盛果期矮化中間砧‘煙富3 號’蘋果適宜負載量的研究*

薛曉敏，韓雪平，陳 汝，王來平，聶佩顯，王金政

（山東省果樹研究所，泰安 271000）

據聯合國糧農組織統計，2016 年世界蘋果栽培面積516.45 萬hm2，產量8 520.44 萬t，僅次于柑橘、葡萄和香蕉，居第4 位[1]。對于蘋果來說，負載量過高或過低均會嚴重影響經濟效益的獲得以及產業的可持續發展，因此歷來是果樹研究人員和種植者關注的重點。有研究表明，隨著負載量升高，促進生長的激素減少，抑制生長的激素增加，從而使樹體新梢、樹干、冠幅的增長受限，根系活力下降，葉片膜脂過氧化程度加深，水勢下降，衰老和脫落加速，進而影響翌年樹體生長和花芽分化[2-4]；由于果實對碳水化合物的競爭，品質指標如單果重、可溶性固形物、著色指數、光潔度指數、可滴定酸、可溶性糖等均隨負載量增加而下降[5-7]；同時，負載量過高還影響蘋果樹體貯藏營養，從而造成大小年結果現象[8-9]。因此，負載量與樹體發育、產量、品質、效益等息息相關，合理負載量是保證樹體長勢及獲得優質、高產、穩產的重要措施。關于蘋果負載量指標的研究較多[10-13]，但多集中于喬砧稀植或密植栽培，對于矮砧密植栽培的負載量研究較少。為此，筆者在前期研究的基礎上[14-16]，繼續開展不同負載量水平對葉片、光合、冠層、產量及品質的影響，旨在確定盛果期矮化中間砧適宜負載量指標，為蘋果生產提供參考依據。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗于2017 年在山東省果樹研究所天平湖基地進行。蘋果園總面積2.67 hm2，供試品種‘煙富3號’，矮化中間砧為‘M9’，基砧為八棱海棠，樹勢健壯，生長整齊。2010 年春季建園，定植2 年生矮化中間砧大苗，南北行向，寬行密植，行株距4.0 m×1.0 m，鋼管鐵絲支架栽培，高紡錘樹形，行間生草。果園土質為沙壤土，肥力中等，灌溉條件良好，管理水平中等偏上。

1.2 試驗設計

選生長勢基本一致、無病蟲害的植株作為試驗樹，設置3 個負載量水平：①低負載量，每平方厘米主干橫截面積留果2 個；②中負載量，每平方厘米主干橫截面積留果4 個；③高負載量，每平方厘米主干橫截面積留果6 個。測量試驗樹嫁接口上方30 cm 處周長，計算主干橫截面積，由單位干截面積留果量計算全樹的留果量，加留5%的保險系數為最終留果量。5 月中旬疏果，先統計每株試驗樹的總果數，再根據留果數計算要疏掉的果數，疏果時盡量使果實在樹體上分布均勻。定果后的試驗樹按常規管理，掛牌標記，定期測定各項指標。單株小區，5 次重復。

1.3 測定項目及方法

（1）葉片生理指標。6 月3 日，選樹冠外圍生長正常的發育枝、無果短枝、有果短枝，各在中部采葉100 片，用葉綠素儀測定葉綠素含量，用葉面積儀測量葉面積，用游標卡尺測量百葉厚度。

（2）光合作用相關指標測定。7 月11 日8：00—11：00 用英國PP-Systems 公司生產的CIRA S-II型光合儀測定凈光合速率（Pn）、胞間CO2濃度（Ci）、

氣孔導度（Gs）、蒸騰速率（Evap），并計算羧化效率（CE）和水分利用效率（WUE），CE=Pn/Ci，WUE=Pn/Evap。每個處理取不同方向、不同類型新梢中部健壯無病蟲害葉片各10 片測定，取平均值。

（3）冠層相關指標測定。7 月16 日18：00 以后，采用美國CID 公司生產的CI-110 植物冠層結構分析儀測定。將魚眼探頭放在冠層下面獲取植物冠層黑白魚眼圖像，用儀器自帶軟件分析試驗樹葉面積指數、葉片平均傾斜角度、散射透過率、直射透過率、消光系數和葉片的方位分布等冠層結構參數。

