李孟樓，惠文斌，張正清

(西北農(nóng)林科技大學(xué) 林學(xué)院，陜西 楊凌 712100)

栽培優(yōu)良的經(jīng)濟(jì)林木品種是提升產(chǎn)量的最有效方法[1]，當(dāng)品種和栽培密度確定后，影響花椒(Zanthoxylumbungeanum)產(chǎn)量的基本因素則是土壤營(yíng)養(yǎng)及水肥條件[2]。只有合理修剪、控制樹型和樹冠，才能最大程度的發(fā)揮施肥后的增產(chǎn)效益[3]。經(jīng)濟(jì)樹種的產(chǎn)量與品種、栽培密度、水肥和修剪管理有關(guān)[4]。

花椒品種、栽培管理及施肥與產(chǎn)量的研究有不少報(bào)道，如:‘林洲紅’‘大紅袍’和‘小紅袍’3個(gè)花椒品種的產(chǎn)量差異很大[5]；‘大紅袍’花椒修剪后產(chǎn)量可提高4.2倍[6]；‘頂壇花椒’長(zhǎng)、中、短枝留枝比例為1︰3︰6時(shí)產(chǎn)量最佳；低產(chǎn)花椒園修剪后單位面積增產(chǎn)50.0%、提高采摘效率30.4%[7-8]；花椒施基肥可增產(chǎn)9.1%～11.3%[9]，配方施肥單株產(chǎn)量較對(duì)照提高88.4%～92.9%、葉面噴肥產(chǎn)量提高4.07%[10-11]?；ń菲贩N是決定花椒產(chǎn)量的基礎(chǔ)，施基肥的增產(chǎn)效果遠(yuǎn)大于噴施葉面肥；修剪花椒樹能大幅度地提高產(chǎn)量，在側(cè)枝上保留適當(dāng)數(shù)量的短枝即結(jié)果枝時(shí)產(chǎn)量最高。

雖然有關(guān)花椒施肥、修剪等方面的研究文獻(xiàn)很多，目前花椒產(chǎn)量調(diào)查和評(píng)估幾乎均采用抽樣測(cè)定果穗產(chǎn)量或整株采摘計(jì)量株產(chǎn)量[4,7,10,12]。而花椒樹冠結(jié)構(gòu)因素和產(chǎn)量的關(guān)系還未見報(bào)道，研究花椒樹干地徑、冠幅、結(jié)果枝數(shù)等和產(chǎn)量間的相關(guān)性，能夠?yàn)樵u(píng)估花椒產(chǎn)量和各項(xiàng)花椒管理措施的效益提供基礎(chǔ)。

1 調(diào)查方法

1.1 調(diào)查地點(diǎn)、樣株選取和調(diào)查指標(biāo)

在陜西永壽、彬縣、耀洲、富平花椒林地，按照‘大紅袍’(Z.bungeanum‘Dahongpao’)、‘豆椒’(Z.bungeanum‘Doujiao’)、‘黃蓋獅子頭’(Z.bungeanum‘Huanggaishizitou’)、‘小紅袍’(Z.bungeanum‘Xiaohongpao’)、‘伏椒’(Z.bungeanum‘Fujiao’)及‘構(gòu)椒’(Z.bungeanum‘Goujiao’)的品種特征[13-16]，隨機(jī)選取調(diào)查地，抽取樣株調(diào)查記載不同品種的樹高、地徑、樹齡、冠幅、株行距、株標(biāo)準(zhǔn)枝數(shù)、鮮花椒結(jié)果量。其中，因每666.7 m2面積栽培花椒約50株，因此將調(diào)查樣地面積和取樣株數(shù)分別控制在300～350 m2、及25株左右，不足25株的品種全部調(diào)查；調(diào)查樣株避免選取不具代表性的補(bǔ)植樹、老樹、病樹、地邊樹，以保證樣株的代表性和準(zhǔn)確性。

1.2 標(biāo)準(zhǔn)枝及株產(chǎn)量估算

1.2.1 標(biāo)準(zhǔn)枝選取及其產(chǎn)量調(diào)查

選取標(biāo)準(zhǔn)枝是準(zhǔn)確估算花椒產(chǎn)量的保證，花椒樹結(jié)果枝是側(cè)枝上的短枝[7]，短枝的長(zhǎng)度多在30～100 cm、平均約50 cm左右。因此調(diào)查時(shí)選取長(zhǎng)度50 cm的短枝為標(biāo)準(zhǔn)枝、對(duì)結(jié)果枝進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化，這樣株標(biāo)準(zhǔn)枝數(shù)可近似地代表株結(jié)果枝數(shù)。調(diào)查中所選標(biāo)準(zhǔn)枝枝杈少、無(wú)病蟲危害、果穗數(shù)量適中并有代表性。在對(duì)樣株調(diào)查前，先選具有代表性的花椒樹3株，每株剪取標(biāo)準(zhǔn)枝3條，全部采摘標(biāo)準(zhǔn)枝上的花椒果實(shí)稱重，記錄每條標(biāo)準(zhǔn)枝的鮮花椒重量和果穗數(shù)。

