王來平,聶佩顯,薛曉敏,董放

(山東省果樹研究所, 山東泰安 271000)

適宜的負載量對于現(xiàn)代蘋果矮砧栽培模式蘋果園的優(yōu)質(zhì)豐產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)有重要意義。負載量過大容易引起大小年及矮砧樹早衰;負載量過小易導(dǎo)致樹體旺長,產(chǎn)量低[1]。眾多學(xué)者曾對不同蘋果品種的適宜負載量進行過相關(guān)研究[2,3],這些研究多集中在矮化中間砧利用方式上,對于發(fā)展迅速的矮化自根砧利用方式適宜負載量研究鮮見報道。M9T337是目前中國蘋果自根砧果園廣泛應(yīng)用的矮化砧木,具有矮化性強,干性強、易成花、結(jié)果早的特點[4]。筆者以首富3/M9T337為試材,研究了不同負載量對樹體生長、葉片光合功能、果實品質(zhì)及產(chǎn)量的影響,為蘋果生產(chǎn)提供參考依據(jù)。

1 試驗材料與方法

1.1 試驗園概況

試驗于2022年在山東省果樹研究所泰東基地進行。果園總面積1.33 hm2(20畝), 2017年春季建園,栽植2年生蘋果苗,主栽品種首富3,采用矮化砧木M9T337,株行距1 m×4 m,南北行向,行間生草,高紡錘樹形,鋼管鐵絲支架栽培。果園砂壤土,肥力中等,灌溉條件良好,管理水平中上。樹勢健壯,生長整齊。

1.2 試驗設(shè)計

選生長勢和大小相近的植株為試驗樹進行試驗。利用樹干單位橫截面積確定留果量,留果個數(shù)分別為干截面積(cm2)數(shù)的2、4、6、8、10、12倍6個處理,標記為處理T1、T2、T3、T4、T5、T6。單株小區(qū),重復(fù)5次,隨機排列,共30株數(shù)。根據(jù)各處理樹的干截面積安排各處理的留果量。經(jīng)測量計算,6個等級留果量的5株樹的平均干截面積分別為10.41、11.00、10.83、10.25、11.20、10.33 cm2,相應(yīng)留果量分別為21、44、65、90、112、124個。5月15～16日生理落果后疏果。

1.3 指標測定

7月中旬測定葉片光合功能用TPS-2光合儀(Hansatech,英國),取營養(yǎng)枝第6～8節(jié)位功能葉,晴天上午9∶00～11∶00測定,重復(fù)15次;冠層結(jié)構(gòu)用冠層分析儀(加拿大REGENTINSTRUMENTS INC公司生產(chǎn)的Wins Canopy 2004a)測定;葉綠素儀器(SPAD)測定葉片葉綠素含量; 7月中旬調(diào)查著生在主干上的側(cè)枝數(shù)量。

11月3日果實成熟時,每株樹隨機采果30個進行品質(zhì)測定。測定果實縱橫徑用游標卡尺;平均單果重用電子天平;可溶性固形物含量用TD-45數(shù)顯糖量計;果實去皮硬度用GY-1型果實硬度計;樹體干徑用游標卡尺測量嫁接口上方10 cm處;樹高、冠徑、新梢長度用卷尺。計算:

果形指數(shù)=縱徑/橫徑,

S= C2/4π(S-干截面積,C-截面圓周長),

果面著色指數(shù)=∑(各級果數(shù)×代表級值)/(總果數(shù)×最高級值)×100,

著色分級標準為:0級為0%～5%果面著色;1級為5%～25%果面著色;2級為25%～50%果面著色;3級為50%～75%果面著色;4級為75%～100%果面著色。

光潔度指數(shù)=∑(各級果數(shù)×代表級值)/(總果數(shù)×最高級值)×100,

光潔度指數(shù)分級標準:0級為0%～10%果面光潔;1級為10%～30%果面光潔;2級為30%～60%果面光潔;3級為60%～85%果面光潔;4級為85%～100%果面光潔。

2 結(jié)果與分析

2.1 負載量對葉片光合功能的影響

從表1可看出,葉片葉綠素含量,隨著負載量增大呈先升后降趨勢,以處理T2、T3、T4(59.5、60.1、60.4)為高,顯著高于處理T1、T5、T6(50.7、53.2、51.7)。葉片凈光合速率(Pn),隨負載量的增大呈先升后降趨勢,以處理T3(20.16 μmol/m2·s)為高,與處理T2(19.63 μmol/m2·s)無顯著差異,但顯著高于其他處理的。至處理T4、T5、T6時分別降至18.37、16.37、15.82 μmol/m2·s。氣孔導(dǎo)度(Gs),隨負載量的增大呈漸升態(tài),以處理T4、T5、T6(311.2、317.3、311.1 mmol/m2·s)為高,與處理T3(287.6 mmol/m2·s)無顯著差異,但顯著高于處理T1、T2(211.5、255.7 mmol/m2·s)。胞間二氧化碳濃度(Ci),隨負載量的增大呈漸升態(tài),以處理T4、T5、T6(385.8、372.4、388.7 μmol/mol)為高,均顯著高于處理T1、T2、T3(301.64、332.5、352.4 μmol/mol)。蒸騰速率(E),隨負載量的增大而表現(xiàn)穩(wěn)定,各處理間均無顯著差異。

