树形结构对果树生产能力的影响分析

杨 飞，卢桂宾，杜俊杰，季 兰

(1.山西省林业科学研究院，山西 太原 030012;2.山西农业大学，山西 太谷 030801)

果树树形与结构是影响果树产量的重要因素。树形与树体结构之间存在密切的联系，树体结构的改变将导致树形的改变。目前，我国果树生产中，仁果类多采用疏散分层形或类似的树形，核果类常采用开心形，蔓性果树则以棚架或篱架为主，常绿果树主要是圆头形。随着果树矮化密植的发展，树形和树体结构也在发生变化，其变化趋势为:树冠由大变小、自然形变为扁形，树体结构由复杂变简单，骨干枝由多变少、由分层变为不分层，由单株变为群体，甚至单株变成只有1个～2个枝组的无骨干形[1］。因此，在不同条件下，合理分析和改变果树个体或群体的形态结构，对果树栽培具有重要意义。

1 树形结构对光能利用率的影响

光照是果树光合作用的能量来源，果树对光能利用率的高低决定着果树生产能力的大小。果树栽植密度、树形、行向、品种、树体大小和栽培管理措施等诸多因素影响冠层内的光照分布状况[2］，在栽培方式已经确定，栽培管理措施相似的情况下，冠层内光照分布主要受树形结构的影响[3］。张克俊研究结果表明，果树总产中90% ～95%的有机物质是光合作用的产物[4］。因此，选用适宜的树形，加大骨干枝的角度，适当减少骨干枝的数量，降低树体高度和叶幕厚度等，都可改善光照条件，增加有效叶面积，从而使光合产物增加。

1.1 不同树形光照分布的空间特征

苹果树形的种植密度和树干高度有很大差异，树冠的大小和主枝数目差别较大，但不同树冠内光分布的变化规律大体一致，即随着叶幕层加厚从上到下、由外向内光照强度均逐渐减弱。Lakso认为，树形标准首先是树膛内光照分布好[5］。国内外许多学者为了改善树膛内的光照分布条件，对苹果树形进行了大量研究[6］，结果表明，树体开张、枝条适当稀疏的树冠光照条件好。牛自勉[7］的研究结果显示，自然小冠形和细长纺锤形在6月至8月高光区比例分别为92.4%和86.7%，而多主枝疏散分层形和基部3主枝半圆形在6月初已在下层和内膛出现低光区和弱光区。据厉恩茂等[8］研究报道，富士苹果树高小于2.5 m时，树冠中下部光照基本满足生长发育的需求;当树高大于2.5 m时，严重影响下部光照。小于100 cm的高干开心形树的光照强度最高，自然开心形、双层形和小冠疏层形次之，疏散分层形及拟纺锤形最低;大于100 cm的高干开心形树各层光照强度远高于其它树形，自然开心形、双层形及小冠疏层形相差较小，疏散分层形和拟纺锤形均有部分100 cm～150 cm区域处于无效光区内。由于在各种树形中以拟纺锤形的主枝数目最多、留枝量最大，因此中心干处，距干50 cm，距干100 cm及距干150 cm处的光照强度均以该树形的最低，大冠的疏散分层形树次之;高干开心形、拟纺锤形和小冠疏层形树冠集中结果部位基本都处于良好的光照水平。高干开心形和拟纺锤形集中结果最低部位在150 cm，相对光强均高于30%，疏散分层形、自然开心形和双层形结果集中部位在50 cm～100 cm，部分位于无效光区。富士苹果高干开心形和小冠疏层形冠内光照强度显著高于其它树形，自然开心形、双层形和拟纺锤形次之，大冠疏散分层形较差。疏散分层形集中结果部位于光照强度急剧下降的区域，不利于形成优良果实品质，小冠树形冠层内光照水平及光能利用情况明显优于大冠树形。

1.2 树形结构对光合速率的影响

叶片是果树截获光照并进行光合作用的器官，不同部位的叶片截获的光照强度不同，其光合速率也不同。据厉恩茂等[8］研究报道，树冠各部位光合速率变化规律为叶幕上层＞中层＞下层。在其研究的6种树形(高干开心形、小冠疏层形、双层形、拟纺锤形、疏散分层形和自然开心形)中，高干开心形和小冠疏层形树由于其总枝量较少，且树冠内部光照充足，叶片发育充实且光合能力强，中上层叶片平均光合能力分别达到 8.48 μmol/(m2·s)和 9.09 μmol/(m2·s)，明显高于其它4种树形。双层形和拟纺锤形次之，而冠形较大、枝叶量多的疏散分层形、自然开心形树最小，只有 5.17 μmol/(m2·s)，6.40 μmol/(m2·s).受光合速率影响最大的是距地面100 cm以下的叶片，由于中上部枝条遮阴，下层叶片光合速率显著降低，自然开心形和拟纺锤形光合速率分别为0.17 μmol/(m2·s)和0.09 μmol/(m2·s);即使是光照条件最佳的高干开心形光合速率也仅为1.04 μmol/(m2·s);而冠形最大的疏散分层形树由于中上部过量的枝叶遮光，平均光合速率为负值。

