主枝選留對(duì)高紡錘5-5蘋果產(chǎn)量及品質(zhì)的影響

王紅寧 孫俊寶 牛自勉 張生智 吳曉璇

摘要：[目的]確定蘋果高紡錘形樹形構(gòu)建中特定階段的最佳樹相參數(shù)，為果園科學(xué)修剪提供理論依據(jù)。[方法]以5～7年生矮化高紡錘形蘋果樹為試材，研究不同主枝數(shù)量對(duì)樹體產(chǎn)量及果實(shí)品質(zhì)的影響。[結(jié)果]試驗(yàn)所涉區(qū)間內(nèi)，蘋果的株產(chǎn)隨主枝數(shù)的增加呈先增后降的趨勢(shì)，在主枝數(shù)為25個(gè)時(shí)產(chǎn)量達(dá)最高值。蘋果的單果重隨著主枝數(shù)量的增加而降低，在主枝數(shù)23～24個(gè)時(shí)，其單果重最高。果肉中可溶性固形物（TSS）和果皮中花色苷含量均隨主枝數(shù)的增加而降低，均在主枝數(shù)23～25個(gè)時(shí)，其TSS和花色苷含量達(dá)最高。相關(guān)分析表明，蘋果的株產(chǎn)、單果重、TSS和花色苷含量均與主枝數(shù)顯著負(fù)相關(guān)（r=-0.721～-0.964）。[結(jié)論]綜合各指標(biāo)，主枝數(shù)為24.29個(gè)時(shí)，5～7年生高紡錘形蘋果的平均株產(chǎn)、單果重、果肉TSS及果皮花色苷含量四指標(biāo)均可達(dá)相對(duì)較高水平。

關(guān)鍵詞：蘋果;主枝數(shù);產(chǎn)量;品質(zhì)

中圖分類號(hào)：S661.1文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1008-0384（2020）05-0519-06

0 引言

（研究意義）適宜的樹形結(jié)構(gòu)是果樹穩(wěn)產(chǎn)、優(yōu)產(chǎn)的基礎(chǔ)。果園群體結(jié)構(gòu)以及樹冠內(nèi)部光照、溫濕度等冠層微氣候共同影響著樹體生長(zhǎng)發(fā)育和結(jié)果能力，生產(chǎn)中不乏因樹形選擇不當(dāng)或栽培技術(shù)不到位而造成樹冠郁閉、低產(chǎn)劣質(zhì)的現(xiàn)象，選擇和構(gòu)建適宜樹形，明確樹形構(gòu)建過程中樹相參數(shù)變化，對(duì)蘋果高效栽培具有重要指導(dǎo)意義。（前人研究進(jìn)展）矮砧密植是當(dāng)前蘋果生產(chǎn)的主要發(fā)展方向，高紡錘形是針對(duì)矮砧密植果園提出的一種易管理、早果豐產(chǎn)、效益高的樹形結(jié)構(gòu)，目前關(guān)于該樹形的研究主要集中在生長(zhǎng)特性、整形修剪、光能截獲、果實(shí)品質(zhì)比較及郁閉園改造效果等方面，關(guān)于該樹形枝量留存方面，梁海忠等研究了10-11年生蘋果高紡錘形樹冠不同部位枝量、果實(shí)產(chǎn)量和品質(zhì)的差異，董然然等對(duì)比了高紡錘形和V形冠層結(jié)構(gòu)參數(shù)，但針對(duì)高紡錘形特定時(shí)期最佳樹相參數(shù)的研究未見報(bào)道。（本研究切入點(diǎn)）本研究連續(xù)3年對(duì)5～7年生高紡錘形果園進(jìn)行不同主枝數(shù)量的量化修剪，分析了不同主枝數(shù)對(duì)高紡錘形蘋果樹體產(chǎn)量及品質(zhì)的影響，（擬解決的關(guān)鍵問題）擬獲得高紡錘形蘋果初成形期的最佳主枝參數(shù)，以期為蘋果高紡錘樹形模式構(gòu)建及樹體快速成型提供理論依據(jù)。

1材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)分別在山西省運(yùn)城市芮城縣陽城鎮(zhèn)、臨汾市永和縣芝河鎮(zhèn)兩地果園同時(shí)進(jìn)行，試材均為5～7年生長(zhǎng)枝富士/SH）八棱海棠。品種為長(zhǎng)富2號(hào)（Malusdomestica.Nagafu2），中間砧為SH5，基砧為八棱海棠（M micromalus.Makino）。株距3m，行距4m，樹形選用高紡錘形。除冬剪選留主枝數(shù)不同外其他管理?xiàng)l件一致。

