張海旺

（遼寧省干旱地區(qū)造林研究所，遼寧朝陽 122000）

桃樹不同留枝量對冠層參數(shù)變化及果實產(chǎn)量和品質(zhì)的影響

張海旺

（遼寧省干旱地區(qū)造林研究所，遼寧朝陽 122000）

應用HEMIDIG數(shù)字冠層分析儀研究6年生燕紅桃樹不同留枝量（1 029、918、774、542個）的冠層參數(shù)變化，以及不同留枝量對果實產(chǎn)量和品質(zhì)的影響。結(jié)果表明：不同處理的總透光比、冠層下總輻射、冠層下總直射輻射、冠層下總散射輻射在5月6日至6月10日下降幅度較大，6月10日以后，呈緩慢下降趨勢，每株留1 029個枝的參數(shù)均最小，每株留542個枝的參數(shù)均最大；而葉面積指數(shù)與總透光比等指標變化趨勢相反。每株留918個枝的果實品質(zhì)及單株產(chǎn)量均顯著高于其它3個處理；通過傳統(tǒng)方法測定葉面積指數(shù)及總透光比與冠層分析儀測定發(fā)現(xiàn)，冠層分析儀測定的葉面積指數(shù)及總透光比與傳統(tǒng)方法呈極顯著正相關，表明冠層分析儀可用于桃樹冠層結(jié)構(gòu)的研究。

桃樹；冠層參數(shù)；留枝量；產(chǎn)量；品質(zhì)

桃Prunus persica為速生、早果的樹種，但其有效的經(jīng)濟栽培年限較短，因此如何提高桃樹單位面積產(chǎn)量和經(jīng)濟效益至關重要[1-3]。作物冠層結(jié)構(gòu)是作物群體結(jié)構(gòu)的重要組成部分，它對作物群體的物質(zhì)生產(chǎn)及經(jīng)濟產(chǎn)量的形成有重要的影響[7-9]。果樹冠層定義為樹木主干以上集生枝葉的部分，一般由骨干枝、枝組和葉幕組成。大多數(shù)落葉果樹的生產(chǎn)實踐和實驗結(jié)果表明，在同樣的條件下，果樹產(chǎn)量和品質(zhì)的提高至少一半以上的效益取決于早期的整形[10-11]。合理整形的樹與放任不剪者相比，其產(chǎn)量相差1倍以上，甚至達數(shù)十倍。

本試驗通過觀測6年生燕紅桃樹不同留枝量處理冠層參數(shù)變化，測定成熟果實的品質(zhì)，以期得出桃樹不同留枝量處理冠層參數(shù)的變化規(guī)律，以及對果實產(chǎn)量和品質(zhì)的影響，進而初步確定合理的留枝量，對以后改造樹形、提高桃樹產(chǎn)量和果實品質(zhì)提供理論依據(jù)和指導性措施。

1 材料和方法

1.1 試驗地點

試驗于2014年1-9月在河北省保定市順平縣南臺魚桃園進行。

1.2 試驗材料

以不同留枝量的6年生3主枝開心形燕紅桃樹為試材，按留枝量（總枝量）不同分為4個處理，每個處理桃園株行距為4 m×5 m，選取生長一致的2行桃樹，每行選擇連續(xù)3株。通過冬季修剪處理后，各處理基礎參數(shù)見表1。

1.3 試驗方法

1.3.1 冠層參數(shù)的測定

每個處理選取7個點，即行間3個點（2株樹的中心），株間4個點（2株樹的中心），冠層分析儀放置在樹冠下離地面75 cm處，用冠層分析儀拍攝每個點的冠層照片，5月上旬桃樹開始萌芽至7月末桃樹進行夏剪前，每次選擇無太陽直射的晴朗早晨和傍晚或多云的白天進行拍攝，每隔7 d拍攝1次，用Hemi-View冠層測定和分析系統(tǒng)，采集選定區(qū)組的圖像，每個點重復3次。桃樹冠層參數(shù)圖片拍攝后，帶回實驗室，使用Hemi View 2.1 SR1軟件處理圖片，獲取冠層參數(shù)（葉面積指數(shù)、總透光比、冠下總直射輻射、冠下總散射輻射、冠下總輻射等項目）數(shù)據(jù)，然后比較各處理冠層參數(shù)的差異及其變化趨勢。

