密植栽培模式對(duì)渭北旱塬蘋果樹生長(zhǎng)的影響

白崗栓，鄒超煜，杜社妮，鄭鎖林，劉英俊

（1.西北農(nóng)林科技大學(xué)水土保持研究所，陜西 楊凌712100；2.中國(guó)科學(xué)院水利部水土保持研究所，陜西 楊凌712100；3.吉安市濕地管理中心，

江西 吉安343000；4.慶陽(yáng)林業(yè)學(xué)校，甘肅 慶陽(yáng)745000；5.澄城縣果業(yè)管理局，陜西 澄城715299）

矮化果樹大多是由基砧、中間砧與接穗或自根砧與接穗組成的嫁接復(fù)合體，各部分間相互影響、相互制約、相互適應(yīng)、相互依靠，卻又保持著各自相對(duì)獨(dú)立的特性[1]。砧木往往影響樹體（接穗）的生長(zhǎng)發(fā)育、產(chǎn)量、果實(shí)品質(zhì)及樹體營(yíng)養(yǎng)[2-4]。渭北旱塬是中國(guó)乃至世界最大的優(yōu)質(zhì)蘋果生產(chǎn)基地，喬砧密植是該區(qū)域的主要栽培方式。喬砧密植的果樹樹冠高大、郁閉，通風(fēng)、透光不良且不易管理，影響果實(shí)產(chǎn)量與品質(zhì)[5-6]；矮砧密植的果樹樹體矮小、結(jié)果早、豐產(chǎn)性強(qiáng)且便于管理，因此，矮砧密植已成為渭北旱塬蘋果栽培的發(fā)展方向[7]。矮化砧可增強(qiáng)樹體養(yǎng)分吸收[8-11]，促進(jìn)枝葉健壯生長(zhǎng)[12-13]，提高果實(shí)產(chǎn)量與品質(zhì)[14-16]，但有關(guān)同一立地環(huán)境下相同留果量、相同基砧、相同樹齡而不同砧穗組合的喬砧密植、半矮化砧密植和矮砧密植的樹體生長(zhǎng)狀況的研究尚未見(jiàn)報(bào)道。因此，在多年管理的基礎(chǔ)上，筆者于2016 年監(jiān)測(cè)了不同砧穗組合的喬砧密植、半矮化砧密植和矮砧密植對(duì)果園樹體生長(zhǎng)的影響，旨在為渭北旱塬蘋果產(chǎn)業(yè)健康可持續(xù)發(fā)展提供支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)區(qū)概況

試驗(yàn)園地處中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)武農(nóng)業(yè)生態(tài)試驗(yàn)站（107°40′30″～107°42′30″E，35°12′16″～36°16′00″N），海拔1 220 m，年均氣溫9.3 ℃，≥10 ℃活動(dòng)積溫3 029 ℃，年均降雨量578.5 mm，日照時(shí)數(shù)2 230 h，無(wú)霜期171 d。試驗(yàn)園土壤為黑壚土，耕層（0～20 cm土層）土壤含有機(jī)質(zhì)9.44 g/kg，全氮3.84 g/kg，堿解氮73.65 mg/kg，全磷0.24 g/kg，速效磷41.98 mg/kg，全鉀7.46 g/kg，速效鉀234.65 mg/kg，pH 值7.8。試驗(yàn)園為雨養(yǎng)農(nóng)業(yè)區(qū)，無(wú)灌溉水源。

