位 杰,蔣 媛*,馬建江,石 蕾
(1.新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán) 第二師農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所,新疆 鐵門關(guān) 841005;2.新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán) 第二師農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣站,新疆 鐵門關(guān) 841005)
庫爾勒香梨(以下簡稱香梨)屬于薔薇科(Rosaceae)梨亞科(Pomoideae)梨屬(Pyrus)植物,是新疆梨(Pyrussinkiangensis)系統(tǒng)中最具代表性的“名、優(yōu)、特”優(yōu)良品種,具有悠久的栽培歷史和鮮明的地域特色。香梨以皮薄肉細(xì)、酥脆多汁、香味濃郁、耐貯藏等特點(diǎn)享譽(yù)國內(nèi)外市場。目前新疆全區(qū)香梨種植面積已達(dá)5.8萬hm2,其規(guī)模效益和特色優(yōu)勢效益日益顯著,已成為新疆主要栽培和農(nóng)業(yè)增效、果農(nóng)增收及出口創(chuàng)匯的大宗果品之一[1-2]。近年來,隨著生產(chǎn)成本和勞動(dòng)力成本的快速上漲,傳統(tǒng)栽培模式的樹冠大、管理費(fèi)工等問題日益凸顯,省力化密植栽培模式已然成為全區(qū)香梨產(chǎn)業(yè)發(fā)展的方向,也是發(fā)展現(xiàn)代果業(yè)、提高果園效益、促進(jìn)生態(tài)環(huán)保、解決果園后續(xù)經(jīng)營問題的重要途徑。
樹體早期整形技術(shù)是香梨省力化密植栽培實(shí)現(xiàn)簡約生產(chǎn)、節(jié)本增效的基礎(chǔ),刻芽、開角、扭梢、拉枝是香梨省力化密植栽培幼樹整形的關(guān)鍵。目前關(guān)于拉枝角度對果樹生長發(fā)育的影響已有一些報(bào)道,馬童慧[3]對甜柿的研究表明,在萌芽期拉枝角度90°和盛花期拉枝角度70°最有利于提高葉片蛋白質(zhì)含量,葉片生長最為旺盛;李宏建[4]等探討了寒富蘋果主枝適宜的拉枝角度,認(rèn)為以110°為宜;徐貴軒[5]等認(rèn)為望山紅蘋果拉枝120°時(shí)單葉鮮重、單葉干重、葉綠素含量、果實(shí)硬度、可溶性固形物、可溶性糖、可滴定酸含量優(yōu)于其他處理;杜榮[6]等對嘎啦蘋果小主枝拉枝角度的研究表明,嘎啦蘋果細(xì)長紡錘形小主枝的最適宜拉枝角度為90°~100°;不同拉枝角度對富士[7-9]、喬納金[10]果實(shí)品質(zhì)影響的研究認(rèn)為最適宜的拉枝角度為110°;廖立安[11]等對翠冠梨進(jìn)行拉枝試驗(yàn)表明,拉枝能促進(jìn)梨樹側(cè)枝生長和樹冠形成,有利于提高產(chǎn)量;對翠冠梨拉枝處理的研究表明,90°拉枝處理能夠大幅度提高翠冠梨的成花率[12];吳鮮亮[13]等研究了拉枝對蘋果梨幼樹生長發(fā)育的影響,認(rèn)為蘋果梨拉枝枝角為80°左右能做到生長結(jié)果兩不誤。但不同樹種、品種對拉枝角度的響應(yīng)不盡相同,而不同拉枝角度對省力密植栽培模式下香梨枝、葉生長和果實(shí)品質(zhì)影響的研究還鮮見報(bào)道。本研究通過對省力密植栽培模式下不同拉枝角度對香梨葉片營養(yǎng)、枝條枝類組成和果實(shí)品質(zhì)的影響進(jìn)行比較研究,旨在確定省力密植栽培模式下香梨樹最適宜的拉枝角度,為香梨變革傳統(tǒng)栽培模式后幼樹的整形和栽培技術(shù)推廣以及優(yōu)質(zhì)生產(chǎn)提供理論參考和指導(dǎo)依據(jù)。
