駿棗不同樹形冠層結(jié)構(gòu)、產(chǎn)量和果實(shí)品質(zhì)的比較

盧明艷，宋鋒惠，史彥江，故里米熱·卡克什，吳正保，王靈哲

（1.新疆林業(yè)科學(xué)院，新疆 烏魯木齊 830002；2.新疆阿克蘇森林生態(tài)系統(tǒng)國家定位觀測研究站，新疆 阿克蘇 843000；3.新疆農(nóng)業(yè)大學(xué) 林學(xué)與園藝學(xué)院，新疆 烏魯木齊 830052）

棗Ziziphus jujuba是南疆特色林果業(yè)的重要組成部分，對(duì)當(dāng)?shù)剞r(nóng)民增收和林果業(yè)提質(zhì)增效具有顯著影響[1]。新疆棗產(chǎn)業(yè)起步較晚，2005年起規(guī)模種植發(fā)展迅速，截至2019年底，新疆棗面積約34.49萬hm2（不含新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)），產(chǎn)量172.44萬t，成為全國棗產(chǎn)量第一大省級(jí)行政區(qū)。新疆棗的規(guī)模發(fā)展起始于高密度直播建園模式，隨著棗園逐步進(jìn)入盛果期，產(chǎn)量急劇增加，出現(xiàn)棗園通風(fēng)透光條件變劣、棗果品質(zhì)明顯下降、病蟲危害日趨嚴(yán)重、生產(chǎn)管理成本增加和紅棗收購價(jià)格明顯下降等問題，制約了新疆棗產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。棗規(guī)?；N植中適宜樹形的篩選已成為棗產(chǎn)業(yè)提質(zhì)增效的重要環(huán)節(jié)。

目前，已有蘋果、桃、板栗、梨和核桃等樹種樹形及其冠層結(jié)構(gòu)的相關(guān)研究報(bào)道[2-6]。不同樹形的枝類組成和冠層間枝的疏密程度影響了樹冠的光照分布以及果實(shí)的產(chǎn)量和品質(zhì)[7-9]。良好的樹形能夠形成合理的冠層結(jié)構(gòu)，有助于改善冠層內(nèi)光照條件，從而達(dá)到豐產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、高效的目的[3]。目前，關(guān)于棗樹形的研究主要圍繞改形技術(shù)[10-11]、修剪反應(yīng)[12-13]、冠層光合能力[14]、產(chǎn)量和果實(shí)品質(zhì)[15-17]等方面，關(guān)于不同樹形的冠層結(jié)構(gòu)及其生長和結(jié)果差異的研究鮮見報(bào)道。本研究中以新疆阿克蘇地區(qū)棗主栽品種駿棗為研究對(duì)象，探討簡約化棗頭形、小冠疏層形和開心形3種樹形的冠層結(jié)構(gòu)、產(chǎn)量和果實(shí)品質(zhì)的差異，篩選有利于該品種產(chǎn)量和果實(shí)品質(zhì)形成的適宜樹形，以期為其高效優(yōu)質(zhì)樹形的培育和整形修剪提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)地位于溫宿縣新疆林業(yè)科學(xué)院佳木試驗(yàn)站。供試品種為7年生駿棗，嫁接砧木為酸棗，株行距1.5 m×4.0 m，東西行向栽植，選取中等冠幅、地徑8～10 cm且長勢相當(dāng)?shù)臈楊^形、小冠疏層形、開心形樹形的植株各3株。樹體統(tǒng)一常規(guī)管理，棗園園相整齊。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 樹體結(jié)構(gòu)測定

2019年8月20日，使用LAI-2200冠層分析儀測定葉面積指數(shù)（leaf area index，LAI）。2019年10月20日，使用卷尺測量樹高、干高、冠高，使用游標(biāo)卡尺測定地徑，使用卷尺測量東西向和南北向冠幅，并計(jì)算樹冠體積。

