紅富士蘋果樹冠枝（梢）葉分布與溫度、濕度的關系）

摘要：以12 a生紅富士蘋果(Mdlus.domestwa Borkh cv.Red Fuji)為試材，研究了北京地區樹冠不同層次和部位溫度、相對濕度的分布、動態變化與枝葉數量間的關系。結果表明，樹冠不同層次溫度從上到下逐漸降低，同一層次內溫度從內膛到外圍逐步增大，樹冠不同層次相對濕度從上到下逐漸增大，同一層次內相對濕度從內膛到外圍逐步減??；樹冠溫度日變化呈白天低一高一低的趨勢，相對濕度的日變化呈白天高一低一高的趨勢，夜晚樹體溫度、相對濕度趨于一致；7-8月份冠層溫度、相對濕度高于5-6月份和9-10月份。應用多元統計分析的方法建立了樹冠溫度、相對濕度與枝(梢)葉量關系的回歸方程，冠層內不同層次、部位的溫度、相對濕度受冠層內枝(梢)葉數量和分布的影響，冠層內溫濕度與累計長、中、短枝(梢)量和葉面積系數成線性負相關，而相對濕度與之成線性正相關。綜合分析，冠層有良好溫度和相對濕度的群體結構參數為生長季每hm²總枝(梢)量100萬左右，葉面積系數控制在3，5～4.0，長、中、短枝(梢)比例分別為73～77、10～12和13～15。

關鍵詞：蘋果；樹冠；枝(梢)數量；溫度；相對濕度

中圖分類號：S661.1 文獻標識碼：A 文章編號：1009—9980(2008)01-06-06

生態環境條件是蘋果品質形成的基礎，也是果樹區劃與栽培技術的基本依據。長期以來，關于環境因子對蘋果品質的影響越來越受到國內外果樹工作者的重視；在區域生態條件一定的情況下，果園樹冠的微域氣候狀況是決定蘋果品質的重要條件^[1-2]。果園冠層光照分布、溫度和濕度等微氣候因子不僅影響果樹的枝(梢)葉的生長、病原菌發生，而且直接影響到果實發育和品質形成^[3]。近20 a來，在我國蘋果生產中，采用喬砧密植和輕剪長放多留枝的方法。為蘋果提早結果、增加產量獲得較好效果，同時也造成了蘋果樹體過大、果園總枝量偏多、樹冠郁閉、內膛微域條件惡化、果實品質下降等問題^[2]：關于樹冠光能截獲利用、光照條件與蘋果品質的關系國內外做了大量的工作^[3-5]；冠層內溫度、濕度的分布和動態變化與果實發育和果品質量關系的研究前人已報道^[6-8]。而樹冠溫度、濕度的變化與枝(梢)葉分布、數量和比例關系研究國內外報道尚少。我們以成齡紅富士蘋果為試材，應用立體分格的方法，研究樹冠不同層次、部位溫度、相對濕度的動態變化及與枝葉的關系，為蘋果樹合理整形修剪、調整枝葉數量和空間分布、提高品質等提供定量化的理論依據和指導性方案。

1 材料和方法

1.1 材料

試驗于2005年4月－2006年lO月在北京昌平區日川蘋果研究中心進行。品種為紅富士(Malusdomestica Borkh cv，Red Fuji)，砧木為八楞海棠(M.micromalusMakino)。樹齡12 a生，株行距為3mx5m，樹形為高干開心形，授粉品種為王林，沙壤土，果園管理水平較高。全園采用了套袋和覆蓋反光膜的生產技術。在果園選取有代表的點3個，每點6株樹，從每點中選取中間的2株，采用魏欽平等“的方法，以樹干為中心。用竹竿將樹冠分成不同層次、方位的50 cmx50 cmx50 cm的立方體。每個立方體內安裝溫度和相對濕度傳感器，同時把樹冠水平方向分成內膛(距樹干小于1.0 m)、中部(距樹干1.0～2.0m)和外圍(距樹干大于2.0 m)。從花后3周開始直到收獲，用法國HUMIREL公司生產的HSll01濕敏感電容傳感器，和美國DALLAS公司生產的DSl8820型溫度傳感器實時進行溫濕度的測量記錄；秋梢停長后調查不同立方體內的枝(梢)的類型、數量和葉面積。取2 a資料的平均數，應用SAS軟件進行統計分析。

