不同修剪方式對藤椒產(chǎn)量和品質(zhì)的影響

周星宇,伍家輝,龔偉,惠文凱,王景燕

四川農(nóng)業(yè)大學(xué)林學(xué)院長江上游林業(yè)生態(tài)工程四川省重點實驗室，四川成都611130

藤椒學(xué)名竹葉花椒（Zanthoxylum armatum），是蕓香科（Rutaceae）花椒屬（ZanthoxylumL.）落葉小喬木，因其枝葉披散，延長狀如藤蔓，俗稱藤椒[1]。藤椒果皮因其富含揮發(fā)油和麻味物質(zhì)形成的獨特風(fēng)味而深受人們喜愛，廣泛用于火鍋和各種川菜的烹飪調(diào)味中[2-3]。藤椒根、莖、葉、果及種子均可藥用，提取的活性成分具有殺菌、消炎、抗氧化等功效[4-6]，椒籽是良好的油料和飼料資源[7]。藤椒具有生長快、投產(chǎn)早、產(chǎn)量高、收益好和根系發(fā)達等優(yōu)點，具有較強的水源涵養(yǎng)功能[8,9]。近年來隨著人們對藤椒的喜愛和高經(jīng)濟價值的展現(xiàn)，在四川、重慶、云南、貴州和湖南等地興起了藤椒種植熱潮。但密植椒園隨著樹齡增大，樹冠間郁閉，使得椒園內(nèi)部光照條件變差，由于缺乏修剪知識，椒農(nóng)通常盲目修剪或不修剪，導(dǎo)致樹勢減弱，產(chǎn)量降低，病蟲害增多。大量研究表明，合理地修剪對提高單株產(chǎn)量、增強樹勢和延長結(jié)果期有重要作用[10-12]。

修剪是現(xiàn)代經(jīng)濟林木矮化密植管理的基本措施，通過短截、拉枝、疏剪、甩放等措施將樹體改造成通風(fēng)透光、優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)的適宜樹形[13]。通常不同的修剪方式產(chǎn)生不同的效果，合理修剪是根據(jù)樹種特性、枝量多少及生長的實際情況等方面來確定修剪方式和修剪程度，從而達到增加產(chǎn)量，改善品質(zhì)，提高效益的目的[14]。目前，國內(nèi)外關(guān)于經(jīng)濟林木修剪對生長發(fā)育，光合與生理特性，產(chǎn)量和品質(zhì)等方面均有大量研究，研究表明科學(xué)合理地修剪可以改善樹體光照，提高光合速率，調(diào)控樹體營養(yǎng)分配，調(diào)節(jié)枝類組成，改善營養(yǎng)生長和生殖生長間的關(guān)系，使樹體結(jié)構(gòu)合理，提高果實產(chǎn)量和品質(zhì)[15-18]。已有的研究結(jié)果表明修剪有利于日本無刺花椒[19]、大紅袍[20]、頂壇花椒[21]產(chǎn)量的提高。迄今為止，有關(guān)修剪對藤椒生長及產(chǎn)量和品質(zhì)等方面研究報道較少。因此，本研究以藤椒為對象，研究修剪方式對藤椒生長、產(chǎn)量和品質(zhì)的影響，探索適宜的藤椒修剪方式，以期為藤椒生產(chǎn)管理提供參考。

1 材料與方法

1.1 研究地概況

試驗地位于四川農(nóng)業(yè)大學(xué)林學(xué)院崇州教學(xué)科研基地，地理位置E103°38′，N30°35′，海拔565m。屬四川盆地亞熱帶濕潤季風(fēng)氣候，年平均氣溫15.9℃，最熱月7月，平均氣溫為25.0℃，最冷月1月，平均氣溫為5.4℃，年平均日照時數(shù)為1161.5h，年平均降雨量1012.4mm，平均無霜期為285d。試驗地為典型的成都平原地勢，易耕作，土壤為水稻土。供試材料竹葉花椒品種為藤椒，于2012年3月定植1年生苗，株行距2m×3m，無間作。