試驗(yàn)在新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)第二師鐵門關(guān)市農(nóng)科所29團(tuán)香梨省力密植示范園進(jìn)行。2012年春季建園,果園地勢平坦,園相整齊,土肥水管理一致。當(dāng)年定植砧木杜梨,2013年春季嫁接,2014年春季芽萌動(dòng)前刻芽,新梢長至30~35 cm時(shí)進(jìn)行拉枝處理,當(dāng)年形成花芽。
果園以香梨為主栽品種,碭山梨為授粉樹,樹形采用細(xì)長紡錘形,株行距為1 m×4 m,樹體生長良好,長勢一致。
1.2.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì) 試驗(yàn)于2014年5月新梢長至半木質(zhì)化時(shí)進(jìn)行拉枝處理。選擇生長勢均勻一致的香梨樹25株,在每株樹的同一方位和高度選擇基部粗細(xì)均勻相當(dāng)?shù)闹l作為一個(gè)小區(qū),進(jìn)行不同角度的拉枝處理,每株樹選取10個(gè)枝條。拉枝角度分別為60°~75°(T1)、75°~90°(T2)、90°~105°(T3)、105°~120°(T4),以自然生長的香梨樹為對照(CK),每個(gè)處理5棵樹,每株樹均為1次重復(fù),每個(gè)處理50個(gè)枝條。
1.2.2 葉片理化指標(biāo)測定 2016年9月,在秋季新梢停止生長后,隨機(jī)采取各處理枝條上基部粗度、長度基本相同的新梢中部的完整無損葉片,每個(gè)處理取100片葉片,裝入塑料袋帶回實(shí)驗(yàn)室,測定葉片鮮重、葉片厚度、葉面積和葉綠素含量;然后用蒸餾水沖洗3次,于105℃烘箱中殺青15 min,再于80℃烘箱烘24 h至恒重,測定葉片的單葉干重和營養(yǎng)物質(zhì)含量,N、P、K含量分別采用凱氏定氮法、鉬銻抗比色法、火焰光度計(jì)法測定;以上理化指標(biāo)各重復(fù)3次。
葉片鮮重與干重采用千分之一天平稱重;葉片厚度以30片葉片為1組,用游標(biāo)卡尺測定,再計(jì)算出單葉厚度;葉面積采用葉面積儀測定;葉綠素含量采用乙醇-丙酮混合液法測定[14]。
1.2.3 枝條枝類組成的調(diào)查 調(diào)查統(tǒng)計(jì)不同拉枝處理后長果枝(長度>15 cm)、中果枝(長度5~15 cm)、短果枝(長度<5 cm)數(shù)量,計(jì)算出占總枝數(shù)的比例。
1.2.4 果實(shí)品質(zhì)指標(biāo)測定 在果實(shí)成熟期,每個(gè)處理按東、南、西、北4個(gè)方位隨機(jī)采取樹冠中上部的果實(shí)20個(gè),組成混合樣品,帶回實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行相關(guān)指標(biāo)的測定。
單果重采用千分之一天平稱重;用游標(biāo)卡尺測定果實(shí)縱徑、橫徑,計(jì)算果形指數(shù)(果形指數(shù)=縱徑/橫徑);果肉硬度用GY-1型硬度計(jì)測定[15];可溶性固形物采用手持折射儀測定;用游標(biāo)卡尺測量果心橫徑,計(jì)算心果比(心果比=果心橫徑/果實(shí)橫徑);可溶性糖含量的測定采用蒽酮比色法[16];可滴定酸含量的測定采用酸堿中和滴定法[17];蛋白質(zhì)含量采用考馬斯亮藍(lán)G-250法測定;維生素C含量的測定采用鉬藍(lán)比色法[14];石細(xì)胞含量采用冷凍法測定[18];糖酸比以可溶性糖含量和可滴定酸含量的比值表示。重復(fù)3次,取平均值。
