何子顺,卜令龙,张国栋
(山东省聊城市农业科学院,山东 聊城 252000)
在梨树栽培中,早成形、早结果、早丰产一直是科研人员和生产者追求的目标之一。促进梨幼树多发枝、发好枝是实现这一目标的有效途径。探讨梨幼树芽的特性和促进发枝措施,对促进梨幼树早成形、早结果、早丰产具有重要意义。梨树在自然生长状态下,多数品种萌芽力强、成枝力弱,且芽具有晚熟性。这些特点决定了梨幼树有较长的童期。多年来,科研人员和生产者对促进梨幼树发枝进行了多方面研究,主要措施有刻芽、摘心、短截等人工措施,以及药剂调控措施,已取得一定成效。但有关促进梨幼树发枝的系统论述鲜有报道,笔者对促进梨枝条发枝的措施进行综述,以期为梨幼树早见效益提供参考和依据。
植物发枝是植物普遍存在的生长现象,这一现象受基因、激素、自然环境、营养条件等多种因素的影响[1]。植物激素参与这些因素的整合[2]。2008年发现一类新型植物激素——独脚金内酯(参与调控植物地上部发枝)[3],至此,调控植物发枝的植物激素有3 类:生长素、细胞分裂素和独脚金内酯。
梨芽属单芽,依芽的性质分叶芽和花芽,花芽是混合芽。叶芽依着生位置分顶芽、腋芽、潜伏芽。梨叶芽具有异质性和晚熟性,当年生的芽一般不萌发。大多数品种萌芽力强、成枝力弱,梨花芽萌发后能开花坐果和发出新梢。梨树的生长、结果、更新等都离不开芽的生命活动。
枝是形成梨树树体空间骨架的基础,也是梨树生长叶片和开花结果的基础。因枝条着生方位不同其生长强弱存在差异。梨枝条顶端优势强,垂直优势明显。位于枝条顶端的芽成枝力强,中下部芽成枝力弱,造成顶部枝条生长过剩,中下部枝条少,上强下弱较突出。
梨不同品种之间萌芽力和成枝力存在一定差异。罗来水[4]调查了西洋梨、砂梨、白梨的18 个品种,西洋梨的品种萌芽力强,最强的是‘巴梨’,为91%;萌芽力较弱的有‘细花麻壳梨’,为47%;‘博多青’‘长十郎’‘今村秋’‘明月’‘菊水’‘二宫白’‘八云’‘砀山酥’8 个品种的萌芽力依次为80%、80%、78%、78%、78%、75%、70%、67%。薛晓敏[5]对‘黄金’‘大果水晶’‘华山’‘圆黄’4 个品种1年生缓放枝的萌芽力和成枝力进行调查,萌芽力依次为31.18%、57.51%、49.10%、61.52%,各品种间差异显著;成枝力依次为14.72%、20.02%、14.39%、14.44%,‘大果水晶’的成枝力显著强于其他3 个品种,其他3 个品种间差异不显著。‘黄冠’梨萌芽力80.9%、成枝力24.0%[6]。刘金利等[7]调查‘南果梨’‘京白’‘雪青’‘红香酥’‘黄金’‘绿宝石’‘黄冠’和‘蜜梨’8 个品种的萌芽力,依次为82.37%、73.05%、54.14%、53.43%、44.74%、41.73%、40.78%、36.35%。‘南果梨’‘秋白梨’‘鸭梨’的萌芽力依次为40.2%、40.8%、40.9%[8]。‘三季梨’萌芽力为52.7%[9],‘早金酥’梨萌芽力为75.8%[10],‘新梨7 号’萌芽力89%、成枝力19%[11]。
