南方高温多雨地区适宜机械作业梨树形的比较研究

郑鹏华，俞 波，沈卫新，周利利，滕元文

(1 浙江省长兴县农业农村局，浙江长兴，313100；2 浙江省湖州市农业科学研究院，浙江湖州，313000；3 浙江省长兴县农业技术推广服务总站，浙江长兴，313100；4 浙江大学农业与生物技术学院，杭州，310058)

梨是蔷薇科Rosaceae梨属Pyrus落叶果树，在我国栽培历史悠久、种质资源丰富，种植范围较广，除海南省外，全国各地均有栽培，主要分为北方白梨产区和南方砂梨产区[1]。近年来，随着生产成本特别是劳动力成本在梨生产过程中的急剧上升，栽培梨的相对效益下降，严重影响了我国梨产业的可持续发展，因此，开发省力化适宜机械作业的栽培模式势在必行[2]。对于果树来说，栽培模式主要取决于树形的选择和培养。在我国南方，梨的树形主要以传统的开心形树形和由开心形树形改造的棚架为主，这些树形投产晚、整形修剪复杂、不利于进行机械操作，劳动力投入多。在欧洲，由于找到了与西洋梨具有良好亲和力的榅桲作为梨的矮化砧[3]，95%以上的梨园采用了细长纺锤形和其他篱壁式等整形方式，实行矮化密植，一些梨园已经实现了从疏花、采果、施肥、修剪等的机械或者机械辅助作业。在西洋梨栽培区的美洲和南非等地也开始推行这种栽培模式。在我国北方，从河北省开始的圆柱形整形栽培技术在没有改变惯用的梨属野生种(如杜梨)做砧木的情况下，实现了宽行窄株的乔砧密植栽培，取得了很好的经济效益，目前在北方各梨主产区大面积推广[4-5]。但在南方，由于高温多雨，梨树生长量大，北方适宜的树形不一定在南方能取得好的效果。因此，在乔砧条件下，开发适应南方生态条件、适宜机械化作业的树形是关系到南方地区梨产业可持续发展的关键。本研究通过高畦栽植，宽行窄株建园，构建顺行“Y”字双主干形和细纺锤形树形，通过比较其用工成本、生长量、产量和品质等，选择适宜南方生态条件的树形，以期为南方平原地区梨园的机械化作业打下一定的基础，形成简约、省工、高效的栽培模式。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验在浙江省湖州市农业科学研究院试验示范基地进行。该基地地处浙江省北部(E 120.19°，N 30.81°)，海拔3 m。试验基地土壤类型为黏壤土，pH值为7.12，土质中等肥沃，排灌水条件良好，全园生草(三叶草)。定植前整地建畦，畦高30 cm、宽2 m，相邻畦间距2 m，便于后期机械进出。于2017年1月在高畦中央定植“翠玉”和“翠冠”梨，构建顺行“Y”字双主干形(以下简称“Y”字形)和细纺锤形树形，株行距分别为1.5 m×4 m和 1 m×4 m，南北行向，管理水平良好。

1.2 树形构建

1.2.1 基础设施

在梨园定植行内每隔10 m设置一个支柱，支柱地上部分高3.5 m左右，分别在支柱的0.5、1.0、1.5、2.0、2.5 m处各架设一道铁丝。0.5 m处设置的铁丝主要用于滴灌带的固定，其他位置的铁丝用于植株的固定。

1.2.2 树形培养

“翠玉”和“翠冠”梨嫁接苗要求品种优良纯正、无病虫害、芽眼饱满、根系发达、生长健壮、通过检疫，高度1.5 m左右，嫁接口上5 cm处的主干直径1 cm左右，整形带内饱满壮芽至少5个。