1.2.2 樣株產(chǎn)量調(diào)查

由于本調(diào)查研究取樣點(diǎn)和調(diào)查的花椒株數(shù)較多，而鮮花椒價(jià)格16～20元/kg，椒農(nóng)很難同意進(jìn)行整株采摘測(cè)產(chǎn)；即使個(gè)別椒農(nóng)同意整株采摘測(cè)產(chǎn)，1個(gè)勞動(dòng)力每天只能完成8 a樹齡5株以內(nèi)的花椒采摘工作。要在預(yù)定的期限內(nèi)完成所有調(diào)查任務(wù)，只能采用以下方法。

(1)標(biāo)準(zhǔn)枝-株產(chǎn)量方法 調(diào)查樣株的標(biāo)準(zhǔn)枝數(shù)，重復(fù)調(diào)查3次，計(jì)算各樣株標(biāo)準(zhǔn)枝數(shù)、株鮮花椒產(chǎn)量、樣地鮮花椒平均株產(chǎn)量。

株產(chǎn)量(kg)=標(biāo)準(zhǔn)枝產(chǎn)量(g)×株平均標(biāo)準(zhǔn)枝數(shù)/1000。

(2)主枝數(shù)-標(biāo)準(zhǔn)枝-株產(chǎn)量方法 選取1樣株，重復(fù)調(diào)查3次確定其主枝數(shù)、每主枝平均標(biāo)準(zhǔn)枝數(shù)；重復(fù)調(diào)查3次其余樣株的主枝數(shù)，計(jì)算各樣株鮮花椒株產(chǎn)量、樣地鮮花椒平均株產(chǎn)量。

株產(chǎn)量(kg)=[標(biāo)準(zhǔn)枝產(chǎn)量(g)×(株主枝數(shù)×主枝標(biāo)準(zhǔn)枝數(shù))]/1000。

(3)標(biāo)準(zhǔn)主枝(標(biāo)準(zhǔn)枝)-株產(chǎn)量方法 選取1樣株，確定1標(biāo)準(zhǔn)主枝、調(diào)查標(biāo)準(zhǔn)主枝數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)枝數(shù)；然后重復(fù)調(diào)查3次統(tǒng)計(jì)其余樣株的標(biāo)準(zhǔn)主枝數(shù)，計(jì)算各樣株鮮花椒株產(chǎn)量、樣地鮮花椒平均株產(chǎn)量。

株產(chǎn)量(kg)=[標(biāo)準(zhǔn)枝產(chǎn)量(g)×(株標(biāo)準(zhǔn)主枝數(shù)×主枝標(biāo)準(zhǔn)枝數(shù))]/1000。

畝產(chǎn)量(kg=株產(chǎn)量×每畝株數(shù)(根據(jù)株行距計(jì)算)。

所有調(diào)查數(shù)據(jù)均用Excel表格進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析和作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 樹冠結(jié)構(gòu)因素和產(chǎn)量綜合統(tǒng)計(jì)

在調(diào)查的44個(gè)樣地中，各品種所占的樣地?cái)?shù)分別為‘黃蓋獅子頭’14個(gè)、‘小紅袍’13個(gè)、‘大紅袍’4個(gè)、‘豆椒’11個(gè)、‘伏椒’1個(gè)、‘構(gòu)椒’1個(gè)。在6個(gè)品種的各項(xiàng)調(diào)查指標(biāo)綜合統(tǒng)計(jì)值中，栽培密度指標(biāo)666.7 m2株數(shù)和株?duì)I養(yǎng)面積，栽植年限指標(biāo)平均樹齡和地徑，修剪和管理指標(biāo)平均冠幅和樹高，其標(biāo)準(zhǔn)差相對(duì)較低，產(chǎn)量指標(biāo)即株標(biāo)準(zhǔn)枝個(gè)數(shù)、株產(chǎn)量、666.7 m2產(chǎn)量的標(biāo)準(zhǔn)差較大(表1)。另外，在調(diào)查樣地和品種當(dāng)中，‘豆椒’樹齡可達(dá)28 a、地徑達(dá)20.53 cm，‘黃蓋獅子頭’冠幅可達(dá)675.00 cm、樹高達(dá)3.90 m、株標(biāo)準(zhǔn)枝數(shù)506.00個(gè)、株產(chǎn)量24.44 kg，說(shuō)明‘豆椒’自然壽命相對(duì)較長(zhǎng)，‘黃蓋獅子頭’產(chǎn)量相對(duì)較高。

表1 44個(gè)樣地中4個(gè)品種的10個(gè)調(diào)查指標(biāo)的均數(shù)和級(jí)差Tab.1 The mean number and step difference of 4 breeds and 10 survey target indexes of 44 plots

