不同修剪方式对藤椒产量和品质的影响

周星宇,伍家辉,龚伟,惠文凯,王景燕

四川农业大学林学院长江上游林业生态工程四川省重点实验室，四川成都611130

藤椒学名竹叶花椒（Zanthoxylum armatum），是芸香科（Rutaceae）花椒属（ZanthoxylumL.）落叶小乔木，因其枝叶披散，延长状如藤蔓，俗称藤椒[1]。藤椒果皮因其富含挥发油和麻味物质形成的独特风味而深受人们喜爱，广泛用于火锅和各种川菜的烹饪调味中[2-3]。藤椒根、茎、叶、果及种子均可药用，提取的活性成分具有杀菌、消炎、抗氧化等功效[4-6]，椒籽是良好的油料和饲料资源[7]。藤椒具有生长快、投产早、产量高、收益好和根系发达等优点，具有较强的水源涵养功能[8,9]。近年来随着人们对藤椒的喜爱和高经济价值的展现，在四川、重庆、云南、贵州和湖南等地兴起了藤椒种植热潮。但密植椒园随着树龄增大，树冠间郁闭，使得椒园内部光照条件变差，由于缺乏修剪知识，椒农通常盲目修剪或不修剪，导致树势减弱，产量降低，病虫害增多。大量研究表明，合理地修剪对提高单株产量、增强树势和延长结果期有重要作用[10-12]。

修剪是现代经济林木矮化密植管理的基本措施，通过短截、拉枝、疏剪、甩放等措施将树体改造成通风透光、优质高产的适宜树形[13]。通常不同的修剪方式产生不同的效果，合理修剪是根据树种特性、枝量多少及生长的实际情况等方面来确定修剪方式和修剪程度，从而达到增加产量，改善品质，提高效益的目的[14]。目前，国内外关于经济林木修剪对生长发育，光合与生理特性，产量和品质等方面均有大量研究，研究表明科学合理地修剪可以改善树体光照，提高光合速率，调控树体营养分配，调节枝类组成，改善营养生长和生殖生长间的关系，使树体结构合理，提高果实产量和品质[15-18]。已有的研究结果表明修剪有利于日本无刺花椒[19]、大红袍[20]、顶坛花椒[21]产量的提高。迄今为止，有关修剪对藤椒生长及产量和品质等方面研究报道较少。因此，本研究以藤椒为对象，研究修剪方式对藤椒生长、产量和品质的影响，探索适宜的藤椒修剪方式，以期为藤椒生产管理提供参考。

1 材料与方法

1.1 研究地概况

试验地位于四川农业大学林学院崇州教学科研基地，地理位置E103°38′，N30°35′，海拔565m。属四川盆地亚热带湿润季风气候，年平均气温15.9℃，最热月7月，平均气温为25.0℃，最冷月1月，平均气温为5.4℃，年平均日照时数为1161.5h，年平均降雨量1012.4mm，平均无霜期为285d。试验地为典型的成都平原地势，易耕作，土壤为水稻土。供试材料竹叶花椒品种为藤椒，于2012年3月定植1年生苗，株行距2m×3m，无间作。

1.2 研究方法

采用单因素试验设计，修剪方式包括：“以采代剪”、传统修剪和不修剪3个处理，每个处理设置3个重复，每个重复5株。“以采代剪”[22]处理是在2018年7月上旬采收时，采用重短截（或疏除）将藤椒树的枝条从基部10cm全部剪下后，再对剪下的结果枝进行椒果采摘，在2018年10月上旬将细弱枝和部分过密枝疏除。传统修剪处理是在2018年7月上旬采收后对过密枝、细弱枝、交叉枝和病虫枝进行疏除，对过长枝进行适度短截促发新枝，2018年10月上旬继续将细弱枝和部分过密枝疏除，去弱留强，随树造型。不修剪处理是在2018年7月上旬果实采收至下一年果实采收均不修剪，任其自然生长。除修剪外，其他各处理日常田间管理均一致。

