不同修剪強度下無患子新梢生長與開花結實情況

黃秋良 范輝華 張天宇 姚湘明 湯行昊 黃宇

摘 ?要：以4年生結果始期無患子（Sapindus?mukorossi）無性系為材料，比較輕度（T₁）、中度（T₂）和重度修剪（T₃）以及不修剪（CK）處理下無患子新梢萌發、生長與開花結實情況。結果表明：修剪強度顯著（P<0.05）或極顯著（P<0.01）影響無患子無性系的新梢數量、新梢枝長和新梢基徑。主成分分析顯示，新梢數量（?0.3426）和新梢基徑（0.7035）是影響無患子果實產量的主要因素，新梢數量和新梢基徑影響了新梢的營養分布。經不同強度修剪后，無患子的新梢總數、開花枝數、開花枝率、結果枝數、結果枝率和果實產量均存在顯著或極顯著性差異（P<0.05或P<0.01），T₁、T₂和T₃的無患子無性系平均單株果實產量分別高出CK的4.99倍、7.28倍和1.54倍。可見，修剪可以有效調節無患子新梢的數量和質量并控制新梢營養的分布，對無患子幼林采用中度修剪，可提高無患子果實產量。

關鍵詞：無患子;無性系;修剪強度;新梢生長;開花結實中圖分類號：S5-33??????文獻標識碼：A

Influence of Pruning Intensity on New Branch Growth and Flowering and Fruiting of Sapindus mukorossi

HUANG Qiuliang¹， FAN Huihua^2*， ZHANG Tianyu³， YAO Xiangming³，?TANG Xinghao²，?HUANG Yu²

1. Forestry?College， Fujian Agriculture and Forestry?University， Fuzhou， Fujian 350002， China; 2. Fujian?Academy of Forestry?Sciences， Fuzhou， Fujian 350012， China; 3. Shunchang County Forestry Science and Technology Center， Shunchang， Fujian 353200， China

Abstract： Using the four-year-old start fruitingSapindus?mukorossiclones as the material， the new branch sprouting， growth and flowering and fruiting under different pruning intensities， i.e.， light （T₁）， moderate （T₂）， severe trimming （T₃） and with no trimming （CK） were studied. Pruning intensity significantly （P<0.05） or extremely significantly （P<0.01） affected the new branch sprouting number， length?and base diameter ofS.?mukorossiclones. The number of new branches （?0.3426） and the new branch diameter （0.7035） were found to be the main factors influencing the yield ofS.?mukorossiyield， and total number of new branches and the new branches diameter affected the nutrient distribution of the new branches. Significant or extremely significant differences in total number of new branches， number of flowering branches， flowering branch rate， number of vegetative branch， bearing branch ratio and fruit yield?were found among the four treatments. Moreover， the average fruit yield per plant of T₁， T₂and T₃was respectively 4.99 times， 7.28 times and 1.54 times higher than that of CK. Results obtained in the study indicated that pruning affected a lot in regulating the quantity and quality of new branches and in influencing the nutrient distribution of new branches. Besides， moderate pruning of youngS. mukorossitrees could increase the fruit yield ofS.mukorossi.

Keywords： Sapindus mukorossi; clones; pruning intensity; growth of new branch; flowering and fruiting

DOI： 10.3969/j.issn.1000-2561.2020.07.011

無患子（Sapindus?mukorossi）又稱木患子、油患子、洗手果等，為無患子科無患子屬落葉大喬木，分布于熱帶和亞熱帶地區。我國主要分布于東部、南部至西南部^[1]。無患子具有速生、適應性強、果實收獲期長、果實含有豐富的皂苷和油脂等特點，是我國南方主要的木本油料能源與日用化工原料林^[2-3]。無患子無性系‘GY1的果肉皂苷產出率74.39%，種仁油脂含油率43.26%，油脂不飽和脂肪酸含量高達86.63%。Wei等^[4]提取無患子果皮的皂苷，測定其去污力和抗菌活性;Zhang等^[5]?從無患子果實中發現2種新糖苷對人肺腺癌細胞有抑制作用，是重要的天然環境友好型洗滌劑和生物質能源^{[2， 6-8]}，產業化開發利用前景廣闊。目前，在我國福建、云南、貴州、浙江等地已大面積種植^[9]。無患子作為工業原料林，以果樹方式進行經營和管理^[10]，但普遍存在果實產量產值較低的現象，缺乏科學的栽培技術是導致此問題的主要原因之一。