1.2 研究方法

采用單因素試驗設(shè)計，修剪方式包括：“以采代剪”、傳統(tǒng)修剪和不修剪3個處理，每個處理設(shè)置3個重復(fù)，每個重復(fù)5株。“以采代剪”[22]處理是在2018年7月上旬采收時，采用重短截（或疏除）將藤椒樹的枝條從基部10cm全部剪下后，再對剪下的結(jié)果枝進行椒果采摘，在2018年10月上旬將細弱枝和部分過密枝疏除。傳統(tǒng)修剪處理是在2018年7月上旬采收后對過密枝、細弱枝、交叉枝和病蟲枝進行疏除，對過長枝進行適度短截促發(fā)新枝，2018年10月上旬繼續(xù)將細弱枝和部分過密枝疏除，去弱留強，隨樹造型。不修剪處理是在2018年7月上旬果實采收至下一年果實采收均不修剪，任其自然生長。除修剪外，其他各處理日常田間管理均一致。

于2019年7月對樹體枝條進行計數(shù)，采用卷尺測量樹高和冠幅，游標(biāo)卡尺測量地徑。采收后直接測定單株鮮椒產(chǎn)量，鮮椒風(fēng)干去雜后測定干椒皮產(chǎn)量和出皮率，出皮率計算公式為：出皮率(%)＝藤椒種皮重/藤椒鮮重×100%。千粒重是測定1000粒風(fēng)干藤椒果皮質(zhì)量，藤椒揮發(fā)油含量采用水蒸氣蒸餾法測定[23]，麻味物質(zhì)含量采用甲醇-紫外分光光度測定[24]，醇溶抽提物采用乙醇浸提蒸干法測定[25]，不揮發(fā)性乙醚抽提物含量采用無水乙醇浸提蒸干法測定[26]。采用隸屬函數(shù)法對藤椒的鮮椒產(chǎn)量、干椒產(chǎn)量、千粒重、揮發(fā)油含量、麻味物質(zhì)含量、醇溶抽提物和不揮發(fā)性乙醚抽提物指標(biāo)進行計算，獲得產(chǎn)量和品質(zhì)綜合值，綜合值越大，表明藤椒產(chǎn)量和品質(zhì)越好，計算公式為：

式中X、Xmin和Xmax分別為各指標(biāo)的平均值、最小值和最大值[27]。

1.3 數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)采用Excel2007和SPSS20.0進行統(tǒng)計和分析，各指標(biāo)顯著性檢驗采用單因素方差分析(ANOVA)和最小顯著極差法(SSR)。

2 結(jié)果與分析

2.1 修剪方式對藤椒株高、地徑、冠幅和枝條的影響

與不修剪處理相比，“以采代剪”和傳統(tǒng)修剪處理的樹高分別降低36.8%和12.0%，不修剪處理的藤椒樹高顯著高于“以采代剪”和傳統(tǒng)修剪的藤椒，且“以采代剪”的樹高顯著高于傳統(tǒng)修剪；“以采代剪”和傳統(tǒng)修剪處理藤椒的冠幅分別降低22%和16.7%，兩處理均顯著低于不修剪處理，但兩處理間差異不顯著；“以采代剪”和傳統(tǒng)修剪的枝條數(shù)分別增加32.7%和16.4%，兩處理均顯著高于不修剪處理，但兩處理間差異不顯著（見表1）。傳統(tǒng)修剪處理藤椒地徑最大，其次為不修剪處理，以采代剪處理最小，但各處理間差異不顯著。說明修剪能有效控制藤椒樹高和冠幅，促進發(fā)枝和枝條生長。

表1 修剪方式對藤椒株高、地徑、冠幅和枝條的影響Tab.1Effectofdifferentpruningmethodsonheight,grounddiameter,crownwidthandbranchesofZanthoxylum armatum

2.2 修剪方式對藤椒坐果與產(chǎn)量的影響

與不修剪處理相比，“以采代剪”及傳統(tǒng)修剪處理的藤椒坐果率分別提高10.3%和7.6%，各處理間差異不顯著；“以采代剪”和傳統(tǒng)修剪處理的鮮椒產(chǎn)量分別增加52.3%和40.7%，干椒皮產(chǎn)量分別增加64.2%和44.7%，兩處理均顯著高于不修剪處理，且兩處理間差異顯著。“以采代剪”和傳統(tǒng)修剪處理的出皮率相比于不修剪處理增加了7.9%和2.6%，但差異不顯著（見表2）。說明修剪有利于提高藤椒坐果率和增加其產(chǎn)量。