“Y”字形树形包含2个主枝，结果枝组直接分布在两主枝上，整个树形呈“Y”字形(因为两主枝夹角小，几乎直立生长，形似主干，故称为“Y”字双主干树形)。定植后在主干上距离地面50 cm处以下选取2个顺行向且方向相反的饱满芽处定干。选留的两主枝斜向上生长超过1 m铁丝时进行绑缚，绑缚的位置约距主干37.5 cm，两主枝分叉处夹角30°～45°。之后两主枝直立向上生长，为保证梨园内梨树两主枝能够整齐直立向上生长，在两主枝旁(距主干约37.5 cm)竖立竹竿引缚两主枝。定植后第2年两主枝分叉处以下的芽抹除，以上的芽刻芽。待主枝上长出的新梢半木质化后，拉枝成70°～90°，形成腋花芽结果后，培养成单轴延伸的结果枝组，每主枝10～12个，长度控制在1.2 m以内。结果枝组下部光秃或基部直径达到2.5 cm时从基部截除进行枝组更新。保留两主枝上形成的短果枝。单轴延伸结果枝组的培养以缓放、拉枝为主。

细纺锤形树形约在1 m处定干，选留1个最强壮的新梢向上生长延伸成为中心干。50 cm以下的芽抹除，50 cm 以上的芽刻芽，以促进芽的萌发保证足够的长枝。待新梢半木质化后，拉枝促进形成腋花芽。结果后，培养成单轴延伸结果枝组，选留15～18个。单轴延伸结果枝组在主干上呈螺旋状均匀分布，与主干夹角至少70°，同侧相邻2个结果枝组间距 20 cm左右。为保证主干能够笔直向上，将梨苗绑缚在铁丝上。其余处理方法同“Y”字形。

1.2.3 土肥水管理

以三叶草全园生草。建园前施入 4 000 kg/667 m2的腐熟农家肥以改良土壤。定植后，秋施基肥，采用条施法，施入2 000～2 500 kg/667 m2的腐熟农家肥。树体成形前追肥根据树势而定，以速效氮肥为主，施入5～10 kg/667 m2。结果后在果实膨大期增施高钾肥。果园遇连续持续高温干旱天气时及时灌水，灌溉方式为滴灌。

1.2.4 病虫害防治

浙北地区梨树的主要病害有梨锈病、黑斑病和炭疽病等；害虫主要有蚜虫、梨茎蜂、梨瘿蚊、梨小食心虫等。坚持“预防为主、综合防治”的原则。休眠期，全园进行石硫合剂喷施和树干涂白；其他时期根据病虫害发生的种类，选择10%苯醚甲环唑、20%三唑酮、50%氟啶虫胺腈、22.4%螺虫乙酯等药剂防治，不同种类药剂交替使用。同时采用迷向技术和粘虫板等手段进行生物物理防治。

1.3 试验内容及方法

定植后，调查不同树形、不同梨品种的树相指标并统计劳动力投入。测定不同树形、不同梨品种的果实品质和产量。选取树势一致的10株树作为一个小区，每个小区重复3次。每年梨树停止生长后，测定株高和干径(嫁接口以上5 cm处)，统计枝条数，并计算长枝(大于30.1 cm )、中枝(15.1～30.0 cm)和短枝(小于 15.0 cm)所占的比例。果实采收期，选取树冠外围上、中、下部果实为样本，每个小区随机选取10个果带回实验室，称取质量，测定可溶性固形物含量。以每个小区的10株树测产。

