王紅寧，牛自勉， 蔚露，林琭，孫俊寶

(1.山西農(nóng)業(yè)大學(xué)果樹研究所，山西 太原 030000；2.山西農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝學(xué)院，山西 太原 030000)

西北黃土高原蘋果產(chǎn)區(qū)具有獨(dú)特的土壤及氣候資源，蘋果栽培面積占我國(guó)蘋果栽培總面積的40%左右，逐漸發(fā)展成為全國(guó)栽培規(guī)模最大、最具發(fā)展?jié)摿蛢?yōu)勢(shì)的新興蘋果產(chǎn)區(qū)[1-3]，山西省作為優(yōu)勢(shì)產(chǎn)區(qū)的重要組成部分，提供優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品成為蘋果產(chǎn)業(yè)發(fā)展的目標(biāo)與方向[4].受20世紀(jì)80～90年代傳統(tǒng)喬砧密植栽培模式的影響[5]，不少喬化果園存在品種、砧木、密度和樹形間配置不合理[7]，栽培技術(shù)不到位等問(wèn)題，且隨著樹齡及樹冠的增大，大部分喬化密植園普遍存在著群體或個(gè)體郁閉，樹冠交接、結(jié)構(gòu)紊亂、通風(fēng)透光差、病蟲滋生、果實(shí)品質(zhì)低等現(xiàn)象[7]，我省80%以上20～30 a生果園存在類似問(wèn)題，嚴(yán)重制約了我省蘋果產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，亟需通過(guò)間伐改造解決低效郁閉果園的系列問(wèn)題[8].

合理的樹體結(jié)構(gòu)和群體結(jié)構(gòu)是果樹優(yōu)質(zhì)穩(wěn)產(chǎn)的基礎(chǔ)[9-10]，選擇適宜的改形方式和合理的樹冠結(jié)構(gòu)，因地制宜推進(jìn)果園個(gè)體和群體結(jié)構(gòu)的改造是實(shí)現(xiàn)改善冠內(nèi)光照條件、解決低效郁閉、提質(zhì)增效的關(guān)鍵，其有效的技術(shù)措施是分階段間伐和調(diào)節(jié)樹體結(jié)構(gòu)，改善果園光環(huán)境，進(jìn)而提高果實(shí)品質(zhì).在間伐改造過(guò)程中隨著樹齡及樹冠的擴(kuò)大，不乏存在二次郁閉的現(xiàn)象，需進(jìn)一步精簡(jiǎn)枝量，因此確定樹形改造特定階段的樹相參數(shù)、尋求質(zhì)量和產(chǎn)量間的平衡具有重要的研究?jī)r(jià)值.

高干開心形是果園改造及喬化果園的優(yōu)選樹形之一，研究表明高干開心樹形葉片的光合能力顯著提高，光抑制時(shí)可通過(guò)更高效的光呼吸和熱耗散進(jìn)行自我保護(hù)，光抑制過(guò)后凈光合速率明顯恢復(fù)[11].王建新等[12]研究發(fā)現(xiàn)富士蘋果高干開心形產(chǎn)量比小冠疏層形提高了18%，優(yōu)質(zhì)果率顯著提高，產(chǎn)量穩(wěn)定.王琰等[13]對(duì)蘋果不同樹形的樹冠機(jī)構(gòu)和果實(shí)品質(zhì)進(jìn)行了對(duì)比，認(rèn)為開心形的品質(zhì)優(yōu)于自由紡錘形.目前對(duì)蘋果樹形改造的研究主要圍繞改形技術(shù)[9-14]、修剪反應(yīng)[15]、冠層光合能力[12，16-17]、修剪強(qiáng)度[18-20]及產(chǎn)量品質(zhì)[2]等方面.阮班錄等[21]報(bào)道了喬砧蘋果郁閉園間伐和疏大枝對(duì)冠層光照和葉片狀況及產(chǎn)量品質(zhì)的影響；楊婷斐等[22]研究了不同留枝量對(duì)‘玉華早富’蘋果光合、養(yǎng)分含量和開花坐果的影響.而針對(duì)改形過(guò)程中樹相參數(shù)方面的研究，僅見(jiàn)果園改造中不同樹齡階段留枝量對(duì)產(chǎn)量品質(zhì)的影響[4]，樹干高度對(duì)蘋果開心樹形產(chǎn)量品質(zhì)的影響[23]，主枝數(shù)差異對(duì)蘋果葉片葉綠素?zé)晒馓匦杂绊慬24]方面的報(bào)道.而關(guān)于其他樹相參數(shù)的相關(guān)報(bào)道很少，尤其是關(guān)于蘋果郁閉低效園改造中樹相參數(shù)的多級(jí)量化的研究未見(jiàn)報(bào)道.

本研究連續(xù)4 a對(duì)果園的主枝數(shù)量、側(cè)枝數(shù)量、長(zhǎng)軸結(jié)果枝數(shù)量及長(zhǎng)度進(jìn)行特定修剪，分析了不同改造程度的蘋果園中各樹相參數(shù)對(duì)蘋果樹產(chǎn)量及品質(zhì)的影響，獲得了最佳樹相參數(shù)，以期為我國(guó)黃土高原地區(qū)喬化富士蘋果郁閉園改造和高干開心樹形模式構(gòu)建提供技術(shù)參考和科學(xué)依據(jù).