表2 修剪方式對藤椒坐果率與產(chǎn)量的影響Tab.2EffectofdifferentpruningmethodsonfruitsettingrateandyieldofZanthoxylum armatum

2.3 修剪方式對藤椒品質(zhì)的影響

“以采代剪”和傳統(tǒng)修剪與不修剪處理相比，千粒重分別增加18.0%和17.1%，各處理間差異不顯著；麻味物質(zhì)含量分別增加10.0%和7.9%，各處理間差異不顯著；揮發(fā)油含量分別增加8.6%和5.5%，各處理間差異不顯著；醇抽提物含量分別增加12.9%和8.5%，“以采代剪”處理顯著高于不修剪處理，但傳統(tǒng)修剪處理與不修剪處理間差異不顯著；不揮發(fā)性乙醚抽提物含量分別增加16.8%和13.4%，兩處理均顯著高于不修剪處理，但兩處理間差異不顯著（見表3）。說明修剪有利于提高藤椒品質(zhì)。

表3 修剪方式對藤椒品質(zhì)的影響Tab.3EffectofdifferentpruningmethodsonqualityofZanthoxylum armatum

2.4 修剪方式對藤椒產(chǎn)量和品質(zhì)影響的綜合評價

“以采代剪”處理產(chǎn)量和品質(zhì)綜合值最高，是傳統(tǒng)修剪處理的1.29倍和不修剪處理的3.85倍，顯著高于傳統(tǒng)修剪和不修剪處理。傳統(tǒng)修剪處理綜合值是不修剪處理的2.98倍，兩處理間差異顯著（見表4）。說明修剪有利于提高藤椒的產(chǎn)量和品質(zhì)，三種修剪處理中以“以采代剪”方式對藤椒產(chǎn)量和品質(zhì)的提高作用最佳。

表4 修剪方式對藤椒產(chǎn)量和品質(zhì)的綜合影響Tab.4ComprehensiveeffectofdifferentpruningmethodsonyieldandqualityofZanthoxylum armatum

3 討論

通過修剪能改變樹體結(jié)構(gòu)、枝葉量及枝類組成等，不同的修剪方式對樹體生長的影響不同[16]。大量研究發(fā)現(xiàn)修剪能矮化樹體、促進樹干和枝條生長，如顏麗菊等[28]的研究發(fā)現(xiàn)，大枝修剪可顯著降低楊梅樹高，是矮化楊梅樹的有效方法；金方倫[29]的研究發(fā)現(xiàn)，夏季適當(dāng)修剪可增粗梨樹樹干，修剪過量則會抑制樹干的生長，促進枝梢抽發(fā)；唐慶蘭等[30]的研究發(fā)現(xiàn)，大花序桉幼林重度修枝的樹高顯著小于輕度修枝；王開良等[11]的研究發(fā)現(xiàn)，短截能促進油茶新生枝條長度和粗度的增加。研究也發(fā)現(xiàn)修剪對樹干生長無影響，如唐慶蘭等[30]的研究發(fā)現(xiàn)，修枝程度對大花序桉幼林的胸徑無顯著影響。本研究發(fā)現(xiàn)，“以采代剪”和傳統(tǒng)修剪處理的藤椒樹高和冠幅均顯著低于未修剪處理，但枝條數(shù)量顯著高于未修剪處理，修剪處理間的地徑差異不顯著，這與以上學(xué)者的研究結(jié)果相似。在一定程度上修剪越重，原有生長物質(zhì)的積累就越少，對藤椒樹高和冠幅的降低作用就越明顯。另外，修剪后有利于藤椒樹體對新吸收營養(yǎng)物質(zhì)的貯藏和分配，促進新枝萌發(fā)和生長，使枝條生長更健壯[10-11]。藤椒枝干有皮刺，修剪和采摘難度高，人工采摘易受傷，因此控制其冠幅和樹高，除能增加通風(fēng)透光度，改善椒園微環(huán)境外，還有利于降低采摘和修剪難度，提高采摘效率?！耙圆纱簟笨刹僮餍詮?，簡單易行，修剪者容易掌握，而傳統(tǒng)修剪需要了解足夠的修剪知識以及豐富的實踐經(jīng)驗才能根據(jù)樹形及枝梢生長情況，采取有針對性的修剪方法，技術(shù)難度高，矮化效果也沒有“以采代剪”處理好。本研究中，“以采代剪”處理后枝條數(shù)量最多，顯著高于傳統(tǒng)修剪和不修剪處理，修剪后的藤椒樹體枝條數(shù)量多但冠幅小，能將有限的空間和營養(yǎng)資源高效利用。因此，“以采代剪”更有利于控制藤椒樹高和冠幅，改善椒園環(huán)境，增加結(jié)果枝，形成合理的樹體結(jié)構(gòu)。