表1 各處理基本數(shù)據(jù)

1.3.2 桃樹樹相的調(diào)查

冬季修剪處理后，調(diào)查各區(qū)組株行距、干周、樹高、冠幅、中小枝組數(shù)、長枝（≥30cm）量、中枝（15～30cm）量、短枝（5～15 cm）量、花束狀枝(＜5 cm)量。

1.3.3 果實品質(zhì)和產(chǎn)量的測定

果實成熟期，每株試驗樹隨機采收果實30個，測定單果重、縱橫徑、硬度（果實3個部位的平均值）、可溶性固形物（果實3個部位平均值）。單果重用電子天平測定；硬度采用GY-1型硬度計測定；可溶性固形物采用數(shù)顯折射儀PAL-1測定。

1.3.4 數(shù)據(jù)整理與分析

應用Excel、Hemi View 2.1 SR1等統(tǒng)計軟件對數(shù)據(jù)進行整理和分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同處理果實產(chǎn)量和品質(zhì)的比較

由表2可知，每株留枝量918個的可溶性固形物、果實橫徑和縱徑、總果數(shù)、單果重、單株產(chǎn)量均高于其它3個處理，硬度低于其它3個處理，其中可溶性固形物顯著高于其它3個處理，總果數(shù)、單果重及單株產(chǎn)量均顯著高于其它3個處理，分別為443個、271.50 g、124.08 kg，說明每株留918個枝的果實品質(zhì)較好，產(chǎn)量較高。

表2 不同留枝量處理的果實品質(zhì)和產(chǎn)量

2.2 各處理冠層參數(shù)的動態(tài)變化

2.2.1 總透光比的動態(tài)變化

5月6日至6月10日不同處理的總透光比一直呈下降趨勢，每株留枝1 029個的總透光比最小，其次是每株留枝918個、774個，每株留枝542個的總透光比最大（圖1），說明5月6日到6月10日是葉幕形成時期，所以總透光比下降較快，6月10日以后，總透光比變化趨勢不明顯。

圖1 燕紅桃不同留枝量總透光比的動態(tài)變化

2.2.2 冠層下總輻射的動態(tài)變化

由圖2可知，冠層下總輻射5月6日至6月10日一直呈下降趨勢，下降幅度較大；每株留枝1 029個在各時期冠層下的總輻射最小，每株留枝542個最大，6月10日以后，呈緩慢下降趨勢。

圖2 燕紅桃不同留枝量冠層下總輻射的動態(tài)變化

2.2.3 冠層下總直射輻射的動態(tài)變化

由圖3可知，冠層下總直射輻射與冠層下總輻射變化趨勢一致，5月6日至6月10日一直呈下降趨勢，下降幅度比較大，呈直線下降，6月10日以后，變化趨勢平緩。在各時期，冠下總直射輻射表現(xiàn)為每株留枝542個＞774個＞918個＞1 029個。

2.2.4 冠層下總散射輻射的動態(tài)變化

由圖4可知，不同時期的冠層下面總散射輻射5月6日至6月10日一直呈下降趨勢，且下降幅度較大，6月10日以后，下降逐漸緩慢，每株留枝542個的處理在各時期顯著高于其它3個處理，每株留枝1 029個的處理在各時期表現(xiàn)最低。

圖3 燕紅桃不同留枝量冠層下總直射輻射的動態(tài)變化

圖4 燕紅桃不同留枝量冠層下總散射輻射的動態(tài)變化

2.2.5 葉面積指數(shù)的動態(tài)變化

由圖5可知，不同時期的葉面積指數(shù)與冠層下總輻射變化趨勢相反，5月6日至6月10日上升幅度較大，6月10日以后，上升幅度逐漸變小，每株留枝542個的處理均低于其它3個處理，每株留枝1 029個的處理一直高于其它3個處理。

2.3 不同測定方法的葉面積指數(shù)

葉面積指數(shù)是評價冠層的重要指標，因此本試驗采用傳統(tǒng)的樣方和冠層分析儀測定葉面積指數(shù)，結(jié)果見表3。

通過比較發(fā)現(xiàn)，樣方樣測定葉面積指數(shù)較繁瑣復雜，費工費時，而冠層分析儀測定葉面積指數(shù)快捷方便，樣方樣法測得的葉面積指數(shù)較冠層分析儀測定的葉面積指數(shù)數(shù)值高1.8～2.3倍（表3）。