2 结果与分析

2.1 树形构建过程中的劳动力投入

不同果园劳动力投入因人工工作效率不同差异较大，本试验是基于试验基地内工人的工作效率统计的。由表1可知，“Y”字形和细纺锤形树形构建过程中每667 m2用工量分别为2017年的4.0 d和3.5 d，2018年的7.5 d和15.0 d，2019年的8.5 d和12.0 d。定植第2年开始，“Y”字形树形劳动力投入更少。表1中列出的枝条绑缚、刻芽和拉枝是两种树形构建的要点，需要投入较多的劳动力。2017—2019年，“Y”字形树形和细纺锤形树形上述3项劳动力投入之和分别占树形构建每667 m2用工量的87.5%、93.3%、82.4%和85.7%、83.3%、83.3%。2017年(定植当年)，“Y”字形枝条绑缚每667 m2用工3.5 d，细纺锤形拉枝需要3.0 d。2018年(定植第2年)，细纺锤形树形每667 m2用工增加了11.5 d，增幅明显高于“Y”字形的3.5 d。“Y”字形和细纺锤形的刻芽处理每667 m2用工分别为1.5 d和3.0 d，“Y”字形树形用工更少。拉枝是2种树形构建中劳动力投入最大的作业，占到树形构建用工量的66.7%和56.7%。2019年(定植第3年)，“Y”字形和细纺锤形的枝条配备完成，无需进行刻芽处理。为保证树形标准，大量工作集中在拉枝上，2种树形每667 m2用工量分别为7.0 d和10.0 d。通过3年劳动力投入统计发现，在前期树形标准化操作完成后，冬季修剪量非常少，树体成形后表现将更加明显，这也是显著区别于开心形等传统树形的一个特点。表1中未列出的劳动力投入是任何精细化管理的生草梨园均需要投入的，主要集中在施肥打药、疏果套袋、园内锄草等，这些投入可以在本试验建立的适于机械作业的梨园内通过使用果园机械(喷雾机、自走式果园操作平台、割草机等)来降低人工投入，提高工作效率。

表1 梨园不同树形构建所需劳动力投入

2.2 两种树形的树相指标

试验结果看出，2017年(定植当年)，“翠玉”梨“Y”字形株高1.89 m，细纺锤形株高2.02 m；“翠冠”梨“Y”字形株高1.84 m，细纺锤形株高2.16 m。2个品种的“Y”字形株高均显著低于细纺锤形，是由于定干高度不同导致，“Y”字形50 cm处定干，细纺锤形1 m处定干。同一“Y”字形树形，“翠玉”梨和“翠冠”梨株高没有显著性差异。同一细纺锤形树形，“翠冠”梨株高显著高于“翠玉”梨。2018年(定植第2年)，不同树形、不同品种间的株高均没有显著性差异。2017—2018年，“翠玉”梨“Y”字形株高年增长51.6%，细纺锤形增长45.0%；“翠冠”梨“Y”字形株高年增长57.1%，细纺锤形增长41.2%，说明“Y”字形树形在此干高下树冠成形快于细纺锤形。2019年(定植第3年)，不同品种不同树形株高均达到培养目标(3.5～4.0 m)，实际数值未测量，但目测发现细纺锤形高于“Y”字形，主要是梨树单主干的顶端优势造成的。

2017年(定植当年)，“翠玉”梨“Y”字形干径显著大于细纺锤形，而“翠冠”梨“Y”字形干径显著低于细纺锤形。2个品种的“Y”字形干径没有显著性差异，但“翠冠”梨细纺锤形干径显著高于“翠玉”。2018年(定植第2年)，不同树形的“翠冠”梨干径间没有显著性差异，但“翠玉”梨“Y”字形干径显著高于细纺锤形。2019年(定植第3年)，树体成形后，“翠玉”梨和“翠冠”梨不同树形间干径无显著性差异，但“翠冠”梨干径在不同树形间均显著性高于“翠玉”梨，说明“翠冠”梨的生长势强于“翠玉”梨。2017—2018年、2018—2019年，“翠玉”梨“Y”字形干径年增长68.7%、21.5%；细纺锤形增长72.2%、26.4%；“翠冠”梨“Y”字形干径年增长78.0%、28.6%，细纺锤形增长66.8%、32.1%。由此可见，不同树形干径的生长量均主要集中在定植第2年。

