授粉樹配置距離對紅富士蘋果授粉效果的影響

聶佩顯，薛曉敏，張召恩，毛志泉

（1.山東農業(yè)大學園藝科學與工程學院/作物生物學國家重點實驗室，山東 泰安 271018；2.山東省果樹研究所，山東 泰安 271000；3.鄒城市白塔寺生態(tài)農業(yè)專業(yè)合作社，山東 濟寧 273511）

蘋果為異花授粉植物[1]，屬于配子體自交不親和類型。長期以來，我國采用多品種混栽、人工授粉等方法解決蘋果自花不實的問題。但多品種混栽會帶來園相不整齊、成熟時間不一致、影響田間作業(yè)等新問題；而人工授粉對于大面積果園來說成本太高。

海棠作為專用授粉樹在生產中被推廣應用，為解決上述問題提供了新的方案。海棠為薔薇科蘋果屬植物，與蘋果的親緣關系近，具有花粉量大、花期長、與富士蘋果親和力好等優(yōu)點[2，3]。美國、日本和加拿大等發(fā)達國家將海棠作為蘋果的專用授粉樹，均取得了理想的授粉效果[4，5]。近年來，海棠作為蘋果專用授粉樹逐漸被國內所接受。然而，與紅星、金帥等富士蘋果的傳統(tǒng)授粉樹不同，海棠果實沒有經濟產量，種植過多會降低單位面積的經濟收益，而種植過少則會影響授粉受精效果。生產中采用主栽品種與授粉品種按一定的數量比例進行搭配[6，7]，但對授粉樹的配置距離是否影響蘋果坐果率和果實品質等問題仍停留在經驗上。目前，蘋果授粉的相關研究主要集中在授粉品種篩選[3，4，8]、花粉直感[9～11]等方面，對授粉樹配置距離的研究相對較少。以紅富士蘋果為試材，海棠作為專用授粉樹，對授粉樹與主栽品種的配置距離進行初步研究，明確授粉樹配置距離對蘋果坐果率和果實品質的影響，旨為生產上蘋果授粉樹的配置距離提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗于2021年在山東省濟寧市鄒城市大束鎮(zhèn)白塔寺生態(tài)農業(yè)專業(yè)合作社基地（北緯35°28′，東經117°6′，海拔113 m）進行，土壤為砂質壤土，面積50 hm2。采用寬行密植栽培模式，起壟栽培，行間生草，園相整齊，樹體生長發(fā)育正常。

1.2 試驗材料

以5 a生生長勢基本一致的紅富士蘋果為試材，株行距1.5 m×4.0 m，高紡錘樹形。以海棠作為授粉樹。試驗當年，利用自然條件下的當地蜂類等昆蟲進行授粉，沒有在田間進行放蜂。

1.3 試驗方法

在自然條件下，分別選擇距海棠1、4、8、12、16、20、24、28、32 m的紅富士植株，研究距授粉樹不同距離條件下蘋果坐果率、單果重、果形指數、著色指數、光潔指數以及可溶性固形物、可溶性糖和可滴定酸含量等指標的差異。單株小區(qū)，3次重復。

花后30 d，每處理每株樹選擇100個花序，統(tǒng)計花序坐果率和花朵坐果率。

果實成熟后，每處理每株樹隨機取30個果實進行指標測定。根據果面著色面積和果面光潔程度，確定果實的著色指數和光潔指數；用精度0.1 g的天平測量單果重；用游標卡尺測量果實的縱徑和橫徑，計算果形指數（果實縱徑/果實橫徑）；統(tǒng)計每個果實的種子數；將果實沿最大縱徑縱切，分別測量縱切面兩果肩處的縱徑（圖1），計算果形變異度〔較小縱徑（a）/較大縱徑（b）〕，數值越接近于1表明果形變異度越小、越整齊。用PAL-1型數字折光儀測定可溶性固形物含量；用GY-1型果實硬度計測定果實的去皮硬度；用蒽酮比色法測定可溶性糖含量[12]；用NaOH中和滴定法測定可滴定酸含量[13]。

圖1 縱切面2個果肩的縱徑Fig.1 Longitudinal diameters of two sides

1.4 數據處理與分析

利用Excel 2019軟件進行數據整理與做圖；利用SPSS 18.0軟件對數據進行統(tǒng)計分析，采用Duncan’S法進行單因素方差分析。

2 結果與分析

2.1 授粉樹配置距離對蘋果坐果率的影響

隨著授粉樹配置距離的增加，蘋果花序坐果率和花朵坐果率均呈下降趨勢（圖2）。距授粉樹16 m內的花序坐果率為90.33%～94.67%，差異不明顯；距授粉樹超過16 m后，花序坐果率隨著距離的增大呈顯著下降趨勢，其中距授粉樹32 m處的花序坐果率最低（70.67%），較距離16 m內的平均花序坐果率降低21.67百分點。距授粉樹12 m內的花朵坐果率為32.95%～36.39%，差異不明顯；距授粉樹超過12 m后，花朵坐果率隨著距離的增大呈顯著下降趨勢，其中距授粉樹32 m處的花朵坐果率最低（16.89%），與距授粉樹28 m處的花朵坐果率（17.34%）無顯著差異，較距授粉樹12 m內的平均花朵坐果率降低18.42百分點。

圖2 授粉樹配置距離對紅富士蘋果花序坐果率（a）和花朵坐果率（b）的影響Fig.2 Effects of different distances of pollinating trees on fruit setting rate of inflorescence and flower of Red Fuji apple