2.2 栽植密度，樹齡與地徑和冠幅間的變化趨勢(shì)

由于‘伏椒’和‘構(gòu)椒’僅只1個(gè)調(diào)查樣地，因此栽植密度的統(tǒng)計(jì)分析不包含這兩種(圖1)。圖1反映出，‘小紅袍’‘豆椒’‘大紅袍’‘黃蓋獅子頭’的栽植株數(shù)/666.7 m2逐漸降低，株?duì)I養(yǎng)面積則逐步增加，說(shuō)明冠幅大小依次為‘黃蓋獅子頭’‘大紅袍’‘豆椒’‘小紅袍’。對(duì)4個(gè)品種的調(diào)查數(shù)據(jù)進(jìn)行復(fù)合分析，可見其株數(shù)/666.7 m2與冠幅間呈弱線性負(fù)相關(guān)，說(shuō)明通過(guò)修剪和管理能夠控制冠幅。如果不考慮品種間的差異，平均栽培45株/666.7 m2、成齡樹最大冠幅可達(dá)365 cm。按照3 m×5 m及3 m×4 m的株行距，高產(chǎn)花椒園栽培株數(shù)為45～55株/666.7 m2，平均50株/666.7 m2。

圖1 花椒栽植密度和株?duì)I養(yǎng)面積Fig.1 Planting density and vegetative area of prickly ash

‘大紅袍’‘豆椒’‘黃蓋獅子頭’‘小紅袍’4個(gè)花椒品種的調(diào)查數(shù)據(jù)表明，其樹齡與地徑均具有線性正相關(guān)關(guān)系；依據(jù)4個(gè)品種樹齡與地徑混合數(shù)據(jù)的分布及其相關(guān)方程可知，花椒樹平均地徑每年遞增約0.68 cm，因此可用地徑估算花椒樹齡(圖2)。4個(gè)品種的樹齡與冠幅的混合數(shù)據(jù)分布切近冪相關(guān)模型，由其相關(guān)模型可推算出栽植后第3～6 a、7～12 a、13～18 a、19 a以上，較為合理的冠幅增幅控制值分別為25 cm/a、20 cm/a、7 cm/a及6 cm/a。

圖2 花椒地徑及冠幅隨樹齡的變化趨勢(shì)Fig.2 Variation tendency of ground diameter and crown width with different tree ages

2.3 樹齡與株標(biāo)準(zhǔn)枝數(shù)、標(biāo)準(zhǔn)枝上的果穗數(shù)及其產(chǎn)量的關(guān)系

‘大紅袍’‘豆椒’‘黃蓋獅子頭’‘小紅袍’4個(gè)花椒品種的混合數(shù)據(jù)顯示，樹齡與株標(biāo)準(zhǔn)枝數(shù)間正相關(guān)、其數(shù)據(jù)分布符合冪相關(guān)模型S-1；淘汰2個(gè)衰老花椒園調(diào)查值后，調(diào)查數(shù)據(jù)的分布則符合指數(shù)相關(guān)模型S-2。其中，指數(shù)模型所預(yù)測(cè)的株標(biāo)準(zhǔn)枝數(shù)更適宜用于高產(chǎn)花椒園的修剪管理(圖3)。

圖3 花椒樹齡與株標(biāo)準(zhǔn)枝數(shù)間的變化趨勢(shì)注：圖中“○”建模時(shí)棄用的數(shù)據(jù)，下同。Fig.3 Variation tendency of standard branch number with different tree age

在4個(gè)花椒品種混合調(diào)查數(shù)據(jù)中，標(biāo)準(zhǔn)枝平均產(chǎn)鮮花椒57.93 g±21.63 g(表2)，但樹齡與標(biāo)準(zhǔn)枝的果穗數(shù)、與標(biāo)準(zhǔn)枝產(chǎn)量間的相關(guān)性微弱(圖4)，但3個(gè)品種標(biāo)準(zhǔn)枝的果穗數(shù)與產(chǎn)量間有弱線性正相關(guān)性(圖5)。在圖5中，‘豆椒’標(biāo)準(zhǔn)枝果穗數(shù)和產(chǎn)量分別集中在8～15個(gè)、45～75 g，‘黃蓋獅子頭’則集中于11～15個(gè)、53.5～110 g，‘小紅袍’數(shù)據(jù)分布較散亂但高產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)枝則集中于10～23個(gè)、45～71.5 g，4個(gè)品種的綜合數(shù)據(jù)集中于8～23個(gè)、38.3～81.7 g。說(shuō)明標(biāo)準(zhǔn)枝的果穗數(shù)對(duì)其產(chǎn)量雖有影響，但決定標(biāo)準(zhǔn)枝產(chǎn)量的關(guān)鍵不是其果穗數(shù)，而是花椒果穗和顆粒大小及顆粒數(shù)的多少。

