庞钰洁,竺啸恒,陶宁颖,陈心源,满 坤,贾惠娟
(浙江大学园艺系,农业部园艺植物生长发育与品质调控重点开放实验室,杭州310058)
长期以来,南方桃的栽培株行距以(3—4 m)×(4—5 m)为主,树形以自然开心形较多,“Y”字形与主干形的应用较少。原因在于南方品种群桃树枝条细软,容易下垂,主干性不强,“自然”形成开心形容易。该树形的桃树横向辐射面广,树冠大,占地面积多,成形慢,挂果晚,光照利用率低,整枝修剪较复杂,劳动用工量大。相比之下,主干形树形具有很多优势:①成形快、产量高,定植第一年就能整枝成形,第二年就能挂果;②结构简单、便于密植;③侧枝短(<90 cm),从内膛到外围、从上到下所有叶片都能得到充分光照;④结果枝组均匀分布于主干上,作业时手可以轻松地从冠外伸到内膛,便于机械化管理,节省劳动力。
但是我国南方地区降水量大,桃树营养生长旺盛,常规的短截、扭梢、拉枝等操作难以控制树势,生产上常施用多效唑才能有效控制树冠大小[1-2]。根域限制栽培技术能有效控制树体营养生长,提高果实品质的优点已在葡萄[3]、苹果[4]、柑橘[5-6]等树种上报道,根限栽培适宜在密植桃园中应用[7]。在桃树上根域限制栽培技术也有一些报道,但大多集中在根域限制对生长发育、果实品质的影响和根域适宜容积等方面,而与之相配套的主干形整枝对早期成园和成花技术研究尚需完善。本研究在总结前人研究的基础上,探索我国南方地区桃根域限制条件下主干形树形的养成及其对桃树生长发育的影响,旨在为南方地区桃密植果园早产、优质栽培技术提供理论基础。
2016—2017年在浙江省宁波市浙江大学试验基地进行为期两年的试验。基地位于北纬29°57′,东经121°28′,海拔高度5 m,地处宁波市域中部的宁波平原,亚热带季风气候,年平均气温16.5℃;年平均降水量1 506.3 mm,5月至9月的降水量占全年降水量的60%,梅雨期为24 d左右,平均入梅时间为6月13日,平均出梅时间7月7日;年平均日照数1 910.4 h;无霜期230—240 d,初霜日出现在11月底。
桃园采用传统的露天栽培模式,园地内筑高畦、开深沟,起垄栽培桃树。南北行向,株行距1.5 m×2.0 m,行间设置排水沟,田间常规管理正常。试验以普通桃‘圆梦’[Prunuspersica(L.)Batsch.]为材料。砧木为毛桃,嫁接(芽接)和定植工作均于2016年4月8日完成。试验设根域限制栽培和常规栽培两个处理,根域限制栽培定植时采用控根器,直径60 cm、高60 cm(容积169.6 L),常规栽培的植株直接栽植于相同大小的栽培穴中。将土壤与有机肥按4∶1的体积比混匀后填入栽培穴。定植后的日常管理相同。
2016年试验:桃的主干形树形养成采用副梢发生诱导技术,参照岛村和夫[8]和章雅靓等[9]方法,并结合当地种植者的生产经验,设计了两种诱导方式。一种是不同新梢长度的基部起保留两芽短截(图1A)(15—20 cm、20—25 cm、25—30 cm);另一种是扭梢,即从新梢的基部数起第2个节位与第3个节位之间将新梢扭倒(图1B),处理的新梢长度为20—25 cm。根域限制栽培的‘圆梦’全部采用短截的方式诱导副梢发生。按短截时新梢的长度分为15—20 cm(A组)、20—25 cm(B组)、25—30 cm(C组)。常规栽培的‘圆梦’采用短截和扭梢两种方式诱导副梢发生,按短截时新梢的长度分为20—25 cm(D组)、25—30 cm(E组),此外还有扭梢组(F组)。为了保证试验材料的一致性,每个试验组选用30株生长一致的桃树。从5月24日开始诱导副梢的发生,每5 d操作一遍,至6月17日结束。在桃树的主干形培养过程中,不能打掉主干的顶(头),务必保持主干的顶端优势;对靠近地面,主干地上部20 cm范围的新梢直接抹除(图2)。
图1 桃树副梢的发生诱导技术Fig.1 M ethods to induce secondary shoots
图2 桃树近地面20 cm范围的新梢处理方式Fig.2 Methods to treat shoots near ground
于2017年6月2日夏季修剪之前,每个试验组选取生长一致的6个植株,测定并计算副梢量,即短截后发出的副梢数与被短截的新梢数的比值,测量全株所有一年生枝条的长度并计算新梢生长量。于2016和2017年冬季落叶后,每个试验组分别选取生长一致的3个植株,测量树高、冠幅、干径(嫁接口上方20 cm处);测量全株所有枝条的长度并计算总生长量;统计不同长度的果枝所占比例,参照王力荣 等[10]:短果枝(5—15 cm)、中果枝(15—30 cm)、长果枝(30—60 cm)、徒长性果枝(≥60 cm)。