于2019年7月对树体枝条进行计数，采用卷尺测量树高和冠幅，游标卡尺测量地径。采收后直接测定单株鲜椒产量，鲜椒风干去杂后测定干椒皮产量和出皮率，出皮率计算公式为：出皮率(%)＝藤椒种皮重/藤椒鲜重×100%。千粒重是测定1000粒风干藤椒果皮质量，藤椒挥发油含量采用水蒸气蒸馏法测定[23]，麻味物质含量采用甲醇-紫外分光光度测定[24]，醇溶抽提物采用乙醇浸提蒸干法测定[25]，不挥发性乙醚抽提物含量采用无水乙醇浸提蒸干法测定[26]。采用隶属函数法对藤椒的鲜椒产量、干椒产量、千粒重、挥发油含量、麻味物质含量、醇溶抽提物和不挥发性乙醚抽提物指标进行计算，获得产量和品质综合值，综合值越大，表明藤椒产量和品质越好，计算公式为：

式中X、Xmin和Xmax分别为各指标的平均值、最小值和最大值[27]。

1.3 数据处理

数据采用Excel2007和SPSS20.0进行统计和分析，各指标显著性检验采用单因素方差分析(ANOVA)和最小显著极差法(SSR)。

2 结果与分析

2.1 修剪方式对藤椒株高、地径、冠幅和枝条的影响

与不修剪处理相比，“以采代剪”和传统修剪处理的树高分别降低36.8%和12.0%，不修剪处理的藤椒树高显著高于“以采代剪”和传统修剪的藤椒，且“以采代剪”的树高显著高于传统修剪；“以采代剪”和传统修剪处理藤椒的冠幅分别降低22%和16.7%，两处理均显著低于不修剪处理，但两处理间差异不显著；“以采代剪”和传统修剪的枝条数分别增加32.7%和16.4%，两处理均显著高于不修剪处理，但两处理间差异不显著（见表1）。传统修剪处理藤椒地径最大，其次为不修剪处理，以采代剪处理最小，但各处理间差异不显著。说明修剪能有效控制藤椒树高和冠幅，促进发枝和枝条生长。

表1 修剪方式对藤椒株高、地径、冠幅和枝条的影响Tab.1Effectofdifferentpruningmethodsonheight,grounddiameter,crownwidthandbranchesofZanthoxylum armatum

2.2 修剪方式对藤椒坐果与产量的影响

与不修剪处理相比，“以采代剪”及传统修剪处理的藤椒坐果率分别提高10.3%和7.6%，各处理间差异不显著；“以采代剪”和传统修剪处理的鲜椒产量分别增加52.3%和40.7%，干椒皮产量分别增加64.2%和44.7%，两处理均显著高于不修剪处理，且两处理间差异显著。“以采代剪”和传统修剪处理的出皮率相比于不修剪处理增加了7.9%和2.6%，但差异不显著（见表2）。说明修剪有利于提高藤椒坐果率和增加其产量。

表2 修剪方式对藤椒坐果率与产量的影响Tab.2EffectofdifferentpruningmethodsonfruitsettingrateandyieldofZanthoxylum armatum

2.3 修剪方式对藤椒品质的影响

“以采代剪”和传统修剪与不修剪处理相比，千粒重分别增加18.0%和17.1%，各处理间差异不显著；麻味物质含量分别增加10.0%和7.9%，各处理间差异不显著；挥发油含量分别增加8.6%和5.5%，各处理间差异不显著；醇抽提物含量分别增加12.9%和8.5%，“以采代剪”处理显著高于不修剪处理，但传统修剪处理与不修剪处理间差异不显著；不挥发性乙醚抽提物含量分别增加16.8%和13.4%，两处理均显著高于不修剪处理，但两处理间差异不显著（见表3）。说明修剪有利于提高藤椒品质。

表3 修剪方式对藤椒品质的影响Tab.3EffectofdifferentpruningmethodsonqualityofZanthoxylum armatum