1 材料與方法

1.1 材料

供試果園分別位于山西省運(yùn)城市臨猗、萬(wàn)榮、王顯等地，主栽品種為‘長(zhǎng)富2號(hào)’ (Malusdomestica.‘Nagafu2’)，砧木為八棱海棠(Mmicromalus.Makino).樹齡為16～20 a，改造目標(biāo)樹形為高干開心形，株距6 m，行距8 m.每年分別于1 月、5月和6月行內(nèi)灌溉3 次，每次灌溉量為300 m3/hm2；施生物有機(jī)肥(7.5～9.0 t/hm2)和化肥(N∶P∶K=15∶15∶18，1.5～1.8 t/hm2).全園地面覆蓋三葉草，除冬剪選留主枝數(shù)、側(cè)枝數(shù)、長(zhǎng)軸結(jié)果枝長(zhǎng)度及數(shù)量不同外，其他耕作管理?xiàng)l件一致.

1.2 方法

試驗(yàn)于2015～2018年連續(xù)4 a對(duì)供試樹體的主枝數(shù)量、側(cè)枝數(shù)量、長(zhǎng)軸結(jié)果枝數(shù)量及長(zhǎng)度進(jìn)行調(diào)查、標(biāo)記，果實(shí)成熟期調(diào)查和測(cè)定其株產(chǎn)、果個(gè)大小、TSS及果皮中花色苷含量.為了獲得代表性的樹相數(shù)據(jù)，自2010年開始對(duì)供試樹體進(jìn)行樹形培育與改造，逐步將供試材料的主枝數(shù)量調(diào)整為3～12個(gè)，側(cè)枝數(shù)量調(diào)整為10～23個(gè)，長(zhǎng)軸結(jié)果枝數(shù)量控制為40～62個(gè).

1.2.1 樹相指標(biāo)統(tǒng)計(jì)及株產(chǎn)調(diào)查 2015～2018年萌芽前分別調(diào)查統(tǒng)計(jì)每株供試樹體的主枝數(shù)、側(cè)枝數(shù)、長(zhǎng)軸結(jié)果枝數(shù)及長(zhǎng)軸結(jié)果枝長(zhǎng)度，并掛牌標(biāo)記，利用冬季修剪將主側(cè)枝及長(zhǎng)軸結(jié)果枝調(diào)整到目標(biāo)數(shù)量，生長(zhǎng)季及時(shí)去除主干萌發(fā)新梢，每年均將主枝數(shù)分為3～12個(gè)，共計(jì)10個(gè)處理；將側(cè)枝數(shù)分為10、11、12、15、16、17、18、20、21、22、23個(gè)，共計(jì)11個(gè)處理；長(zhǎng)軸結(jié)果枝數(shù)量劃分為40、43、44、47、48、49、52、54、55、60、62個(gè)，共計(jì)11個(gè)處理；長(zhǎng)軸結(jié)果枝長(zhǎng)度劃分為146、147、151、156、158、162、165、169、170、172、174 cm，共計(jì)11個(gè)處理.其中各處理均6株為一小區(qū)，面積288 m2，3次重復(fù).每年采果期調(diào)查各處理的平均株產(chǎn)，不同長(zhǎng)度的長(zhǎng)軸結(jié)果枝只調(diào)查單軸產(chǎn)量，計(jì)算4 a所得平均株產(chǎn)和單軸產(chǎn)量.對(duì)個(gè)別因不可控因素導(dǎo)致的主側(cè)枝數(shù)、長(zhǎng)軸結(jié)果枝數(shù)無(wú)法調(diào)整到設(shè)定參數(shù)的樹體及時(shí)剔除，并用符合設(shè)定參數(shù)的備選樹體進(jìn)行補(bǔ)充.

1.2.2 果實(shí)大小及品質(zhì)測(cè)定 2015～2018年果實(shí)成熟期分別對(duì)各處理的果實(shí)進(jìn)行隨機(jī)取樣，測(cè)定其單果質(zhì)量、TSS及花色苷含量.單果質(zhì)量用科斯科學(xué)儀器(北京)有限公司生產(chǎn)的電子天平測(cè)得，檢定分度值為100 mg.TSS含量用ATAGO愛(ài)宕PAL-1便攜式數(shù)字折射儀測(cè)得.花色苷用 0.5%鹽酸乙醇提取，定容于25 mL容量瓶，采用紫外-可見(jiàn)吸收分光光度法測(cè)定535 nm下吸光度，參見(jiàn)仝月澳等[25]的方法.

1.3 數(shù)據(jù)分析

采用Excel 2003軟件進(jìn)行基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的整理和作圖.用SPSS 24.0采用Duncan比較方法進(jìn)行數(shù)據(jù)間的單因素方差分析及數(shù)據(jù)間相關(guān)性分析.

將不同主側(cè)枝數(shù)、長(zhǎng)軸結(jié)果枝數(shù)量及長(zhǎng)度處理下的產(chǎn)量、單果質(zhì)量、TSS及花色苷數(shù)據(jù)，進(jìn)行l(wèi)og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，求得最佳樹相參數(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

以盛果期蘋果樹為試材，研究了主枝數(shù)量對(duì)樹體株產(chǎn)、果實(shí)單果質(zhì)量、TSS及果皮中花色苷含量間的差異.結(jié)果表明，隨主枝數(shù)量的增加，富士蘋果樹單株產(chǎn)量呈先增加后降低的趨勢(shì)(圖1-A).主枝數(shù)為5個(gè)時(shí)，株產(chǎn)最高，達(dá)135.8 kg/株，顯著高于其他主枝數(shù)下的單株產(chǎn)量.主枝數(shù)為6個(gè)時(shí)，蘋果株產(chǎn)位居其次，達(dá)131.7 kg/株，顯著高于除主枝以外的其他處理.主枝為3、4和7個(gè)時(shí)，平均株產(chǎn)為124.1～127.7 kg/株，三者之間無(wú)顯著差異.主枝數(shù)達(dá)11和12個(gè)時(shí)，株產(chǎn)較低，僅為96.4和97.1 kg/株，極顯著低于其他處理，僅為主枝數(shù)5時(shí)平均株產(chǎn)的71.0%和71.5%.