1.2 試驗(yàn)方法

試驗(yàn)于2017-2019年進(jìn)行，每年萌芽前分別對(duì)兩地果園供試樹體進(jìn)行主枝數(shù)調(diào)查統(tǒng)計(jì)并掛牌標(biāo)記，利用冬季修剪每年均將主枝數(shù)調(diào)整為23、24、25、26、27、28、29、30個(gè)主枝，每個(gè)果園均設(shè)8個(gè)處理，均6株為一小區(qū)，3次重復(fù)。每年生長(zhǎng)季及時(shí)去除主干上萌發(fā)的新梢。對(duì)個(gè)別因不可控因素導(dǎo)致的主枝數(shù)無法調(diào)整到設(shè)定主枝數(shù)的樹體及時(shí)剔除，并用符合設(shè)定主枝數(shù)的備選樹體進(jìn)行補(bǔ)充。

1.2.1樹相指標(biāo)統(tǒng)計(jì)及株產(chǎn)調(diào)查20172019年，每年均將主枝數(shù)分別選留為23～30個(gè)，調(diào)查統(tǒng)計(jì)并標(biāo)記。秋季果實(shí)成熟期測(cè)定各處理樹體的平均株產(chǎn)，計(jì)算3年均產(chǎn)。

1.2.2單果重、TSS及花色苷指標(biāo)測(cè)定 2017-2019年果實(shí)成熟期對(duì)不同主枝數(shù)處理的樹體中部果實(shí)隨機(jī)取樣，用電子天平測(cè)定樣品單果重，檢定分度值為100mg，計(jì)算3年所得平均單果重。用ATAGO愛宕PAL-1便攜式數(shù)字折射儀測(cè)定樣品果肉中可溶性固形物（Total soluble solids，TSS）含量。在兩地果園每個(gè)處理所采果實(shí)樣品的陽面削取果皮，刮去殘留果肉后，剪碎，稱取混合樣，用0.5%鹽酸乙醇浸提，過夜、定容，用紫外-可見吸收分光光度法測(cè)定535nm下浸提液的吸光度，參見仝月澳等方法測(cè)定果皮中花色苷含量，計(jì)算3年均值。

1.3數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析

將株產(chǎn)、單果重、TSS、花色苷等指標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行合并分析，用Excel 2017進(jìn)行基礎(chǔ)數(shù)據(jù)整理和作圖。用SPSS 24.0對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行方差分析及相關(guān)性分析。

將不同主枝數(shù)處理下的產(chǎn)量、單果重、TSS及花色苷數(shù)據(jù)，進(jìn)行Log函數(shù)轉(zhuǎn)化，4指標(biāo)按相同權(quán)重，即權(quán)數(shù)均為25%，進(jìn)行加權(quán)平均，之后進(jìn)行曲線擬合，求導(dǎo)計(jì)算極值，求的最佳主枝參數(shù)。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同主枝數(shù)量間蘋果平均株產(chǎn)及品質(zhì)的差異

以5～7年生高紡錘形蘋果樹為試材，研究了不同主枝數(shù)量的樹體株產(chǎn)、果實(shí)單果重、TSS及果皮中花色苷含量間的差異。結(jié)果表明，隨著主枝數(shù)量的增加，蘋果樹單株產(chǎn)量呈先增加后降低的趨勢(shì)（圖1-a）。主枝數(shù)為25條時(shí)，株產(chǎn)最高，達(dá)31.3ks.株，顯著高于其他主枝數(shù)下的單株產(chǎn)量。主枝數(shù)為24和26條時(shí)，蘋果株產(chǎn)位于其次，達(dá)29.2～29.6kg·株^-1，顯著高于其他主枝數(shù)對(duì)應(yīng)株產(chǎn)。主枝為23和27條時(shí)，平均株產(chǎn)在28.2～28.4kg·株^-1，二者之間無顯著差異。主枝數(shù)達(dá)30條時(shí)，株產(chǎn)最低，僅為24.8kg·株^-1，極顯著低于其他處理。

蘋果的單果重隨著主枝數(shù)量的增加而降低，其下降速率隨主枝數(shù)的增加而增大（圖1-b）。主枝數(shù)為23、24條時(shí)，蘋果單果重最高，分別達(dá)296.8g和294.6g，極顯著高于其他主枝數(shù)下蘋果的單果重。主枝數(shù)為25、26條時(shí)，蘋果單果重位于其次，分別為288.8g和286.7g.當(dāng)主枝數(shù)增加至30個(gè)后，蘋果單果重不足240g，極顯著低于其他處理。