采用Excel2007軟件處理數(shù)據(jù)及制作圖表,DPS v7.05數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)進(jìn)行方差分析,運(yùn)用Duncan's新復(fù)極差法進(jìn)行多重比較,數(shù)據(jù)以平均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示。
2.1.1 對香梨葉片質(zhì)量的影響 從表1可以看出,香梨葉片的單葉鮮重和單葉干重隨著拉枝角度的增大呈增加的趨勢,在T3處理時(shí)達(dá)到最大值,隨后下降,而且不同拉枝角度處理間的差異不同。單葉鮮重除處理T1與CK無顯著差異外,其余各處理的單葉鮮重均顯著高于對照。單葉干重各處理與CK均存在顯著差異,各處理之間也存在著顯著的差異。葉面積隨著拉枝角度的增大總體上呈逐漸增大的趨勢,在處理T4時(shí)達(dá)到最大值,各處理和CK均存在顯著差異。葉片厚度隨著拉枝角度的增大而增大,在處理T3時(shí)值最大,隨后又減小,各處理與對照均存在顯著差異。
2.1.2 對香梨葉片色素含量的影響 從表2可以看出,香梨葉片的葉綠素a含量呈先增加后下降的趨勢,葉綠素a含量在T2處理時(shí)達(dá)到最大值,隨后下降,各處理之間均有顯著差異。處理T1、T2的葉綠素a含量顯著>CK,處理T3、T4的葉綠素a含量顯著
表1 不同拉枝處理對香梨葉片質(zhì)量的影響Table 1 Effects of branch bending treatment on leaf quality of Korla fragrant pear
注:小寫字母表示差異達(dá)顯著水平。下同。
表2 不同拉枝處理對香梨葉片色素含量的影響Table 2 Effects of branch bending treatment on the pigment content of Korla fragrant pear leaves mg·g-1
隨著拉枝角度的增大,香梨葉片葉綠素a/b呈逐漸下降的趨勢,在T3處理時(shí)降低到最小值,隨后又增加,不同拉枝角度處理間的差異不同。除處理T1與CK無顯著差異外,其余各處理的葉片葉綠素a/b均顯著<對照,各處理之間的差異也達(dá)到了顯著水平。香梨葉片類胡蘿卜素含量隨著拉枝角度的增大呈逐漸下降的趨勢,但不同處理與CK之間無顯著差異,表明不同拉枝角度處理對香梨葉片類胡蘿卜素含量的影響不大。
2.1.3 對香梨葉片營養(yǎng)物質(zhì)含量的影響 由表3可知,隨著拉枝角度的增大,葉片中的氮素營養(yǎng)含量呈先升高后下降的趨勢,T2處理時(shí)達(dá)到最大值,與對照差異顯著,T3、T4處理使葉片中的氮素營養(yǎng)含量下降,但與對照并不顯著。拉枝角度過小時(shí),葉片中的磷素營養(yǎng)含量與對照無顯著差異,隨著拉枝角度的繼續(xù)增大,葉片中的磷素營養(yǎng)含量出現(xiàn)不同程度的下降,T4處理時(shí)最小。葉片中的鉀素營養(yǎng)含量隨著拉枝角度的增大呈先升高后下降的趨勢,T2處理時(shí)達(dá)到最大值,之后隨著拉枝角度的增大,其含量逐漸下降,但其含量仍高于對照。
由表4可知,不同拉枝處理對香梨枝條類型的組成存在差異,拉枝角度不同,香梨樹抽生枝條的枝類組成也不同。拉枝處理后,枝條的長果枝比例降低,中果枝比例和短果枝比例增加。處理T2的中、短果枝比例最高,長果枝比例最低。除T4處理的中果枝比例與對照無顯著差異外,其余各處理的長果枝比例、中果枝比例及短果枝比例均與對照呈顯著差異。
表3 不同拉枝處理對香梨葉片營養(yǎng)物質(zhì)含量的影響Table 3 Effects of branch bending treatment on nutrient content of Korla fragrant pear leaves g·kg-1
