两种树形对梨果实品质影响的初步研究

彭 麟，周超华，倪隽蓓，白松龄，滕元文

(1 浙江大学农业与生物技术学院，杭州，310058；2 江西省农业科学院土壤肥料与资源环境研究所，南昌，330200)

梨是中国主栽果树之一，是继苹果、柑桔之后的第三大果树。根据联合国粮农组织(FAO)的统计，2019年中国梨栽培面积约95万 hm2，总产量约1 700万t，分别占世界梨栽培面积和产量的67.49%和71.07%，是世界梨第一生产大国。但近年来，随着梨生产成本特别是劳动力成本的上升，中国梨产业的效益急剧下降。为解决此问题，我国梨的栽培模式开始由传统的费工费时的栽培模式向省力化和机械化的栽培模式转变。与此同时，生产者也由主要追求产量向提升梨果实品质方向转变。而树形和整形方式对栽培模式起到决定性作用，同时也影响梨果品质。

良好的树形能有效调整枝干之间的空间配置，调节营养生长与生殖生长的关系，利于果树丰产稳产，延长结果年限，同时通过改变树冠内膛光照和通风条件，从而对果实品质产生影响[1]。国外很早就开展了不同树形对梨产量和果实品质的影响。如Kappel 和Brownlee[2]比较了细长纺锤形、直立干形(树形似圣诞树)、倾斜篱壁、“Y”字形等4种树形对康弗伦斯梨幼树的影响，发现“Y”字形的树光截获率最高，产量最高，但果实最小。Asin等[3]和Iglesias等[4]的研究结果表明，3种Tatura树形的康弗伦斯梨产量高于2种主干形的，但在果实大小和品质上无显著性差异。近年来国内学者也开始研究梨树不同树形的效应。徐金涛等[5]在黄冠梨上的研究发现，与倒伞形、“Y”字形和圆柱形相比，纺锤形具有成形快、开花量多、光能利用率高、产量高的特点。丁想等[6]在库尔勒香梨上的研究结果也表明，纺锤形树形的品质较好。但赵明新等[7]在早酥梨上的研究表明，圆柱形的果实可溶性固形物和产量高于细长纺锤形和自由纺锤形。薛华柏等[8]比较了“Y”字形整形方式中龙干式和二主枝两种枝条配置方式下中梨1号梨品种幼树的各方面表现，发现龙干式整枝后果心稍大，此外果实在果形指数、果肉硬度和可溶性固形物含量等品质指标上差异不显著。

近年来，在南方新建的梨园中已经开始大量采用平棚架形和自由纺锤形这些新的整形方式。翠冠是我国南方地区的主栽梨品种，树势旺，树形开张，萌芽率高，成枝力强，短果枝结果为主，连续结果能力强，丰产性好[9]。近年来，由于外观漂亮，成熟期较翠冠早，翠玉在我国南方梨产区有较大面积的推广。翠玉梨树势中庸，树形开张，萌芽力强，成枝力中等，腋花芽极易形成，丰产性好[10]。但迄今为止，有关这两种树形对翠冠和翠玉梨果实品质影响的比较研究较少。因此，本研究连续3年对平棚架形和自由纺锤形栽培条件下的果实品质指标进行测定，旨在为翠冠和翠玉梨优质栽培中的树形选择提供依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料和试验处理

试验于2018—2020年在江西省高安市相城镇的江西省农业科学院试验基地进行。试验地属中亚热带湿润季风气候。年降水量1 567 mm，4—6月为雨季，降雨量占全年75%以上。年平均气温17.8 ℃，7—8月温度最高，极端高温40.4 ℃，1月气温最低，极端低温-11.2 ℃。年均日照时数1 667 h，无霜期276 d。

试验品种为翠冠和翠玉，砧木为豆梨。采用平棚架整形和自由纺锤形两种整形方式，株行距分别为3 m×4 m和2 m×4 m。平棚架整形区于2014年定植，自由纺锤形区于2015年定植。平棚架树高1.8 m，主干高1.2～1.3 m，每株单轴延伸的枝条数30枝左右。自由纺锤形树高3.0 m左右，主干高0.5 m，每株单轴延伸的枝条数40枝左右。两种树形的管理相同，按照当地常规管理技术规范的建议留果，并对每667 m2产量和生产成本进行记录。

共设定翠冠平棚架、翠玉平棚架、翠冠自由纺锤形和翠玉自由纺锤形4个处理，每个处理为相邻的3株树，共3个重复，随机区组设计。果实成熟后每个重复随机采集树冠外围果实15个，每个处理共计45个果实，运到实验室后进行品质指标测定。

1.2 测定项目与方法

1.2.1 果实大小测定 用分析天平称量单果质量，精确到0.001 g。用K14L28232数显游标卡尺测量果实横纵径，精确到0.1 cm。果形指数为果实纵径与横径的比值。可溶性固形物用ATAGO公司的折光仪(型号PAL-1)测定。

