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《果樹學報》2016年第四期

摘要

【目的】探討早酥梨適宜栽培樹形及樹體結構。【方法】以不同樹形早酥梨為試材，應用CI-110冠層分析儀和樹體調查法對比研究3種樹形樹體枝類組成和冠層結構對果實產量和品質的影響，從而篩選并確定經濟效益較高的適宜樹形。【結果】結果表明，初果期圓柱形樹體主干上直接著生枝組數量30～36個，畝枝量9.99～10.4萬條；圓柱形樹體葉面積指數顯著低于其他兩種樹形，直射透過系數最高，消光系數最低，使得中下部葉片可得到較好的光照；圓柱形樹形的果實產量、單果重量、可溶性固形物、可溶性糖、糖酸比數值均顯著高于細長紡錘形和對照。另外，冠層參數與品質之間存在著不同的相關性。葉面積系數與單果重、果形指數呈極顯著負相關，與可溶性固形物呈顯著負相關。【結論】初果期圓柱形冠層結構更合理，果實品質好，產量高，能盡早收回成本。

關鍵詞：

早酥梨、樹形、冠層結構、品質

我國是世界第一產梨大國，也是世界梨出口第一大國，在國際梨產業和貿易中占有舉足輕重的地位。我國梨樹栽培經歷了自然圓頭形，疏散分層形，多主枝開心形、高位開心形，紡錘形、Y形、細長紡錘形、棚架形等。在我國梨樹生產管理中，更加注重具體的某一項或幾項栽培技術研究，如修剪技術[1,2]、花果管理技術[3]、土肥水管理技術[4]等。對栽植模式的研究較少。但梨果業屬于勞動力密集型產業，勞動力素質及成本的高低直接影響梨果業的發展[5]。上世紀90年代我國進行喬砧密植栽培[6]，但在樹體管理及配套技術等方面存在諸多問題，導致光照條件惡化，果園郁閉，病蟲害嚴重等問題，無法實現機械化操作[7,8]。因此，探索和發展省力化栽培技術是梨生產的發展趨勢[9]。良好適宜的樹形是生產優質果實，降低勞動強度，增加收益的的重要條件之一，它可以改善樹冠內的通風透光，促進CO2交換，從而加強光合作用，進而提高果實的產量和品質。

圓柱形作為我國現有梨園喬砧密植栽培新模式所采用一種樹形，具有節約土地，省工，早果，豐產等優勢，在早酥梨上還缺乏系統的研究。早酥梨為甘肅的主要栽培品種，已成為農民增收致富的支柱產業，但果園管理人員老齡化嚴重，雇工難、雇工成本高，嚴重影響了梨產業發展，為此蘭州試驗站從2010年開始，調研、引進新模式栽培技術，近幾年在甘肅幾個市、縣有了大面積發展。采用合適的樹體結構和確定科學的樹相指標是規范化栽培技術的重要依據[3]，為避免上述問題出現，本試驗以圓柱形、細長紡錘形和自由紡錘形三種樹形為試材，應用CI-110冠層分析儀進行對比研究3種早酥梨樹形的冠層結構特點、產量及品質之間的相互關系，旨在提出喬砧省力密植栽培初果期梨園的樹相指標以及與其相適應的樹形評價并對新模式的發展和老果園改造提供新的理論和基礎。

1材料與方法

1.1試材：試驗于2013年和2014年連續兩年在甘肅省白銀市景泰縣農墾條山集團蘭州試驗站核心試驗示范基地進行，樹齡4年。圓柱形是通過刻芽進行樹體培養；細長紡錘形第一年定干，后期通過刻芽進行培養；自由紡錘形通過連年定干或主干短截培養。2013年冬季修剪，圓柱形和細長紡錘形分別采用換頭的方式，紡錘形樹形通過主干短截方式培養樹形，疏除內堂的交叉枝和密生枝。試驗設置圓柱形、細長紡錘形和自由紡錘形（對照）三個處理，株行距分別為：1m×3m，1.5m×3m，2m×3m；每種樹形選擇5株與整園長勢一致的樹體作為試驗樹。試驗園位于甘肅省景泰縣條山農場十二隊，地處騰格里沙漠南沿，海拔1619.5m，屬溫帶干旱氣候，年平均氣溫8.2℃，年降水量184.8mm，年日照時數2725小時，年無霜期141天。果園土壤為砂質灰鈣土，土壤pH值8.2，土層深厚，有機質含量1.2％。園地地勢平坦，灌溉方式為滴灌，常規管理，管理施肥一致。