同一品种不同管理,甚至同一株树不同年份的萌芽力和成枝力也出现一定波动。罗来水[4]对梨树在不同管理状况下的萌芽力和成枝力进行调查,调查‘博多青’和‘今村秋’梨大小年情况下的萌芽力和成枝力,大年两个品种的萌芽力和成枝力较弱,小年则较强;树干受吉丁虫危害较重时成枝力显著减弱。
生产上主要采用人工措施和药剂调控促进梨幼树发枝。人工措施主要是刻芽,还有短截和摘心等;药剂调控主要是使用植物生长调节剂。
果树管理谚语:“早春有一招,拿起刻芽刀”。这包含刻芽的重要性和时效性。刻芽是冬季修剪的后续,也称为目伤、刻伤等,是在芽上方0.3~0.5 cm 处用小刀或小钢锯刻伤,深达木质部,伤口长度是刻伤处周长的1/3~1/2。刻芽主要在萌芽期进行,能够阻止枝条中的水和养分向上运输,促进伤口处芽的萌发和发枝,能够加速树冠的形成。生产上幼树整形多采用纺锤形、主干形。
2.1.1 刻芽的功效
刻芽能增强萌芽力和成枝力,提高长枝的比例,降低短枝的比例,增加枝条总生长量,有利于梨幼树的快速成形,还能使花芽数增多。
张建光等[6]在萌芽前对‘黄冠’梨1年生枝上所有的芽进行刻芽,结果表明,成枝力由24.0%提高到44.5%,增加枝条总生长量,提高长枝的比例,降低短枝比例。刘金利等[7]对8 个梨品种幼树1年生枝条进行刻芽研究,结果表明,刻芽显著增强‘京白’‘南果梨’‘蜜梨’‘绿宝石’‘黄冠’的萌芽力,对‘黄金’‘雪青’‘红香酥’的萌芽力影响不显著;刻芽显著增加8 个品种枝条中部的发枝数量和枝条长度。田贻民等[12]在春季芽体膨大时对3年生‘迴溪’梨进行刻芽研究,结果表明,单刻芽、双刻芽和环刻芽都显著增强萌芽力和成枝力,还能增加花芽数量。马青翠[13]的研究指出,刻芽显著提升‘鸭梨’‘新梨7 号’‘红香酥’的长枝比例,降低短枝比例;刻芽还能显著增加‘雪青’‘黄金’梨的花芽数量。赵国明[14]对2年生‘苹果梨’树进行刻芽研究,结果表明,刻芽显著增强成枝力。姜英林等[9]研究得出,对‘三季梨’刻芽,萌芽力由52.7%提高到83.3%。苏艳丽等[15]在萌芽前对杂交选育的6 个梨优系幼树进行刻芽研究,结果表明,刻芽能显著增强这些优系的成枝力。王越男[11]的研究指出,刻芽能显著增强‘新梨7 号’的萌芽力和成枝力,分别提高11.24%、21.40%。
2.1.2 影响刻芽效果的因素
刻芽时期 以促使芽萌发和成枝为目的刻芽时期为芽萌动期,从芽萌动前至萌芽后,刻芽越早萌芽力越强,成枝力越弱;刻芽越晚萌芽力越弱,成枝力越强。柴全喜等[16]对2年生‘黄冠’梨幼树的1年生枝进行刻芽研究,在萌芽前、萌芽期和萌芽后3 个时段刻芽,随刻芽时间的推迟萌芽力减弱,成枝力增强。李智勇[17]对‘翠冠’梨、王越男[11]对‘新梨7 号’进行刻芽研究,得出与柴全喜等[16]相似结果,萌芽前、萌芽期和萌芽后3 个时段的萌芽力依次为100%、90%、80%,成枝力依次为20%、40%、80%。
芽的方位 柴全喜等[16]对2年生‘黄冠’梨幼树的1年生枝进行刻芽研究,结果表明,枝条上部芽、中部芽和下部芽刻芽后萌芽力和成枝力依次减弱,背上芽、侧芽和背下芽刻芽后萌芽力和成枝力依次减弱,强壮枝、中庸枝和弱枝上的芽刻芽后萌芽力相同、成枝力依次减弱;李智勇[17]对2年生‘翠冠’梨幼树的1年生枝刻芽,也得出相似的结果。