在上述选取的植株上,2016年选取全株所有枝条统计节间数、单花芽数、复花芽数,并计算花芽率,即花芽数与叶芽数的比值;2017年选取距地面0.5—1.5 m范围内的一年生短果枝、中果枝、长果枝,统计内容与2016年相同。
采用Excel 2013记录和整理试验数据,使用SPSS软件做统计分析,用Duncan’s新复极差法在P<0.05水平上进行差异比较,数据图采用Excel 2013绘制。
由表1可知,根域限制栽培3个试验组的干径、冠幅无差异。短截时新梢的长度越长,副梢发生能力越低,总生长量也越大。C组的树高显著低于其余两组。常规栽培3个试验组中,F组的树高最高,干径最大;而D组干径最小,冠幅相对较小。E组的副梢发生能力比D组强,总生长量显著大于D组。
由此可见,在相同短截操作下,常规栽培的‘圆梦’树高、干径、冠幅都比根域限制的大。当新梢长度为20—25 cm时短截,根域限制的副梢发生能力比常规栽培更强,总生长量略微多;而25—30 cm时短截,根域限制的副梢发生能力比常规栽培更弱,总生长量显著少于常规栽培(表1)。
表1 不同新梢长度短截对根域限制栽培‘圆梦’树体营养生长的影响(2016年)Table 1 Effect of different shoot length before shoot pinching on vegetative grow th of‘Yuanmeng’peach trees under root restriction treatment(2016)
表2展示了不同栽培方式下两年生树体的营养生长状况,结果显示,从5月11日至9月30日桃树的干径和总生长量都有增加,但根域限制栽培显著小于常规栽培,包括树高和冠幅在内。
表2 根域限制栽培对‘圆梦’树体营养生长的影响(2017年)Table 2 Effect of root restriction on vegetative grow th of‘Yuanmeng’peach trees(2017)
表3显示,根域限制栽培的3个试验组中,B组的总果枝量最高,C组次之,A组最低,但组间差异未达到显著性水平。B组短果枝和徒长性果枝都较少;中果枝量B组最高而C组最低,长果枝比例正好相反。总体来看,B组的果枝组成结构最合理。比较长果枝的成花状况,B组的花芽率最高,总花芽数最多,单花芽数/复花芽数最低且达到显著性差异水平,说明根域限制栽培‘圆梦’B组(新梢长度为20—25 cm时进行短截)花芽多、复花芽比例高。
由表3可知,常规栽培F组的总果枝量最多,E组最少。D、E组的长果枝显著比F组更多,而徒长性果枝显著比F组更少。从长果枝的成花状况可看出,D组花芽率高于E、F组,单花芽数/复花芽数低于E、F组,都达到了显著性差异水平,总花芽数F组最高,E组最低。
综上所述,在相同短截操作下,根域限制栽培的‘圆梦’总果枝量比常规栽培的更多。从果枝组成上看,根域限制栽培的桃树以中长果枝为主,比例适中,而常规栽培的桃树长果枝或徒长性果枝比重很大,短中果枝缺乏。当新梢长度为20—25 cm短截时,根域限制的复花芽比例显著比常规栽培的高;25—30 cm时短截,根域限制的花芽率比常规栽培的高(表3)。
表3 不同新梢长度短截对根域限制栽培‘圆梦’树体果枝量与枝条成花的影响(2016年)Table3 Effect of different shoot length before shoot pinching on amount of fruit branches and flower buds of‘Yuanmeng’peach trees under root restriction treatment(2016)
两个生长季后,根域限制栽培的‘圆梦’总果枝比常规栽培多,花束状果枝、长果枝的比例与常规栽培的无差异,短中果枝的比例显著高于常规栽培,徒长性果枝的比例显著低于常规栽培(表4)。
表4 根域限制栽培对‘圆梦’果枝量的影响(2017年)Table4 Effect of root restriction on amount of fruit branches of‘Yuanmeng’(2017) %