修剪是經濟林集約經營管理的主要技術措施，不僅可以抑制樹冠擴張、調節枝條的分布、控制樹高和改善冠內光照條件，還可以平衡樹勢、調整營養生長與生殖生長間的關系，是實現提早結果和連年豐產的主要手段^[11]。無患子中幼齡的樹勢強旺，枝梢生長迅速，花序著生于當年抽梢的枝頂，具有顯著的外圍結果特性，樹冠和結果部位容易外移，因此合理修剪是果用無患子原料林栽培中必不可少的環節。對于以果用為目標的無患子原料林造林經營管理技術研究鮮有報道，高媛等^[9]通過修剪改善樹體的光環境，以及高光效調控，研究光照對無患子果實產量的影響;張天宇^[12]?發現不同修剪強度對無患子的生長和結果數量均有影響。然而對于無患子不同強度修剪條件下，母枝生長（結果母枝、生長母枝）的新梢數量、質量與果實產量三者的關系，及如何通過修剪調控無患子的營養生長與生殖生長間的關系，還沒有系統的研究。本研究以4年生結果始期的無患子無性系‘GY1為對象，以不修剪為對照，開展輕度、中度和重度3個修剪處理后的新梢營養生長與生殖生長田間試驗與分析，針對全樹的每個結果母枝和營養枝萌發、生長、開花結實全過程觀測和量化分析，以揭示修剪強度對無患子無性系新梢生長和開花結實的影響，探索出無患子結果始期適宜的修剪強度，從而為開展無患子原料林的合理修剪，促進早期豐產提供科學依據。

1 ?材料與方法

1.1 材料

無患子無性系‘GY1試驗林位于福建省順昌縣元坑鎮九村村順昌縣林業科學技術中心試驗基地（117°29??E，27°12??N），海拔150～200 m;年平均氣溫18.5?℃，年平均降水量1756 mm，年平均日照時數為1741 h，無霜期305 d。林地前茬為第l代馬尾松人工林，南坡，坡度20°左右，紅壤，土層深厚，肥力中等。林地準備為帶狀整地，按株行距4 m×4 m，穴規格60 cm×60 cm×40 cm，每穴施鈣鎂磷肥0.25 kg、有機肥1.0 kg，栽植苗木為1年生無患子無性系‘GY1嫁接苗，苗高100?cm以上、地徑1.5?cm以上，定干高度40～?50?cm，每年除草培土撫育2次，5—6月溝施復合肥150?g，冬季溝施有機肥1.5 kg/株。

1.2 方法

1.2.1 ?試驗設計??在處于結果始期的4年生無患子無性系試驗林內選定生長、結實相對一致的植株（表1）。采用隨機區組設計，設置4個處理，以不修剪為對照（CK）、輕度修剪（T₁）、中度修

注：不同大寫字母代表差異極顯著（P<0.01），不同小寫字母代表差異顯著（P<0.05）。

Note： Different uppercase letters and lowercase letters represents significant difference between tests at the 0.01 level and the 0.05 level， respectively.