冠層分析儀測得的葉面積指數(shù)與樣方法測得葉面積指數(shù)呈極顯著正相關，相關系數(shù)為0.977（0.01水平顯著），相關關系式為y=0.0753x+1.1626，決定系數(shù)為0.9536。因此冠層分析儀測定的葉面積指數(shù)能較好地反映不同處理葉面積變化規(guī)律和不同冠層之間的差異。

圖5 燕紅桃不同留枝量葉面積指數(shù)的動態(tài)變化

表3 不同方法測定的葉面積指數(shù)

2.4 不同測定方法的透光比

通過利用傳統(tǒng)光斑法和冠層分析儀測定透光比發(fā)現(xiàn)，傳統(tǒng)的光斑測定透光比與使用冠層分析儀測定透光比呈極顯著的正相關，均是每株留枝542個＞774個＞918個＞1 029個，冠層分析儀測的透光比比傳統(tǒng)方法測的數(shù)值大（表4）。光斑法測定數(shù)據(jù)與冠層儀測定數(shù)據(jù)相關關系式為y=0.5424x+0.1692，相關系數(shù)為0.990，決定系數(shù)為0.979 5。

表4 不同方法測定的透光比

3 結(jié)論與討論

本試驗應用HEMIDIG數(shù)字冠層分析儀對不同留枝量處理的冠層進行研究，結(jié)果表明：各處理的總透光比、冠層下總散射輻射、冠層下總直射輻射、冠層下總輻射5月6日至6月10日下降幅度較大，之后下降平緩，葉面積指數(shù)變化趨勢與總透光比相反，說明5月6日至6月10日是葉幕形成時期。

肖龍[12]，李丹[13]對不同桃樹樹形、不同種類果樹冠層特性研究發(fā)現(xiàn)，樹體冠層與果實的產(chǎn)量及品質(zhì)有直接的關系。楊婷斐[14]研究不同留枝量對陜西渭北旱區(qū)盛果期富士系蘋果生長和結(jié)果的影響發(fā)現(xiàn)，合適的留枝量既能促進果實的生長，同時也能夠顯著提高果實品質(zhì)和產(chǎn)量。本試驗通過對不同留枝量處理果實產(chǎn)量和品質(zhì)研究發(fā)現(xiàn)，每株留枝918個的果實品質(zhì)和產(chǎn)量均優(yōu)于其它3個處理，可見每株留枝918個較為合適。

借助冠層分析儀測定植物冠層參數(shù)，已經(jīng)在多種農(nóng)作物[15]、果樹[16]、林木[17]上有所應用，但在分析桃樹冠層結(jié)構(gòu)上應用相對較少。張繼祥等[18]以山東省蘋果主產(chǎn)區(qū)成齡密植園、間伐園和疏枝園蘋果樹為材料，利用方框取樣法和冠層分析儀法分別測定了葉面積指數(shù)，結(jié)果表明方框取樣法和冠層分析儀法測定葉面積指數(shù)具有極顯著的相關性，但冠層分析儀法的測值偏低。Sampson D A[19]研究發(fā)現(xiàn)冠層分析儀能較準確地直接測定葉面積系數(shù)。本試驗通過傳統(tǒng)方法測定葉面積指數(shù)及總透光比與冠層分析儀測定比較發(fā)現(xiàn)，冠層分析儀測定的葉面積指數(shù)及總透光比與傳統(tǒng)方法也呈極顯著正相關。

［1］張鵬，魏連貴.桃樹整形修剪圖解[M].北京：金盾出版社，1995.

［2］朱更瑞.桃樹種植經(jīng)營良法[M].北京：中國農(nóng)業(yè)出版社，2003.

［3］魏永林，陶萬強.桃樹周年管理技術(shù)問答[M].北京：中國農(nóng)業(yè)出版社，1998.

［4］李小文，王錦地.植被光學遙感模型與植被結(jié)構(gòu)參數(shù)化[M].北京：科學出版社，1995.