1.2.2 果实色泽的测定 完成果实大小测定后，对每个果实赤道部位4个方位点，使用CR-400型色差计(日本KONICA MINOLTA公司)测定果皮的L、a、b值。L值表示色彩亮度，L值越大，果皮亮度越高；a值是红绿色差指标，正值为红色，负值为绿色，绝对值越大表示颜色越深；b值是黄蓝色差指标，正值为黄色，负值为蓝色，绝对值越大同样表示颜色越深。

1.2.3 果实硬度的测定 将每个果实削皮后，使用质构仪测定果实硬度(英国Stable Micro Systems公司，型号TA.XT.plus)，使用直径5 mm的圆柱探针(型号P/5)设定参数为：穿刺前速度20 mm/s，穿刺速度1 mm/s，提起速度20 mm/s，穿刺距离5 mm。

1.2.4 果实可溶性固形物的测定 将果实沿赤道线切开，从向阳面和背阴面分别取果肉各6 g为一组，用压蒜器挤出各组果汁，并用ATAGO公司的折光仪(型号PAL-1)测定可溶性固形物。

1.2.5 果肉糖酸含量的测定 果实削皮后对每个果实赤道部位4个方位点切取果肉各3 g，充分混合后切碎，加液氮充分研磨。称取1 g果肉用80%乙醇在45 ℃水浴中提取25 min，反复提取3次后将提取液混合，定容至8 mL，取1 mL混合提取液蒸干后用水重新溶解后，采用液相色谱仪测定糖和有机酸含量。

液相色谱仪为Agilent 1260系统。可溶性糖的测定：色谱柱为氨基柱(Agilent Zorbax NH2：4.6×250 mm，5 μm)，外加保护柱。色谱条件：柱温35 ℃，参比池温度35 ℃，流动相为脱气后的70∶30的乙腈—水体系，流速1.0 mL/min;采用Agilent 1260示差折光检测器。每次进样10 μL，根据样品峰面积各类糖的标准曲线计算其含量。果糖、葡萄糖、山梨醇和蔗糖标样均购自源叶公司，均为色谱纯。

有机酸的测定：色谱柱为Agilent Zorbax Eclipse XBD-C18柱(4.6×250 mm，5 μm)。色谱条件：柱温30 ℃，流动相为0.02 mol/L磷酸氢二钠缓冲液(用正磷酸调pH值至2.6)，流速0.5 mL/min；检测器类型为Agilent 1260 VWD，波长210 nm，进样量10 μL。根据样品峰面积和有机酸的标准曲线计算其含量。苹果酸、柠檬酸标样均购自源叶公司，均为色谱纯。

1.3 数据处理

利用Excel 2010进行试验数据整理和图表制作，利用SPSS软件采用独立样本t检验对数据进行统计和显著性分析。

2 结果与分析

2.1 对果实质量、大小、形状及硬度的影响

2018年，两种树形对翠冠和翠玉果实的质量没有影响。2019年，两种树形的翠冠梨果实质量没有差异；平棚架形翠玉的果实单果质量为317.97 g，极显著高于自由纺锤形果实的232.08 g；2020年，平棚架形翠冠的果实单果质量为401.25 g，极显著高于自由纺锤形果实的242.94 g；两种树形的翠玉梨果实质量没有差异(见表1)。平棚架形栽培平均单株产量及667 m2产量均低于自由纺锤形，在2020年的统计结果中，平棚架形栽培的翠冠每667 m2产量为2 100 kg，翠玉为2 200 kg，两品种平棚架形每667 m2产量均较自由纺锤形低200 kg。在2018年和2019年，两种树形对翠冠果实的横径和纵径都没有影响，2020年平棚架形翠冠果实横径、纵径极显著高于自由纺锤形的果实。平棚架形在2019年显著提高了翠玉梨果实的横径、纵径。此外，两种树形对两个品种果实的果形指数、硬度均没有显著影响 (见表2、表3)。

表1 树形对翠冠和翠玉梨果实单果质量的影响

表2 树形对翠冠和翠玉梨果实横径、纵径和果形指数的影响

表3 树形对翠冠和翠玉梨果实硬度的影响

2.2 对果实可溶性固形物、糖酸含量的影响

2018年平棚架形翠冠梨果实的可溶性固形物高于自由纺锤形，2019年和2020年没有显著差别。树形对翠玉梨果实可溶性固形物没有显著影响。平棚架栽培的两个品种的总糖高于或接近自由纺锤形，2018年平棚架翠玉果实的总糖显著高于自由纺锤形(见表4)。不同整形方式对两个品种的果实糖组分没有显著影响(见表5)。