蘋果果實(shí)單果質(zhì)量隨主枝數(shù)量的增加而減小(圖1-B).主枝數(shù)為3、4個(gè)時(shí)，蘋果單果質(zhì)量較高，分別達(dá)295.8 g和295.5 g，極顯著高于其他主枝數(shù)的單果質(zhì)量.主枝數(shù)為5、6個(gè)時(shí)，蘋果單果質(zhì)量位于其次，分別為289.1 g和287 g.當(dāng)主枝數(shù)增加至10個(gè)后，蘋果單果質(zhì)量不足240 g，極顯著低于其他處理，為最高單果質(zhì)量的 81.1%.

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)3～5個(gè)時(shí)較高，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(wú)顯著差異.主枝數(shù)增加至6～8個(gè)時(shí)，果肉TSS含量為15.8%～15.9%，極顯著低于主枝數(shù)為3和4時(shí)果肉的TSS含量.當(dāng)主枝數(shù)增加至10個(gè)以后，果肉TSS含量降至15.4%以下，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3～5個(gè)時(shí)，蘋果果皮中花色苷含量間無(wú)顯著差異，為221～224 mg/100g，極顯著高于主枝數(shù)7個(gè)以上時(shí)果實(shí)果皮的花色苷含量.主枝數(shù)為6時(shí)，果皮中花色苷含量為219.4 mg/100g，極顯著低于主枝數(shù)為3時(shí)的果實(shí)，與主枝數(shù)4和5個(gè)時(shí)無(wú)顯著差異，極顯著高于主枝數(shù)7個(gè)以上的果實(shí).主枝數(shù)增加至7個(gè)以上時(shí)，花色苷含量急劇下降，主枝數(shù)達(dá)12個(gè)時(shí)，果皮中花色苷含量?jī)H為121.2 mg/100g，為最高花色苷含量的54.8%.

圖中上標(biāo)小寫字母表示不同情況下差異達(dá)P<0.05顯著水平，大寫字母表示不同情況下差異達(dá)P<0.01顯著水平.Values in the bar charts followed by different small and capital letters mean significant difference at P<0.05 and P<0.01 levels respectively.圖1 主枝數(shù)量對(duì)蘋果產(chǎn)量及品質(zhì)的影響Figure 1 Effects of different amounts of limbs on the yield and fruit quality in modifying apple tree form

2.2 側(cè)枝數(shù)量對(duì)蘋果產(chǎn)量及果實(shí)品質(zhì)的影響

由圖2可以看出，富士蘋果樹株產(chǎn)隨著側(cè)枝數(shù)量的增加呈現(xiàn)先增加后降低的趨勢(shì)(圖2-A).當(dāng)側(cè)枝數(shù)量為20個(gè)時(shí)，株產(chǎn)最高，為129.8 kg，與側(cè)枝數(shù)量為22個(gè)(平均株產(chǎn)為126.7 kg)時(shí)的蘋果平均株產(chǎn)無(wú)顯著差異，顯著高于其他側(cè)枝數(shù)量下的平均株產(chǎn).側(cè)枝數(shù)量為22個(gè)時(shí)樹體的平均株產(chǎn)與側(cè)枝數(shù)為21個(gè)時(shí)無(wú)顯著差異，但顯著高于其他側(cè)枝數(shù)下的樹體株產(chǎn).側(cè)枝數(shù)為17、18、21、23個(gè)時(shí)，4處理間無(wú)顯著差異，但極顯著高于側(cè)枝數(shù)為10～16個(gè)時(shí)蘋果的平均株產(chǎn).側(cè)枝數(shù)為10和11個(gè)時(shí)，樹體平均株產(chǎn)較低，分別為89.1 kg和86.4 kg，二者之間無(wú)顯著差異，極顯著低于其他側(cè)枝數(shù)下的樹體產(chǎn)量，僅為最高株產(chǎn)的68.8%和66.7%.

側(cè)枝數(shù)影響了蘋果的單果質(zhì)量，以側(cè)枝數(shù)為11個(gè)時(shí)蘋果的單果質(zhì)量最高(圖2-B)，為299.4 g，極顯著高于其他處理.側(cè)枝數(shù)為10、12、16、18個(gè)時(shí)，蘋果的單果質(zhì)量位于其次，為287.4～291.3 g，極顯著高于側(cè)枝數(shù)為15、17、20、21、22、23個(gè)時(shí)的蘋果單果質(zhì)量.當(dāng)側(cè)枝較增加到23個(gè)時(shí)，蘋果的單果質(zhì)量亦降至最低為261.5 g，僅為側(cè)枝數(shù)11個(gè)時(shí)蘋果單果質(zhì)量的87.3%.

