趙蕾 崔聰聰 連琛 安貴陽



摘 要: 【目的】通過對洛川地區喬化紅富士間伐與未間伐果園果樹生長結果等指標的測定,研究間伐5年后喬化蘋果的生長結果表現,為利用間伐技術以解決果園郁閉問題提供一定的理論指導。【方法】分別在洛川縣南賀蘇村、東安宮以及洛陽村三地選取喬化紅富士間伐果園與未間伐果園,分別對果樹的葉片、枝條、果實、產量以及土壤等相關指標進行測定。【結果】在葉片光合作用方面,間伐果園植株葉片的凈光合速率、氣孔導度和蒸騰速率都高于未間伐果園,葉片的胞間CO 2濃度差異不明顯;在樹體生長方面,間伐果園中、短枝的比例極顯著高于未間伐果園,果樹新梢尤其是春梢的生長量顯著高于未間伐果園,樹干周長顯著大于未間伐果園;在果實產量和品質方面,間伐果園果實產量極顯著高于未間伐果園,果實的單果質量、著色情況、可溶性固形物和可滴定酸等指標均優于未間伐果園的果實; 在土壤理化性質方面,間伐果園0~40 cm土層的土壤速效氮磷鉀和土壤有機質含量顯著高于未間伐果園。【結論】間伐對提高植株葉片的光合速率、促進新梢生長和短枝的成枝有一定的作用,可以改善果樹的枝類組成比例,提高果實品質和產量,同時根際土壤的速效氮磷鉀質量分數和有機質含量也有一定程度的 提高。
關鍵詞: 蘋果;間伐;土壤理化性質;枝類組成;光合速率;產量;品質
文章編號:2096-8108(2023)03-0015-06 ?中圖分類號:S661.1 ?文獻標識碼:A
Effect of Thinning on Growth and Fruit of Red Fuji Apple in Luochuan Area
ZHAO ?Lei,CUI ?Congcong,LIAN ?Chen,AN Guiyang *
(College of Horticulture, Northwest A & F University, Yangling, Shaanxi 712100,China)
Abstract: 【Objective】By measuring the fruit growth results of the cultivated red Fuji orchard after thinning and unthinning in Luochuan area, the growth results of the cultivated apple after five years of thinningwere studied, and provided some theoretical guidance for the use of thinning technology to solve the problem of orchard closure.【Methods】The thinning orchards and unthinning orchards of Qiao Hua Fuji were selected from Nanhesu Village, Dongangong Village and Luoyang Village in Luochuan County, and the relevant indexes of leaf, branch, fruit, yield and soil were measured respectively.【Results】In terms of leaf photosynthesis, the net photosynthetic rate, stomatal conductance and transpiration rate of the leaves in the thinning orchard were higher than those in the unthinning orchard, and there was no significant difference in the intercellular CO 2 concentration of the leaves. In terms of tree body growth, the proportion of short and medium branches in the thinning orchard was significantly higher than that in the unthinning orchard, and the growth of new shoot, especially spring shoot, and trunk circumference were significantly higher than that in the unthinning orchard. In terms of fruit yield and quality, the fruit yield of thinning orchards was significantly higher than that of unthinning orchards, and the single fruit weight, coloration, soluble solid content and titrable acid were all better than those of unthinning orchards. In terms of soil physicochemical properties, the content of soil available nitrogen, phosphorus, potassium and organic matter in 0~40 cm soil layer of thinning orchard was significantly higher than that of unthinning orchard.【Conclusion】Thinning can improve the photosynthetic rate of plant leaves, promote the growth of new shoots and the formation of short shoots, improve the proportion of tree branches, improve fruit quality and yield, and also increase the content of available nitrogen, phosphorus, potassium and organic matter in rhizosphere soil to some extent.