蘋果果肉中的TSS含量亦隨主枝數(shù)的增加而呈降低趨勢(shì)（圖1-c），以主枝數(shù)23～25條時(shí)最高，顯著高于其他主枝數(shù)，果肉TSS含量在16%以上，且三者之間無顯著差異。主枝數(shù)增加至26～28條時(shí)，果肉TSS含量為15.7%～15.8%，極顯著低于主枝數(shù)為23～25條時(shí)果肉的TSS含量。當(dāng)主枝數(shù)增加至30條時(shí)，果肉TSS含量降至15.4%，極顯著低于其他處理。

蘋果果皮中花色苷含量隨著主枝數(shù)量的增加呈現(xiàn)先持平后降低的趨勢(shì)（圖1-d），當(dāng)主枝數(shù)為23～25條時(shí)，蘋果果皮中花色苷含量間無顯著差異，為225～228mg·hg^-1，極顯著高于主枝數(shù)27條以上時(shí)果實(shí)果皮的花色苷含量。主枝數(shù)為26枝時(shí)，果皮中花色苷含量為223.1mg·hg^-1，極顯著低于主枝數(shù)為23條時(shí)的果實(shí)，與主枝數(shù)24和25條時(shí)無顯著差異，極顯著高于主枝數(shù)27枝以上的果實(shí)。主枝數(shù)增加至27枝以上時(shí)，花色苷含量急劇下降，主枝數(shù)達(dá)30條時(shí)，果皮中花色苷含量?jī)H為144.5mg·hg^-1。

2.2 主枝數(shù)量與高紡錘形蘋果單株產(chǎn)量、單果重、TSS及花色苷含量間的相關(guān)性分析

將高紡錘形蘋果不同主枝數(shù)對(duì)單株產(chǎn)量、單果重、果肉中TSS含量及果皮中花色苷含量4指標(biāo)分別作回歸分析（表1），結(jié)果顯示四指標(biāo)與主枝數(shù)量均呈極顯著負(fù)相關(guān)，四指標(biāo)與主枝數(shù)的回歸關(guān)系用二項(xiàng)式擬合度最高，擬合曲線的相關(guān)系數(shù)均達(dá)0.72以上。4指標(biāo)中單果重與主枝數(shù)擬合曲線的相關(guān)系數(shù)最高達(dá)0.96.

2.3 最佳主枝數(shù)參數(shù)評(píng)價(jià)

將不同主枝數(shù)處理下5～7年生高紡錘形蘋果的單株產(chǎn)量、單果重、果實(shí)中TSS含量及果皮中花色苷等數(shù)據(jù)，進(jìn)行Log函數(shù)轉(zhuǎn)化，將4指標(biāo)所得轉(zhuǎn)化數(shù)據(jù)分別賦以25%的權(quán)重，進(jìn)行加權(quán)平均，之后進(jìn)行曲線擬合（表2），結(jié)果表明，使用對(duì)數(shù)進(jìn)行曲線估計(jì)時(shí)擬合度最低，相關(guān)系數(shù)為-0.926.使用三項(xiàng)式進(jìn)行曲線估計(jì)時(shí)擬合度最高，相關(guān)系數(shù)達(dá)-0.992.

將三項(xiàng)式求導(dǎo)后，可得該三項(xiàng)式在試驗(yàn)所設(shè)區(qū)間[23，30]內(nèi)存在最大值。令求導(dǎo)后的一元二次函數(shù)y=0，求解一元二次方程，獲得落在[23，30]區(qū)間內(nèi)一元二次方程的解為24.29（表3）。即當(dāng)高紡錘形蘋果的單株產(chǎn)量、單果重、果實(shí)TSS含量以及果皮中花色苷含量4指標(biāo)均能達(dá)相對(duì)較高水平時(shí)對(duì)應(yīng)的主枝數(shù)為24.29個(gè)（表3），為生產(chǎn)中5～7年生高紡錘樹形應(yīng)控制的最佳主枝參數(shù)。