1.2.2 冠層二次枝種類和數(shù)量調(diào)查

在垂直方向上，將樹冠劃分為上層（＞2 m）、中層（1～2 m）、下層（＜1 m）共3層，分別調(diào)查3層樹冠的1～5年生二次枝數(shù)量。3次重復(fù)，取平均值。

1.2.3 果實(shí)品質(zhì)測定和產(chǎn)量統(tǒng)計(jì)

于10月21日果實(shí)成熟期，統(tǒng)計(jì)每處理3株固定株上、中、下冠層的棗果數(shù)量；11月18日，采摘3層樹冠的棗果（自然吊干棗），每層隨機(jī)采30個(gè)果實(shí)，帶回實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行果實(shí)品質(zhì)測定。

參照文獻(xiàn)[18]對(duì)駿棗果實(shí)進(jìn)行分級(jí)定義：特級(jí)果為橫徑大于3.3 cm；一級(jí)果為橫徑3.0～3.2 cm；二級(jí)果為橫徑2.9～2.8 cm；三級(jí)果為橫徑2.7～2.6 cm；等外果為橫徑小于2.5 cm。統(tǒng)計(jì)30個(gè)果實(shí)中商品棗（特級(jí)、一、二、三級(jí)果）、黑斑棗、裂果、僵果和皮皮棗的數(shù)量，計(jì)算優(yōu)質(zhì)果率、黑斑率、裂果率、僵果率和皮皮棗率。

使用電子數(shù)顯卡尺測量果實(shí)縱橫徑，使用電子臺(tái)秤測定單果質(zhì)量，使用折光阿貝儀測定可溶性固形物含量[19]，采用酸堿滴定法測定可滴定酸含量[20]，采用2,6-二氯靛酚滴定法測定維生素C含量[21]，采用蒽酮比色法測定可溶性糖含量[22]，采用3,5-二硝基水楊酸比色法測定還原糖含量[23]，采用凱氏定氮法測定蛋白質(zhì)含量[24]，采用硝酸鋁比色法測定總黃酮含量[11]，采用烘干法測定水分含量[25]。每指標(biāo)3次重復(fù)。

計(jì)算糖酸比（可溶性糖含量與可滴定酸含量的比值）。根據(jù)單果質(zhì)量及果實(shí)數(shù)量計(jì)算單株產(chǎn)量，然后根據(jù)單株產(chǎn)量和株行距計(jì)算得到單位面積產(chǎn)量。

1.3 數(shù)據(jù)處理

使用Excel軟件統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，使用SPSS 23.0軟件進(jìn)行方差分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同樹形的樹體基本特征

不同樹形駿棗樹體的基本特征見表1。由表1可知，3種樹形主干高度0.55～0.62 m，地徑8.44～9.40 cm，東西冠幅1.70～1.80 m，南北冠幅1.74～1.96 m，這些指標(biāo)間差異均不顯著。3種樹形的樹高、冠高、樹冠體積和主枝數(shù)量之間的差異顯著或極顯著，按照各指標(biāo)數(shù)值從高到低排序，3種樹形依次均為棗頭形、小冠疏層形、開心形。棗頭形和小冠疏層形的葉面積指數(shù)極顯著大于開心形。由此可見，棗頭形和小冠疏層形的冠層透光性較好。

表1 不同樹形駿棗樹體的基本特征?Table 1 The basic characteristics of different tree shapes of Junzao