剪（T₂）和重度修剪（T₃），T₁、T₂、T₃修除枝條長度分別約占全樹結果枝和營養枝總長度的1/3、1/2和2/3，若修剪部位正好在芽的位置，剪口調整至芽（隱芽、休眠芽）的上方1～2?cm處修剪。每個處理5個重復，每個重復3株，即15株。修剪試驗前調查平均樹高、平均地徑、骨干枝數量，以及全樹結果枝和營養枝的總長度與基徑。

1.2.2??試驗林調查 ?6月中旬春梢抽梢停止生長進入花期時，對參試植株進行全樹新梢數量、生長與開花情況調查，8月上旬開展坐果情況調查（坐果枝數），11月上旬調查結果枝數、果實產量等性狀。

注：不同大寫字母代表處理間具有極顯著性差異（P<0.01），不同小寫字母代表處理間具有顯著性差異（P<0.05）。

Note： Different uppercase and lowercase letters represent significant difference between tests at the 0.01 level and the 0.05 level，?respectively.

2.3不同修剪強度下無患子新梢生長和開花結實的相關性分析

相關性分析結果表明（表5），新梢總數與平均新梢長、開花枝率、結果枝率和平均果實產量均存在負相關，其中新梢總數與平均新梢基徑存在極顯著負相關;平均新梢基徑與平均新梢長、結果枝率和平均果實產量存在正相關，平均新梢基徑與開花枝率存在顯著正相關;平均新梢長與開花枝率、結果枝率均存在極顯著正相關，平均新梢長與平均果實產量存在正相關;開花枝率、結果枝率與平均果實產量均存在極顯著正相關。由此可見，無患子的新梢生長與開花結實存在顯著或極顯著正相關，新梢條數量和質量均影響無患子的開花結實和果實產量。

注：^*和^**分別代表相關性顯著（P<0.05）和極顯著（P<0.01）。

Note：^*and^**represent significant correlation at the 0.05 level and the?0.01 level， respectively.

2.4 不同修剪強度下無患子新梢生長和開花結實的主成分分析

主成分分析的特征值在某種程度上反映了主成分影響力度的大小，如果特征值小于1，說明該主成分的影響力度不及原變量的平均影響力度大^[13]。特征值大于1的性狀只有新梢數和平均新梢基徑，所以有2個主成分因子（z₁、z₂）入選，第1主成分的特征值是67.97%，即代表了全部信息的67.97%，第2主成分的特征值是20.34%，代表了全部信息的20.34%，其前2個成分的累積貢獻率為88.31%，即認為這2個主成分已概括絕大部分相關信息。

在第1主成分中，得分系數4個正值分別是開花枝率（0.5066），結果枝率（0.4867）、平均新梢長（0.4514）、平均新梢基徑（0.4306），1個負值是新梢數（?0.3426）;在第2主成分中，得分系數4個正值分別是平均新梢基徑（0.7035）、結果枝率（0.3875）、平均新梢長（0.2683）和開花枝率（0.2585），1個負值是新梢數（?0.4649），詳見表6。用Y₁、Y₂代表第1主成分和第2主成分的得分，x₁、x₂、x₃、x₄和x₅代表標準化后的變量，各個主成分線性方程為：

Y₁=?0.3426x₁+0.4306x₂+0.4514x₃+

0.5066x₄+0.4867x₅ （1）

Y₂=?0.4649x₁+0.7035x₂+0.2683x₃+

0.2585x₄+0.3875x₅ （2）

由方程式（1）可知，其中新梢數（x₁）與第1主成分呈負相關性，如果以此向量作為線性組合系數而得到的綜合指標較大，則表現出新梢數的降低，同時會表現出開花枝率、結果枝率提高，從而提高無患子產量。因此，在第1主成分較大時，降低新梢數有利于無患子產量的提高。

由方程式（2）可知，其中新梢數（x₁）與第2主成分均呈負相關性，如果以此向量作為線性組合系數而得到的綜合指標較大，則表現出提高新梢基莖和降低新梢數，同時會表現出結果枝率提高，從而提高無患子產量。因此，在第2主成分較大時，提高新梢質量有利于無患子產量的提高。