刻芽程度 柴全喜等[16]对2年生‘黄冠’梨幼树的1年生枝进行刻芽研究,结果表明,刻伤长度越长、刻伤深度达木质部时萌芽力和成枝力强;李智勇[17]对2年生‘翠冠’梨幼树的1年生枝刻芽,也得出相似的结果。
2.1.3 刻芽对芽体内含物的影响
常敬靖[18]研究表明,在萌芽期对1年生‘新梨7 号’进行刻芽,能提高芽体内可溶性糖、蛋白质以及矿质营养元素N、P、K、Ca、Cu、Fe、Zn 的含量,能提高芽体内IAA 与GA3含量。
摘心是夏季修剪的措施,能暂时解除植物顶端优势,促使侧芽萌发,促生二次枝的生长。有研究显示,6月上旬对长到120 cm 高的1年生‘鸭梨’苗在已木质化的95 cm 高处进行摘心,能够促发枝1.6~1.8 个,促进树干增粗和根系的扩大。摘心处理再加上剪除上端第一和第二片叶,能进一步促使发枝[19]。薛晓敏[5]对‘黄金’‘大果水晶’‘华山’‘圆黄’梨的1年生枝进行短截研究,结果表明,与缓放相比,短截显著增强‘黄金’和‘华山’的成枝力,对萌芽力影响不大;对‘大果水晶’和‘圆黄’梨芽的萌芽力和成枝力影响不大。
能够促进梨发枝的药剂多数属于植物生长调节剂,主要是细胞分裂素类、赤霉素类和生长素类。常用的细胞分裂素类植物生长调节剂有6-苄氨基腺嘌呤(6-BA)、氯吡脲(CPPU),常用的赤霉素类植物生长调节剂有赤霉素(GA3和GA4+7),常用的生长类植物生长调节剂有萘乙酸(NAA)。常见的商品药剂有普洛马林(Promalin,也译为“保美灵”)、发枝素、抽枝宝、点枝灵、PT2011 等。这些商品药剂的共同特点是有效成分之一为6-BA。普洛马林是一种复合生长调节剂(美国华仑生物科学公司产品),有效成分为1.8%6-BA 和1.8%GA4+7,主要应用于改善元帅系苹果果形。国外在植物生长调节剂促进果树发枝方面的研究较早,起步于20世纪60年代;我国起步于20世纪90年代。
2.3.1 药剂效果
能增强新发枝的长度,增强主干的增粗生长,增加发枝数量,打破较早停止生长的顶芽休眠,促进二次生长。
汪克诚等[20]对已停长的‘鸭梨’和‘雪花’梨顶芽涂抹抽枝宝,萌芽力分别达到55.4%和41.3%。陈昭存等[21]在萌芽期用抽枝宝涂抹新定植的‘砀山酥’梨幼树芽,结果表明,新梢比对照长45.1%,主干直径增粗4.12%;对2年生‘砀山酥’梨幼树已停止生长的新梢顶芽涂抹抽枝宝,能使顶芽破眠,促使顶芽萌发并二次生长,其长度超过一次生长量。J.W.Palmer 等[22]研究结果表明,在‘考密斯’梨幼树上喷施GA4+7和6-BA 产生的侧枝数是对照的4 倍,发枝总长是对照的5 倍。王斌等[8]对‘南果梨’‘秋白’和‘鸭梨’的芽做涂抹发枝素研究,结果表明,能增强这3 个品种的萌芽力和成枝力。王兴静[23]用6-BA+GA3、抽枝宝做涂芽研究,对‘红香酥’和‘新梨7号’1年生离体枝条的芽,以及3年生‘雪青’‘鸭梨’‘红香酥’梨枝条的芽,都能显著增强萌芽力和成枝力。
2.3.2 用药时间