1.2 試驗(yàn)材料

供試果園為處于同一地塊、相鄰且產(chǎn)量相近的喬砧密植園、半矮化砧密植園和矮砧密植園，均于1996年春季建園，南北行向，品種均為長(zhǎng)富二號(hào)，基砧均為新疆野蘋果（Malus sieversii），均處于盛果期，2010 年通過(guò)量化修剪與更新修剪[17-19]，3 個(gè)果園在2013—2015 年的產(chǎn)量均調(diào)整為4.5×104kg/hm2左右。供試果園的面積、中間砧及樹體生長(zhǎng)狀況見(jiàn)表1，其中半矮化砧密植園的中間砧露出地面約7.0 cm，矮砧密植園的中間砧露出地面約5.0 cm。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)以喬砧密植園為對(duì)照，2016 年3 月花前復(fù)剪后將喬砧密植、半矮化砧密植和矮砧密植園單位面積的花芽數(shù)調(diào)整為同一水平，5 月上旬疏果后將單位面積的結(jié)果數(shù)調(diào)整為同一水平。在果樹生長(zhǎng)的不同時(shí)期監(jiān)測(cè)不同砧穗組合密植園的葉面積系數(shù)，葉片光合速率，葉片蒸騰速率，蘋果產(chǎn)量、品質(zhì)及枝條生長(zhǎng)狀況等。

由于試驗(yàn)前不同砧穗組合的果樹生長(zhǎng)存在差異，為了避免果樹生長(zhǎng)不均勻?qū)ΡO(jiān)測(cè)結(jié)果帶來(lái)的影響，萌芽前（3月1日）在3個(gè)果園各選擇5個(gè)監(jiān)測(cè)區(qū)，每個(gè)監(jiān)測(cè)區(qū)均由2行（南北行向）長(zhǎng)勢(shì)均勻的果樹組成，每行有5棵樹（圖1），并根據(jù)栽植密度（株行距）用土埂將監(jiān)測(cè)區(qū)與其他植株隔離，以便于監(jiān)測(cè)及管理。試驗(yàn)期間不同砧穗組合果園單位面積的施肥量、果實(shí)套袋、病蟲防治等其他管理措施相同。

1.4 測(cè)定項(xiàng)目

果園葉面積指數(shù)（leaf area index,LAI）：在幼果膨大期（5 月20 日）、花芽分化期（6 月20 日）和果實(shí)采前膨大期（9月10日）前后的傍晚，連續(xù)3 d在不同監(jiān)測(cè)區(qū)隨機(jī)選擇3棵樹，利用LAI-2000冠層分析儀（LI-COR公司，美國(guó)），在樹冠下東、西、南、北4個(gè)方位，水平距離距樹干0、50、100、150、200 和250 cm處，垂直距離距地面30 cm 處測(cè)定樹冠下不同位置的葉面積指數(shù)。根據(jù)相鄰2個(gè)測(cè)定點(diǎn)位置的平均值和樹冠投影所占面積進(jìn)行加權(quán)平均，計(jì)算整個(gè)樹冠的葉面積指數(shù)[19-20]。連續(xù)3 d 測(cè)定的平均值作為該生長(zhǎng)期的葉面積指數(shù)。

葉片光合速率及蒸騰速率：幼果膨大期（5月20日）、花芽分化期（6 月20 日）和果實(shí)采前膨大期（9月10日）前后3 d晴天上午9:30—10:30，在不同監(jiān)測(cè)區(qū)隨機(jī)選擇3棵樹，在每棵樹東南方向距地面1.4 m左右選擇3 枝健壯的外圍延長(zhǎng)枝，以從枝條基部數(shù)第3—5 個(gè)發(fā)育完全的葉片作為監(jiān)測(cè)對(duì)象，用LI-6400 型便攜式光合測(cè)定儀（LI-COR 公司，美國(guó)）測(cè)定葉片的光合速率及蒸騰速率[18]，連續(xù)3 d測(cè)定的平均值作為該生長(zhǎng)期的葉片光合速率及蒸騰速率。

表1 試驗(yàn)前不同砧穗組合果園的樹體生長(zhǎng)狀況Table 1 Growth status of apple trees with different stock-scion combinations in different orchards before experiment

圖1 蘋果園的監(jiān)測(cè)區(qū)示意Fig.1 Schematic diagram of monitoring area of apple orchards

