生草覆蓋對寒富蘋果樹生理指標(biāo)的影響

張樹彬

(義縣林業(yè)發(fā)展服務(wù)中心，遼寧 義縣 121100)

寒富蘋果Maluspumila，薔薇科蘋果屬多年生小喬木，是具有抗寒、豐產(chǎn)、果實品質(zhì)優(yōu)、短果枝型性狀明顯的優(yōu)良蘋果品種。喜光，耐干旱，幼樹生長勢強(qiáng)，樹勢開張，樹干深褐色，枝干上潛伏芽呈瘤狀突起，易萌發(fā)。葉片長且寬，橢圓形，顏色深綠，平均長11.5 cm，寬7.1 cm，葉面多皺褶，葉背茸毛密而長。花粉紅色，每花序5～6朵花。果實鮮紅色，肉質(zhì)酥脆香甜，汁多味濃。大果型，平均單果重250 g，果皮蠟質(zhì)層中厚，少果粉，光亮，果點小、少、無暈圈，木栓點突起，耐貯性極強(qiáng)。

紫花苜蓿Medicagosativa，是豆科紫花苜蓿屬多年生草本植物，生長年限可達(dá)20～30 a，根系發(fā)達(dá)，著生數(shù)十條莖枝及越冬芽。紫花苜蓿適應(yīng)性較廣，喜在溫暖、半干燥、半濕潤的氣候條件和干燥疏松且排水良好的中性和微堿性的土壤中生長。一般地下水位不能高于1～1.5 m，年降水量以600～800 mm最適宜。自花授粉率不超過2.6%。紫花苜蓿是世界著名的優(yōu)良牧草之一，也是我國栽培面積最大的一種牧草，有“牧草之王”的美稱。同時，由于紫花苜蓿根系根瘤發(fā)達(dá)，能夠固定空氣中的氮素，所以又是一種很好的水土保持、改土培肥地力植物，在恢復(fù)生態(tài)和可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略中越來越受到人們的重視。

錦州市義縣是遼寧省重要的蘋果產(chǎn)區(qū)，由于栽植面積的不斷增加，農(nóng)戶自身的技術(shù)已經(jīng)無法滿足生產(chǎn)實際需要，出現(xiàn)了面積雖多，但果園管理水平不高、果實品質(zhì)差等實際問題。為此，自2013年開始，義縣林業(yè)局在義縣張家堡鎮(zhèn)報恩寺村、羅家屯村開展果園生草技術(shù)試驗，通過3年多的樣地試驗監(jiān)測后，于2016年陸續(xù)開始向全張家堡全鎮(zhèn)及全縣進(jìn)行推廣實施。截至2019年，張家堡全鎮(zhèn)95%以上的寒富蘋果園均采用了此項技術(shù)，義縣全縣使用率在80%以上，連續(xù)使用該技術(shù)均在3 a以上。該實用技術(shù)已經(jīng)得到當(dāng)?shù)亓洲r(nóng)的普遍認(rèn)可。

1 試驗地概況

試驗地位于錦州市義縣，土地結(jié)構(gòu)大體是“六山一水三分田”。大部分屬于低山丘陵，地處中溫帶大陸性季風(fēng)區(qū)。四季分明，日照充足，溫差較大。義縣年均氣溫8.7 ℃，年極端最高氣溫42 ℃，年極端最低氣溫-29.9 ℃。年無霜期147 d。年均降水量536 mm，降水四季分布不均，60%～70%的降水集中在夏季。試驗地、推廣地全部選在低山丘陵，土壤類型為棕壤、草甸土，適合寒富蘋果生長。

2 試驗方法

2.1 試驗設(shè)計

試驗地設(shè)置在義縣張家堡鎮(zhèn)報恩寺村，供試果園位于報恩寺村北山1林班13-1小班和13-2小班，栽植密度3 m×4 m，品種為寒富蘋果。本研究自2013年樹齡2年生時開始，至2016年結(jié)束，供試面積1 hm2，株數(shù)825株，樣地設(shè)置分別為生草覆蓋區(qū)和清耕區(qū)(對照)。

生草覆蓋區(qū)試種牧草紫花苜蓿，清耕區(qū)(對照)不進(jìn)行生草種植。

2.2 試驗方法

在選定的供試果園內(nèi)生草覆蓋區(qū)，在寒富蘋果樹行距和株距的空地上全面種植紫花苜蓿。

寒富蘋果樹生理指標(biāo)測定：于2016年9月4日、9月18日、10月2日、10月16日、10月30日和11月13日在寒富蘋果樹上取樣，每7 d一次，每次各隨機(jī)取10個外圍新梢，按新梢按不同部位(梢部、中部、下部)和不同組織(葉片、韌皮部、木質(zhì)部)解析，并將韌皮部、木質(zhì)部剪成1～2 cm小段后，于105 ℃殺青30 min，然后70～80 ℃烘干，烘干后稱重，粉碎。測定樹冠外圍葉片的光合性能及長梢可溶性糖、淀粉、可溶性蛋白質(zhì)和總游離氨基酸的含量。果實采收時，隨機(jī)選取不同處理措施下健康成熟果實，帶回實驗室化驗。

葉片光合性能的測定：6-9月隨機(jī)選擇植株的功能葉片3～5片，利用便攜式CIRAS-Ⅱ型光合測定系統(tǒng)(英國)于上午9:00-10:30，在溫度(25±2)℃開放氣路模式下測定。重復(fù)測定3次，取平均值。