2 結果與分析

2.1 樹冠不同層次、部位溫度和相對濕度的分布及日變化

2.1.1 樹冠不同層次、部位溫度和相對濕度的分布樹冠不同層次部位的溫度、濕度變化如圖1和2。從圖1看出，樹冠內的溫度變化從冠層頂部到底部逐漸降低，溫差為0.5～3.0℃，同一冠層外圍的高于內膛，距離樹干越近，溫度越低，但變化幅度較??；樹冠相對濕度的分布和變化趨勢與溫度的分布與變化趨勢相反，相對濕度從樹冠頂部至底部逐漸增大，頂部與底部冠層間濕度差為β～15個百分點，相鄰冠層相差可為1～3個百分點；同一冠層內，相對濕度從外圍至內膛逐漸增大，同一冠層相差0.5～1.5個百分點，變化幅度較小。

2.1.2 樹冠不同層次溫度和相對濕度的日變化樹冠不同層次、部位溫度的總體變化趨勢是從早上6時到中午12時逐漸升高，之后緩慢降低，16時后快速降低，20時至第2天6時為穩定狀態；從早上8時至中午15時，樹冠不同層次的溫度變化較大(圖3)；表明樹冠不同層次、部位的溫度差異主要與白天太陽輻射和枝(梢)葉的分布有密切關系。圖4表明了樹冠不同層次、部位相對濕度的日變化動態，從早上8時至中午14時，冠層內相對濕度隨時間延長逐漸降低，從14時至晚間20時左右，相對濕度又逐漸升高，之后趨于穩定。直至第2天早上6時左右，又開始降低：白天樹冠上層的相對濕度小于下部，晚間層次間差別較小，整個樹體濕度趨于一致。

2.1.3 樹冠不同層次、部位溫度和相對濕度的季節差異分析蘋果樹冠溫度和相對濕度的差異與枝(梢)葉類型、數量和生長變化有密切關系，不同層次、部位溫度、相對濕度的季節差異見表1。從表l看出，在樹冠同一層次、部位。7－8月份平均溫度均高于5－6月份和9－10月份，其最大溫差分別是1.88℃和2.0℃，這些差異主要與大氣的溫度差異有關；樹冠同一層次外圍、中部、內膛間的差異不顯著，不同冠層間差異顯著。相對濕度的季節差異與溫度類似，7-8月份平均相對濕度高于5-6月份和9－10月份，差值分別為7.9％和8.16％，這些差異主要與夏季多雨有關；樹冠同一層內不同部位間差異不顯著。從溫度、濕度的季節變化分析。7-8月份降低蘋果樹冠的高濕、高溫管理是非常重要措施。

2.2 樹冠枝(梢)葉的空間分布

為了更加清楚表明樹冠枝葉的分布合理狀況，統計了蘋果樹冠不同層次、部位的枝(梢)類型、數量的空間分布和累積葉面積(表2)。從表2看出。在樹冠的不同層次，枝(梢1數量主要集中分布在冠高1.0～3.0 m的高度，占整個樹體總枝(梢1量的92.47％，其中1.5～2.5 m冠層高度為蘋果樹冠枝f梢)的集中分布區域，占樹體總枝量的57.68％：從樹冠不同層次枝類組成分析。樹冠2.5 m以上的高度長枝(梢)比例存19.5％以上，樹冠1.0～2.5 m間的短枝比例均在75％以上，表明樹冠1.0～2.5 m為蘋果產量的集中生產范圍：在樹冠高度小于1.0m的內膛部位出現缺枝(梢)現象，說明了由于枝(梢)量偏多，出現了內膛光照條件惡化，枝條壞死等問題。樹冠不同部位間總枝(梢)量差別較小，但枝(梢)類組成各異，短枝比例從樹冠外圍的83.9％降到內膛68.4％。而長枝(梢)比例從6.6％升高到15.6％。這種現象主要與樹冠內膛光禿和樹冠上部長枝比例多有關系。依據栽植密度和單株總枝量(1621條)折合每hm²總枝(梢)量為108.12萬條，短、中、長枝(梢)比例分別為75.26％、13.51％和11.23％，此樹體的枝(梢1類組成基本合理，總枝(量)偏多，生產中應當加強冬、夏季修剪，控制合理枝(梢)數量。樹冠不同部位從上層到下層的累計葉面積逐漸增加，葉面積的分布受枝(梢)分布的影響，樹冠外圍、中部和內膛差異較小，表明樹冠枝葉分布基本合理。