Keywords: apple; thinning; physical and chemical properties of soil; dendritic composition; photosynthetic rate; yield; quality
喬化紅富士成齡果園容易出現樹冠郁閉、通風透光差、病蟲害嚴重、果實產量和品質下降等多種問題 ?[1-2] 。間伐是有效改善果園郁閉情況的最主要措施之一。合理間伐在改善樹體通風透光、促進植株葉片進行光合作用、提高果實的產量和品質方面具有一定的促進作用 ?[3] 。
張露荷 ?[3] 和劉殿紅 ?[4] 等人研究不同間伐方式對果樹生長發育的影響得出,隔株間伐可以提高果樹的花芽分化,使樹體結果的生長條件更加優越,確保果園豐產;隔行間伐能夠有效改善果園通風透光性,提高葉片凈光合速率以及水分利用的效率,顯著提高果實的內外品質,且持續效應時間較其他間伐方式更長 ?[5] 。在張露荷 ?[3] 等人的研究中提到,間伐可以有效改善樹體的枝類組成,提高樹體的花芽質量。賈高麗 ?[6] 等人的研究表明,進行間伐后的第1年果園產量會有所下降,但兩三年后樹勢增強,果實品質明顯提高,果園產量逐漸上升。
目前多數研究著重間伐前中后1~2年內的變化,對間伐多年后的果園提及較少,因此,我們對洛川縣3個地區的喬化紅富士果園間伐5年后的生長結果情況進行調查試驗,以當地未間伐的果園作為對照,并對葉片光合作用、果樹枝類構成、新梢生長狀況、果實產量和品質以及土壤理化性質等相關指標進行測定,探索間伐對樹體、果實品質、產量以及土壤等各方面的影響,為果園間伐以解決蘋果果園郁閉等問題提供一定的理論參考。
1 材料與方法
1.1 試驗區概況
洛川縣位于陜西省延安市南部,屬渭北黃土高原溝壑區,其地理位置為東經109°13′~109°45′,北緯35°26′~36°04′,平均海拔1 072 m,暖溫帶半濕潤易旱大陸性季風氣候,晝夜溫差12.8 ℃,年平均無霜期167 d,年平均氣溫9.2 ℃,最熱月(7月)月平均氣溫22.2 ℃,最冷月(1月)月平均氣溫 -4.0 ℃ ;年降雨量620 mm,主要集中在5月—9月;年均日照2 522 h,年日照率57%,土壤類型為黃土母質發育而成的輕壤土和中壤土 ?[7] 。
1.2 試驗設計
在洛川縣南賀蘇村、東安宮以及洛陽村三地選取管理情況相近的喬化紅富士間伐果園和未間伐果園(見表1),對葉片光合作用、果樹枝類構成、新梢生長狀況、果實產量和品質以及土壤理化性質等相關指標進行測定。
1.3 測定指標與方法
1.3.1 光合指標測定
果實生長期7月,使用Li-6800高級光合-熒光測量系統進行果樹光合速率的檢測。選擇長勢一致的樹體,在樹冠中外圍選取長勢良好、無病蟲害、無機械損傷的葉片作為測試葉片 ?[8] ,每株樹3次重復,結果取平均值。參數設定與葉片所在外界環境條件相近(見表2),從而保證光合數據的有效性。
1.3.2 枝類組成及生長量測量
初春3月,每個果園中選取5株生長勢相近的果樹統計其枝類組成,每棵樹取10個枝條統計其新梢生長量。枝條長度大于15 cm為長枝,5~15 cm為中枝,小于5 cm為短枝 ?[9] 。
測量果樹距離地面20 cm處的樹干周長。
1.3.3 果實品質測定
果實成熟期10月,每個處理在樹體東南西北4個方位隨機采摘30個果實以測定相關指標。用AL204電子天平進行單果質量的稱量;用MNT-150 T電子數顯游標卡尺測量果實橫縱徑以計算果形指數(果形指數=縱徑/橫徑);用PAL-BX/ACID5型號糖酸一體機測量果實可溶性固形物質量分數和可滴定酸以計算糖酸比(糖酸比=可溶性固形物/可滴定酸);用MODEL GY-3型號水果硬度計測量果肉硬度 ?[10] 。
統計每個果園的總產量并換算成每hm 2產量。
1.3.4 土壤指標測定