（4）果實產量與品質。果實成熟后，分株采果計數、稱重、分級。每株樹隨機選50 個果實，調查測定果形指數、著色指數、光潔度指數、果實色澤、硬度、可溶性固形物含量、可溶性糖含量和可滴定酸含量等。果實縱橫徑用游標卡尺測量，可溶性固形物含量用TD-45 數顯糖量計測定，去皮硬度用GY-1 型果實硬度計測量，果面色澤用日本產CI-410 色差計測定。果實分級標準見表1。

表1 ‘煙富3 號’果實著色和光潔度分級標準 %

根據分級標準計算果面著色指數和光潔度指數。

2 結果與分析

2.1 負載量對‘煙富3 號’葉片的影響

從表2 可以看出，負載量對‘煙富3 號’葉片影響明顯。3 種類型枝條葉面積均隨負載量增加而減小，說明高負載量抑制了葉片的生長。發育枝和無果中短枝葉片厚度以中負載量最高，有果中短枝葉片厚度則為低負載量最高。負載量對葉綠素含量的影響與葉片厚度相似，發育枝和無果中短枝葉片葉綠素含量為中負載量水平最高，有果中短枝則為高負載量水平葉綠素含量最高。

表2 不同負載量‘煙富3 號’3 種類型枝條葉片形態及生理指標

2.2 負載量對‘煙富3 號’葉片光合作用的影響

由圖1 所示，‘煙富3 號’3 種類型枝條的葉片凈光合速率均隨負載量升高而升高，尤其是有果中短枝葉片，高負載量凈光合速率達 20.24μmol·m-2·s-1，其他2 類枝條，高負載量凈光合速率較低負載量也提高了3～5 μmol·m-2·s-1，說明高“庫”提高了“源”葉光合效率。

3 種類型枝條的葉片胞間CO2濃度均以高負載量最大（圖1），最高值為高負載量的發育枝葉片，達到288.67 μmol/mmol，最低值為低負載量的有果中短枝葉片，僅255.56 μmol/mmol；說明“庫”的拉力提高了CO2進入葉片的能力，為葉片光合作用提升提供了前提條件。

負載量對3 種類型枝條的葉片氣孔導度的影響規律性不明顯，發育枝葉片氣孔導度中負載量水平最高，無果中短枝葉片低負載量水平最高，有果中短枝葉片則高負載量水平最高（圖1）。

圖1 負載量對‘煙富3 號’葉片光合指標的影響

負載量對蒸騰速率的影響與枝條長度有關，發育枝葉片是中負載量的蒸騰速率最高，中短枝葉片是高負載量的蒸騰速率最高，最高值和最低值均出現在無果中短枝葉片上，最高值為高負載量的6.36 mmol·m-2·s-1，最低值為中負載量的 4.56 mmol·m-2·s-1（圖1）。

羧化效率說明植株葉片光合對CO2的利用情況，數值越高，說明CO2的利用率越高。負載量對羧化效率的影響與枝條類型有關，發育枝葉片在高負載量時羧化效率最高，中短枝無論有果與否，都是低負載量時羧化效率最高。對比CE 和Ci，雖然中短枝低負載量時胞間CO2濃度較高，但利用率較低，在一定程度上影響了光合效能。

負載量對葉片水分利用效率有一定影響，發育枝和有果中短枝葉片高負載量水平水分利用效率最高；無果中短枝葉片中負載量水平水分利用效率最高。

2.3 負載量對‘煙富3 號’冠層結構的影響

從表3 可以看出，高負載量的葉面積指數最大，說明高負載量冠層截獲太陽輻射能力最高，植株的光合產物最多，這與光合指標Pn 的測定結果一致。葉片平均傾斜角度（MFIA）指葉軸和水平面之間的夾角，影響著植物冠層截獲太陽輻射能的多少，MFIA 值越大，葉片越緊湊，植株冠層的受光面積越小。中負載量時，MFIA 值最大，為36.81°；高負載量MFIA 值最小，僅9.55°，說明高負載量時植株受光面積大，冠層能截獲的輻射高，有利于葉片捕獲光能來制造營養。散射透過率（TD）表示植株冠層所能截獲的天空散射能。中負載量時，TD 值最大，植株冠層截獲的散射能量最高；低負載量和高負載量時，所能截獲的散射能量較低。直射透過率（TR）表示植株冠層所能截獲的天空不同方向的直射輻射能。由表3 可以看出，中負載量時，整個天頂角全方向的TR 值（7.5、22.5、37.5、52.5、67.5°TR值累加）最高，為1.23；低負載量和高負載量分別為1.10 和1.18，說明中負載量時樹冠的透光性最好，其中下部葉片光能利用率最大。