生草覆草處理和對照對蘋果樹長梢養(yǎng)分回流的影響測定：梢部可溶性糖和可溶性淀粉含量采用蒽酮比色法測定。梢部可溶性蛋白質(zhì)含量采用考馬斯亮藍(lán)G-250染色法測定。梢部總游離氨基酸含量采用茚三酮比色法測定。果實果糖、蔗糖和葡萄糖含量采用高效液相色譜法(HPLC)測定。重復(fù)測定3次，取平均值。

3 結(jié)果與分析

3.1 生草覆蓋對蘋果樹葉片生理指標(biāo)的影響

凈光合速率是光合作用速率與呼吸作用速率之差，即植物真正用于積累干物質(zhì)的效率。由表1可知，生草覆蓋樣地蘋果樹葉片的凈光合速率為8.61 μmol·m-2·s-1，高于對照6.56%(P<0.05)。

表1 生草覆蓋對蘋果樹葉片光合性能的影響

注：表中數(shù)據(jù)為平均值±標(biāo)準(zhǔn)差，同列數(shù)字后不同字母表示差異顯著(P<0.05)。

蒸騰速率是指植物在一定時間內(nèi)單位葉面積蒸騰的水量。如表1所示，生草覆蓋樣地和對照樣地蘋果樹葉片的蒸騰速率差異顯著，生草覆蓋樣地蘋果樹葉片的蒸騰速率為2.15 mmolH2O·m-2·s-1。

葉片氣孔導(dǎo)度，為氣孔對水蒸氣、二氧化碳等氣體的傳導(dǎo)度，表示氣孔的張開程度，影響呼吸作用和蒸騰作用。氣孔根據(jù)環(huán)境條件的變化，來調(diào)節(jié)開度的大小而使植物在損失較少水分的情況下獲得更多的二氧化碳。如表1所示，生草覆蓋樣地蘋果樹葉片的氣孔導(dǎo)度略高于對照，但二者無顯著差異；生草覆蓋樣地蘋果樹葉片的氣孔導(dǎo)度較對照高2.31 mmol·m-2·s-1。

通過上述分析可知，生草覆蓋措施可有效提高葉片的凈光合速率，促進(jìn)植株干物質(zhì)積累；保證水分供給，提高蒸騰速率；調(diào)控葉片氣孔的開張程度，保證植株正常的生長發(fā)育。

3.2 對蘋果樹長梢養(yǎng)分回流的影響

從圖1可知，生草覆草處理和對照梢部可溶性糖變化規(guī)律一致，均表現(xiàn)為下降—上升—下降—上升，峰值均出現(xiàn)在9月11日和10月9日，谷值均出現(xiàn)在9月25日和10月16日；11月6日前，生草覆蓋處理梢部可溶性糖含量均低于對照，11月13日則高于對照。生草覆蓋處理和對照梢部淀粉變化規(guī)律一致，均表現(xiàn)為下降—上升—下降—上升，生草覆蓋處理谷值出現(xiàn)在10月9日和11月6日，對照谷值出現(xiàn)在10月2日和10月23日，峰值均出現(xiàn)在10月16日；9月4日和11月13日兩處理梢部淀粉含量相等，其他時期生草覆蓋處理均高于對照。

生草覆蓋處理和對照梢部游離氨基酸總量變化規(guī)律一致，均表現(xiàn)為上升—下降—上升—下降—上升，生草覆蓋峰值為34.6 mg·g-1和27.9 mg·g-1，對照峰值為23.9 mg·g-1和24.6 mg·g-1，均分別出現(xiàn)在9月18日和10月2日；生草覆蓋谷值為26.9 mg·g-1和4.5 mg·g-1，出現(xiàn)在9月25日和10月30日，對照谷值為22.3 mg·g-1和4.0 mg·g-1，出現(xiàn)在9月25日和11月6日。10月23日生草覆蓋處理梢部游離氨基酸總量小于對照，其它時期均高于對照。生草覆蓋處理和對照梢部可溶性蛋白質(zhì)含量均具有一致的變化趨勢，9月4日兩處理可溶性蛋白質(zhì)含量相等，之后其他時期生草覆蓋處理梢部可溶性蛋白質(zhì)含量均明顯高于對照。

圖1 林下生草覆蓋對蘋果樹長梢梢部養(yǎng)分的影響

3.3 果實品質(zhì)的變化情況

果實含糖種類和數(shù)量在很大程度上決定了果實的品質(zhì)；果實甜度受糖總量與糖分組成的共同影響。本試驗測定了生草覆蓋處理區(qū)和對照區(qū)果實中果糖、葡萄糖、蔗糖和可溶性總糖的含量，具體見表2。

生草覆蓋處理后果實的果糖、葡萄糖、蔗糖和可溶性總糖含量均高于對照處理；不同處理蘋果果實中的糖均以果糖為主，但生草覆蓋處理對樹體糖分的均衡轉(zhuǎn)化、積累和果實品質(zhì)的改善有促進(jìn)作用。

表2 蘋果果實含糖量 %

4 結(jié) 論

通過在蘋果園內(nèi)進(jìn)行紫花苜蓿生草覆蓋，結(jié)果表明，果園種植紫花苜蓿生草覆蓋，可有效提高寒富蘋果樹葉片的凈光合速率，促進(jìn)植株干物質(zhì)積累，保證水分供給，提高蒸騰速率，調(diào)控葉片氣孔的開張程度和保證植株正常的生長發(fā)育。同時對寒富蘋果樹體糖分的均衡轉(zhuǎn)化、積累有促進(jìn)作用，對改善當(dāng)?shù)睾惶O果的品質(zhì)具有重要意義。