王少敏等[9］研究认为“金太阳”杏开心形比小冠疏层形的光合能力强。“金太阳”杏开心形和小冠疏层形的光补偿点分别是41.67 μmol/(m2·s)，44.44 μmol/(m2·s)，可见开心形的光补偿点较低，利用弱光的能力较强。2种树形的光饱和点分别是1 320 μmol/(m2·s)，1 281 μmol/(m2·s) ，达到光饱和点时的光合速率分别为17.3 μmol/(m2·s)，15.8 μmol/(m2·s)，开心形的光合能力较强。

2 树形结构对营养和生殖的影响

生长和结果是果树整个生命活动过程中的基本矛盾，生长是结果的基础，结果是生长的目的。从果树开始结果时，生长与结果长期并存，两者相互制约，相互转化。合理的树形结构，既能保证营养生长，又能促进生殖生长。在果树的生命周期和年周期中，首先要保证适度的营养生长，在此基础上促进花芽形成、开花坐果和果实发育。桂杰[10］认为芒果、龙眼的开心形与纺锤形树形修剪提高了树体碳水化合物的储运能力，促使芒果和龙眼从营养生长转为生殖生长，其中，开心形树形能更好地促进花芽分化。培养树形结构可以通过开张角度、夏剪、促进分枝、抑制过旺新梢生长等措施，使其有利于向结果方面适时转化。为做到整形、结果两不误，可利用枝条在树冠内的相对独立性，使一部分枝条(骨干枝)担负扩大树冠的任务，另一部分枝条(辅养枝)转化为结果部位。密植果园能否适时以生殖生长控制营养生长，是控制树冠扩大过快的措施，如营养生长得不到有效控制，未丰产先封行，密植等于失败。当然过早结果、过分抑制营养生长和树体扩大，不能充分利用空间和光能，也不利于丰产。

盛果期树花量大、结果多，树势衰弱和大小年结果是主要矛盾。通过修剪和疏花疏果等综合技术措施，可以有效地调节营养生长和生殖生长之间的矛盾，克服大小年结果的现象，维持优良树势使果树年年丰产[1］。

3 树形结构对果树抗逆性的影响

果树易受病虫侵袭和不良环境条件的影响。合理的树形结构，可以使树冠上的枝条合理配置，保持良好的通风透光条件。同时在修剪过程中，及时剪除衰老、病虫枝，减少了病虫危害和蔓延的机会，使果树免受或少受其害，增强树体抗性，维持稳定产量。

另外，根据不同果园的立地条件，整形修剪成适应当地环境条件的树形。不良环境条件对果树的危害严重，例如，冻害能够造成大面积果树严重减产，有的果树甚至被冻死，致使果园被毁[11］。因此，建在多风地区或山地风口处的果园，可修剪成低矮树形，以增强抗风能力;冬季严寒地区，如吉林、黑龙江及新疆北部等地的果树，可采用匍匐栽培，既便于埋土防寒，又可充分利用地面热量，提早结果;在夏季干旱少雨、秋季气候凉爽的地区栽培葡萄，整形时可降低主干，缩小树形，整成灌木状，进行密植栽培等。张文瑞[12］指出，培养良好的树形结构可促使果树树体发育健壮，提高果树抗逆性。各种果树均可通过选择适当的树形结构，使其适应当地环境，增强抗逆能力，扩大栽培范围，达到丰产、稳产。

4 树形结构对产量品质的影响

4.1 提高果实产量

合理的树形结构，可以调节果树的长势，有利于果树的生长。配合其它管理措施，使果树生长一致，充分发挥每一单株的生产力，产量才有可靠保证。理论上讲，通过控制树形结构，保持一定的亩枝量，并使其合理配置，保持发育枝、结果枝的适宜比例和均衡的长势，同时注意肥水管理和疏花疏果，对克服大小年和保证连年优质、高产具有明显的效果。研究显示，5种栽培技术措施(整枝修剪、松土和培土、施肥、覆草、病虫害防治)中，整枝修剪对山地板栗产量影响最大，与采用同种措施但未整枝修剪的处理相比，可增产 1 119 kg/hm2[13］.苹果和梨采用纺锤形的光照分布优于疏散分层形，其产量显著提高[14］。在栽培条件相同的情况下，不同树形的光能利用率不同，从而导致产量存在差异。