［5］劉寶元，史培軍.WEPP水蝕預報流域模型[J].水土保持通報，1998，18(5)：6-12.

［6］史澤艷，高曉飛，謝云.冠層底部光合有效輻射三種測量方法的比較[J].資源科學，2005，27(1)：104-107.

［7］王希群，馬履一，賈忠奎，等.葉面積指數(shù)的研究和應用進展[J].生態(tài)學雜志，2005，24(5)：537-541.

［8］秦亞平，涂勇，顧正清.群體透光率的測定在棉花高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)群體構(gòu)建中的應用[J].江西棉花，2002，24(4)：11-14.

［9］劉元芝，薛桂新.玉米不同群體對產(chǎn)量及其構(gòu)成因素的影響[J].延邊農(nóng)學院學報，1994，16(4)：211-217.

［10］郭曉成，鄧琴鳳.桃樹栽培新技術(shù)[M].咸陽：西北農(nóng)林科技大學出版社，2005.

［11］傅耕夫，段良驊.桃樹整形修剪[M].北京：農(nóng)業(yè)出版社，1982.

［12］肖龍，陳海江，邸葆，等.兩種桃樹樹形冠層參數(shù)變化及對產(chǎn)量和品質(zhì)的影響[J].北方園藝，2012(17)：20-23.

［13］李丹，趙經(jīng)華，洪明，等.不同種類果樹冠層特性比較[J].北方園藝，2015(16)：40-43.

［14］楊婷斐.不同留枝量對陜西渭北旱區(qū)盛果期富士系蘋果生長和結(jié)果的影響[D].楊凌：西北農(nóng)林大學，2014.

［15］李宗南，陳仲新，王利民.2種植物冠層分析儀測量夏玉米LAI結(jié)果比較分析[J].中國農(nóng)學通報，2010，26(7)：84-88.

［16］高登濤，韓明玉，李丙智.冠層分析儀在蘋果樹冠結(jié)構(gòu)光學特性方面的研究[J].西北農(nóng)業(yè)學報，2006，15(3)：166-170.

［17］王謙，陳景玲，孫治強.LAI-2000冠層分析儀在不同植物群體光分布特征研究中的應用[J].中國農(nóng)業(yè)科學，2006，39(5)：922-927.

［18］張繼祥，魏欽平，張靜.利用冠層分析儀測算蘋果園葉面積指數(shù)及其可靠性分析[J].園藝學報，2010，37(2)：185-192.

［19］Sampson D A,Albaugh T J,Johnsen K H,et al.Monthly leaf area index estimates from point-in-time measurements and needle phenology forPinustaeda[J].Canadian Journal of Forest Research,2003,33(12):2477-2490.

Effects of different shoot amounts after pruning on canopy parameter variationand f ruit yield and quality

ZHANG Haiwang
（TheAfforestationResearchInstituteinAridZonesofLiaoningProvince,Chaoyang122000,China）

In this article,6-year-old Yanhong peach were took as study material.Effects of different shoot amounts(1029、918、774、542)after pruning on canopy parameter variation were studied by HEMIDIG digital canopy analyzer,and the effects of different treatments on fruit yield and quality were detected.The results indicated that the total light transmission ratio,the total scattered radiation under the canopy,the total direct radiation under the canopy,the total radiation under the canopy of each treatment declined greatly from May 6 to June 10(leaf formation period),then turn slowly after June 10.The parameter values of 1029 remaining branches per plant were the minimum in all periods,whereas the values of 542 were the maximum.Meanwhile,the leaf area index performed the opposite trend compared with the total light transmission ratio and the other indicators.The fruit quality and yield of the treatment with 918 remaining branches were significantly higher than that of the other three treatments.The values of leaf area index(LAI)and total light transmittance(LTR)measured by traditional method and by canopy analyzer were significantly positively correlated,which indicated that the canopy analyzer could be used to study the characteristics of peach canopy.

peach;canopy parameters;shoot amounts after pruning;yield;quality

S662.1

A

1001-1714（2017）06-0015-05

2017-07-18

現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系建設專項資金資助（CARS-31-3-02）。

張海旺(1987-)，男，工程師，主要從事經(jīng)濟林栽培生理與生態(tài)研究。E-mail：zhanghaiwang204@126.com。

張素清）