表4 不同拉枝處理對香梨枝類特性的影響Table 4 Effects of branch bending treatment on the branch characters of Korla fragrant pear %
果實(shí)品質(zhì)是決定果實(shí)經(jīng)濟(jì)價(jià)值和市場競爭力的重要因素。由表5可知,T1、T2、T4處理均使香梨果實(shí)的單果質(zhì)量增加,T3處理使香梨果實(shí)的單果質(zhì)量減小。方差分析結(jié)果表明,T2處理顯著增加了香梨果實(shí)的單果質(zhì)量,其余處理與CK差異均不顯著。不同拉枝角度均使香梨的果形指數(shù)減小,T2、T3處理與CK差異顯著,T1、T4處理與CK差異不顯著。拉枝處理后,香梨果肉硬度變小,在T2處理時(shí)達(dá)到最小值,各處理的果肉硬度與CK呈顯著差異,T2、T3、T4處理之間無顯著差異??扇苄怨绦挝锖侩S著拉枝角度的增大呈先增加后下降趨勢,在T3處理時(shí)達(dá)到最大值,T2、T3與CK差異達(dá)顯著水平,T1、T4與CK差異不顯著。蛋白質(zhì)含量隨拉枝角度的增大總體上呈增加趨勢,在T4處理時(shí)達(dá)到最大值,與CK差異顯著,其余處理與CK差異均不顯著。
不同拉枝角度處理均使香梨果實(shí)的可溶性糖含量增加(表5),T2處理的果實(shí)可溶性糖含量最高,除T1處理與CK無顯著差異外,其余處理與CK均呈顯著差異。不同拉枝角度處理均使香梨果實(shí)的可滴定酸含量降低,T2處理的果實(shí)可滴定酸含量最低,但各處理與CK的差異均不顯著。拉枝處理使香梨果實(shí)的糖酸比增大,T2處理的果實(shí)糖酸比最高,除T1處理與CK差異不顯著外,其余處理與CK均有顯著差異。拉枝處理也使香梨果實(shí)的維生素C含量增加,不同處理間差異不同,以T2處理下果實(shí)的維生素C含量最高,除T3處理的果實(shí)維生素C含量與CK差異不顯著外,其余處理與CK均有顯著差異。果實(shí)石細(xì)胞含量隨拉枝角度的增大呈先下降后上升的趨勢,T2處理時(shí)果實(shí)石細(xì)胞含量達(dá)到最小值,與CK差異顯著,其余處理與CK的差異均不顯著。
表5 不同拉枝處理對香梨果實(shí)品質(zhì)的影響Table 5 Effects of branch bending treatment on fruit quality of Korla fragrant pear
不同拉枝角度對果實(shí)質(zhì)量和品質(zhì)有重要影響。香梨枝條經(jīng)過不同拉枝角度處理后,隨著拉枝角度的增大,葉片所接受的光照條件得到改善,光合速率得到提高,果實(shí)積累的營養(yǎng)物質(zhì)含量增加,有利于果實(shí)品質(zhì)和質(zhì)量的提高。試驗(yàn)結(jié)果表明,不同拉枝角度處理均使香梨葉片單葉鮮重、單葉干重、單葉面積和單葉厚度增加,60°~105°的拉枝處理使葉片葉綠素總量顯著增加;拉枝處理后,枝條的長果枝比例降低,中果枝比例和短果枝比例增加;不同角度的拉枝處理改善了香梨果實(shí)的品質(zhì),其中,拉枝角度為75°~90°時(shí)果肉硬度、蛋白質(zhì)含量、可溶性糖含量、可滴定酸含量、糖酸比、維生素C含量和石細(xì)胞含量等理化指標(biāo)優(yōu)于其他處理,且果實(shí)單果質(zhì)量最大,同時(shí)葉片葉綠素含量、氮素營養(yǎng)含量和鉀素營養(yǎng)含量最高,枝條抽生中、短果枝的比例也最高。分析認(rèn)為隨著拉枝角度的增大,枝條受到不同程度的損傷,運(yùn)輸營養(yǎng)、礦物質(zhì)和水分的通道也受到阻礙,使得光合產(chǎn)物外運(yùn)量減少,枝條上著生的葉片質(zhì)量改善,葉片光合速率增強(qiáng),從而有利于果實(shí)增大和果實(shí)品質(zhì)的提高。結(jié)合香梨成枝力中等偏弱的特點(diǎn),拉枝角度過大容易造成樹體早衰,因此,省力密植栽培模式下香梨幼樹適宜的拉枝角度為75°~90°。