果树矮化密植是提高单位面积产量最重要的措施，是果树发展的趋势[16］。在矮化密植条件下，必须选用合理的树形和树体结构才能体现果树丰产和早产的优势，其中，降低树体的高度是首要措施。为使树体高度降低，大都采用矮化砧木，如苹果树采用M系的矮化砧木可使树体高度降低17.20%～60.23%.这样在苹果树的幼年期，芽的萌发率可比乔化树提高4倍～6倍，特别是短枝形成能力增强，短枝可占总枝量的70%，长枝仅占14%.而乔化苹果树短枝和长枝相近，各占40%.由于苹果树的结果枝主要是短枝，因而矮化极大地提高了苹果树的结果能力。在高度降低之后，便可以增加密度，如目前采用矮化砧木的苹果树普遍密度在1 260株/hm2以上，单株结果能力增强，产量增加。在矮化密植时，对果树的树形则按照小、低、少骨干、多枝组、低树干的原则整形。

4.2 改善果实品质

控制合理的树形结构，可使不同树龄、不同长势及不同树冠的乔、矮砧果树负担相应的结果量，同时可根据其着生位置、方向、开张角度、粗细程度、占有空间大小以及历年结果情况等，确定合理的留果量。如果亩枝量适宜，又能保持良好的通风透光条件，树冠内外的果实都能获得良好的光照，果园一级果率可达80%以上。这样的果实，既便于采收，也利于采后的分级包装和贮藏运输，外观质量好，商品价值和经济效益随之提高。

据徐义流等[17］对砀山酥梨研究表明，适当缩小上层树冠冠幅，可显著改善树冠内膛的光照条件，降低果肉石细胞含量，提高果实可溶性固形物含量。梁录瑞等[18］指出树形对果实品质影响大，Y字形果实坚硬，可溶固形物含量及着色率均明显高于改良纺锤形和自然开心形。果实硬度以Y字形最高，达到12.76 kg/cm2，改良纺锤形次之(12.02 kg/cm2)，自然开心形最小(8.03 kg/cm2)。Y字形变异幅度最小，数字相对集中，各果实硬度较一致;改良纺锤形果实硬度及其变异系数均小于Y字形而大于自然开心形。可溶性固形物含量是评价果品质量的重要依据之一，3类树形相比，以Y字形果实可溶性固形物含量最高，为14.35%，且变异系数最小，营养品质最高，自然开心形次之(11.98%)，改良纺锤形相对较差(11.40%)。这是由于改良纺锤形树形高大，光照不良所致。Y字形着色率高达77.4%，标准差和变异系数都最小，数据相对集中和准确;自然开心形着色率仅35.8%，其变异系数为55.75%，着色不均匀;改良纺锤形着色率较低，其标准差和变异系数虽小于自然开心形，但和Y字形相比，仍较大。

5 树形结构对实际生产的影响

目前我国的果树整形修剪全靠人工操作，而且工作内容越来越丰富，修剪技术越来越复杂。尽管矮化密植日益兴起，但并没有简化整形修剪技术，甚至出现了技术更复杂，推广应用更困难的情况[19］，这种情况不符合现代化标准要求。美国中小型果园采用的松鼠式自动推进车台，可使修剪、采收等作业速率提高50%.欧美国家研制的电动和气动的修枝剪、锯，可使修剪劳力减少到原来的1/3[20］.在实现果园机械化管理上，我国远远落后于其它农业发达国家。为了实现果树生产现代化的目标，今后我国应积极开展机械化修剪的研究和应用。随着矮化密植果园的推行，采用细长纺锤形、改良自由纺锤形使树体结构大为简化，修剪中仅用拉枝、疏枝等修剪法，减轻了修剪的作业量，易于果农掌握。在矮化密植栽培的基础上，进一步研究栽植密度和树形结构(包括培育超矮化品种)，真正达到个体矮小、结构简单、群体合理，为便于机械化修剪创造条件。这样，可使修剪工效提高数倍，减少用工，降低管理成本，提高生产效益。

综上所述，随着果品质量竞争的日益激烈和农业现代化的发展，笔者认为适宜的栽植密度、合理的树形结构是保证果园光照良好，产量和品质提高的重要措施。为最大限度地提高光合效能，在研究树形与结构的同时，必须遵循果树的生长发育规律，适应现代农业生产的特点。现在实际生产中应用的树形结构还不够完善，特别是与特定树形下的配套管理措施跟不上，导致树形好、产量低的现象。因此，根据果树品种、立地条件选择适宜的树形，在增施有机肥、病虫害综合治理等方面提升果树生产的科技含量及产品市场竞争力，从而达到早果、优质、丰产、高效的目的。

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