植物干物質(zhì)90%以上來自葉片的光合作用，即葉片的光合能力是影響植物生長結(jié)實的重要因素[31]，修剪改善樹冠光照條件，提高光合作用效率，是提高經(jīng)濟產(chǎn)量的重要措施[18,32]。已有的研究結(jié)果表明，合理地修剪有利于經(jīng)濟產(chǎn)量增加，如陳政等[19]的研究發(fā)現(xiàn)，合理地修剪可以提高日本無刺花椒的單株產(chǎn)量、穗粒數(shù)和千粒重等；石開明[10]的研究發(fā)現(xiàn)，修剪促進梨樹的生殖生長，增加果實產(chǎn)量。相反，修剪強度過大則會降低經(jīng)濟產(chǎn)量，如王剛等[33]的研究發(fā)現(xiàn)，修剪后的錐栗產(chǎn)量和品質(zhì)均高于不修剪的錐栗，但隨著修剪強度的增大，果實單粒質(zhì)量、淀粉、可溶性糖和還原性糖的含量明顯提高，重修剪相對于中修剪顯著降低了單株產(chǎn)量；宋凱等[12]的研究發(fā)現(xiàn)，不同程度的修剪均改善了蘋果樹冠內(nèi)部光照條件，提高了果實品質(zhì)，但相對于不修剪，重剪降低了果實產(chǎn)量。本研究發(fā)現(xiàn)，以采代剪和傳統(tǒng)修剪兩種處理的藤椒坐果率、鮮果產(chǎn)量、干椒皮產(chǎn)量、出皮率均高于不修剪處理，這與王剛等[33]和宋凱等[12]的研究結(jié)果有一定差異。“以采代剪”處理屬于重度修剪，但該處理鮮椒產(chǎn)量和干椒皮產(chǎn)量均顯著高于傳統(tǒng)修剪和不修剪處理的藤椒。這與不同植物的生物學(xué)特性不同有關(guān)，錐栗和蘋果的發(fā)枝力弱且夏梢不易成為翌年的主要結(jié)果枝，重度修剪導(dǎo)致錐栗和蘋果樹結(jié)果枝量減少，營養(yǎng)生長和生殖生長不平衡，對錐栗和蘋果的產(chǎn)量造成不利的影響[15,33]，進而導(dǎo)致輕修剪和中修剪更有利于錐栗和蘋果產(chǎn)量的提高；相反，藤椒發(fā)枝力比錐栗和蘋果強且夏梢極易成為翌年的主要結(jié)果枝。因此，這應(yīng)該是藤椒在重度修剪后的翌年仍能保持較高的經(jīng)濟產(chǎn)量的重要原因。另一方面，藤椒品種所在適生區(qū)域?qū)賮啛釒駶櫦撅L(fēng)氣候，每年6—7月采收藤椒果實后，溫度和光照能夠保證重剪后枝條的萌發(fā)和生長，并形成來年的結(jié)果枝，這應(yīng)該也是藤椒“以采代剪”后能保證第二年產(chǎn)量，避免大小年的另一原因。