1.2試驗內容與方法

1.2.1樹體結構指標測定樹高：用標桿測量；干高：用卷尺測量從地面到第1個分支處的高度；干周：在距地面30cm樹干處，用卷尺測量樹干周長；冠幅：在樹冠投影處，用卷尺測量樹冠東西向和南北向；總枝量、枝類比（長枝>15cm；中枝5~15cm；短枝<5cm）、總果枝量等。

1.2.2冠層特性測定在7月20日選擇陰天或者傍晚，將配備360°魚眼鏡頭的CI-110冠層儀，在樹冠下距主干50cm處，分東、南、西、北四個方向采集冠層圖像，然后用儀器自帶的冠層分析軟件對采集到的圖像進行分析處理。

1.2.3果實產量和可溶性固形物含量的測定8月15日果實成熟期采果前，統計試驗樹結果個數；選取樹冠不同方位外圍枝條上的15個果實，用1/1000電子天平稱量單果重；用SF2000三按鍵電子數顯卡尺測量果實縱、橫徑，計算果形指數；用GY-1型果實硬度計測定果實硬度[10]；用PAL-1型手持折光儀測定果實可溶性固形物含量[11]；用酸堿滴定法[12]測定果實可滴定酸含量；采用斐林試劑法[13]測定可溶性糖含量；采用熒光法[14]測定維生素C含量。

1.3數據分析數據采用Excel軟件，DPS，SPSS軟件，origin8.0，CI-110自帶軟件進行統計分析。

2結果與分析

2.1不同樹形早酥梨樹相指標分析從表1可知，三種樹形主干高度59~63cm左右，在此高度下地下管理方便，樹冠成型快，減緩頂端優勢，避免造成“上強”；干周2014年較2013年分別增幅20.33%、27.6%、16.94%；主枝（枝組）長度增幅為44.02%、44.16%、57.26%，與花期凍害有關，導致坐果率降低，樹體生長過旺。初果期三種樹形主枝（枝組）數量分別為30~36條、25~30條、13~17條，這與樹形培養方式有關；三種樹形樹體高度存在極顯著差異，圓柱形最高，為5.58m，紡錘形為4.52m，長幅分別為11.16%、6.18%、6.10%，可能與圓柱形樹體培養中涂抹發枝素有關，或是凍害導致“源”大“庫”小，形成“庫”限制性，導致同化物質過多的轉移到地下部；主枝粗度存在極顯著差異，分別為19.65%、25.70%、54.5%，主要是枝組數量中營養枝與結果枝的比例不同，營養生長與生殖生長競爭分配的營養不同，導致樹體粗度增幅不同（由表二可知），東西冠幅存在極顯著差異，由于受凍害影響，枝展比2013年分別增長了16.2%、24.44%和13.94。由表2可知，初果期圓柱形單株樹體枝量在450~470條之間，營養枝與結果枝的比例為1:4.08~1:10.68，營養枝中長中短枝比例為1.84:1:1.64~16.3:1:0，結果枝中各果枝所占比例為1:13:265~1:2:65，結果枝以短果枝為主，占76.26~87.4%；細長紡錘形單株樹體枝量在330~400條之間，營養枝與結果枝比例為1：4.14~1:8.49，營養枝中長中短枝比例為2:1:1.76~10.8:1:0，結果枝中各果枝所占比例為1:5.38:143~1:3.29:46，以短果枝為主，占72.61~80.7%；紡錘形樹體單株樹體枝量在250-350之間，營養枝與結果枝比例為1:6.03~1:5.14，營養枝中長中短枝比例為2.8:1:2.2~7.45:1:0，結果枝中各果枝所占比例為1:1:28.2~1:3:48.5，結果枝中以短果枝為主，占74.39~77.9%；畝枝量枝量最大的為圓柱形，其次為細長紡錘形，最后為紡錘形。