密植省力化栽培模式是當(dāng)前我國梨產(chǎn)業(yè)發(fā)展的方向,此模式目前正處于嘗試和探索階段。整形修剪技術(shù)是調(diào)整樹體結(jié)構(gòu)和樹冠光照條件、調(diào)控花果結(jié)實(shí)、促進(jìn)產(chǎn)量提高的主要因素之一,也是提高光能利用效率的關(guān)鍵措施[19-21]。拉枝是果樹整形修剪過程中不可缺少的技術(shù)措施,有效的拉枝處理可以使枝條開張,擴(kuò)大樹冠,均衡樹勢,促進(jìn)中、短枝的形成,增加結(jié)果部位,改善樹體通風(fēng)透光環(huán)境,提高果實(shí)品質(zhì),達(dá)到早花、早果、優(yōu)質(zhì)、豐產(chǎn)的目的[5]。徐紹清[22]等對黃花梨進(jìn)行拉枝處理的研究指出,拉枝可促進(jìn)生殖生長且增加產(chǎn)量,擴(kuò)大冠幅;張繼義[23]等在蘋果梨上的試驗(yàn)表明,拉枝可促使生長旺盛的幼樹提早結(jié)果;戴文圣[24]等指出對幼齡梨樹進(jìn)行拉枝處理可使幼樹樹冠擴(kuò)大,葉幕建成加速,長枝增多,長度縮短,果枝比例增大,而且花序和坐果量增加;賴堅(jiān)定[25]在西子綠梨幼樹上的拉枝結(jié)果表明,拉枝能促進(jìn)花芽的形成,促使梨樹提早開花結(jié)果。
葉片是植物進(jìn)行光合作用的器官。拉枝對果樹葉片質(zhì)量及光合效能有一定的影響。吳鮮亮[13]等對蘋果梨幼樹拉枝的研究表明,拉枝后葉片的葉綠素含量增加,光合效率提高,光合產(chǎn)物增加。本試驗(yàn)結(jié)果表明,60°~105°的拉枝處理使香梨葉片葉綠素總量顯著增加,葉片質(zhì)量有所改善,對促進(jìn)葉片的光合作用有積極的意義。分析認(rèn)為香梨枝條經(jīng)過拉枝處理后,頂端優(yōu)勢削弱,枝條的營養(yǎng)生長也削弱,葉片制造的光合產(chǎn)物外運(yùn)量減少,從而使自身的積累量增多,葉片質(zhì)量提高。
礦質(zhì)元素是植物進(jìn)行光合作用的物質(zhì)基礎(chǔ),除構(gòu)成葉綠體結(jié)構(gòu)以外,許多礦質(zhì)元素還參與光合作用過程中一系列的生理生化反應(yīng)和能量轉(zhuǎn)換。研究表明,葉片氮含量的增加與光合速率呈正相關(guān)[26]。本研究表明,60°~90°的拉枝處理能增加葉片中的氮素營養(yǎng)含量,尤以75°~90°拉枝處理下葉片氮素營養(yǎng)含量最高。枝條經(jīng)過拉枝處理后,葉片中的鉀素營養(yǎng)含量顯著增加,這有利于促進(jìn)光合作用的進(jìn)行。葉片中的磷素營養(yǎng)隨著拉枝角度的增大而出現(xiàn)下降現(xiàn)象,其機(jī)理還有待于進(jìn)一步的研究。徐貴軒[5]等認(rèn)為,蘋果枝條的發(fā)生數(shù)量和比例與拉枝角度存在著密切的關(guān)系,隨著拉枝角度的增大,蘋果枝條的發(fā)生數(shù)量和中短枝的比率增加,長枝數(shù)和長枝比率降低。本研究結(jié)果表明,經(jīng)過拉枝處理后,香梨枝條的長果枝比例降低,中果枝比例和短果枝比例增加。拉枝處理后,葉片光合速率隨之增強(qiáng),碳水化合物含量增加,抽生中、短枝的數(shù)量也增加,抽生長枝的數(shù)量減少,根據(jù)養(yǎng)分就近分配的原則,這樣有利于該枝條上的花芽分化和果實(shí)發(fā)育,這與杜榮[6]、戴文圣[24]等的研究結(jié)論相一致。
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