和樹勢來看，砧木地面上高度在4 cm以下，樹勢生長旺盛，樹體高大不易管理。砧木地面高度12 cm以上，樹體生長勢比較弱，砧木地面高度在4～12 cm范圍內(nèi)，樹體生長勢比較中庸，枝條生長量適中，因此為保證適宜的樹體生長勢，砧木地面高度應(yīng)選擇在4～12 cm范圍比較合適。

朱樹華等研究表明，蘋果隨著樹體的矮化，平均單果質(zhì)量會增加[8]。任雪菲等調(diào)查表明，當矮化砧木超出地面一定范圍后，極大地抑制樹體生長，生長量急劇減少，造成果樹提前衰老，果實品質(zhì)下降，豐產(chǎn)性大大降低[9]。本研究結(jié)果與其基本一致，綜合樹勢、產(chǎn)量和果實品質(zhì)，當砧木距地面高度在4～12 cm范圍利于樹體結(jié)果。

果樹冠層內(nèi)輻射強度決定冠層內(nèi)微氣候環(huán)境、影響葉片光合作用，為果樹生長發(fā)育和產(chǎn)量品質(zhì)形成奠定基礎(chǔ)[10]。本研究發(fā)現(xiàn)，冠層有效輻射從上部到下部逐漸降低；C組樹體冠層上下部有效光合輻射達到最大值，光合有效輻射比值為 0.24，與其他處理差異顯著；D、E組處理則隨著砧木地面高度增加，樹體上下部的光合有效輻射下降，光合有效輻射比值下降。魏欽平等研究表明，蘋果不同樹形內(nèi)光照等環(huán)境因子的分布不同，決定不同樹形果樹生理生態(tài)狀況和產(chǎn)量品質(zhì)的差異[11]，本研究結(jié)果與之相近，C組光合有效輻射最大，果實品質(zhì)也最佳。

葉面積指數(shù)既是一個重要的生物結(jié)構(gòu)參數(shù)，也是樹體光能吸收能力的一個重要的生物學指標[12]。本試驗結(jié)果表明，葉面積指數(shù)各個處理之間存在顯著差異，C組處理葉面積指數(shù)最大，5組之間葉面積指數(shù)呈現(xiàn)先增大后減小的趨勢。D組處理葉片葉綠素含量最高，且與B、C組處理之間差異不顯著。由此可見，當砧木離地高度4～8 cm時的最有利于葉片葉綠素積累，并且表現(xiàn)出良好的通風透光條件。

薛曉敏等研究表明，蘋果葉片礦質(zhì)營養(yǎng)含量受到砧木種類、品種類型、產(chǎn)量水平、土壤質(zhì)地、施肥狀況和栽培管理制度等眾多因素的影響[13]。本試驗結(jié)果表明，A組處理葉片磷、鉀含量顯著高于其他處理；隨著砧木距地面高度增大，葉片中的氮含量呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢，B組處理最高。葉片中大量元素的含量在0～4 cm范圍含量較大，可能是砧木大部分入土，根系生物量越大，根系吸收范圍更廣，更利于吸收水分養(yǎng)分。微量元素大部分在A組處理時含量達到最高，可能原因也是砧木大部分埋入地里，根系生長旺盛，有效吸收地下的肥料，從而導(dǎo)致葉片微量礦質(zhì)元素含量較高。部分微量元素在其他處理含量達到最高值，可能原因一方面與根系對礦質(zhì)元素的選擇性吸收有關(guān)，另一方面與當?shù)毓麍@的施肥管理情況也有關(guān)系。

通過以上分析可知，砧木距地面高度過低，樹體生長旺盛，果實品質(zhì)下降，葉片葉綠素含量下降；砧木距地面高度過高，樹體生長受到抑制，因此，果實品質(zhì)受到影響，葉面積指數(shù)和光合有效輻射下降。砧木在離地高度4～12 cm時較為適宜，既能保證樹體生長勢，又能起到矮化的作用，并且葉片和果實營養(yǎng)分配均衡，果品產(chǎn)量和果實品質(zhì)也較好。由此可見，砧木高度范圍在4～12 cm時適合果樹生長發(fā)育。

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