圖4 標(biāo)準(zhǔn)枝果穗數(shù)及其產(chǎn)量隨樹齡的分布Fig.4 Distribution of ear number and yield of standard branch with different tree age

圖5 花椒標(biāo)準(zhǔn)枝果穗數(shù)及其產(chǎn)量間的變化趨勢(shì)注：圖B、C、D分別為 ‘豆椒’‘黃蓋獅子頭’‘小紅袍’；W為A(‘大紅袍’)、B、C、D品種的綜合數(shù)據(jù)。Fig.5 Variation tendency of standard branch yield with ear number

表2 株標(biāo)準(zhǔn)枝數(shù)及其果穗數(shù)的均數(shù)和級(jí)差Tab.2 The average number and step difference of standard branches and fruiting ear

2.4 株產(chǎn)量與樹齡、冠幅、地徑、樹高、株標(biāo)準(zhǔn)枝數(shù)間的關(guān)系

排除衰老花椒園的調(diào)查數(shù)據(jù)，其余所調(diào)查的4個(gè)花椒品種地徑分布于3～17 cm、樹齡在5～25 a范圍內(nèi)。樹齡、冠幅與株產(chǎn)量間呈指數(shù)相關(guān)，W1和W2模型相關(guān)系數(shù)均較高(圖6)。說(shuō)明樹齡及冠幅對(duì)花椒株產(chǎn)量貢獻(xiàn)較大，因此W1和W2均可用于預(yù)測(cè)花椒株產(chǎn)量。

圖6 花椒樹齡、冠幅與株產(chǎn)量間的變化趨勢(shì)Fig.6 Variation trend of plant yield with different tree age and crown width

綜合分析調(diào)查數(shù)據(jù)，建立花椒地徑、標(biāo)準(zhǔn)枝數(shù)與株產(chǎn)量間的相關(guān)模型，指數(shù)W3和多項(xiàng)式W4模型的相關(guān)性均較高，也可用于株產(chǎn)量預(yù)測(cè)(圖7)；模型W3和上述W1非常接近，這與花椒樹地徑年增幅0.68 cm、接近常數(shù)值有關(guān)。但在使用W4模型時(shí)，株標(biāo)準(zhǔn)枝數(shù)的估算可分別用S-1或S-2。

此外，所調(diào)查的花椒園平均樹高2.47±0.56 m并集中在3 m以下。由于修剪管理對(duì)樹高的控制，樹齡與樹高間(排除2個(gè)未修剪數(shù)據(jù))、樹高與株產(chǎn)量間(排除4個(gè)衰老花椒園數(shù)據(jù))只具有弱線性相關(guān)關(guān)系，因而難以建立樹高與株產(chǎn)量的預(yù)測(cè)模型(圖7)。

圖7 花椒樹齡與樹高，地徑、株標(biāo)準(zhǔn)枝數(shù)、樹高與株產(chǎn)量間的關(guān)系Fig.7 Relationship between age and height，per plant yield and ground diameter and standard branches number and tree height

依據(jù)模型W1、W2、W3、W4對(duì)株產(chǎn)量進(jìn)行預(yù)測(cè)，如上所述W4預(yù)測(cè)中的株標(biāo)準(zhǔn)枝數(shù)值來(lái)自模型S-1和S-2，因此獲得了W4-1和W4-2兩個(gè)結(jié)果(圖8)。在圖8中W2模型預(yù)測(cè)值遠(yuǎn)低于調(diào)查值，說(shuō)明只擴(kuò)張冠幅而不注意增加株準(zhǔn)枝數(shù)很難提高株產(chǎn)量；W4-1預(yù)測(cè)值稍高于、但切近實(shí)際調(diào)查值，說(shuō)明S-1和W4-1分別預(yù)測(cè)的株標(biāo)準(zhǔn)枝數(shù)及株產(chǎn)量近似的反映了花椒園的現(xiàn)狀；W1、W3、W4-2模型的預(yù)測(cè)值分別大于調(diào)查值的2、2.5及3倍，這表明施加增強(qiáng)樹干生長(zhǎng)勢(shì)、促生結(jié)果枝(標(biāo)準(zhǔn)枝)措施能夠有效的調(diào)控花椒產(chǎn)量。

圖8 樹冠指標(biāo)和株產(chǎn)量隨樹齡的變化預(yù)測(cè)注：樹冠指標(biāo)預(yù)測(cè)模型中，P為冠幅(cm)，Y為地徑(cm)，S-1為株標(biāo)準(zhǔn)枝數(shù)/冪，S-2為株標(biāo)準(zhǔn)枝數(shù)/指數(shù)模型；株產(chǎn)量預(yù)測(cè)模型中，W1為樹齡，W2為冠幅，W3為地徑，W4-1為S-1標(biāo)準(zhǔn)枝數(shù)，W4-2為S-2標(biāo)準(zhǔn)枝數(shù)模型。Fig.8 Relationship between age and height，per plant yield and ground diameter and standard branches number and tree height

