聶佩顯，薛曉敏，張召恩，毛志泉

（1.山東農(nóng)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(nóng)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(chǎn)中被推廣應(yīng)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(guān)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(nèi)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(jīng)濟產(chǎn)量，種植過多會降低單位面積的經(jīng)濟收益，而種植過少則會影響授粉受精效果。生產(chǎn)中采用主栽品種與授粉品種按一定的數(shù)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(zhì)等問題仍停留在經(jīng)驗上。目前，蘋果授粉的相關(guān)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(zhì)的影響，旨為生產(chǎn)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(nóng)業(yè)專業(yè)合作社基地（北緯35°28′，東經(jīng)117°6′，海拔113 m）進行，土壤為砂質(zhì)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?shù)胤漕惖壤ハx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(shù)、著色指數(shù)、光潔指數(shù)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(jù)果面著色面積和果面光潔程度，確定果實的著色指數(shù)和光潔指數(shù)；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(shù)（果實縱徑/果實橫徑）；統(tǒng)計每個果實的種子數(shù)；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(shù)值越接近于1表明果形變異度越小、越整齊。用PAL-1型數(shù)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(shù)據(jù)處理與分析

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

2 結(jié)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(nèi)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(nèi)的平均花序坐果率降低21.67百分點。距授粉樹12 m內(nèi)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(nèi)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(zhì)的影響

授粉樹配置距離對蘋果果實外觀品質(zhì)的影響表現(xiàn)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(shù)方面，距授粉樹4 m處的果形指數(shù)最大，為0.89，與距離授粉樹8、16、28和32 m處的果形指數(shù)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(shù)。授粉樹配置距離對著色指數(shù)和光潔指數(shù)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(zhì)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(nèi)在品質(zhì)的影響

授粉樹配置距離對蘋果果實內(nèi)在品質(zhì)有著不同程度的影響，總體來看，果實內(nèi)在品質(zhì)各項指標基本上以16m為界，距授粉樹16 m內(nèi)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%?？扇苄蕴呛吭诰嗍诜蹣?2 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(nèi)在品質(zhì)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(shù)和果形整齊度的影響

授粉樹配置距離對蘋果果實種子數(shù)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(shù)最多，為8.63粒/果，與距授粉樹4～24 m處的種子數(shù)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(shù)。距授粉樹32m處的種子數(shù)最少，為6.77粒/果，較距授粉樹4～24 m處的平均種子數(shù)減少14.88%；其次是距授粉樹1 m處，果實種子數(shù)為7.10粒/果。果形整齊度與種子數(shù)量的變化表現(xiàn)基本一致。距授粉樹24 m內(nèi)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(shù)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(jié)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(chǎn)量以及品質(zhì)形成具有重要作用[15]。本研究結(jié)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(shù)量比1∶4計算，主栽品種與授粉樹的最遠距離為16～20 m。可以看出，本研究結(jié)果與傳統(tǒng)上授粉樹和主栽品種按1∶4數(shù)量比定植的經(jīng)驗值基本吻合，也與武文卿等[6]的研究結(jié)果一致，這可能與授粉昆蟲的飛行習性有關(guān)。

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(zhì)的重要指標[6]。研究表明，果實內(nèi)種子的發(fā)育程度及數(shù)量是影響果形指數(shù)和整齊程度的重要因素[16，17]。本研究結(jié)果顯示，授粉樹配置距離對蘋果果形指數(shù)、種子數(shù)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(xiàn)為授粉樹配置距離超過16 m后，果形指數(shù)、種子數(shù)和果形整齊度均出現(xiàn)不同程度的下降；但是對著色指數(shù)和光潔指數(shù)影響不大，原因可能是著色指數(shù)和光潔指數(shù)主要與環(huán)境因素有關(guān)。

果實內(nèi)在品質(zhì)是消費者比較關(guān)注的重要指標。研究表明，果樹上廣泛存在花粉直感現(xiàn)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(nèi)在品質(zhì)方面均存在明顯的花粉直感現(xiàn)象。本研究結(jié)果顯示，授粉樹配置距離顯著影響果實的內(nèi)在品質(zhì)。因此，授粉樹配置距離可能對花粉質(zhì)感現(xiàn)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(nèi)，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(nèi)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。