果實(shí)品質(zhì)：2016年蘋果采收期在每個(gè)監(jiān)測(cè)區(qū)隨機(jī)選擇5棵樹，沿每棵樹樹冠外圍距地面1.4 m左右的東、南、西、北4 個(gè)方向隨機(jī)采集12 個(gè)果實(shí)，用百分之一天平（JA5002，北京海天友誠(chéng)科技有限公司）測(cè)定單果質(zhì)量，用數(shù)顯游標(biāo)卡尺（上海九量五金工具有限公司）測(cè)定果實(shí)橫徑、縱徑，并計(jì)算果形指數(shù)（果形指數(shù)=果實(shí)縱徑/果實(shí)橫徑），用WYT-4型手持糖量計(jì)（浙江億納儀器制造有限公司）測(cè)定可溶性固形物含量，用GY-1型水果硬度計(jì)（浙江托普儀器有限公司）測(cè)定硬度，用蒽酮比色法測(cè)定可溶性總糖含量，用目測(cè)法測(cè)定果實(shí)著色面積[21-22]。

果實(shí)產(chǎn)量：2016年蘋果采收期在每個(gè)監(jiān)測(cè)區(qū)隨機(jī)選擇5 棵樹，測(cè)定單株產(chǎn)量（包含采樣果實(shí)）并折合為單位面積產(chǎn)量，根據(jù)采收期不同級(jí)別的蘋果價(jià)格折算出單位面積果園的產(chǎn)值。

果樹生長(zhǎng)狀況：2016年果樹萌芽前在每個(gè)監(jiān)測(cè)區(qū)隨機(jī)選擇5棵樹并進(jìn)行標(biāo)記，測(cè)定樹干直徑、樹高及冠徑；2016年落葉期測(cè)定不同果園標(biāo)記樹的樹冠高度、樹冠直徑、樹干直徑、樹冠外圍延長(zhǎng)枝長(zhǎng)度及直徑，并計(jì)算樹干直徑、樹高、冠徑增長(zhǎng)量及枝條尖削度（枝條尖削度=枝條粗度/枝條長(zhǎng)度）。在樹冠外圍東部與西部的中下部各選1.0 m3的樹冠，調(diào)查營(yíng)養(yǎng)枝與結(jié)果枝的比例[21-22]。

1.5 數(shù)據(jù)分析

試驗(yàn)數(shù)據(jù)用SPSS 19.0 軟件進(jìn)行單因素方差分析，用鄧肯新復(fù)極差法檢驗(yàn)差異顯著性。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同砧穗組合果園的葉面積指數(shù)、光合速率及蒸騰速率

從幼果膨大期至果實(shí)采前膨大期，不同果園的葉面積指數(shù)均緩慢上升，其中矮砧密植園上升了3.88%，半矮化砧密植園上升了5.36%，喬砧密植園則上升了12.89%。受砧木及樹體多年生長(zhǎng)的影響，不同生長(zhǎng)期矮砧密植園的葉面積指數(shù)均顯著低于半矮化砧密植園（P＜0.05），半矮化砧密植園均極顯著低于喬砧密植園（P＜0.01）（表2）。矮砧密植園、半矮化砧密植園不同生長(zhǎng)期平均葉面積指數(shù)較喬砧密植園分別降低30.47%和23.98%。

不同果園的葉片光合速率均以果實(shí)采前膨大期和花芽分化期較高，幼果膨大期較低。不同生長(zhǎng)期矮砧密植園葉片的光合速率均極顯著高于喬砧密植園（P＜0.01），顯著高于半矮化砧密植園（P＜0.05），半矮化砧密植園顯著高于喬砧密植園（P＜0.05）（表2）。矮砧密植園、半矮化砧密植園不同生長(zhǎng)期平均葉片光合速率較喬砧密植園分別提高17.36%和9.88%。

不同果園的葉片蒸騰速率均以花芽分化期的較高，果實(shí)采前膨大期居中，幼果膨大期較低（表2）。不同生長(zhǎng)期喬砧密植園的葉片蒸騰速率均顯著高于半矮化砧密植園和矮砧密植園（P＜0.05），半矮化砧密植園略高于矮砧密植園。矮砧密植園、半矮化砧密植園不同生長(zhǎng)期平均葉片蒸騰速率較喬砧密植園分別降低7.56%和5.84%。