表4 树形对翠冠和翠玉梨果实可溶性固形物、总糖含量的影响

表5 树形对翠冠和翠玉梨果实糖组分的影响 mg·g-1

就有机酸含量而言，2018—2019年的数据表明，整形方式对翠冠和翠玉梨果实的有机酸组分及含量没有显著影响(见表6)。

表6 树形对翠冠和翠玉梨果实有机酸组分及含量的影响 mg·g-1

2.3 对果实色泽的影响

从色泽数据来看，连续3年，两种树形对翠玉梨果实的亮度、颜色均没有显著影响(见表7)。而树形对翠冠梨果皮色泽有一定的影响。在2018年和2020年，自由纺锤形的翠冠梨果皮L值明显高于平棚架形，但在2019年两种整形方式之间没有显著差异。2018—2019年两种树形的a值差异不显著，而2020年自由纺锤形翠冠梨果实a值显著高于平棚架形，这也反映了翠冠梨果实外观特别容易受外界环境影响的特质。总体来说，平棚架栽培的翠冠梨果实的a值高于自由纺锤形，说明平棚架栽培的梨果实的锈斑程度高于自由纺锤形，从而使翠冠梨果皮褐色加深。而翠玉梨的a值为负值，与其果皮颜色为漂亮绿色相符合。

表7 树形对翠冠和翠玉梨果皮L、a、b值的影响

2.4 两种树形生产成本比较

平棚架形建园成本主要用于网架搭建，费用为4 500元/667 m2，而自由纺锤形仅需1 000元/667 m2(见表8)。由于自由纺锤形的栽植密度高于平棚架，所以在整地、肥料、苗木、人工成本等建园费用上也较高。平棚架形建园成本总计为6 080元/667 m2，远高于自由纺锤形的3 315元/667 m2。在完成整形进入盛果期后，两种树形所需的管理成本接近(见表8)，主要差异在于自由纺锤形所需肥料费用高于平棚架形。

表8 两种树形建园和盛果期管理成本 元/667 m2

3 讨论与结论

梨生产中，为了保证合理的负载量和相对稳定的品质，必须进行整形修剪。梨树的树形可以大体分为主干形和开心形。梨树棚架形属于开心形的一种，起源于日本，最开始的作用是抵御台风[11]。实践发现，棚架形栽培还有改善树体通风透光条件的作用[12]。近年来，国内在诸多梨品种如丰水[13]、黄金梨[14]、库尔勒香梨[15]等上实行梨平棚架栽培，与此同时借鉴平棚架形的整形方式，开发了多种棚架树形和对应的整形方式，如水平台阶式整形[16]、“人”字篱壁形[17]、联合“V”形棚架[18]。自由纺锤形属于主干形的一种，由于其兼具成形快、能快速形成产量和结构简单便于修剪[19]的特点，在梨生产中广泛使用[20-22]。

本研究选用了南方梨生产中的两个代表性品种翠冠和翠玉，连续3年调查了自由纺锤形和平棚架形对果实品质的影响。本研究结果表明，采用两种树形的梨果实的大小和品质总体上没有显著差异，但单个年份的平棚架梨的果实大小和可溶性固形物含量高于自由纺锤形，因品种而不同，没有一致的规律，需要做进一步的追踪调查。和平棚架相比，自由纺锤形梨树的负载量高可能是导致较小果实和较低可溶性固形物含量的原因之一。Jiang等[15]在对库尔勒香梨的研究中发现，在疏散分层形、开心形、水平棚架形3种树形中，水平棚架形具有较强的光能捕获能力和光合生产能力，并且对光环境的适应能力也最强。伍涛等[23]在丰水梨上的研究结果表明，棚架形梨果实单果质量和品质优于自由纺锤形。李先明等[24]发现，开心形湘南梨果实品质显著优于小冠疏层形。江振斌等[25]的结果表明，水平棚架形和自然开心形的库尔勒香梨果实内在品质优于疏散分层形。但孙佳丽等[26]的研究得出了相反的结论：疏散分层形的库尔勒香梨果实品质优于开心形。在莱阳茌梨[27]、玉露香梨[28]上的研究同样表明，开心形或平棚架栽培的梨果实品质优于疏散分层形。因此，不同品种、甚至同一品种因栽培条件和环境不同，所得出的结论也不一致。

本试验比较了平棚架形和自由纺锤形两种树形对两个南方主栽品种翠冠和翠玉品质的影响。总体来说，两种树形的果实大小和品质没有显著性差异，但部分年份平棚架果实的大小和品质优于自由纺锤形。进入盛果期后，自由纺锤形的产量更高。因此，实际生产中应综合考虑，结合栽培目的等选择树形。以观光采摘为目的的梨园或建园经费充足的条件下可选择方便采收、具有更好观赏价值的平棚架形。以商业化规模生产、方便机械操作为目的或建园经费少、难以承担大面积网架搭建的梨园可以采用自由纺锤形树形。