使用药剂有效期有多个时段。萌芽期,作用对象是上年的芽;5月中旬至7月上旬,作用对象是停止生长新梢的顶芽;7月下旬至8月上旬,作用对象是当年生的腋芽[8,21,23]。梨枝条于8月下旬停止生长,顶芽封顶,汪克诚等[20]于9月2日对‘鸭梨’和‘雪花’梨的顶芽涂抹抽枝宝,仍能促使顶芽萌发。
2.3.3 不同位置的芽对药剂的反应
同样的涂药处理,不同枝段和不同位置萌芽力和成枝力不同,枝条中上部的芽萌芽力和成枝力强,下部的芽弱,背下芽、侧芽、背上芽的萌芽力和成枝力依次增强。
王兴静[23]用6-BA+GA3、抽枝宝涂抹3年生‘红香酥’梨不同枝段的芽,结果表明,枝条下部的芽萌芽力和成枝力都弱,枝条中部和上部芽的萌芽力为100%,成枝力分别为27%、62%;用6-BA+GA3、抽枝宝涂抹3年生‘红香酥’梨不同方位的芽,结果表明,背下芽、侧芽、背上芽的萌芽力依次为60%、86%、95%,成枝力依次为0%、40%、63%。王斌等[8]指出,新梢中上部叶腋芽较饱满,涂抹发枝素后易萌发抽枝;而基部芽反应较弱,萌发短枝较多。
2.3.4 用法和用量
生产上用于梨的发枝药剂有膏剂和液体剂,常见用药方法有涂抹和喷施。涂抹的用药量为150~200 个芽/g。
王兴静[23]用6-BA + GA3涂抹腋芽促进发枝时,以300 mg/L 6-BA+ 700 mg/L GA3的效果表现好,萌芽力和成枝力均强。J.W.Palmer 等[22]研究GA4+7和6-BA 促进梨发枝时,采用喷施方法,适宜的浓度分别为400、1 000 mg/L。徐金涛研究指出,6-BA 在促进‘富士’苹果幼苗发枝时,采用膏剂涂抹的方法,较适宜的浓度为400 mg/L[24]。有研究认为,普洛马林用作促使苹果树发枝效果好,采用喷施方法,适宜的浓度为1000 mg/L[25,26]。
2.3.5 药剂对内源激素的影响
外用植物生长调节剂类促进发枝的药剂能改变芽原有内源激素的平衡。闫帅等[27]用发枝素涂抹2年生‘早酥’梨树的1年生芽,结果表明,可以提高侧芽生长素(IAA)、赤霉素(GA)、玉米素核苷(ZR)激素的含量,抑制脱落酸(ABA)激素的增长。
从20世纪70年代起,我国学者对于促进梨幼树发枝的措施进行探究,人工促进梨树枝的措施主要对刻芽进行研究和推广,化学药剂应用措施主要是用植物生长调节剂类药剂进行涂抹芽。在实际生产中,果农对刻芽进行了一些创新,但无论从刻芽的频度上(逢芽刻、间隔一个或几个芽刻),还是从刻芽的广度上(只刻一道伤法、两道伤法和环割法),都存在耗费人力的问题,且刻伤造成枝条失水加重,给病菌侵入创造条件。无论是刻芽还是药剂涂抹芽,劳动力投入较高,不适应劳动力短缺、劳动力成本不断上涨的生产形势,与现代农业的发展不相适应。以喷施植物生长调节剂来促进梨发枝,是促进梨发枝研究的趋势。喷施普洛马林对苹果树的发枝已有一定程度的应用,在梨树上是否也有同苹果类似的效应,需要从多方面进行研究,主要包括促进发枝的效果、适宜的浓度、用药时间、影响效果的因素、不同品种的差异、不良反应等。同时加大对促进梨发枝的研究力度,以取得理论和技术的突破与创新,不断满足我国梨在栽培模式变革方面的需求,为我国梨产业健康、可持续的发展提供坚强后盾。