2.2 不同砧穗組合果園的蘋果品質(zhì)

半矮化砧密植園的果實(shí)除單果質(zhì)量顯著低于矮砧密植園的外（P＜0.05），其他果實(shí)品質(zhì)均與矮砧密植園無(wú)顯著差異。喬砧密植園的果實(shí)除橫徑、有機(jī)酸、維生素C與半矮化砧密植園、矮砧密植園的無(wú)顯著差異外，其他均顯著（P＜0.05）或極顯著（P＜0.01）低于半矮化砧密植園和矮砧密植園（表3）。半矮化砧密植園、矮砧密植園的單果質(zhì)量分別為喬砧密植園的102.44%和112.44%，果形指數(shù)分別為105.68%和105.68%，著色面積分別為105.64%和107.65%，說(shuō)明半矮化砧密植園和矮砧密植園蘋果的外觀品質(zhì)優(yōu)于喬砧密植園。

2.3 不同砧穗組合果園的樹體生長(zhǎng)狀況

喬砧密植園的樹高、樹干直徑和樹冠直徑增長(zhǎng)量均較高，外圍延長(zhǎng)枝較長(zhǎng)，而矮砧密植園的增長(zhǎng)量較低，延長(zhǎng)枝較短，不同砧穗組合果園之間存在著極顯著差異（P＜0.01）。喬砧密植園的外圍延長(zhǎng)枝顯著粗于半矮化砧密植園和矮砧密植園，但尖削度卻極顯著小于半矮化砧密植園和矮砧密植園（P＜0.01），且半矮化砧密植園極顯著小于矮砧密植園（P＜0.01）。喬砧密植園翌年結(jié)果枝所占比例顯著低于半矮化砧密植園（P＜0.05），極顯著低于矮砧密植園（P＜0.01），但其營(yíng)養(yǎng)枝比例卻極顯著高于半矮化砧密植園（P＜0.01），半矮化砧密植園極顯著高于矮砧密植園（P＜0.01）。喬砧密植園蘋果樹的秋梢占營(yíng)養(yǎng)枝的65%左右，半矮化砧密植園的占24%，而矮砧密植園的僅占5%左右，喬砧密植園蘋果樹的秋梢比例高，不利于果實(shí)著色及提高果實(shí)品質(zhì)。不同砧穗組合果園的果實(shí)產(chǎn)量無(wú)顯著差異，但矮砧密植園和半矮化砧密植園的果實(shí)價(jià)格高于喬砧密植園，產(chǎn)值較喬砧密植園分別提高了8.58%和7.43%，均達(dá)顯著差異（P＜0.05）（表4）。