隨著側(cè)枝數(shù)量的增加，蘋果果肉中TSS含量亦呈下降趨勢(shì)(圖2-C).以側(cè)枝數(shù)為10個(gè)時(shí)，果肉中TSS含量最高，為16.2%，顯著高于除側(cè)枝數(shù)為17個(gè)以外的其他側(cè)枝數(shù)時(shí)的果肉TSS水平，側(cè)枝數(shù)為17個(gè)時(shí)的果肉TSS水平與側(cè)枝數(shù)為12和16個(gè)時(shí)的果肉TSS含量無(wú)顯著差異，極顯著高于側(cè)枝為11、15、20、21、22、23個(gè)時(shí)的果肉TSS含量.

圖中上標(biāo)小寫字母表示不同情況下差異達(dá)P<0.05顯著水平，大寫字母表示不同情況下差異達(dá)P<0.01顯著水平.Values in the bar charts followed by different small and capital letters mean significant difference at P<0.05 and P<0.01 levels respectively.圖2 側(cè)枝數(shù)量對(duì)蘋果產(chǎn)量及品質(zhì)的影響Figure 2 Effects of different amounts of branches on the yield and fruit quality in modifying apple tree form

由圖2-D可知，側(cè)枝數(shù)量為17個(gè)時(shí)，果皮中花色苷含量最高，為221.5 mg/100g，極顯著高于其他側(cè)枝數(shù)下果實(shí)果皮中花色苷含量.側(cè)枝數(shù)為11和16個(gè)時(shí)，樹體果實(shí)果皮中花色苷含量位于其次，顯著高于側(cè)枝數(shù)為10、12、15及18個(gè)以上時(shí)果皮中花色苷含量.其中以側(cè)枝數(shù)為23個(gè)時(shí)，果皮中花色苷含量最低，為179.4 mg/100g，僅為側(cè)枝數(shù)為17時(shí)的81.0%，即果實(shí)上色程度最差.

2.3 不同長(zhǎng)軸結(jié)果枝數(shù)量下蘋果產(chǎn)量和品質(zhì)差異

將每株試材的長(zhǎng)軸結(jié)果枝數(shù)量通過(guò)連年冬剪及夏季調(diào)整設(shè)定為40～62個(gè)，共計(jì)11個(gè)處理，研究了其對(duì)樹體株產(chǎn)、果實(shí)單果質(zhì)量、TSS及果皮中花色苷含量間的差異.結(jié)果表明，供試果園中隨著長(zhǎng)軸結(jié)果枝數(shù)量的增加，樹體株產(chǎn)有所增加，但變化規(guī)律不明顯(圖3-A).以平均每株長(zhǎng)軸結(jié)果枝數(shù)達(dá)60個(gè)時(shí)，樹體株產(chǎn)最高，為140.1 kg，極顯著高于其他處理.當(dāng)長(zhǎng)軸結(jié)果枝每株數(shù)量為49和62個(gè)時(shí)，二者之間株產(chǎn)無(wú)顯著差異，平均株產(chǎn)位于其次，極顯著高于其他數(shù)量下的樹體株產(chǎn).長(zhǎng)軸結(jié)果枝每株平均達(dá)44和54個(gè)時(shí)，平均株產(chǎn)處于第三水平，長(zhǎng)軸結(jié)果枝數(shù)為43、48、52個(gè)時(shí)，樹體平均株產(chǎn)更低.以長(zhǎng)軸結(jié)果枝數(shù)為40個(gè)時(shí)，平均株產(chǎn)最低，僅為111.9 kg.

果實(shí)平均單果質(zhì)量以長(zhǎng)軸結(jié)果枝數(shù)為43、47和55個(gè)時(shí)居前三位(圖3-B)，為297.2～298.4 g，三者之間無(wú)顯著差異，長(zhǎng)軸結(jié)果枝數(shù)量為40個(gè)時(shí)，蘋果單果質(zhì)量為294.8 g，顯著低于長(zhǎng)軸結(jié)果枝數(shù)47時(shí)的單果質(zhì)量水平，與長(zhǎng)軸結(jié)果枝為43和55個(gè)時(shí)無(wú)顯著差異，極顯著高于其他處理.長(zhǎng)軸結(jié)果枝數(shù)為48、49和52個(gè)時(shí)，單果質(zhì)量間無(wú)顯著差異，但極顯著高于長(zhǎng)軸結(jié)果枝為44、54、60和62個(gè)時(shí)對(duì)應(yīng)的果實(shí)單果質(zhì)量.以長(zhǎng)軸結(jié)果枝數(shù)為54、60和62個(gè)時(shí)單果質(zhì)量較低，極顯著低于其他處理，果實(shí)單果質(zhì)量為279.3～281.8 g.

果肉中TSS含量以長(zhǎng)軸結(jié)果枝數(shù)為40和55個(gè)時(shí)最高(圖3-C)，均達(dá)16.2%，極顯著高于其他處理.長(zhǎng)軸結(jié)果枝數(shù)為49個(gè)時(shí)，果肉中TSS含量為16.0%，與長(zhǎng)軸結(jié)果枝數(shù)為43、44及48個(gè)時(shí)果肉的TSS含量無(wú)顯著差異，但極顯著高于長(zhǎng)軸結(jié)果枝為47、52、54及60個(gè)以上時(shí)果肉的TSS含量.以長(zhǎng)軸結(jié)果枝數(shù)為62個(gè)時(shí)，TSS含量最低.