3 討論與結(jié)論

合理的群體結(jié)構(gòu)、冠層結(jié)構(gòu)是果園優(yōu)質(zhì)、穩(wěn)產(chǎn)的基礎(chǔ)。樹形決定了樹體冠層結(jié)構(gòu)，直接影響樹冠內(nèi)的光照分布和水肥利用，導(dǎo)致不同部位葉片營(yíng)養(yǎng)的制造和貯藏產(chǎn)生差異，進(jìn)而影響果實(shí)產(chǎn)量和品質(zhì)。選擇合理樹形是改善果園光環(huán)境、解決低效郁閉、提質(zhì)增效的關(guān)鍵。樹形構(gòu)建隨著樹體生命周期的發(fā)育進(jìn)程和樹齡發(fā)展而動(dòng)態(tài)變化，因此研究樹形構(gòu)建中不同發(fā)育時(shí)期特定樹相參數(shù)具有重要的研究意義。

關(guān)于樹體構(gòu)建中樹相參數(shù)研究，王紅寧等研究了留枝量對(duì)樹體產(chǎn)量和品質(zhì)的影響，認(rèn)為10、20、30年生開心形果園的每667n/枝量宜分別控制在6.5、5.4、4.2萬條。楊婷斐等報(bào)道了5.5萬條的每667n/枝量是？胃北黃土高原旱區(qū)11年生高紡錘形蘋果適宜的修剪留枝量。謝鵬等認(rèn)為蘋果開心形樹形改造中主枝數(shù)的減少可有效提高葉片對(duì)光照的適應(yīng)性和光能利用能力。有關(guān)高紡錘樹形特定階段參數(shù)構(gòu)建方面，梁海忠等對(duì)比了3、6、9、11年生的蘋果高紡錘樹形結(jié)構(gòu)差異，但并未提出特定樹齡的最優(yōu)樹形參數(shù)。

本研究對(duì)高紡錘形樹體初成形期的主枝數(shù)進(jìn)行了為期3年的量化修剪，調(diào)查了不同主枝留枝量對(duì)其株產(chǎn)、單果重、果肉TSS及果皮花色苷等指標(biāo)間的差異，得出5～7年生紡錘形蘋果樹的單株產(chǎn)量隨著主枝數(shù)的增加呈先增后降的趨勢(shì)，這是由于在空間充分、光照充足的情況下隨著主枝量增加，葉幕隨之增加，光合產(chǎn)物總量增加，單株產(chǎn)量隨之增加，但當(dāng)主枝數(shù)增加到一定程度后，葉幕間相互遮陰，影響了葉片通風(fēng)，光照條件惡化，無效葉幕降低光合產(chǎn)出的同時(shí)又消耗了營(yíng)養(yǎng)，導(dǎo)致單株產(chǎn)量隨之下降。單果重、TSS及花色苷含量主要決定于果實(shí)周圍有效葉片的營(yíng)養(yǎng)供給狀況，光照通風(fēng)條件成為主要影響因素，因此三者的變化規(guī)律是隨主枝數(shù)的增加呈降低趨勢(shì)。

產(chǎn)量是衡量樹形結(jié)構(gòu)和果園效益的重要指標(biāo)，TSS含量影響果實(shí)風(fēng)味，適宜的單果重和著色程度又是果實(shí)商品性的衡量指標(biāo)，為兼顧果園產(chǎn)量、果實(shí)品質(zhì)及商品性，試驗(yàn)將4個(gè)指標(biāo)擬定為同等重要，將其權(quán)重分別賦值為25%。為評(píng)估4個(gè)指標(biāo)均處于相對(duì)較高水平時(shí)對(duì)應(yīng)的留枝數(shù)，降低因計(jì)量單位不同而影響指標(biāo)比重，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行了歸一化處理，將4個(gè)指標(biāo)系列數(shù)據(jù)通過Log函數(shù)轉(zhuǎn)化，加權(quán)分析后進(jìn)行三項(xiàng)式曲線擬合，求得了該曲線在試驗(yàn)所設(shè)區(qū)間內(nèi)最高點(diǎn)時(shí)對(duì)應(yīng)的橫坐標(biāo)為24.29，即5～7年生高紡錘形蘋果樹的單株產(chǎn)量、單果重、果實(shí)TSS含量及果皮中花色苷含量4個(gè)指標(biāo)均達(dá)到一個(gè)相對(duì)較高水平時(shí)，主枝數(shù)應(yīng)為24.29條，為我省乃至同生態(tài)類型區(qū)高紡錘樹形模式優(yōu)化和修剪提供了理論依據(jù)和技術(shù)參考。至于如何更合理的綜合評(píng)價(jià)各指標(biāo)及如何更為科學(xué)的賦予各指標(biāo)權(quán)重值有待更深入的研究。