2.2 不同樹形各冠層二次枝的種類和枝量分布

3種樹形樹冠二次枝種類組成和枝量的空間分布存在一定差異。不同樹形駿棗單株冠層的二次枝種類和枝量分布見表2。由表2可知，棗頭形的總枝量最多，每株達(dá)35.7，比小冠疏層形和開心形分別高出27.5%、98.3%。棗頭形、小冠疏層形和開心形3種樹形的冠層枝量分布中，按照所占比例由高到低排序，各類二次枝依次為2年生二次枝、3年生枝二次枝、4年生枝二次枝、1年生二次枝、5年生二次枝，主要分布在多年生二次枝，尤其是2年生二次枝。棗頭形植株上、中、下3個(gè)冠層枝量分別占總枝量的19.6%、58.8%、21.6%，小冠疏層形上、中、下3個(gè)冠層枝量分別占總枝量的8.2%、54.6%、37.2%，開心形中、下2個(gè)冠層枝量分別占總枝量的33.3%、66.7%，按照二次枝總數(shù)量由高到低排序，各冠層依次為中層、下層、上層（開心形除外）?？梢姡」谑鑼有魏烷_心形的二次枝主要分布在樹冠中、下層，而棗頭形主要分布在中層，上層和下層分布均勻，樹勢均衡。

表2 不同樹形駿棗單株各冠層二次枝的種類和枝量分布Table 2 The secondary branch types and quantity distribution in each canopy of different tree shapes of Juzao

2.3 不同樹形各冠層果實(shí)產(chǎn)量的分布

3種樹形駿棗樹冠二次枝果實(shí)組成的空間分布存在一定差異。不同樹形駿棗單株冠層棗果數(shù)量分布見表3。由表3可知，棗頭形的每株棗果總數(shù)量最多，達(dá)499，比小冠疏層形和開心形分別高出81.5%、77.3%。從枝齡分布來看，棗頭形、小冠疏層形和開心形3種樹形的二次枝棗果主要分布在2年生二次枝上，其數(shù)量分別占整株樹的96.9%、91.5%、97.5%。從冠層分布來看，棗頭形、小冠疏層形和開心形3種樹形的二次枝棗果均集中分布在樹冠中層。棗頭形樹冠的上、中、下層棗果數(shù)量分別占整株樹的35.1%、61.0%、3.9%，小冠疏層形的棗果主要分布在中、上層，分別占68.6%、22.5%；開心形的棗果主要分布在中、下層，分別占整株樹的69.3%、30.7%。說明棗頭形和小冠疏層形的駿棗中、上層樹冠為主要產(chǎn)量來源，開心形的樹冠中、下層為主要產(chǎn)量來源，且2年生二次枝均為主要產(chǎn)量來源。

表3 不同樹形駿棗單株各冠層果實(shí)數(shù)量分布Table 3 Fruit quantity distribution in each canopy of different tree shapes of Juzao

不同樹形駿棗的果實(shí)產(chǎn)量見表4。由表4可知，3種樹形駿棗果實(shí)產(chǎn)量分布的冠層不同，棗頭形和小冠疏層形的產(chǎn)量均分布在中、上層，分別占單株總產(chǎn)量的97.19%、93.11%，開心形的產(chǎn)量分布在中、下層。棗頭形的單株產(chǎn)量、單位面積產(chǎn)量顯著高于小冠疏層形和開心形，按照產(chǎn)量由高到低排序，各樹形依次為棗頭形、開心形、小冠疏層形。

表4 不同樹形駿棗的果實(shí)產(chǎn)量?Table 4 Fruit yield of different tree shapes of Juzao

2.4 不同樹形各冠層果實(shí)的品質(zhì)

2.4.1 不同樹形各冠層果實(shí)的外觀品質(zhì)