2.2不同樹形對光截獲能力的影響

2.2.1不同樹形冠層特性指標比較由表3可知，圓柱形樹形的直射透過系數、平均葉傾角和光合有效直射顯著高于細長紡錘形和對照。其中平均葉傾角分別高出52.07%和5.24%；直射透過系數為細長紡錘形和對照的1.6和1.3倍；光合有效輻射顯著高于細長紡錘形和對照，分別高43.16%%和4.07%。但葉面積指數細長紡錘形最大，其次為圓柱形，最小為自由紡錘形。由表4可知，PAR與TC呈顯著正相關，只有被作物冠層吸收的PAR才對作物的干物質積累有貢獻。LAI與MLA、TC、PAR呈極顯著負相關，說明葉面積越大，葉片趨于平展，增強了果樹冠層對光的截獲，從而影響樹體內部枝葉對光的利用，內部花芽質量衰減，因此維持一個穩定的葉面積系數是果園發展的前提。平均葉傾角與直射透過系數和光合有效直射呈顯著正相關。

2.2.2不同樹形冠層指標比較分析

2.2.2.1不同樹形直射光透過系數比較利用CI-110冠層分析儀可以得到不同天頂角下不同直射光透射系數，即當光線從不同天頂角方向入射時，透光率是不同的。若果園的透光性好，則說明枝條、葉片、冠層的相互重疊遮蔭少，能增加中、下部枝條和葉片接受光照，提高光能利用率。由表5可知，圓柱形樹形相對較好，無論天頂角多大，圓柱形直接直射透過系數與其余兩種樹形有顯著差異，相比之下，細長紡錘形與對照樹形的直射光透過系數均較小，說明冠層內枝條、葉片相互重疊遮蔭，不利于光能的利用。

2.2.2.2不同樹形消光系數比較由表5可以看出：無論天頂角多大，圓柱形樹形消光系數最低，使得中下部葉片可得到較好的光照，有利于果實產量和品質的提高；而細長紡錘形由于枝葉量過多，枝葉之間重疊大，導致消光系數較大，對冠層內膛的光照強度影響很大，導致冠層中下部光照不足。三種樹形的消光系數均隨天頂角角度的增大而增大，呈現出明顯的一致性。

2.3不同樹形對果實產量及品質的影響從表7可以看出，圓柱形樹形的果實單果重量、可溶性固形物、可溶性糖、糖酸比數值均大于細長紡錘形和對照。其中，圓柱形樹形的可溶性固形物含量和果實含水量與另兩種樹形中的含量差異較為顯著，可溶性固形物圓柱形>對照>細長紡錘形，而果實含水量恰好相反，說明光照可能對這兩種因素的影響較大。三種樹形的果型指數差異不明顯，說明在一定范圍內，光照狀況不是果型指數的限制因子。從三種樹形的果實品質指標可以看出圓柱形樹形果實的硬度、果實含水量、Vc和可滴定酸含量均小于細長紡錘形和對照。2013年三種樹形為第一年結果，由表可以看出：三種樹形圓柱形樹形果實數量最多，對照最少，分別是細長紡錘形和對照的1.7倍和4.69倍，而且單果重大，平均每個重量為283.5g，圓柱形樹體產量最高，與其他處理差異極顯著。說明樹形不同，樹冠內的光照分布不同，而光照條件是果實產量、重量的重要限制因子，而對果型指數的影響不大。

2.4不同樹形冠層特征參數與品質的關系將三種樹形的冠層特性與果實品質進行相關性分析，結果表明，冠層參數與品質之間存在著不同的相關性。葉面積系數與單果重呈極顯著負相關，與可溶性固形物呈顯著負相關，與Vc含量呈極顯著正相關，說明葉幕層過厚會導致果實品質的下降。平均葉傾角與單果重和可溶性糖呈極顯著正相關，與可溶性固形物呈正相關，與Vc含量呈極顯著負相關，平均葉傾角反映了在不同冠層光照條件下，葉片所接受陽光的姿勢。說明梨葉片平均葉傾角在一定范圍內更有利于對光能的接受和利用，從而影響果實的品質。直射透過系數與單果重、可溶性固形物和可溶性糖呈極顯著正相關，與Vc呈極顯著負相關。光合有效直射與單果重呈極顯著正相關，PAR是植物進行光合作用的主要能量來源，它直接影響葉片的凈光合速率，影響光合產物的積累。