2.5??不同修剪強度下無患子新梢基徑的徑階分布

由新梢基徑的徑階分布情況（表7）可反映出不同強度修剪對無患子的生長、開花結實的影響。結合表4和表7可知，CK的枝條雖然數量最多，但結果枝率低（6.73%），新梢基徑的無效枝（31.15%）多，結果枝基徑分布在4～8?mm（80.76%），單株果實產量最低;T₃雖然提高了結果枝的基徑（10～22 mm），但新梢數量少（平均74.33枝/株），無患子總體果實產量無法提高;

T₁的新梢數量、結果枝數、結果枝率比T₂高，但T₁的單株平均果實產量比T₂少38.19%，主要是T₁的結果枝基徑集中在6～10 mm（73.33%），T₂的結果枝基徑集中在8～14 mm（67.89%），而且分布較均勻，所以結果枝營養分布較均勻，總體無患子果實產量較高。隨著修剪強度的增加，新梢數量減少、基徑大徑階的數量增加，最小結果基徑隨之增大，而且基徑越大結果率越高。表明通過修剪可以調整新梢數量和新梢基徑的徑階分布，從而調節新梢的營養分布，整體上提高結果數量和質量，實現無患子的高產。

3 討論

傳統研究認為，無患子的萌芽力弱、不耐修剪^[10]，但通過觀察發現無患子在母枝的芽眼上可以萌發多個新梢（3～8枝）。無患子的單株果實產量低主要是因為母枝一芽萌多枝營養供應分散，導致新梢基徑小、無效枝多、開花率低、結果率低，但通過修剪可減少無患子結果枝和營養枝的新梢萌發數量，從而提高新梢質量：一方面，新梢數量減少，使得新梢的營養更加集中^[14];另一方面，新梢數量減少，葉片密集度減少、光照空間增大，更有利光合作用和營養累積^[15]。通過修剪后，新梢質量（新梢長、新梢基徑）顯著提高，新梢的有效結果枝數量增加、徑階和營養分布較均勻，使得最大數量的結果枝有充足的營養為開花結實提供保障，顯著提高了無患子的開花枝數、開花枝率、結果枝數、結果枝率，最終實現無患子果實產量的提升。

無患子無性系萌發的新梢（數量、新梢長、新梢基徑）對修剪響應敏感，控枝效果極顯著，修剪顯著降低了結果枝和營養枝萌發新梢的數量、新梢平均枝長，顯著增長新梢平均基徑，新梢基徑的徑階分布變化顯著，提高了結果枝和營養枝萌發的新梢質量，與柳尚燕^[15]的新梢對修剪的反應敏感相同。營養枝萌發的新梢開花結實對修剪的敏感度比結果枝高，但經修剪后，結果枝新梢的無患子果實產量高于營養枝新梢的無患子果實產量。因此，要依據無患子的生長和樹勢，合理控制對營養枝和結果枝的修剪強度，控制母枝生長的新梢數量，保障新梢的生長和生殖的質量，才能綜合提高無患子的果實產量。

合理調控無患子的生長與生殖的營養平衡是獲得無患子果實高產的重要因素。通過無患子的新梢生長和開花結實的相關性分析、主成分分析和新梢基徑的徑階分布分析可知，新梢數量和新梢基徑是影響無患子果實產量的主要因素，因為新梢數量和新梢基徑決定了有效結果枝數量和質量。通過修剪合理控制新梢數和新梢基徑的徑階分布，提高新梢質量是提高無患子果實產量的重要措施，與孫穎等^[16]的樹體調控（修剪）技術對有機營養物質的積累與利用影響較大相同。因此，T₁處理的母枝靠近剪口的1～2個芽眼可同時萌發多個新梢，需要進一步對無效枝進行抹芽去枝;T₃處理后，萌發新梢數量少，不能在當年實現高產，適合在樹形調整或老枝回縮上應用;T₂在新梢數量和質量控制較好，新梢的質量分布較均勻，果實產量最高，但要根據無患子的樹齡、修剪年限和具體的經營管理措施進一步做相應調整。

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