不同樹形駿棗各冠層果實(shí)的外觀品質(zhì)見表5。由表5可知，3種樹形駿棗果實(shí)的單果質(zhì)量、果實(shí)縱徑、果實(shí)橫徑、特級(jí)棗率、一級(jí)棗率、二級(jí)棗率、黑斑病率和僵棗率之間不存在顯著差異。3種樹形駿棗果實(shí)的單果質(zhì)量、果實(shí)縱徑、果實(shí)橫徑均存在從樹冠下層到上層增加的趨勢（開心形僅為中層和下層，趨勢一致），且在各冠層中，各樹形的這些指標(biāo)由高到低依次均為開心形、棗頭形、小冠疏層形。按照特級(jí)果率由高到低排序，棗頭形各冠層依次為上層、中層、下層，小冠疏層形各冠層依次為中層、上層、下層，開心形各冠層依次為中層、下層，且在各冠層中，各樹形的特級(jí)果率由高到低依次為開心形、棗頭形、小冠疏層形。按照一級(jí)果率由高到低排序，棗頭形各冠層依次為中層、上層、下層，小冠疏層形各冠層依次為上層、中層、下層，開心形各冠層依次為中層、下層，且在各冠層中，各樹形的一級(jí)果率由高到低依次為開心形、棗頭形、小冠疏層形。按照二級(jí)果率由高到低排序，棗頭形各冠層依次為下層、中層、上層，小冠疏層形各冠層依次為上層、中層、下層，開心形各冠層依次為下層、中層。

表5 不同樹形駿棗各冠層果實(shí)的外觀品質(zhì)?Table 5 Fruit appearance quality in each of different tree shapes of Juzao

3種樹形駿棗果實(shí)的優(yōu)質(zhì)果率、裂果率、皮皮棗率之間存在顯著差異。按照駿棗果實(shí)的優(yōu)質(zhì)果率由大到小排序，3種樹形的各冠層依次均為上層、中層、下層，且在各冠層中，各樹形的優(yōu)質(zhì)果率由高到低依次為開心形、棗頭形、小冠疏層形。裂果率呈相反趨勢，按照駿棗果實(shí)的裂果率由大到小排序，3種樹形的各冠層依次均為下層、中層、上層，且在各冠層中，各樹形的裂果率由高到低依次為小冠疏層形、開心形、棗頭形。棗頭形的皮皮棗率顯著高于小冠疏層形和開心形，按照皮皮棗率由高到低排序，棗頭形各冠層依次為中層、下層、上層，小冠疏層形各冠層依次為下層、上層、中層，開心形各冠層依次為下層、中層。綜上所述，開心形的駿棗優(yōu)質(zhì)果率最高，小冠疏層形最低。

2.4.2 不同樹形各冠層果實(shí)的內(nèi)在品質(zhì)

不同樹形駿棗各冠層果實(shí)的內(nèi)在品質(zhì)見表6。由表6可知，3種樹形駿棗果實(shí)的可溶性固形物含量、可溶性糖含量、維生素C含量、總黃酮含量之間不存在顯著差異，各樹形果實(shí)的可溶性固形物含量和總黃酮含量由高到低依次均為小冠疏層形、棗頭形、開心形，且在各冠層中，各樹形果實(shí)的可溶性糖含量由高到低依次為開心形、小冠疏層形、棗頭形，維生素C含量由高到低依次為棗頭形、小冠疏層形、開心形。棗頭形樹形果實(shí)的可溶性固形物、可溶性糖、總黃酮含量均以樹冠的中層最大；小冠疏層形樹形果實(shí)的可溶性固形物含量以樹冠中層最大，可溶性糖、總黃酮含量以樹冠上層最大；開心形樹形果實(shí)的可溶性固形物和總黃酮含量以樹冠下層最大，可溶性糖含量以樹冠中層最大。3種樹形果實(shí)的維生素C含量均存在從樹冠下層到上（中）層增加的趨勢。

表6 不同樹形駿棗各冠層果實(shí)的內(nèi)在品質(zhì)?Table 6 Fruit internal quality in each canopy of different tree shapes of Juzao

3種樹形駿棗果實(shí)的含水量、總酸含量、還原糖含量之間存在顯著差異，各樹形果實(shí)的含水量由高到低依次為開心形、棗頭形、小冠疏層形，總酸含量由高到低依次為棗頭形、小冠疏層形、開心形，還原糖含量由高到低依次為棗頭形、開心形、小冠疏層形。棗頭形和小冠疏層形樹形果實(shí)的還原糖含量均以樹冠中層最大，開心形樹形以樹冠下層最大。3種樹形果實(shí)的含水量、總酸含量均為從樹冠下層到上（中）層遞減的趨勢。綜上所述，駿棗3種樹形均以樹冠中、上層果實(shí)內(nèi)在品質(zhì)較優(yōu)。