供試樹體果皮中花色苷含量隨著長(zhǎng)軸結(jié)果枝的增加稍有增加之后顯著降低(圖3-D)，長(zhǎng)軸結(jié)果枝為44和48個(gè)時(shí)，果皮中花色苷含量分別為224.7和226 mg/100g，極顯著高于其他處理.長(zhǎng)軸結(jié)果枝為40個(gè)時(shí)，果皮中花色苷含量較高，長(zhǎng)軸結(jié)果枝為43和47時(shí)，果皮中花色苷含量處于第三水平，長(zhǎng)軸結(jié)果枝增加至49個(gè)以后，果皮中花色苷含量下降趨勢(shì)明顯，但長(zhǎng)軸結(jié)果枝數(shù)為55個(gè)時(shí)，花色苷含量達(dá)207.1 mg/100g，較長(zhǎng)軸結(jié)果枝52和54個(gè)時(shí)，花色苷含量稍有增加.長(zhǎng)軸結(jié)果枝為62個(gè)時(shí)，果皮中花色苷含量最低，為169.0 mg/100 g，為最高花色苷含量的74.8%，極顯著低于其他處理.

圖中上標(biāo)小寫字母表示不同情況下差異達(dá)P<0.05顯著水平，大寫字母表示不同情況下差異達(dá)P<0.01顯著水平.Values in the bar charts followed by different small and capital letters mean significant difference at P<0.05 and P<0.01 levels respectively.圖3 長(zhǎng)軸結(jié)果枝數(shù)量對(duì)蘋果產(chǎn)量及品質(zhì)的影響Figure 3 Effects of different amounts of longer fruit-bearing branch groups on the yield and fruit quality in modifying apple tree form

2.4 不同長(zhǎng)度的長(zhǎng)軸結(jié)果枝上蘋果產(chǎn)量與品質(zhì)的差異比較

2015～2018年連續(xù)4 a統(tǒng)計(jì)長(zhǎng)軸結(jié)果枝長(zhǎng)度，將146～174 cm的長(zhǎng)軸結(jié)果枝分為11個(gè)處理，測(cè)定其單枝產(chǎn)量、果實(shí)單果質(zhì)量、果肉中TSS含量及果皮中花青苷含量.結(jié)果表明，長(zhǎng)軸結(jié)果枝的單枝產(chǎn)量隨著長(zhǎng)軸結(jié)果枝長(zhǎng)度的增加呈上升趨勢(shì)，至174 cm時(shí)略有下降(圖4-A).以長(zhǎng)軸結(jié)果枝長(zhǎng)度為172.4 cm時(shí)，單枝產(chǎn)量最高，為7.0 kg，極顯著高于其他處理.長(zhǎng)軸結(jié)果枝為170.3 cm時(shí)，單枝產(chǎn)量位居其次.長(zhǎng)軸結(jié)果枝為158、165.2及174 cm時(shí)，三者之間無(wú)顯著差異，單株產(chǎn)量為6.3～6.4 kg.長(zhǎng)軸結(jié)果枝長(zhǎng)度為162.1和168.7 cm時(shí)，其單枝產(chǎn)量與長(zhǎng)軸結(jié)果枝長(zhǎng)度為165.2 cm時(shí)差異不顯著，顯著低于長(zhǎng)度為158和174 cm時(shí)的單枝產(chǎn)量.長(zhǎng)軸結(jié)果枝長(zhǎng)度為150.8 cm時(shí)其單枝產(chǎn)量最低，僅為5.4 kg，極顯著低于其他處理.

長(zhǎng)軸結(jié)果枝長(zhǎng)度不同其單果質(zhì)量亦有所不同(圖4-B).以長(zhǎng)軸結(jié)果枝為165.2 cm時(shí)，單果質(zhì)量最高，為293.4 g，方差分析結(jié)果表明極顯著高于其他長(zhǎng)度下的單果質(zhì)量.長(zhǎng)軸結(jié)果枝為170.3 cm時(shí)，單果質(zhì)量位于其次，大小為290.8 g.長(zhǎng)軸結(jié)果枝為168.7和172.4 cm時(shí)，其單果質(zhì)量處于第三水平，長(zhǎng)軸結(jié)果枝長(zhǎng)度為146.3、162.1和174 cm時(shí)，三者的單果質(zhì)量處于同一水平，單果質(zhì)量為281.4～281.5 g.長(zhǎng)軸結(jié)果枝為146.6～158.0 cm時(shí)，以長(zhǎng)度為150.8 cm時(shí)，單果質(zhì)量最高，長(zhǎng)度為155.8 cm時(shí)單果質(zhì)量最低，僅為269.9 g，極顯著低于其他處理.

不同長(zhǎng)度的長(zhǎng)軸結(jié)果枝上所結(jié)果實(shí)的TSS含量差異不大(圖4-C)，以長(zhǎng)軸結(jié)果枝長(zhǎng)度為170.3 、165.2和172.4 cm時(shí)，果肉中TSS含量較高，分別為16.2% 、16.1%和16.0%，方差分析表明長(zhǎng)軸結(jié)果枝長(zhǎng)度為170.3 cm與長(zhǎng)度165.2 cm的長(zhǎng)軸結(jié)果枝的果肉中TSS含量無(wú)顯著差異，長(zhǎng)軸結(jié)果枝長(zhǎng)度為165.2和172.4 cm之間的果肉中TSS含量無(wú)顯著差異，但長(zhǎng)軸結(jié)果枝長(zhǎng)度為170.3 cm時(shí)果肉的TSS含量顯著高于長(zhǎng)度為172.4 cm的TSS含量.長(zhǎng)軸結(jié)果枝長(zhǎng)度為170.3、165.2和172.4 cm之外的其他處理的TSS含量間無(wú)顯著差異，TSS含量為15.8%～15.9%.