2.4 修剪方式对藤椒产量和品质影响的综合评价

“以采代剪”处理产量和品质综合值最高，是传统修剪处理的1.29倍和不修剪处理的3.85倍，显著高于传统修剪和不修剪处理。传统修剪处理综合值是不修剪处理的2.98倍，两处理间差异显著（见表4）。说明修剪有利于提高藤椒的产量和品质，三种修剪处理中以“以采代剪”方式对藤椒产量和品质的提高作用最佳。

表4 修剪方式对藤椒产量和品质的综合影响Tab.4ComprehensiveeffectofdifferentpruningmethodsonyieldandqualityofZanthoxylum armatum

3 讨论

通过修剪能改变树体结构、枝叶量及枝类组成等，不同的修剪方式对树体生长的影响不同[16]。大量研究发现修剪能矮化树体、促进树干和枝条生长，如颜丽菊等[28]的研究发现，大枝修剪可显著降低杨梅树高，是矮化杨梅树的有效方法；金方伦[29]的研究发现，夏季适当修剪可增粗梨树树干，修剪过量则会抑制树干的生长，促进枝梢抽发；唐庆兰等[30]的研究发现，大花序桉幼林重度修枝的树高显著小于轻度修枝；王开良等[11]的研究发现，短截能促进油茶新生枝条长度和粗度的增加。研究也发现修剪对树干生长无影响，如唐庆兰等[30]的研究发现，修枝程度对大花序桉幼林的胸径无显著影响。本研究发现，“以采代剪”和传统修剪处理的藤椒树高和冠幅均显著低于未修剪处理，但枝条数量显著高于未修剪处理，修剪处理间的地径差异不显著，这与以上学者的研究结果相似。在一定程度上修剪越重，原有生长物质的积累就越少，对藤椒树高和冠幅的降低作用就越明显。另外，修剪后有利于藤椒树体对新吸收营养物质的贮藏和分配，促进新枝萌发和生长，使枝条生长更健壮[10-11]。藤椒枝干有皮刺，修剪和采摘难度高，人工采摘易受伤，因此控制其冠幅和树高，除能增加通风透光度，改善椒园微环境外，还有利于降低采摘和修剪难度，提高采摘效率。“以采代剪”可操作性强，简单易行，修剪者容易掌握，而传统修剪需要了解足够的修剪知识以及丰富的实践经验才能根据树形及枝梢生长情况，采取有针对性的修剪方法，技术难度高，矮化效果也没有“以采代剪”处理好。本研究中，“以采代剪”处理后枝条数量最多，显著高于传统修剪和不修剪处理，修剪后的藤椒树体枝条数量多但冠幅小，能将有限的空间和营养资源高效利用。因此，“以采代剪”更有利于控制藤椒树高和冠幅，改善椒园环境，增加结果枝，形成合理的树体结构。

植物干物质90%以上来自叶片的光合作用，即叶片的光合能力是影响植物生长结实的重要因素[31]，修剪改善树冠光照条件，提高光合作用效率，是提高经济产量的重要措施[18,32]。已有的研究结果表明，合理地修剪有利于经济产量增加，如陈政等[19]的研究发现，合理地修剪可以提高日本无刺花椒的单株产量、穗粒数和千粒重等；石开明[10]的研究发现，修剪促进梨树的生殖生长，增加果实产量。相反，修剪强度过大则会降低经济产量，如王刚等[33]的研究发现，修剪后的锥栗产量和品质均高于不修剪的锥栗，但随着修剪强度的增大，果实单粒质量、淀粉、可溶性糖和还原性糖的含量明显提高，重修剪相对于中修剪显著降低了单株产量；宋凯等[12]的研究发现，不同程度的修剪均改善了苹果树冠内部光照条件，提高了果实品质，但相对于不修剪，重剪降低了果实产量。本研究发现，以采代剪和传统修剪两种处理的藤椒坐果率、鲜果产量、干椒皮产量、出皮率均高于不修剪处理，这与王刚等[33]和宋凯等[12]的研究结果有一定差异。“以采代剪”处理属于重度修剪，但该处理鲜椒产量和干椒皮产量均显著高于传统修剪和不修剪处理的藤椒。这与不同植物的生物学特性不同有关，锥栗和苹果的发枝力弱且夏梢不易成为翌年的主要结果枝，重度修剪导致锥栗和苹果树结果枝量减少，营养生长和生殖生长不平衡，对锥栗和苹果的产量造成不利的影响[15,33]，进而导致轻修剪和中修剪更有利于锥栗和苹果产量的提高；相反，藤椒发枝力比锥栗和苹果强且夏梢极易成为翌年的主要结果枝。因此，这应该是藤椒在重度修剪后的翌年仍能保持较高的经济产量的重要原因。另一方面，藤椒品种所在适生区域属亚热带湿润季风气候，每年6—7月采收藤椒果实后，温度和光照能够保证重剪后枝条的萌发和生长，并形成来年的结果枝，这应该也是藤椒“以采代剪”后能保证第二年产量，避免大小年的另一原因。