3討論

新梢生長量和成枝力是衡量果樹樹勢的重要指標,但如何處理營養生長和生殖生長的矛盾和關系，常通過對新梢生長的速度、枝條數量，枝類組成，及新梢生長量調控來完成的[15,16]。本研究結果表明，初果期圓柱形樹體主干上直接著生的枝組數量在30～36個，畝枝量9.99～10.4萬條；細長紡錘形樹體主枝數量在25～30個，畝枝量4.9～5.9萬條；紡錘形樹體主枝數量13～17個，畝枝量2.8～3.9萬條；三種樹形都以短果枝結果為主，短果枝分別占76.26~87.4%，72.61~80.7%，74.39~77.9%。從產量、成本等角度分析，初果期圓柱形樹體結構更為合理，產量增幅快，提早收回成本，在樹體管理上要疏除主干上過大，過粗（大于主干粗度1/2)，過密的枝組，保證樹體有良好的通風透光條件，增加果實商品率。樹體瘦長，操作管理方便。葉面積指數（LAI）是果樹冠層生物學特征的一個重要參數，其大小是植株生長旺盛與否的重要標志，與果園的光能截獲及利用、產量和品質的形成等過程關系密切，在一定程度上決定了果園的生產效率[17-21]。本研究結果表明圓柱形樹形的直射透過系數、平均葉傾角和光合有效直射顯著高于細長紡錘形和對照。但葉面積指數細長紡錘形最大，其次為圓柱形，自由紡錘形最小，這可能與樹體培養方式和儀器放置測定的位置有關；也可能是圓柱形樹形枝組數量多，葉片的重疊效應和聚集效應強，致使大多數葉片分布到樹冠外圍，導致測定的葉面積指數的數值與畝枝量不一致，這與張繼祥[22]在蘋果上測定的結果相一致。光合有效直射與直射透過系數呈極顯著正相關；葉面積系數與平均葉傾角、直射透射系數、光合有效直射呈極顯著負相關；平均葉傾角與直射透過系數和光合有效直射呈極顯著正相關。這與張晶楠[23]在蘋果上的研究結果相一致。果實的產量和品質的提高是獲得最大經濟效益的關鍵，是果樹栽植和整形的出發點和落腳點[24]。因此，選擇合理樹形，改善樹冠內的微氣候，成為豐產優質的關鍵。如何用合理的樹形評價標準，來尋求產量和質量都最優的樹形成為問題的關健[25]。近年來國內外研究學者利用植物冠層分析儀（如LI-COR，USA；CI-110，CID，USA）因其攜帶方便在蘋果、梨和桃等樹形、光照及果品產量質量間的關系進行了不同研究。本研究結果表明，無論天頂角多大，圓柱形直接直射透過系數較大，消光系數最低，與其余兩種樹形有顯著差異；圓柱形樹體果實產量最高，其次為細長紡錘形，最后為紡錘形，這與樹體枝量，冠層結構有關；圓柱形樹形的果實單果重量、可溶性固形物、可溶性糖、糖酸比數值均大于細長紡錘形和對照，說明光照可能對這兩種因素的影響較大，有待在樹體不同光照強度分布和果實產量、品質等方面進一步研究；另外，冠層參數與品質之間存在著不同的相關性。葉面積系數（4.94~7.28范圍內）與單果重呈極顯著負相關（r=-0.883**），與可溶性固形物呈顯著負相關（r=-0.693*），與Vc含量呈極顯著正相關（r=0.878**）；平均葉傾角（13.77~21.39范圍內）與單果重和可溶性糖呈極顯著正相關（r=-0.939**和0.825**），與可溶性固形物呈正相關（r=0.716*），與Vc含量呈極顯著負相關（r=-0.999**）；直射透過系數（0.12~0.13范圍內）與單果重、可溶性固形物和可溶性糖呈極顯著正相關（r=0.862**、0.907**和0.946**），與Vc呈極顯著負相關（r=-0.883**），本研究結果與前人在蘋果[26,27]、梨[28]和桃[29]等研究結果相一致。

作者：趙明新 張江紅 孫文泰 曹剛 王瑋 曹素芳 李紅旭 單位：甘肅省農業科學院林果花卉研究所 河北農業大學