2.2 授粉樹配置距離對蘋果果實外觀品質的影響

授粉樹配置距離對蘋果果實外觀品質的影響表現較為復雜（表1）。單果重方面，距離授粉樹16 m處的單果重最大，為207.40 g，與距授粉樹4～12 m處的單果重差異不顯著，但顯著高于距授粉樹20～32 m處的單果重。果形指數方面，距授粉樹4 m處的果形指數最大，為0.89，與距離授粉樹8、16、28和32 m處的果形指數差異均不顯著，但顯著高于距離授粉樹1、12、20 m和24 m處的果形指數。授粉樹配置距離對著色指數和光潔指數均影響不顯著。

表1 授粉樹配置距離對紅富士蘋果果實外觀品質的影響Table 1 Effects of different distances of pollinating trees on fruit appearance quality of Red Fuji apple

2.3 授粉樹配置距離對蘋果果實內在品質的影響

授粉樹配置距離對蘋果果實內在品質有著不同程度的影響，總體來看，果實內在品質各項指標基本上以16m為界，距授粉樹16 m內的各項指標普遍優(yōu)于16 m以外（表2）。果實硬度在距授粉樹16 m處最大，為9.00 kg/cm2，但與距授粉樹1～12 m和24 m處的果實硬度差異均不顯著；距授粉樹28 m的果實硬度最低，為7.99 kg/cm2，較距授粉樹1～16 m處的平均果實硬度降低7.52%。果實可溶性固形物含量在距授粉樹12 m處最高，為15.71%，顯著高于距授粉樹8、20和32 m處的指標值，其中較最低值（14.88%，距授粉樹32 m處）提高5.58%。可溶性糖含量在距授粉樹12 m處最高，為14.19%，顯著高于距授粉樹20、24和32 m處的指標值，其中較最低值（11.83%，距授粉樹20 m處）提高19.95%。可滴定酸含量在距授粉樹28 m處最低，為0.23%，顯著低于距授粉樹1～24 m處的指標值。糖酸比以距授粉樹28 m處最大，為57.00，且顯著高于其他處理。

表2 授粉樹配置距離對紅富士蘋果果實內在品質的影響Table 2 Effects of different distances of pollinating trees on fruit inner quality of Red Fuji apple

2.4 授粉樹配置距離對蘋果果實種子數和果形整齊度的影響

授粉樹配置距離對蘋果果實種子數和果形整齊度影響顯著（表3）。距授粉樹12 m處的果實種子數最多，為8.63粒/果，與距授粉樹4～24 m處的種子數差異均不顯著，但明顯多于距授粉樹1、28和32 m處的種子數。距授粉樹32m處的種子數最少，為6.77粒/果，較距授粉樹4～24 m處的平均種子數減少14.88%；其次是距授粉樹1 m處，果實種子數為7.10粒/果。果形整齊度與種子數量的變化表現基本一致。距授粉樹24 m內的果形整齊度無顯著差異，其中距授粉樹12 m處的果實整齊度最接近于1（96.40%）；距授粉樹超過28 m后，果形整齊度下降，其中距授粉樹32 m處的果形整齊度最低，僅92.20%。

表3 授粉樹配置距離對紅富士蘋果果實種子數和果形整齊度的影響Table 3 Effects of different distances of pollinating trees on seed number per fruit and fruit shape uniformity of Red Fuji apple

3 結論與討論

紅富士蘋果具有自交不親和特性[14]，因此，授粉樹的選擇和配置對果樹授粉受精、產量以及品質形成具有重要作用[15]。本研究結果顯示，授粉樹配置距離對紅富士蘋果的坐果率具有顯著影響，花序坐果率和花朵坐果率分別以距授粉樹16 m和12 m為界，超過該距離后坐果率降低。采用喬砧密植的果園株行距通常為3 m×（4～5）m，按照授粉樹與主栽品種數量比1∶4計算，主栽品種與授粉樹的最遠距離為16～20 m?？梢钥闯?，本研究結果與傳統(tǒng)上授粉樹和主栽品種按1∶4數量比定植的經驗值基本吻合，也與武文卿等[6]的研究結果一致，這可能與授粉昆蟲的飛行習性有關。

果形是否端正、高樁以及果實表面的著色和光潔程度是衡量果實外觀品質的重要指標[6]。研究表明，果實內種子的發(fā)育程度及數量是影響果形指數和整齊程度的重要因素[16，17]。本研究結果顯示，授粉樹配置距離對蘋果果形指數、種子數和果形整齊度均有顯著影響，基本上是以距授粉樹16 m為界，表現為授粉樹配置距離超過16 m后，果形指數、種子數和果形整齊度均出現不同程度的下降；但是對著色指數和光潔指數影響不大，原因可能是著色指數和光潔指數主要與環(huán)境因素有關。

果實內在品質是消費者比較關注的重要指標。研究表明，果樹上廣泛存在花粉直感現象[18]，果實的糖酸含量、硬度等均受父本花粉的影響。如2001富士[19]、阿斯蘋果[20]、京白梨[21]、南果梨[22]，在果實硬度、糖酸含量等內在品質方面均存在明顯的花粉直感現象。本研究結果顯示，授粉樹配置距離顯著影響果實的內在品質。因此，授粉樹配置距離可能對花粉質感現象有一定程度的影響。

以海棠作為紅富士蘋果的專用授粉樹，距授粉樹12 m內，蘋果的各項指標普遍差異不顯著；配置距離達16 m時，除花朵坐果率和糖酸比（由可滴定酸含量升高造成）下降外，其他指標與距12 m內的指標基本相當；授粉樹配置距離超過16 m后，蘋果果實的各項指標均有不同程度的降低。因此，海棠作為紅富士蘋果授粉樹時，配置距離以12 m為宜，最好不要超過16 m。