2.5 株產(chǎn)量在品種間的差異分析

因花椒樹地徑增量為0.68 cm/a，因此以樹齡、冠幅和株標(biāo)準(zhǔn)枝數(shù)建立各品種的株產(chǎn)量模型(圖9～圖11)。圖9表明，樹齡與各品種株產(chǎn)量間均有較高相關(guān)性，大紅袍符合線性正相關(guān)模型；淘汰衰老花椒園調(diào)查數(shù)據(jù)后，‘豆椒’符合指數(shù)相關(guān)模型，‘黃蓋獅子頭’符合冪相關(guān)模型，‘小紅袍’符合線性正相關(guān)模型。

圖9 不同花椒品種的樹齡與株產(chǎn)量間的變化趨勢(shì)注：圖A、B、C、D分別為‘大紅袍’‘豆椒’‘黃蓋獅子頭’‘小紅袍’，下同。Fig.9 Variation trend of per plant yield with tree age of different prickly ash breeds

圖10顯示，冠幅與株產(chǎn)量間的最佳模型分別為：‘大紅袍’呈線性正相關(guān)模型，‘豆椒’則呈指數(shù)相關(guān)模型(淘汰2個(gè)調(diào)查數(shù)據(jù))，‘黃蓋獅子頭’(淘汰1個(gè)調(diào)查數(shù)據(jù))和‘小紅袍’則呈多項(xiàng)式相關(guān)模型。這4個(gè)模型的相關(guān)性均較高，說(shuō)明冠幅對(duì)株產(chǎn)量具有較重要的決定性影響。

圖10 不同花椒品種的冠幅與株產(chǎn)量間的變化趨勢(shì)Fig.10 Variation trend of per plant yield with crown width of different prickly ash breeds

圖11表明，‘大紅袍’‘豆椒’‘黃蓋獅子頭’‘小紅袍’株標(biāo)準(zhǔn)枝數(shù)與株產(chǎn)量間符合線性正相關(guān)模型，且模型的相關(guān)性均較高。說(shuō)明株標(biāo)準(zhǔn)枝數(shù)是制約和評(píng)估株產(chǎn)量的重要因素，高產(chǎn)花椒園的管理重點(diǎn)是增加株標(biāo)準(zhǔn)枝數(shù)量，其原因在于標(biāo)準(zhǔn)枝代表的即是結(jié)果枝。

圖11 不同花椒品種的標(biāo)準(zhǔn)枝數(shù)與株產(chǎn)量間的變化趨勢(shì)Fig.11 Variation trend of per plant yield with its standard branch number of different prickly ash breeds

2.6 畝產(chǎn)量預(yù)測(cè)

以上分析得到各品種按照樹齡、冠幅、株標(biāo)準(zhǔn)枝數(shù)的株鮮花椒產(chǎn)量預(yù)測(cè)模型(表3)。表3表明，品種和建立模型的依據(jù)不同，株產(chǎn)量預(yù)測(cè)模型表現(xiàn)形式不同，其原因可能在于不同品種的冠幅擴(kuò)展速度、側(cè)枝和結(jié)果枝(標(biāo)準(zhǔn)枝)萌生能力和數(shù)量的差異所致。

表3 不同品種鮮花椒株產(chǎn)量預(yù)測(cè)模型Tab.3 Fresh yield prediction models of different breeds of prickly ash

依據(jù)表3模型，按照50株/666.7m2、每2kg鮮花椒折算0.5kg干花椒，對(duì)4個(gè)品種的單位面積產(chǎn)量進(jìn)行預(yù)測(cè)(圖12)。按照樹齡模型預(yù)測(cè)的單位面積花椒產(chǎn)量在品種間差異較大，其總趨勢(shì)是‘黃蓋獅子頭’和‘大紅袍’產(chǎn)量大于‘豆椒’與‘小紅袍’。這可能是只采取施肥而不采取擴(kuò)張樹冠和增生結(jié)果枝數(shù)措施時(shí)，各品種自然產(chǎn)量的反映(圖12-W1)?！S蓋獅子頭’和‘大紅袍’產(chǎn)量高的原因可能是其樹冠擴(kuò)張和抽生結(jié)果枝的能力強(qiáng)，或每結(jié)果枝的產(chǎn)量大于其他品種，表2和圖2的調(diào)查數(shù)據(jù)也佐證了這一點(diǎn)。此外預(yù)測(cè)結(jié)果還表明，‘大紅袍’與‘小紅袍’在幼齡階段產(chǎn)量較小，因而種植時(shí)應(yīng)適當(dāng)?shù)脑黾又昝芏取?/p>