2.3 樹冠溫度、相對濕度與枝(梢)葉分布的關系

為了獲得樹冠的枝葉數量與溫濕度的定量關系，應用主成分分析和最優組合回歸方法，建立了溫度、相對濕度與枝(梢)類型、數量和葉面積系數間的回歸方程(表3)，所有回歸方程，值均達顯著或者極顯著水平，說明建立的方程穩定可靠。由表3看出，冠層內溫度與長、中、短枝(梢)、總枝(梢)量和葉面積成線性負相關，枝(梢)葉量越多，樹冠內部的溫度越低；濕度與長、中、短枝(梢)、總枝(梢)量和葉面積成線性正相關，枝(梢)葉量越多，樹冠內部的濕度越大；冠層內某部位的溫、濕度與外界的差值越大。從而可以得出，成齡蘋果園生長中期(7－8月份)冠層內溫濕度變化和冠層內外溫濕度差值大于生育前期(5－6月份)和后期(9－10月份)，這與表1的結果分析一致。

3 討論

果園冠層微氣候是果園本身對大環境氣候過濾的結果，一方面受外界大環境的強烈影響，外部大環境決定了其基本的環境要素，另一方面，果樹作為生態環境的組成部分，其自身的生物學特性和樹形結構也會反作用于所處的環境(site environment)，形成具有自身特點的微環境(micro-environment)^[9-12]。所以在果園所處的區域生態條件一定的情況下。種植或者修剪方式決定了冠層結構，不同的冠層結構最終可以形成差異相當大的葉幕微氣候。不同的葉幕氣候影響果實發育的一系列生理生化過程，最終導致果品品質的差異。根據北京地區氣象資料，7－8月份是冠層外溫濕度較高的時期，對蘋果冠層內微氣候影響最大，筆者利用所建回歸方程求出冠層溫濕度分布與枝量和葉面積系數的關系，分別獲得了當最大日平均溫度為34℃，冠層內最大溫度差2～8℃時，最大日均相對濕度為50％，冠層內最大溫度差10～15℃范圍內的冠層葉面積系數、總枝量、短枝、中枝和長枝比值等參數，國內報導尚少。

果園是一個復雜的人工生態系統。氣候條件(溫度、水分、光照、風速等)、土壤條件、地形特點和栽培措施等相互聯系相互制約，生物因子(人為因素)，各生態因子之間不是孤立的，作為一個動態平衡的生態系統，而是相互聯系相互制約的，栽培技術就是調節生態環境條件和土壤類型與蘋果生產發育不適宜的因素。從蘋果優質生產角度，綜合考慮枝葉與光照、溫度和相對濕度的關系，我們認為蘋果冠層總枝量100萬hm²左右，葉面積系數小于4.0，短枝、中枝、長枝的比例為73-77：10-12：13-15是成齡蘋果園優質豐產的最佳結構參數。這與前人^[8-9.13]的研究結果基本一致。

4 結論

本研究發現。冠層內溫濕度分布與冠層結構、冠層外小氣候因素密切相關。在冠層外小氣候環境一定的條件下，冠層內溫度與累計枝量、葉面積系數成線性降低，冠層內相對濕度與累計枝量、葉面積系數成線性升高：在枝量分布和葉面積系數一定的情況下。冠層外界溫度、相對濕度越高，冠層內溫濕度變化越大，與外界溫濕度差值也越高。根據多元統計分析方法建立的樹冠日間溫濕度與枝(梢)葉量關系的數學模型，綜合考慮冠層有較好的通透性和相對一致的微域環境，群體結構參數為生長季每hm2總枝(梢)量100萬左右，葉面積系數控制在3.5～4.0，長、中、短枝(梢)比例分別為(73～77)：(10～12)：(13～15)為好。冠層微域氣候與冠層結構的關系是個相互影響和制約的過程，冠層內光照輻射也會對冠層溫度和濕度分布產生交互影響。