3 結(jié)論與討論

樹形決定冠層結(jié)構(gòu)，而冠層結(jié)構(gòu)與枝量和樹體通風(fēng)透光能力密切相關(guān)，因此合理的樹形是果樹豐產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的基礎(chǔ)[26-27]。試驗(yàn)結(jié)果表明，在駿棗3種樹形中，棗頭形的葉面積指數(shù)最高，小冠疏層形次之，開心形最低，這與樹冠枝量和二次枝種類組成的空間分布密切相關(guān)。棗頭形樹體高大，每株二次枝總數(shù)量最多，達(dá)35.7，分別比小冠疏層形和開心形高出27.5%、98.3%，其二次枝主要分布在樹冠中層（1～2 m），上層和下層分布均勻，樹勢均衡，因此葉面積指數(shù)最高。小冠疏層形樹體高大，二次枝總數(shù)量較多且主要分布在樹冠中、下層，其葉面積指數(shù)較高。開心形樹形無中心高，二次枝總數(shù)量較少且分布在樹冠中、下層，因此其葉面積指數(shù)最低。

不同樹形樹冠內(nèi)的果實(shí)產(chǎn)量和品質(zhì)存在明顯的差異[28]。3種樹形果實(shí)產(chǎn)量在冠層的分布不同，棗頭形和小冠疏層形的產(chǎn)量均分布在中、上層，分別占單株產(chǎn)量的97.19%、93.11%，開心形的產(chǎn)量分布在中、下層，這與王中堂等[15]經(jīng)研究得出的棗樹小冠疏層形的產(chǎn)量主要分布在中層的研究結(jié)果一致。棗頭形的單株產(chǎn)量顯著高于小冠疏層形和開心形，按單株產(chǎn)量由高到低排序，各樹形依次為棗頭形、小冠疏層形、開心形，且均有極顯著差異。因此，在駿棗生產(chǎn)中應(yīng)盡量提高樹冠中、上層的產(chǎn)量，這樣更易于實(shí)現(xiàn)棗樹豐產(chǎn)。

Liu等[29]的研究結(jié)果表明，杏的單果質(zhì)量和果實(shí)維生素C含量隨冠層的升高而趨于增大，果實(shí)總酸含量隨冠層的升高而趨于減小，與本研究結(jié)果一致。本研究結(jié)果表明，棗頭形樹形果實(shí)的可溶性固形物、可溶性糖、總黃酮、還原糖含量均以樹冠中層最大，小冠疏層形樹形果實(shí)的可溶性固形物含量以樹冠中層最大，可溶性糖、總黃酮含量以樹冠上層最大，維生素C含量存在從樹冠下層到上層增加的趨勢，而果實(shí)的含水量、總酸含量均存在從樹冠下層到上（中）層遞減的趨勢，這與藺金龍等[30]經(jīng)研究得出的不同樹形的果實(shí)品質(zhì)隨著果實(shí)著生部位升高而增加的結(jié)論不一致。

本研究中對(duì)不同樹形及同一樹形不同冠層的結(jié)構(gòu)、枝類及枝量分布、產(chǎn)量和果實(shí)品質(zhì)等進(jìn)行了對(duì)比分析，但由于未考慮發(fā)育時(shí)期的影響，不能全面反映駿棗不同樹形的整形修剪效應(yīng)，應(yīng)進(jìn)一步對(duì)主要發(fā)育期的葉片特性及棗果生長發(fā)育動(dòng)態(tài)，以及修剪中不同枝齡的棗頭枝選留比例等進(jìn)行比較研究。