随着果枝长度的增加,根域限制栽培与常规栽培都表现出花芽率逐渐降低,复花芽比例逐渐增加的趋势。从‘圆梦’短果枝成花状况看,根域限制栽培的花芽率比常规栽培的稍高,复花芽比例显著高于常规栽培的;根域限制栽培的中果枝花芽率、复花芽比例与常规栽培相比显著较低;长果枝的花芽率根域限制栽培显著更高。从两年生树的产量看,根域限制栽培单株产量和折合每667 m2产量显著高于常规栽培(表5)。
表5 根域限制栽培对‘圆梦’枝条成花的影响(2017年)Table 5 Effect of root restriction on amount of flower buds of‘Yuanmeng’peach trees(2017)
桃是喜光果树,尽管我国长江流域及其以南地区是世界主要桃产区之一,气候条件上却属于光照不足的湿润区,4—10月的日照率不足50%[11],生产上常用的大冠稀植自然开心形树形在果实成熟期对光的截获能力明显不如主干形树形[12]。主干形树形的关键在于每年结果的枝组紧靠主干、分布均匀[13];树形整枝的关键在于通过短截培养长势中庸的结果枝组[9]。定植当年的整枝最重要,作为主干的定梢不可短截,主干上的新梢短截后可以发出1—2个一次副梢,副梢的叶腋可以形成花芽,次年成为结果枝[8]。一次副梢的发生能力与短截时新梢的长度有关,岛村和夫[8]的试验发现,长度30 cm时短截,发生的副梢数量多于15 cm和40 cm,但章雅靓等[9]的研究认为短截时新梢越长,抽发副梢的几率越大。本试验的结果显示,根域限制栽培的‘圆梦’在短截时新梢越长,副梢发生能力越弱。几个处理之中,根域限制栽培的‘圆梦’在新梢长度为20—25 cm时短截,花芽率、复花芽比例最高,中长果枝结构最合理。
本试验也比较了短截和扭梢来诱导一次副梢的生长,其中扭梢是常用于常规栽培中控制营养生长的技术之一,从试验结果看,此方法能提高常规栽培‘圆梦’的果枝率,但徒长性果枝比重较大,结果枝的花芽率较低,可能是由于短截形成的伤口较大,能刺激伤口附近的腋芽抽发副梢,而扭梢形成的伤口较小,因此诱导副梢生长的方式选择短截更好。常规栽培的‘圆梦’也以新梢长度20—25 cm时短截果枝多,花芽率和复花芽比例高。
我国南方地区在桃生育期(4—10月份)的降水量常在800 mm以上[11],充沛的水分条件使桃树长势旺盛,树冠大,给桃树的密植造成了一定的困难。而且,桃根系抗旱性强,但耐水性弱,若桃园排水不良或地下水位高,树体就会早衰,造成产量降低。
经过两个生长季的观察,结果表明根域限制栽培能有效抑制‘圆梦’地上部枝叶的营养生长。第一个生长季(2016年)根域限制栽培与常规栽培的总生长量无显著差异,这与Williamson等[14]的试验结果一致。当第二个生长季(2017年)结束后,根域限制栽培和常规栽培树体地上部生长量的差异非常显著。对叶片总碳氮含量的分析表明,根域限制栽培C/N显著高于常规栽培,全氮含量显著低于常规栽培,根据Kraus等[15]的C/N假说,常规栽培因为C和N含量都较高所以植株生长旺盛,根域限制栽培因为有效C很多而有效N略减少所以植株长势中庸。尽管根域限制栽培减弱了桃树的营养生长,但不影响树体成花的潜力,Boland等[16]认为花芽密度增加是节间长度缩短所致,而Williamson等[14]则归因于每节的花芽数增加,并推测激素调控可能是根本原因。赵宝龙等[17]在‘早露蟠桃’的根域限制研究中也发现总的花芽数量提高,同时复花芽数量增加。本试验也得到了类似的结果,与对照的常规栽培比较,根域限制栽培能减少‘圆梦’桃树徒长性果枝的比例,增加短中果枝比例,果枝组成结构合理,除总果枝量得以增加外,长、短果枝的花芽率也分别增加了0.17、0.36。根域限制栽培处理的两年生树平均单株产量1.83 kg,折合每667 m2产量407 kg,而常规栽培处理的两年生树折合每667 m2产量仅7 kg。对处理树体的叶和芽的激素含量分析结果显示,高水平的ZR(Zeatin riboside,玉米素)含量促使花蕾原基分化初期转向末期,ABA(Abscisic acid,脱落酸)含量的增加促使花萼分化期开始,适当高水平的ZR和ABA可能是根域限制栽培促进成花的原因。因此,在南方地区建立桃树高密度种植园,采用主干形和根域限制栽培相结合模式,能够使幼树快速成园,达到早期丰产的目的。