圖12 不同品種單位面積產(chǎn)量隨樹齡的變化預(yù)測(cè)注：預(yù)測(cè)模型中，W1為樹齡，W2為冠幅，W4-1為S-1標(biāo)準(zhǔn)枝數(shù)，W4-2為S-2標(biāo)準(zhǔn)枝數(shù)模型；品種曲線A、B、C、D分別為‘大紅袍’‘豆椒’‘黃蓋獅子頭’‘小紅袍’。Fig.12 Change prediction of unit area(666.7 m2)yield with tree age of different breeds

以樹齡為基礎(chǔ)按照冠幅模型預(yù)測(cè)，4個(gè)品種單位面積產(chǎn)量逐漸趨同，但從高到低的總趨勢(shì)是 ‘大紅袍’>‘黃蓋獅子頭’和‘小紅袍’>‘豆椒’(圖12-W2)。說(shuō)明在樹齡和樹冠相同時(shí)，主導(dǎo)品種間產(chǎn)量差異的原因可能取決于品中自身萌生枝條的能力，即萌生結(jié)果枝數(shù)量越多的品種產(chǎn)量越高(表2)。

同樣以樹齡為基礎(chǔ)、當(dāng)株標(biāo)準(zhǔn)枝數(shù)符合S-1和S-2模型時(shí)，按照模型W4預(yù)測(cè)表明，4個(gè)品種的單位面積產(chǎn)量變化趨勢(shì)基本相同，但產(chǎn)量從高到低的順序?yàn)椤菇贰?‘大紅袍’>‘黃蓋獅子頭’>‘小紅袍’(圖12-W4-1，圖12-W4-2)。說(shuō)明在樹齡和株標(biāo)準(zhǔn)枝數(shù)相同時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)枝上的果穗數(shù)、或花椒粒數(shù)、或顆粒重量決定了品種間產(chǎn)量的高低。但表2顯示，標(biāo)準(zhǔn)枝上果穗數(shù)從多到少的順序?yàn)椤蠹t袍’>‘小紅袍’>‘黃蓋獅子頭’>‘豆椒’，標(biāo)準(zhǔn)枝產(chǎn)量從高到低的順序?yàn)椤S蓋獅子頭’>‘豆椒’>‘大紅袍’>‘小紅袍’。因此說(shuō)明當(dāng)樹齡和株標(biāo)準(zhǔn)枝數(shù)確定后，標(biāo)準(zhǔn)枝上果穗數(shù)對(duì)花椒產(chǎn)量的影響小于果穗大小和花椒顆粒重量。

2.7 調(diào)查方法對(duì)結(jié)果準(zhǔn)確性的影響

在本研究中，對(duì)標(biāo)準(zhǔn)枝-株產(chǎn)量、主枝-標(biāo)準(zhǔn)枝-株產(chǎn)量、標(biāo)準(zhǔn)主枝(標(biāo)準(zhǔn)枝)-株產(chǎn)量3種調(diào)查法的結(jié)果進(jìn)行了比較，調(diào)查數(shù)據(jù)說(shuō)明這3種方法對(duì)株產(chǎn)量估算的準(zhǔn)確性差別較大(表4)。表4表明，標(biāo)準(zhǔn)枝-株產(chǎn)量法能夠快速估測(cè)出株標(biāo)準(zhǔn)枝數(shù)和產(chǎn)量，但對(duì)株標(biāo)準(zhǔn)枝數(shù)的判斷偏差最大、低判幾率很高，這在于調(diào)查中常難以準(zhǔn)確查清交叉和密集枝的標(biāo)準(zhǔn)枝數(shù)；主枝-標(biāo)準(zhǔn)枝-株產(chǎn)量法因各株的主枝大小不一，使得各主枝的標(biāo)準(zhǔn)枝數(shù)差別較大，對(duì)主枝的標(biāo)準(zhǔn)枝數(shù)低估算的幾率也較大；標(biāo)準(zhǔn)主枝(標(biāo)準(zhǔn)枝)-株產(chǎn)量法以標(biāo)準(zhǔn)主枝及其標(biāo)準(zhǔn)枝數(shù)為基礎(chǔ)，容易以標(biāo)準(zhǔn)主枝的大小為依據(jù)，對(duì)所調(diào)查樣株的標(biāo)準(zhǔn)主枝數(shù)量做出判斷，因而提高了調(diào)查的精度和準(zhǔn)確性。

表4 調(diào)查方法與調(diào)查結(jié)果的差異比較Tab.4 Comparison of survey methods and survey results

3 結(jié)論與討論

3.1 結(jié)論

對(duì)44個(gè)花椒樣地中4個(gè)品種的樹齡、666.7 m2株數(shù)、地徑、冠幅、樹高、株標(biāo)準(zhǔn)枝(結(jié)果枝)數(shù)、標(biāo)準(zhǔn)枝果穗數(shù)、株產(chǎn)量等調(diào)查分析說(shuō)明，花椒樹齡與地徑顯著相關(guān)，地徑年遞增約0.68 cm/a，接近常數(shù)。平均株標(biāo)準(zhǔn)枝數(shù)大小順序?yàn)椤S蓋獅子頭’>‘大紅袍’>‘小紅袍’>‘豆椒’，標(biāo)準(zhǔn)枝果穗數(shù)大小順序?yàn)椤蠹t袍’>‘小紅袍’>‘黃蓋獅子頭’>‘豆椒’。 ‘豆椒’樹齡可達(dá)28 a、地徑達(dá)20.53 cm；‘黃蓋獅子頭’冠幅可達(dá)675.00 cm、標(biāo)準(zhǔn)枝506個(gè)/株、產(chǎn)量最高達(dá)24.44 kg/株。