表3 不同負載量‘煙富3 號’冠層結構指標

消光系數（K）是描述群體光分布的重要參數，反映了光在冠層的垂直遞減狀況和冠層對太陽直接輻射的削弱能力，K 值越小，越有利于光向冠層深處透射，凈同化率越高。由表3 可以看出，整個天頂角范圍內的K 值（7.5、22.5、37.5、52.5、67.5°K值累加），低負載量和中負載量較低，為4.69，高負載量較高，為4.89，說明高負載量影響了冠層中光的垂射。

2.4 負載量對‘煙富3 號’果實品質的影響

從表4 可以看出，負載量對‘煙富3 號’果實品質的影響較大。中負載量單果重、果形指數、果面著色指數和光潔度指數均最好，可溶性固形物含量最高，硬度則是隨著負載量的升高而降低?？傮w上，高負載量果實品質較差，中負載量最好。

表4 不同負載量‘煙富3 號’果實品質指標

從圖2 可以看出，低負載量處理，大果比率高，小果率低，直徑75 mm 以上果實比率為54.68%，65 mm 及以下為16.74%；中負載量處理直徑75 mm以上果實比率為45.29%，65 mm 及以下為25.00%；高負載量處理直徑75 mm 以上果實比率為37.40%，65 mm 及以下為36.93%。

圖2 不同負載量‘煙富3 號’果實分級情況

2.5 負載量對‘煙富3 號’果實產量的影響

低負載量果實平均株產為18.93 kg，折合667 m2產量2 358.86 kg；中負載量果實平均株產為31.77 kg，折合667 m2產量3 904.32 kg；高負載量果實平均株產為32.65 kg，折合667 m2產量4 538.44 kg。

3 小 結

負載量對蘋果葉片發育的影響較大，隨著負載量升高，葉面積逐步減??；葉片厚度和葉綠素含量是中負載量的發育枝和無果中短枝最高。隨著負載量升高，Pn、Ci 和Evap 逐步升高，說明高“庫”加大了“庫”-“源”間拉力，增加了胞間CO2濃度和蒸騰速率，從而提高了葉片凈光合速率；負載量對氣孔導度的影響規律性不明顯；對羧化效率的影響與枝條類型有關，發育枝在高負載量、中短枝在低負載量時羧化效率最高；中高負載量的葉片水分利用效率較高。

冠層分析結果表明，高負載量的LAI 和K 值最高，MFIA 值最小，說明高負載量使葉面積指數和受光面積增大，冠層截獲的太陽輻射能力增強，但影響了光向冠層深處透射，使凈同化率減?。籘D和TR 都是中負載量最高，說明中負載量時植株冠層能截獲的散射和直射光最高。

果實品質分析結果表明，隨著負載量增大，單果重、果形指數、果面光潔和著色等外觀品質指標呈現先升后降的趨勢，說明中負載量水平的外觀品質最好；綜合果肉硬度和可溶性固形物含量，也是中負載量時品質最好。負載量越大，落果越嚴重，實際采果數低于預期處理，加之高負載量果實小，導致高負載量處理實際產量與預期產量相去甚遠。

綜合分析認為，雖然高負載量使葉面積指數變大、葉傾角變小、胞間CO2濃度升高，最終使葉片凈光合速率升高；但高負載量時冠層能截獲的散射光和直射光能力減少，植株下層截獲光能的能力降低，同時果實發育受阻，果實品質變差。研究認為，中負載量水平，即每平方厘米干截面積留4 個果，折合667 m2產量約4 000 kg，為盛果期矮化中間砧‘煙富3 號’蘋果較適宜的負載量。