果實采收后11月,在試驗植株的樹冠垂直投影外圍,分別在東南西北4個方位利用土鉆進行土壤樣品采集,深度分別為0~20 cm、20~40 cm、40~60 cm。同深度土壤混合為一個樣本,全處理均以五點取樣法采集,四分法混合。土壤樣品風干后過2 mm的篩,保留50 g用于土壤相關指標測定 ?[11] 。
土壤速效氮質量分數采用堿解擴散法測定,速效磷質量分數采用NaHCO 3浸提-鉬銻抗比色法測定,速效鉀質量分數采用醋酸銨-火焰光度計法測定,有機質質量分數采用重鉻酸鉀硫酸法測定 ?[12] 。
1.4 數據分析與處理
用Excel 和SPSS進行數據處理和分析。采用獨立樣本t檢驗的方法對相關指標進行顯著性分析(即圖表中*表示顯著性水平0.05下呈現顯著差異, ?** 表示顯著性水平0.01下呈現極顯著差異, ?*** 表示顯著性水平0.001下呈現極顯著差異)。
2 結果與分析
2.1 間伐對光合指標的影響
果樹葉片的凈光合速率(Pn)、氣孔導度(Gs)、蒸騰速率(Tr)和胞間CO 2濃度(Ci)都能夠反映出葉片光合能力的強弱 ?[13] 。
表3中顯示了南賀蘇村、東安宮以及洛陽村3個地區間伐與未間伐果園果樹葉片的光合特性。間伐果園果樹葉片的凈光合速率為17.612 μmol·m ?-2 · s ?-1 ,相比未間伐果園提高了8%;氣孔導度為0.215 mol·m ?-2 ·s ?-1 ,比未間伐果園提高了10%;蒸騰速率為5.916 mmol·m ?-2 ·s ?-1 ,與未間伐果園相比提高了12%;胞間CO 2濃度降低。
由此可知,間伐對葉片這幾個方面的光合特性都會產生影響,對胞間CO 2濃度的影響差異不顯著,但是對提高果樹的凈光合速率、蒸騰速率和氣孔導度有一定的促進作用。
2.2 ?間伐對果樹枝類組成以及生長量的影響
圖1顯示南賀蘇村、東安宮以及洛陽村三地喬化紅富士果園果樹的枝類組成比例。未間伐果園果樹的長枝、中枝和短枝之間比例為13 ∶31 ∶56,間伐果園果樹的長枝、中枝和短枝之間的比例為13 ∶29 ∶58。 ?3種 長度枝條所占比例都有顯著差異,其中長枝和中枝所占比例減少,短枝所占比例顯著增加5.4%。因此間伐可以降低長枝和中枝的枝量,提高短枝的枝量,改善果樹的枝類組成。
圖2中,間伐與未間伐果園果樹的枝條新梢生長量有顯著差異。間伐后春梢生長量提高了4.9%,對秋梢生長影響差異不明顯,枝條新梢生長總量提高了2.4%。因此間伐能夠有效促進果樹的新梢 生長。
圖3中可以明顯看出,間伐果園的果樹樹干周長顯著大于未間伐果園,因此可知間伐可以促進果樹干粗的生長。
由此表明,間伐可顯著促進枝干以及新梢的生長,改善果樹的枝類組成比例,促進果樹開花結果。
2.3 間伐對果實產量和品質的影響
表4顯示,在果實產量方面,南賀蘇村、東安宮以及洛陽村三地間伐與未間伐果園果實產量具有極顯著差異,產量提高了23%,說明間伐對果園產量提高有促進作用。
在果實外在品質方面,果實的果形指數相近且差異不顯著,說明間伐對果實果形指數的影響很小。間伐果園果實單果質量與未間伐果園果實相比差異極顯著,提高了10%。L *、a *、b *值可評價果實的外觀品質,其中L *表示亮度,數值越高,對應果實的果面亮度越高;a *表示紅色和綠色,數值越高越紅,反之則越綠;b *表示黃色和藍色,數值越高越黃,反之則越藍 ?[14] 。表中間伐的果園果實的L *值高于未間伐果園果實,且差異顯著;a *值高于未間伐果園果實,且差異極顯著;b *值低于未間伐果園,差異不顯著。說明間伐可以顯著提高果實的果面光潔度和果實表面的紅色。
在果實內在品質方面,間伐果園果實的可溶性固形物質量分數、可滴定酸質量分數與未間伐果園果實相比效果更好,其中可溶性固形物質量分數提高了5%,硬度和可滴定酸質量分數分別下降了10%和4%。