對(duì)花椒樹齡、冠幅、株標(biāo)準(zhǔn)枝數(shù)與株產(chǎn)量相關(guān)分析表明，在栽植花椒時(shí)，可選擇3 m×5 m及3 m×4 m株行距、栽植約50株/666.7 m2；在修剪管理時(shí)，樹高應(yīng)控制在2.50 m左右，栽植后第3～6、7～12、13～18、19 a后，冠幅應(yīng)分別擴(kuò)放25 cm/a、20 cm/a、7 cm/a及6 cm/a。研究還說(shuō)明株標(biāo)準(zhǔn)枝數(shù)是調(diào)控株產(chǎn)量的關(guān)鍵因素，株標(biāo)準(zhǔn)枝的留枝數(shù)量可選用S-1方案、即S-1=2.681 7x1.316 0，精細(xì)高產(chǎn)花椒園可選用S-2方案、即S-2=12.670 0e0.130 4 x，每結(jié)果枝最佳果穗數(shù)15～16個(gè)。

按照50株/666.7 m2、每2 kg鮮花椒折算0.5 kg干花椒對(duì)666.7 m2預(yù)測(cè)產(chǎn)量，樹齡模型預(yù)測(cè)表明，在只采取施肥而不采取擴(kuò)張樹冠和增生結(jié)果枝數(shù)措施時(shí)，‘黃蓋獅子頭’和‘大紅袍’產(chǎn)量大于‘豆椒’與‘小紅袍’；說(shuō)明決定產(chǎn)量的關(guān)鍵不是其果穗的多少，而是果穗是否夠大、花椒顆粒數(shù)是否夠多及更重。同樣在樹齡和樹冠相同時(shí)，抽生結(jié)果枝能力的強(qiáng)弱順序?yàn)椤蠹t袍’‘黃蓋獅子頭’和‘小紅袍’‘豆椒’；在樹齡和株標(biāo)準(zhǔn)枝數(shù)相同時(shí)，‘豆椒’和‘黃蓋獅子頭’的產(chǎn)量大于其他2個(gè)品種，進(jìn)一步說(shuō)明標(biāo)準(zhǔn)枝上的果穗和花椒顆粒大者產(chǎn)量高。因此，在花椒園栽培管理中，應(yīng)優(yōu)先選擇樹冠擴(kuò)張及抽生結(jié)果枝能力強(qiáng)的品種，其次應(yīng)采取科學(xué)的施肥和修剪措施，促進(jìn)結(jié)果枝上留置的果穗發(fā)育、花椒粒數(shù)增多、顆粒增大。

3.2 討論

除栽植密度、樹齡和施肥管理外，影響花椒產(chǎn)量的主要因素包括地徑、冠幅和株結(jié)果枝(標(biāo)準(zhǔn)枝)數(shù)、標(biāo)準(zhǔn)枝的果穗數(shù)。研究報(bào)道樹冠與干徑間有密切的正相關(guān)關(guān)系[17]，樹冠的大小影響根系的發(fā)育[18]，樹木的冠幅與胸徑比例與樹齡相關(guān)[19]，花椒樹的水平根大于樹冠的3～4倍，根系分布與樹冠、枝量和產(chǎn)量正相關(guān)[20]。雖然花椒干徑、冠幅和結(jié)果枝數(shù)間的關(guān)系未見報(bào)道，但本研究表明花椒的地徑、冠幅和株結(jié)果枝數(shù)與株產(chǎn)量相關(guān)。因此通過(guò)對(duì)花椒樹的整形修剪和施肥，能促進(jìn)根系、干徑和結(jié)果枝發(fā)育，為提高花椒產(chǎn)量夯實(shí)基礎(chǔ)。