3 討論

基砧或中間砧是調(diào)控果樹樹體大小、栽植密度和提早結(jié)果的關(guān)鍵因素。矮化、半矮化自根砧或矮化、半矮化中間砧可改變樹勢(shì)強(qiáng)弱，提高短枝結(jié)果率，提早結(jié)果，并可明顯增加果樹產(chǎn)量[9-10]，提高果實(shí)品質(zhì)[14-16]。從喬化中間砧、半矮化中間砧到矮化中間砧，中間砧的韌皮部逐漸增厚，所占砧木截面的比例逐漸增加，有機(jī)物質(zhì)運(yùn)轉(zhuǎn)逐漸增多且加速，樹體地上部更易積累更多的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)[9-10,23]，提高葉片的光合能力[12,16]，促進(jìn)開花結(jié)果[24-26]，因而矮砧密植園、半矮化砧密植園的葉面積指數(shù)低但其果實(shí)產(chǎn)量仍與喬砧密植園處于同一水平。從喬化中間砧、半矮化中間砧到矮化中間砧，木質(zhì)部及導(dǎo)管占砧木截面的比例逐漸縮小，水分吸收及運(yùn)輸?shù)哪芰χ饾u減弱，樹體水分吸收和運(yùn)輸受到限制，造成植株的生殖生長(zhǎng)能力增加[24-26]，營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)能力減弱[27-30]，因而從喬砧密植、半矮化砧密植到矮砧密植，葉片的蒸騰速率逐漸降低，結(jié)果枝比例逐漸增大，營(yíng)養(yǎng)枝及秋梢占營(yíng)養(yǎng)枝的比例逐漸縮小。矮化砧木質(zhì)部活細(xì)胞較多，木質(zhì)部輸導(dǎo)阻力系數(shù)較大，不能及時(shí)補(bǔ)充枝葉的水分消耗，導(dǎo)致樹體含水量降低，地上部分易積累更多的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，從而促進(jìn)生殖生長(zhǎng)而減弱營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)，提高了光合速率，促進(jìn)了果實(shí)膨大、花芽分化及形成[27-30]。矮砧密植園的葉面積指數(shù)相對(duì)較低，葉片光合能力強(qiáng)，能夠促進(jìn)花芽分化及果實(shí)發(fā)育，又可抑制樹體營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)[31]，故在不同砧穗組合果園中，喬砧密植園的新梢生長(zhǎng)量大，結(jié)果枝少，營(yíng)養(yǎng)枝多，秋梢多而尖削度小，而矮砧密植園新梢生長(zhǎng)量小，結(jié)果枝多，營(yíng)養(yǎng)枝少，秋梢少而尖削度大。矮化砧、半矮化砧影響樹體的水分、養(yǎng)分吸收及分配[9-10,23]，因而矮砧密植園的樹體養(yǎng)分積累多，單果質(zhì)量及著色等優(yōu)于半矮化砧密植園，半矮化砧密植園優(yōu)于喬砧密植園；喬砧密植園的葉面積指數(shù)高，秋梢量多，易消耗較多的土壤水分、養(yǎng)分且遮陰擋光，不利于樹體營(yíng)養(yǎng)積累及果實(shí)膨大，因而單果質(zhì)量低且著色較差。矮化中間砧、半矮化中間砧不但影響樹體的營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)與生殖生長(zhǎng)，而且影響樹體的激素含量、葉片結(jié)構(gòu)及氣孔特性，從而影響枝條生長(zhǎng)、葉片光合速率、葉片蒸騰速率、果實(shí)發(fā)育及品質(zhì)[24-26]，因而矮砧密植園的樹體小，單果質(zhì)量及果實(shí)質(zhì)量高，果實(shí)著色面積大，果實(shí)可溶性固形物含量高，果實(shí)硬度高。

表2 不同砧穗組合不同生長(zhǎng)期的蘋果樹葉面積指數(shù)、葉片光合速率及蒸騰速率Table2 Leafareaindex,photosynthesisrateandtranspirationrateofappletreesindifferentappleorchardswithdifferentstock-scioncombinationsatdifferentgrowthstages

表3 不同砧穗組合果園的蘋果品質(zhì)Table 3 Apple quality in different apple orchards with different stock-scion combinations

表4 不同砧穗組合的樹體生長(zhǎng)狀況及產(chǎn)值Table 4 Growth status and production value of apple trees in different apple orchards with different stock-scion combinations

4 結(jié)論

在單位面積留花留果量基本相同狀態(tài)下，矮砧密植園、半矮化砧密植園和喬砧密植園的果實(shí)產(chǎn)量基本處于同一水平。矮砧密植園、半矮化砧密植園的枝條生長(zhǎng)量小，葉面積指數(shù)較喬砧密植園分別降低30.47% 和23.98%，葉片光合速率分別提高17.36%和9.88%，葉片蒸騰速率分別降低7.56%和5.84%，果園產(chǎn)值分別提高8.58%和7.43%。因此，渭北旱塬蘋果生產(chǎn)應(yīng)積極推廣矮砧密植和半矮化砧密植栽培。