對于發(fā)枝力較弱的經(jīng)濟林木而言，修剪的正向效應(yīng)一般在短時間內(nèi)很難表現(xiàn)出來，較強地修剪反而會導(dǎo)致植株經(jīng)濟產(chǎn)量和品質(zhì)降低，在修剪后第2年或第3年才能最大程度發(fā)揮修剪的增產(chǎn)提質(zhì)功能[12,34-35]。如彭滿秀等[36]的研究發(fā)現(xiàn)，幼齡檸檬樹輕剪處理后的產(chǎn)量和品質(zhì)最好，綜合效益最高，重剪則嚴(yán)重影響第一年的產(chǎn)量。修剪應(yīng)根據(jù)各經(jīng)濟林木的生長特性來探索和實施，以達到優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的目的。修剪調(diào)整了藤椒樹體枝條空間分布，改善了冠層結(jié)構(gòu)，從而也直接或間接地影響了樹冠微環(huán)境，如溫度、濕度和CO2濃度等[37]。鄧朝軍等[38]的研究發(fā)現(xiàn)，密閉后的龍眼樹經(jīng)過矮化回縮修剪后，樹冠內(nèi)部的光照、溫度和相對濕度下降，凈光合速率、蒸騰速率顯著增加，果實品質(zhì)提高；李美美等[39]的研究發(fā)現(xiàn)，修剪有利于綠嶺核桃脂肪、總蛋白和可溶性蛋白含量的提高，且重回縮又拉枝處理能顯著提高核桃品質(zhì)；魏樹偉等[40]的研究發(fā)現(xiàn)，對新高梨樹去大枝修剪后，樹體光照強度顯著提高，單果質(zhì)量和果實品質(zhì)提高。本研究中，“以采代剪”和傳統(tǒng)修剪處理對藤椒的麻味物質(zhì)、揮發(fā)油、醇抽提物含量及不揮發(fā)性乙醚抽提物含量均高于不修剪處理。因此，修剪有利于藤椒品質(zhì)的提高，這與鄧朝軍等[38]、李美美等[39]和魏樹偉等[40]的研究結(jié)果相似。藤椒是陽性樹種[41]，光照條件對椒果品質(zhì)及產(chǎn)量有重要影響，修剪有利于藤椒樹冠通風(fēng)透光，從而提高產(chǎn)量和品質(zhì)。

本研究中，各修剪處理的產(chǎn)量和品質(zhì)綜合值“以采代剪”>傳統(tǒng)修剪>不修剪，各處理間差異顯著，“以采代剪”相比于傳統(tǒng)修剪，不僅提高了藤椒產(chǎn)量、品質(zhì)、采摘和修剪效率，而且還降低了管理成本。在先前對楊梅的研究中也得到了相似的結(jié)果，如善從銳等[42]的研究發(fā)現(xiàn)，大枝疏剪、枝組回縮技術(shù)相對于傳統(tǒng)修剪增加楊梅枝梢萌發(fā)量，降低人工成本、生產(chǎn)成本，提高經(jīng)濟效益。藤椒傳統(tǒng)修剪對修剪人員要求高，勞動強度大，成本高，難度大，不利于藤椒規(guī)?；彤a(chǎn)業(yè)化發(fā)展，而采用“以采代剪”在降低采收難度的同時提高了采摘效率，增加了效益，且簡單易于推廣，有利于助推藤椒產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，是較理想的藤椒采收與修剪方式。

4 結(jié)論

修剪對藤椒植株生長、產(chǎn)量和品質(zhì)均具有一定的影響?！耙圆纱簟碧幚碜钣欣谔俳返膬?yōu)質(zhì)高產(chǎn)，不僅能很好地控制樹高和冠幅，還能增加其枝條數(shù)量，同時對提高藤椒產(chǎn)量和品質(zhì)具有顯著的促進作用；傳統(tǒng)修剪方式對藤椒產(chǎn)量和品質(zhì)影響次之；不進行修剪，則會顯著降低藤椒產(chǎn)量和品質(zhì)。因此，在生物地理氣候適宜區(qū)藤椒生產(chǎn)管理實踐中，可采用“以采代剪”方式進行果實的采收和樹體的修剪，不僅能控制樹形樹勢，還能增加產(chǎn)量和提高品質(zhì)。