不同長(zhǎng)度的長(zhǎng)軸結(jié)果枝上所結(jié)果實(shí)，果皮中花色苷含量隨著長(zhǎng)軸結(jié)果枝長(zhǎng)度的增加呈先增加后降低的趨勢(shì)(圖4-D).其中以長(zhǎng)軸結(jié)果枝為170.3和172.4 cm時(shí)，果皮中花色苷含量較高，分別為219.8和218.8 mg/100g，二者之間無(wú)顯著差異，顯著高于其他長(zhǎng)軸結(jié)果枝上果實(shí)果皮中花色苷含量.長(zhǎng)軸結(jié)果枝為165.2 cm時(shí)，果皮中花色苷含量次之，為217.1 mg/100g，顯著高于除長(zhǎng)軸結(jié)果枝為170.3和172.4 cm外的其他處理.結(jié)果枝長(zhǎng)度達(dá)174 cm時(shí)，花色苷含量有所降低，與168.7 cm長(zhǎng)度的長(zhǎng)軸結(jié)果枝上果實(shí)果皮中花色苷含量無(wú)顯著差異，顯著高于162.1 cm時(shí)的花色苷含量.長(zhǎng)軸結(jié)果枝為146.3～158.0 cm時(shí)，其果皮中花色苷含量順序?yàn)?58 cm>155.8 cm>146.3 cm>146.6 cm 、150.8 cm.

圖中上標(biāo)小寫字母表示不同情況下差異達(dá)P<0.05顯著水平，大寫字母表示不同情況下差異達(dá)P<0.01顯著水平.Values in the bar charts followed by different small and capital letters mean significant difference at P<0.05 and P<0.01 levels respectively.圖4 長(zhǎng)軸結(jié)果枝長(zhǎng)度對(duì)蘋果產(chǎn)量及品質(zhì)的影響Figure 4 Effects of the length of longer fruit-bearing branch groups on the yield and fruit quality in modifying apple tree form

2.5 主側(cè)枝數(shù)量、長(zhǎng)軸結(jié)果枝數(shù)量及長(zhǎng)度等樹相參數(shù)與蘋果產(chǎn)量、果個(gè)大小及果實(shí)品質(zhì)的相關(guān)性分析

主枝、側(cè)枝、長(zhǎng)軸結(jié)果枝數(shù)量及長(zhǎng)軸結(jié)果枝長(zhǎng)度等樹相參數(shù)與其產(chǎn)量、單果質(zhì)量、果肉TSS含量及果皮中花色苷含量等指標(biāo)關(guān)系的散點(diǎn)圖表明，主枝數(shù)為3～12個(gè)時(shí)，隨著主枝數(shù)的增加，其平均株產(chǎn)呈先增后降的趨勢(shì)，單果質(zhì)量、果肉中TSS含量及果皮中花色苷含量均呈降低趨勢(shì)(圖5).側(cè)枝數(shù)在10～23的區(qū)間內(nèi)，平均株產(chǎn)、果肉中TSS含量及果皮中花色苷含量均隨著側(cè)枝數(shù)的增加呈先增后降的趨勢(shì)，而單果質(zhì)量呈降低趨勢(shì).蘋果的單果質(zhì)量、果肉中TSS含量及果皮中花色苷含量均隨長(zhǎng)軸結(jié)果枝數(shù)量的增加(區(qū)間為40～62個(gè))呈降低趨勢(shì)，而平均株產(chǎn)則隨著長(zhǎng)軸結(jié)果枝數(shù)量的增加而增加.長(zhǎng)軸結(jié)果枝為146～174 cm時(shí)，其產(chǎn)量、單果質(zhì)量、果肉TSS含量、果皮中花色苷含量4個(gè)指標(biāo)均呈上升趨勢(shì)，其中果皮中花色苷含量在長(zhǎng)軸結(jié)果枝長(zhǎng)度最大時(shí)略有降低.

圖5 主側(cè)枝數(shù)、長(zhǎng)軸結(jié)果枝數(shù)及長(zhǎng)度與產(chǎn)量、單果質(zhì)量、TSS、花色苷含量的關(guān)系Figure 5 Relationship between the four fruit characters including the average yield，fruit weight,TSS and total anthocyanin content and the four indexes of tree structure

將各處理的蘋果產(chǎn)量、單果質(zhì)量、果肉中TSS含量、果皮中花色苷含量分別與其主側(cè)枝數(shù)、長(zhǎng)軸結(jié)果枝數(shù)及長(zhǎng)軸結(jié)果枝長(zhǎng)度作回歸分析(表1).結(jié)果表明，4個(gè)指標(biāo)與各樹相參數(shù)的關(guān)系均用二項(xiàng)式擬合度最高，其中4個(gè)指標(biāo)與主枝數(shù)量均呈極顯著負(fù)相關(guān)，擬合曲線的相關(guān)系數(shù)均達(dá)0.86以上.4個(gè)指標(biāo)中平均株產(chǎn)、單果質(zhì)量、TSS含量與側(cè)枝數(shù)擬合曲線的相關(guān)系數(shù)均為0.85以上，株產(chǎn)與側(cè)枝數(shù)為極顯著正相關(guān)，單果質(zhì)量、TSS與側(cè)枝數(shù)為極顯著負(fù)相關(guān)，但花色苷含量則與側(cè)枝數(shù)的相關(guān)系數(shù)未達(dá)顯著水平.