表1 不同負載量對蘋果葉片光合功能及葉綠素含量的影響

2.2 負載量對樹體生長發(fā)育的影響

由表2可以看出,首富3/M9T337蘋果樹6個不同負載量處理,當(dāng)年樹高、干徑及分枝數(shù)均無顯著差異。冠徑南北向(順行向)無顯著差異,而東西向冠徑(垂直行向)差異顯著。新梢生長量差異顯著,隨著負載量的增大,東西冠徑和新梢生長量逐漸降低。這說明負載量對樹體生長產(chǎn)生較大影響,負載量大抑制了樹體營養(yǎng)生長。T1處理東西冠徑、新梢生長量最大,比T6處理(最小)分別高出59.09%、92.5%。

2.3 負載量對冠層結(jié)構(gòu)及光照的的影響

從表3可看出,冠層枝密度、冠層葉密度,隨著負載量增大,各處理間均無顯著差異。冠層消光系數(shù),隨著負載量增大呈先降后升趨勢,以處理T5、T6(1.52、1.58)為高,顯著高于處理T1、T2、T3、T4(0.86、0.68、1.14、1.37)。冠層光截獲率,隨著負載量增大也呈先降后升趨勢。以處理T5、T6(5.6、6.1)為高,顯著高于處理T1、T2、T3、T4(2.3、1.6、3.5、4.7)。因處理T2、T3的冠層消光系數(shù)、冠層光截獲率都顯著低,冠內(nèi)光照條件改善,葉片光合性能高。

表3 不同負載量對蘋果冠層結(jié)構(gòu)及光照的影響

2.4 負載量對果實品質(zhì)及產(chǎn)量的影響

如表4,隨負載量的增大,果形指數(shù)、著色指數(shù)、光潔度指數(shù)、果實硬度等指標均無顯著差異;平均單果重呈漸小趨勢,以處理T1、T2(194.3、183.0 g)為大,與處理T3(177.7 g)無顯著差異,但顯著大于處理T4、T5、T6(171.9、161.9、148.7 g);可溶性固形物含量變化較穩(wěn)定,處理T1、T2、T3、T4、T5(15.88%、15.47%、15.48%、15.13%、15.20%)為高且之間無顯著差異,只有處理T6(13.10%)顯著低于前5個處理;666.7 m2產(chǎn)量表現(xiàn)先增后降趨勢,處理T1、T2、T3、T4、T5(1 038.4、1 405.8、2 077.3、2 698.5、2 892.9 kg)一直遞升,至處理T6單產(chǎn)開始降低,為2 781.3 kg,降低3.86%,此時處理T6的單果重最低。

表4 不同負載量對蘋果果實品質(zhì)和產(chǎn)量的影響

3 小結(jié)與討論

樹體合理負載有利于維持樹勢平衡、合理利用光照、提高果實品質(zhì)及保持產(chǎn)量。負載量影響樹體的生長,冠幅、新梢長度隨負載量增大而減小[5],本研究結(jié)果與前人研究一致。當(dāng)大于8倍負載量后,新梢生長量急劇下降,10倍、12倍負載量相比2倍負載量時新梢生長量降低了42.94%、50.12%。因此,負載量增大會限制枝條的生長和冠幅的增大。

光和產(chǎn)物是植物代謝的基礎(chǔ)。研究認為,負載量與光合速率呈正相關(guān),對巨峰葡萄的研究表明,同化物向果實轉(zhuǎn)移促進葉片光合速率[6]。本研究中,4、6倍橫截面積負載量時,葉片凈光合速率(Pn)急劇升高,但8、10、12倍負載量時,葉片凈光合速率漸低。葉綠素含量的變化動態(tài)與凈光合速率的變化動態(tài)基本相同?？赡苁怯捎谶m當(dāng)增加負載量,“庫”端增強,葉片制造的光合產(chǎn)物能夠快速輸送到果實,刺激“源”端葉片提高氣孔導(dǎo)度、葉綠素含量,進而提高光合速率[7]。隨著負載量增大,光合速率下降,氣孔導(dǎo)度基本不變,可能由于負載量過大,葉片光合產(chǎn)物供應(yīng)不足,葉綠素含量降低,發(fā)生光合抑制,導(dǎo)致光合功能降低[8]。

優(yōu)良的冠層結(jié)構(gòu)是高產(chǎn)量、高品質(zhì)的基礎(chǔ)。有研究表明,高負載量能夠增加葉面積指數(shù)、減小葉傾角,進而增大受光面積[9]。本研究中4倍負載量處理時,冠層消光系數(shù)、冠層光截獲率顯著低于2倍負載量的。冠層透光性顯著提高,可能是由于負載量增大減小了葉傾角所致。6倍負載量后冠層消光系數(shù)、冠層光截獲率逐漸增加,可能此時坐果數(shù)成為影響樹冠透光的主要因素。

許多研究報道,負載量顯著影響果實品質(zhì)[10,11]。本研究表明,6倍負載量時平均單果重開始呈下降趨勢?？扇苄怨绦挝锖?～10倍負載量時無顯著影響,12倍時急劇下降,比2倍負載量時平均單果重、可溶性固形物含量分別下降23.47%、17.51%。單位面積產(chǎn)量隨負載量增大,表現(xiàn)出先增后減趨勢。2～10倍負載量時666.7 m2產(chǎn)量逐增,12倍負載量則比10倍負載量時呈減產(chǎn)態(tài),減產(chǎn)3.86%。綜合分析看出6～8倍干截面積負載量較為適宜。