对于发枝力较弱的经济林木而言，修剪的正向效应一般在短时间内很难表现出来，较强地修剪反而会导致植株经济产量和品质降低，在修剪后第2年或第3年才能最大程度发挥修剪的增产提质功能[12,34-35]。如彭满秀等[36]的研究发现，幼龄柠檬树轻剪处理后的产量和品质最好，综合效益最高，重剪则严重影响第一年的产量。修剪应根据各经济林木的生长特性来探索和实施，以达到优质高产稳产的目的。修剪调整了藤椒树体枝条空间分布，改善了冠层结构，从而也直接或间接地影响了树冠微环境，如温度、湿度和CO2浓度等[37]。邓朝军等[38]的研究发现，密闭后的龙眼树经过矮化回缩修剪后，树冠内部的光照、温度和相对湿度下降，净光合速率、蒸腾速率显著增加，果实品质提高；李美美等[39]的研究发现，修剪有利于绿岭核桃脂肪、总蛋白和可溶性蛋白含量的提高，且重回缩又拉枝处理能显著提高核桃品质；魏树伟等[40]的研究发现，对新高梨树去大枝修剪后，树体光照强度显著提高，单果质量和果实品质提高。本研究中，“以采代剪”和传统修剪处理对藤椒的麻味物质、挥发油、醇抽提物含量及不挥发性乙醚抽提物含量均高于不修剪处理。因此，修剪有利于藤椒品质的提高，这与邓朝军等[38]、李美美等[39]和魏树伟等[40]的研究结果相似。藤椒是阳性树种[41]，光照条件对椒果品质及产量有重要影响，修剪有利于藤椒树冠通风透光，从而提高产量和品质。

本研究中，各修剪处理的产量和品质综合值“以采代剪”>传统修剪>不修剪，各处理间差异显著，“以采代剪”相比于传统修剪，不仅提高了藤椒产量、品质、采摘和修剪效率，而且还降低了管理成本。在先前对杨梅的研究中也得到了相似的结果，如善从锐等[42]的研究发现，大枝疏剪、枝组回缩技术相对于传统修剪增加杨梅枝梢萌发量，降低人工成本、生产成本，提高经济效益。藤椒传统修剪对修剪人员要求高，劳动强度大，成本高，难度大，不利于藤椒规模化和产业化发展，而采用“以采代剪”在降低采收难度的同时提高了采摘效率，增加了效益，且简单易于推广，有利于助推藤椒产业的发展，是较理想的藤椒采收与修剪方式。

4 结论

修剪对藤椒植株生长、产量和品质均具有一定的影响。“以采代剪”处理最有利于藤椒的优质高产，不仅能很好地控制树高和冠幅，还能增加其枝条数量，同时对提高藤椒产量和品质具有显著的促进作用；传统修剪方式对藤椒产量和品质影响次之；不进行修剪，则会显著降低藤椒产量和品质。因此，在生物地理气候适宜区藤椒生产管理实践中，可采用“以采代剪”方式进行果实的采收和树体的修剪，不仅能控制树形树势，还能增加产量和提高品质。