4個(gè)指標(biāo)與長(zhǎng)軸結(jié)果枝長(zhǎng)度間擬合曲線的相關(guān)系數(shù)為0.63～0.93(表1)，其中平均株產(chǎn)與長(zhǎng)軸結(jié)果枝數(shù)量的相關(guān)系數(shù)為0.66，達(dá)顯著水平，單果質(zhì)量、TSS與長(zhǎng)軸結(jié)果枝長(zhǎng)度間呈顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系，花色苷含量與長(zhǎng)軸結(jié)果枝長(zhǎng)度則呈極顯著負(fù)相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為0.89.

表1 主側(cè)枝數(shù)、長(zhǎng)軸結(jié)果枝數(shù)及長(zhǎng)度與產(chǎn)量、單果質(zhì)量、TSS、花色苷含量的關(guān)系

單枝產(chǎn)量、單果質(zhì)量及花色苷含量均與長(zhǎng)軸結(jié)果枝長(zhǎng)度呈正相關(guān)關(guān)系(表1)，其中單枝產(chǎn)量、花色苷含量與長(zhǎng)軸結(jié)果枝長(zhǎng)度的相關(guān)關(guān)系達(dá)極顯著水平，單果質(zhì)量與長(zhǎng)軸結(jié)果枝長(zhǎng)度的相關(guān)系數(shù)達(dá)顯著水平，而TSS含量與長(zhǎng)軸結(jié)果枝長(zhǎng)度間則未達(dá)顯著相關(guān)水平.

2.6 樹相參數(shù)的綜合評(píng)價(jià)

將主側(cè)枝數(shù)、長(zhǎng)軸結(jié)果枝數(shù)量及長(zhǎng)度等不同樹相參數(shù)處理下樹體株產(chǎn)(枝產(chǎn))、單果質(zhì)量、TSS及花色苷含量數(shù)據(jù)進(jìn)行l(wèi)og函數(shù)轉(zhuǎn)化處理，將所得歸一化數(shù)據(jù)分別賦以25%的權(quán)重，加權(quán)平均后進(jìn)行曲線擬合，結(jié)果顯示三項(xiàng)式曲線擬合度最高，4個(gè)樹相指標(biāo)的相關(guān)系數(shù)均達(dá)0.8以上(表2)，尤其是主枝數(shù)的相關(guān)系數(shù)達(dá)0.99.經(jīng)計(jì)算主枝數(shù)4.2個(gè)、側(cè)枝數(shù)18.8個(gè)、長(zhǎng)軸結(jié)果枝數(shù)目45.1個(gè)、長(zhǎng)軸結(jié)果枝長(zhǎng)度為170.7 cm時(shí)，果園樹體株產(chǎn)(單枝產(chǎn)量)、果個(gè)大小、果實(shí)的TSS含量以及果皮中花色苷含量均能達(dá)相對(duì)較高水平，即為生產(chǎn)中宜控制的最佳樹相參數(shù).

表2 蘋果主側(cè)枝、長(zhǎng)軸結(jié)果枝等樹相指標(biāo)的最優(yōu)參數(shù)

3 討論

3.1 主側(cè)枝數(shù)量對(duì)富士蘋果產(chǎn)量及果實(shí)品質(zhì)的影響

樹形決定樹體冠層結(jié)構(gòu)，影響冠內(nèi)光照分布及水肥利用效率，造成葉片營(yíng)養(yǎng)制造和貯藏產(chǎn)生差異，最終影響果實(shí)產(chǎn)量和品質(zhì)[26-27].不同的樹形主側(cè)枝數(shù)量有所差異，本研究對(duì)20 a生待改造富士蘋果樹的主側(cè)枝數(shù)量進(jìn)行了量化修剪，連續(xù)4 a調(diào)查其株產(chǎn)、單果質(zhì)量、果肉TSS及果皮花色苷等指標(biāo)間的差異，結(jié)果表明主側(cè)枝數(shù)量對(duì)4個(gè)指標(biāo)均有不同程度的影響，主枝數(shù)3～4個(gè)時(shí)富士蘋果的單果質(zhì)量、果肉TSS及果皮中花色苷含量最高.蘋果株產(chǎn)隨主側(cè)枝數(shù)的增加呈先增后降的趨勢(shì)，主枝數(shù)為5個(gè)時(shí)株產(chǎn)最高，側(cè)枝數(shù)為20個(gè)時(shí)株產(chǎn)最高.謝鵬等[27]研究了不同主枝數(shù)的蘋果葉片葉綠素?zé)晒馓匦圆町?，認(rèn)為3～5個(gè)主枝的高干開心形蘋果樹葉片的光能利用效率依次降低，3個(gè)主枝時(shí)葉片光能利用效率最高，與本研究有所出入，該差異的存在可能與樹體立地條件、果園群體結(jié)構(gòu)、樹體改造階段及樹齡有關(guān)系，也可能與果樹修剪反應(yīng)的長(zhǎng)期效應(yīng)有關(guān).而關(guān)于側(cè)枝數(shù)量對(duì)蘋果品質(zhì)、產(chǎn)量的影響則未見(jiàn)報(bào)道.

單果質(zhì)量、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).主側(cè)枝數(shù)越少，葉片的空間越充分、光照越充足，通風(fēng)透光，光合效率越高，營(yíng)養(yǎng)制造越充分，單果質(zhì)量、果肉TSS及果皮著色程度俱佳.但側(cè)枝數(shù)對(duì)單果質(zhì)量、果肉TSS及果皮花色苷的影響不如主枝的影響明顯，其中側(cè)枝數(shù)量與花色苷間相關(guān)性最差，這可能與側(cè)枝大小、立地條件有關(guān)，有待進(jìn)一步研究和探討.隨著主側(cè)枝數(shù)量增加，葉幕隨之增加，光合產(chǎn)物總量增加，株產(chǎn)隨之增加，但當(dāng)主枝、側(cè)枝數(shù)增加到一定程度后，葉幕間相互遮陰，影響了通風(fēng)透光，無(wú)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.