綜上可知,間伐可以顯著提高果實單果質量,促進果實表面著色,提高果面光潔度,果實可溶性固形物質量分數提高,果實酸度降低,使果實的口感更佳。但果實硬度降低后,果實的耐貯性和耐運輸性有所降低。
2.4 間伐對果園土壤理化性質的影響
圖4顯示南賀蘇村、東安宮和洛陽村三地間伐果園土壤速效氮質量分數在不同土層深度均高于未間伐果園,在土層深度0~20 cm和20~40 cm處,兩組數據的差異顯著,土壤速效氮質量分數分別提高了16%和14%。
圖5中可以看出間伐果園不同土層深度的土壤速效磷質量分數也高于未間伐果園,其中20~ 40 cm 與40~60 cm土層深度的數據差異極顯著,分別提高了380%和120%。
圖6反映間伐對不同土層深度土壤速效鉀質量分數的影響,與對土壤速效氮質量分數的影響相似,在土層深度0~20 cm和 20~40 cm處,兩組土壤速效鉀質量分數差異極顯著,分別提高了14%和33%。
圖7中,間伐果園土壤有機質質量分數在不同土層深度都高于未間伐果園,并且0~20 cm土層深度的兩組土壤有機質質量分數差異顯著,其質量分數提高15%。
圖8顯示了兩種果園的不同土層深度土壤pH值,3種土層深度的數值差異均不顯著,因此間伐對土壤pH值的影響較小。
綜上可知,間伐對提高土壤速效氮、磷、鉀和有機質質量分數有一定的促進作用。
3 討論與結論
果樹凈光合速率代表果樹積累有機物的速率 ?[1] 。間伐對果樹葉片光合速率的提高有很明顯的促進作用,與張俊娜 ?[15] 等人的研究結果一致,間伐后的果樹葉片凈光合速率顯著高于未間伐果園。在宋哲 ?[16] 等人的研究中,間伐改型后,果樹葉片的氣孔導度增大,氣體交換增加,促進葉片的蒸騰速率,與本試驗結果一致。果實的生長需要大量的養分 ?[17] ,而葉片光合速率的提高增加了養分的積累量,在果實生長發育期能夠提供充足的養分。
對于果樹來說,長枝是樹體的骨架,并不容易開花結果,能夠發育成結果短枝的多為枝條中的中枝和短枝,它們相較于長枝來說更容易成花 ?[18] 。與未間伐果園相比,間伐后的果樹間株行距增大,果園通風透光性得到改善,資源利用率提高,果樹的中短枝所占比例增加,利于成花結果,并且果樹新梢和干粗生長量也有所提高。
間伐對果園產量的增加和果實內外品質的提高存在顯著的促進作用 ?[19] 。間伐對果園增產的影響是長期的,一兩年內的產量下降是正常的情況,這段時間渡過后果園會處于長期增產的狀態,這與李國梁 ?[20] 等人的研究結果一致。果實的著色面積是衡量果實品質的重要指標之一,也是消費者考慮的首要因素,著色面積越大的蘋果品質相對越高 ?[21] 。間伐能夠提高果實的光潔度和著色度,這在聶佩顯 ?[1] 等人的研究中也有所體現。間伐在促進果實內在品質提高方面已經得到了諸多研究的證實,可溶性固形物質量分數升高,可滴定酸質量分數下降,果實的口感提高,這與呂天星 ?[11] 等人的研究結果一致。
試驗結果表明間伐能夠提高土壤速效氮、磷、鉀的含量,這與何瑩 ?[22] 等人的研究結果一致,而且顯著變化多出現在深度為0~40 cm處的表層土壤和根際土壤,這與鄒秉章 ?[23] 對間伐后土壤理化性狀的研究結果一致。土壤有機質能夠改善土壤結構,促進果樹根系的生長, 還能提高根系活力,延緩果樹衰老 ?[24] 。間伐后垂直方向上的土壤有機質質量分數逐漸下降,這與胡昊程 ?[25] 等人的研究結果是一致的。
綜上所述,間伐5年后洛川地區果園果樹葉片光合速率提高,果樹的枝類構成得到改善,成花短枝數量增加,果樹新梢生長量增加,果實品質提高,促進果園增產,果園土壤理化性質得到一定程度的改善,根際土壤速效氮、磷、鉀和土壤有機質質量分數增加,利于提高果園的經濟效益。
中文致謝
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