經(jīng)濟(jì)林木的調(diào)查和研究證明，桃樹樹冠大小、主枝、側(cè)枝和結(jié)果枝的留置數(shù)量影響產(chǎn)量和品質(zhì)[21-22]；開心型‘庫(kù)爾勒香梨’(Pyrussinkiangensis‘Korla’)樹冠光合能力、株產(chǎn)量高于疏散分層型[23]；修剪能夠控制楊梅(Myricarubra)的樹冠擴(kuò)張、增強(qiáng)光合作用、增產(chǎn)2～3倍、提高果實(shí)品質(zhì)[24]；橄欖(Canariumalbum)的結(jié)果枝主要是秋梢、且樹冠分枝級(jí)別達(dá)到6～9層時(shí)產(chǎn)量最高[25]；喬砧富士蘋果長(zhǎng)、中、短枝的比例為1∶1.5∶7.5時(shí)果實(shí)產(chǎn)量及品質(zhì)最佳[26]。有關(guān)花椒樹的整形和修剪報(bào)道較多，如放長(zhǎng)花椒樹修剪后能夠恢復(fù)樹勢(shì)、提高產(chǎn)量[27]，未修剪盛果期花椒疏剪30%、20%、10%；株產(chǎn)量較對(duì)照增加40.10%、39.32%、16.41%[28]；花椒樹冠可選用多主枝、自然或側(cè)扁扇狀開心型[29]；主枝、側(cè)枝和結(jié)果枝比例為1∶3∶6時(shí)可提高產(chǎn)量27.3%[7]。這說(shuō)明在經(jīng)濟(jì)林高產(chǎn)修剪管理，首先要選擇樹冠主枝開張度大的樹形、盡量擴(kuò)張樹冠，其次是主枝、骨干枝、側(cè)枝和結(jié)果枝留置比例要匹配適宜。本研究雖然未能揭示高產(chǎn)花椒樹各型枝條的留枝比例，但建立了可用于在修建管理中指導(dǎo)留置結(jié)果枝的方案模型。

本調(diào)查研究中，花椒樹高與株產(chǎn)量相關(guān)性低、難以建立產(chǎn)量預(yù)測(cè)模型，原因在于多數(shù)花椒園采用了修剪管理措施，改變了花椒樹自然的樹冠結(jié)構(gòu)及結(jié)果習(xí)性，這一特性在其他林木上已被證實(shí)[30]。本研究建立的樹齡、地徑與株產(chǎn)量模型的預(yù)測(cè)結(jié)果約大于調(diào)查值的2倍；冠幅與株產(chǎn)量模型的預(yù)測(cè)結(jié)果遠(yuǎn)小于調(diào)查值；株標(biāo)準(zhǔn)枝數(shù)與株產(chǎn)量的W4-1、W4-2模型預(yù)測(cè)值分別稍高于調(diào)查值及接近調(diào)查值的3倍，且對(duì)不同花椒品種產(chǎn)量的預(yù)測(cè)結(jié)果差異較大。其原因是否在于樹冠的生長(zhǎng)勢(shì)、分枝能力、標(biāo)準(zhǔn)枝的果穗數(shù)，及每果穗的顆粒數(shù)及顆粒重量不同所導(dǎo)致還需研究。

對(duì)于花椒株產(chǎn)量的報(bào)道較多、單位面積的產(chǎn)量研究少[7,27-29,31]，由相關(guān)文獻(xiàn)中可推測(cè)成齡花椒園666.7 m2鮮花椒產(chǎn)量為240.17±39.76 kg[32]，其中的原因可能在于花椒品種、栽培密度、樹齡等因素，導(dǎo)致難以研究和估算單位面積的花椒產(chǎn)量。在本研究中，通過(guò)建立模型預(yù)測(cè)各品種666.7 m2的產(chǎn)量說(shuō)明，在栽培管理中樹冠擴(kuò)張度、結(jié)果枝增生數(shù)量、果穗數(shù)大小和花椒顆粒重量是影響花椒產(chǎn)量的主因。但除施肥為花椒樹生長(zhǎng)提供充足的營(yíng)養(yǎng)外，增加結(jié)果枝、調(diào)控果穗數(shù)大小和花椒顆粒重量只能依靠修剪管理措施。據(jù)有關(guān)花椒花芽形成和分化報(bào)道，春生枝上的花芽及雌蕊分化期為6月上旬至來(lái)年4月初[33]；夏生枝上的花芽及雌蕊分化期為7月下旬至來(lái)年3月中旬(北方推遲約1月)[34]；秋生枝上的花芽及雌蕊分化期為11月上旬至來(lái)年4月中旬[35]；修剪降低新枝花芽分化率、成花率、花序大小及其小花數(shù)[36]。雖然修剪能夠提高產(chǎn)量30%～61%[8,37]，但顯然修剪時(shí)間和疏枝時(shí)間把握不當(dāng)將影響花椒產(chǎn)量。因此，在修剪時(shí)應(yīng)盡量保留春枝和夏枝、疏除秋生枝，即多余春生枝的剪除應(yīng)在5月下旬至6月上旬、夏生枝的剪除和短縮在6月中旬至7月下旬、秋生枝的剪除和短縮在11月上旬之前進(jìn)行。研究報(bào)道花椒果穗長(zhǎng)對(duì)花椒千粒重影響最大、修剪影響果穗大小[36,38]，因此修剪對(duì)花椒不同季節(jié)抽生枝上果穗的大小及其千粒重的影響程度還需進(jìn)一步研究。