定植后，枝条组成随树形构建而变化。不同品种不同树形均表现长枝和中枝占比下降，短枝占比上升。定植前两年，以长枝为主，树体成形后以短枝为主。2019年(定植第3年)，树体成形后，“翠玉”梨“Y”字形以短枝为主，占比62.2%，显著高于细纺锤形的41.7%。“翠冠”梨“Y”字形以短枝为主，占比61.6%，高于细纺锤形，但无显著性差异。“Y”字形不同品种间长枝和短枝占比无差异，“翠玉”梨中枝显著高于“翠冠”梨。“翠玉”梨细纺锤形的中、长枝占比高于“翠冠”梨，短枝显著低于“翠冠”梨。树体成形后，“Y”字形树体单株枝量大于细纺锤形，在结果枝中以短果枝为主，长果枝次之，中果枝最少(见表2)。

表2 梨不同品种不同树形树相指标调查

2.3 果实品质及产量

试验结果看出，不同品种不同树形间单果质量没有显著性差异。“翠玉”梨的可溶性固形物含量10.3%～11.2%，显著低于“翠冠”梨的11.8%～12.1%，同一品种不同树形间差异几乎不显著。“翠玉”梨和“翠冠”梨的“Y”字形2019—2020年的产量分别为1 435.5～1 490.4 kg/667 m2和1 439.1～1 505.3 kg/667 m2，均高于细纺锤形，但无显著性差异(见表3)。

表3 梨不同品种不同树形果实品质及产量

3 结论与讨论

农业生产环节减少劳动力使用及技术的轻简化是果树产业技术研发的方向，开发和品种生物学特性相适应且与农艺相配套的机械作业是轻简化技术的关键。我国南方地区传统梨树栽培方式不利于机械操作，制约了梨产业的可持续发展。本试验开发的高畦栽植的畦间地面兼具排水和机械作业道的功能，克服了南方多雨地区排水沟妨碍机械进入的缺点。全园生草可有效避免土壤湿黏影响果园机械使用的弊端，更适合大型机械进出。同时，采用宽行窄株建园，使用自走式作业升降平台、电动修枝剪、喷雾机、割草机等果园机械，配套轻简化栽培技术，显著提高了工作效率。

选择合适的树形密植栽培，进行轻简化、省力化操作是提高劳动效率、降低劳动成本投入的有效方式。矮化密植对砧木有要求，而品种、砧木及砧穗组合对生态环境的适应性和树形选择十分重要[6]。针对梨树没有合适的矮化砧木以及南方梨树年生长量大的问题，研究适宜乔砧密植梨的树形，对提高南方地区梨树的早期产量、改善果实品质、实现机械化作业，提高劳动效率具有重要意义。本研究结果表明，“翠玉”和“翠冠”梨均可选用“Y”字形和细纺锤形树形密植栽培，3年即可成形，株高达到3.5 m以上，干径42.22～49.75 mm，以短枝结果为主，产量可达1 300 kg/667 m2以上。与浙北地区传统开心形树形相比，结果提早2～3年，初果期产量提高30%以上。

树形的高效光拦截率对果实品质和产量至关重要，国外学者也把研究目光转向高光拦截率的树形[7-9]。本研究所开发的两种树形行间空隙大，冠幅小，可充分利用光照，不易造成郁闭，从而提高产量和品质。同时，因减少了树体的骨干枝级次，结果枝直接分布在主干上，成形后在主干上只按照一定间隔简单培养和更新结果枝，整形修剪简单，易于掌握，实现了真正意义上的轻简化修剪。综上所述，这两种树形具有冬季修剪量小、受光率高、土地利用率高、产量高、管理技术简化、便于机械作业等优点，均可作为南方高温多雨地区密植梨园的树形选择。Kappel等[7]的研究表明，Y-trellis(“Y”形篱壁)树形表现优良，树体成形快，早期产量高。本试验中“Y”字形的两主枝增加了结果枝组数，削弱了细纺锤形树形单主干的顶端优势，降低了密植栽培对砧木矮化性能的需求，无需“控头”，进一步达到省工增产的效果。两种树形相比，“Y”字形产量更高、劳动力投入更少，为最佳选择。