3.2 長(zhǎng)軸結(jié)果枝數(shù)量及長(zhǎng)度對(duì)單枝產(chǎn)量及果實(shí)品質(zhì)的影響

長(zhǎng)軸結(jié)果枝是采用長(zhǎng)枝不短截、不回縮，通過(guò)調(diào)節(jié)枝條角度和密度自然連年緩放培養(yǎng)的下垂結(jié)果枝組，該結(jié)果枝組產(chǎn)量高、果實(shí)品質(zhì)優(yōu)，管理方便，利于病蟲防治.蔚露等[28]對(duì)比了梨樹長(zhǎng)軸結(jié)果枝組與長(zhǎng)、中、短果枝所結(jié)果實(shí)的品質(zhì)差異，認(rèn)為長(zhǎng)軸結(jié)果枝的玉露香梨果實(shí)最端正，單果質(zhì)量、果肉中TSS及果皮花色苷含量均最大.但在蘋果上的相關(guān)報(bào)道僅限于培育方式的描述，未見(jiàn)長(zhǎng)度和數(shù)量對(duì)果實(shí)品質(zhì)及產(chǎn)量影響的相關(guān)報(bào)道.本研究對(duì)16～20 a生富士蘋果樹的長(zhǎng)軸結(jié)果枝數(shù)量及長(zhǎng)度進(jìn)行了連續(xù)4 a的量化修剪，研究了其數(shù)量和長(zhǎng)度對(duì)單枝產(chǎn)量、單果質(zhì)量、果肉TSS及果皮花色苷等指標(biāo)的影響，結(jié)果表明，單枝產(chǎn)量、單果質(zhì)量、果實(shí)著色程度均隨長(zhǎng)軸結(jié)果枝長(zhǎng)度的增加呈先增后降的趨勢(shì)，這是由于此類下垂結(jié)果枝有效葉幕較中短結(jié)果枝所占空間及通風(fēng)透風(fēng)條件更加優(yōu)越，在無(wú)相互遮陰的情況下隨著長(zhǎng)度的增加果實(shí)數(shù)量增加，枝產(chǎn)增加，但長(zhǎng)度達(dá)到一定程度出現(xiàn)不同程度的遮光，尤其是其下部葉幕的光照條件變差，無(wú)效葉幕增多，進(jìn)而影響了果實(shí)品質(zhì)和產(chǎn)量，但果肉中TSS隨枝軸長(zhǎng)度的變化規(guī)律不明顯，這可能受試驗(yàn)所設(shè)區(qū)間影響；長(zhǎng)軸結(jié)果枝數(shù)量對(duì)果實(shí)著色的影響較明顯，隨著枝軸數(shù)量的增加果皮中花色苷含量隨之降低，是由于其數(shù)量影響光照分布，但枝軸數(shù)量對(duì)單枝產(chǎn)量、單果質(zhì)量及果肉TSS的影響則不如花青苷更具規(guī)律性.

3.3 富士蘋果樹相指標(biāo)的綜合評(píng)定

產(chǎn)量是衡量樹形結(jié)構(gòu)和果園效益的重要指標(biāo)，TSS含量一定程度上反應(yīng)了果實(shí)品質(zhì)優(yōu)劣，適宜的單果質(zhì)量和果皮色澤增加了果品的商品性.為兼顧產(chǎn)量與品質(zhì)，確定樹形改造特定階段的最佳樹相參數(shù)，本研究將株產(chǎn)(枝產(chǎn))、單果質(zhì)量、TSS及花色苷含量4個(gè)指標(biāo)視為權(quán)重相同，分別賦予25%的權(quán)重.為降低計(jì)量單位及數(shù)值數(shù)量級(jí)差異懸殊影響權(quán)重分析，將4個(gè)指標(biāo)數(shù)據(jù)運(yùn)用log函數(shù)轉(zhuǎn)化進(jìn)行了無(wú)量綱化處理，加權(quán)分析后進(jìn)行了曲線擬合，求得了4個(gè)指標(biāo)均處于相對(duì)較高水平時(shí)目標(biāo)樹形對(duì)應(yīng)的最佳主枝、側(cè)枝、長(zhǎng)軸結(jié)果枝參數(shù)，為我省乃至同生態(tài)類型區(qū)郁閉園改造及開心形樹形修剪提供了科學(xué)依據(jù).

綜合4個(gè)產(chǎn)量、品質(zhì)指標(biāo)，表明主枝數(shù)4.2個(gè)、側(cè)枝數(shù)18.8個(gè)，長(zhǎng)軸結(jié)果枝數(shù)目45.1個(gè)、最宜長(zhǎng)度170.7 cm時(shí)，果園樹體株產(chǎn)(枝產(chǎn))、果個(gè)大小、果實(shí)的TSS含量以及果皮中花色苷含量均能達(dá)到相對(duì)較高的水平，為成齡果園樹形模式優(yōu)化和優(yōu)質(zhì)高效栽培提供了技術(shù)參考和科學(xué)依據(jù).至于如何更合理地綜合評(píng)價(jià)各指標(biāo)及如何更為科學(xué)地賦予各指標(biāo)權(quán)重值有待更深入的研究.