周江涛,李 壮,赵德英,康国栋,程存刚
(中国农业科学院果树研究所,农业农村部园艺作物种质资源利用重点实验室,辽宁省落叶果树矿质营养与肥料高效利用重点实验室,辽宁兴城 125100)
伊犁州种植苹果有着悠久的历史,有“苹果之乡”的美誉,是新疆苹果的主产区之一。伊犁气候适宜苹果的生长,果实品质优良[1]。2017 年伊犁苹果种植面积约1.67 万hm2,是当地农民增收的主要来源[2]。近些年来,伊犁地区苹果栽培面积和产量逐年增加,但优质果的比例降低,病害加重[3]。因此,伊犁苹果生产面临转型升级的问题。
随着我国苹果产业的发展,矮砧密植栽培已经成为苹果发展的主要方向[4],伊犁苹果正由乔砧栽植向矮砧集约模式转变[5]。栽植时期影响苹果幼树的成活率,以及后期的生长和果实品质[6]。我国苹果栽培面积大,产区气候环境多样,栽植时期存在较大的差异。因此,应该结合当地气候环境条件选择合适的时期栽植苹果。伊犁地区春季气温回升快,植株蒸腾量大,持续高温不利于新栽植果树苗木的成活和生长,影响大面积建园的效率。为找出伊犁地区春季适宜的苹果栽植时期,以便指导伊犁春季苹果栽植,我们于2021 年研究了栽植时期对伊犁秦脆苹果生长的影响,旨在为伊犁苹果春季栽植提供理论依据。
试验于2021 年在新疆维吾尔自治区伊犁哈萨克自治州可克达拉市(东经80°37′,北纬44°7′)进行。当地年平均气温10.4 ℃,平均年降水量417.6 mm,无霜期150~180 d。果园为壤土。供试材料为1 年生秦脆/M26,选取长势一致且没有病虫害的植株贮藏在冷库中,按照种植计划分批栽植。
根据园区栽植计划,栽植时期分5 个,4 月15日、4 月22 日、4 月27 日、5 月1 日、5 月6 日。行株距4 m×1 m。栽植前,沿行每隔1 m 挖40 cm×40 cm 栽植穴。栽植深度为嫁接口露出地面10 cm。栽植后每株苹果树浇15 L 水,1 周后再浇15 L,然后用土将树盘覆盖。果园正常管理,定期防治病虫害。成活后每个栽植时期随机选择10 株树,做好标记,定期调查。
(1)幼树生长动态。分别在6 月20 日、7 月6日、7 月22 日、8 月7 日、8 月23 日、9 月10 日和11 月1 日测定各个栽植时期苹果植株主干直径(距嫁接口向上30 cm 处)、中心干延长头长度和所有当年萌发新梢长度。
(2)树相指标。落叶后,测量幼树高度、中心干延长头长度、主干直径、主枝数量、当年生所有萌发出的新梢数量和长度、主干不同位置主枝数量,以及春梢和秋梢长度。
(3)幼树成活率。秋季落叶前,调查园区内各个栽植时期所有植株成活情况,计算成活率。
(4)物候期。每周周一和周四到各个园区观察植株生长状况,新栽幼树物候期分为春梢停长期、秋梢生长期、秋梢停长期和落叶期。
植株生长量指幼树上所有新梢的长度之和。
试验数据采用Statgraphics Plus(STN,St.Louis,MO,USA)软件进行统计分析。
由表1 可以看出,栽植时期影响苹果幼树的成活率。4 月15 日、4 月22 日、4 月27 日栽植的苹果树成活率均为97%,5 月1 日栽植的成活率为96%,5 月6 日栽植的成活率仅为92%。
表1 各时期栽植的苹果树成活率和树相
栽植时期对苹果幼树植株高度、中心干延长头长度、主干直径、主枝数量和植株生长量影响较大。4 月15 日栽植的苹果树高度、中心干延长头长度、主干直径、主枝数量和植株生长量均大于其他栽植时期的。随着栽植时期的延后,树高和中心干延长头长度呈现逐渐变小的趋势,4 月15 日栽植的树高和中心干延长头长度分别比5 月6 日栽植的高8.0%和41.2%。4 月22 日、4 月27 日和5 月1 日栽植的植株主干直径差异不显著,但显著高于5 月6 日栽植的。4 月15 日栽植的苹果植株主枝数量最多,显著高于其他时期栽植的,其次为4 月22 日栽植的,4 月27 日、5 月1 日和5 月6 日栽植的苹果植株主枝数量差异不显著。各栽植时期植株生长量差异显著,从大到小依次为4 月15 日>4 月22 日>5 月6日>5 月1 日>4 月27 日(表1)。
由表2 可以看出,不同时期栽植的苹果植株1年生枝条数量、长枝数量和中枝数量差异显著,而短枝数量差异不显著。4 月15 日和5 月6 日栽植的苹果1 年生枝条数量最多,分别达19.0 个和19.2个,4 月22 日栽植的苹果植株1 年生枝条数为17.0个,4 月27 日栽植的苹果植株1 年生枝条数量最少。4 月15 日和4 月22 日栽植的植株长枝数量最多,4月27 日栽植的植株长枝数量最少。5 月6 日栽植的植株中枝数量最多,是4 月22 日的3.2 倍。4 月15日、4 月27 日和5 月1 日栽植的植株中枝数量差异不显著。
表2 各时期栽植的苹果树1 年生枝数量 个
由表3 可以看出,不同时期栽植的苹果树中心干主枝情况差异较大。4 月15 日栽植的苹果树主枝主要分布在中心干110~150 cm 处,150~190 cm处主枝数量占比仅3.4%;其他时期栽植的苹果树主枝主要分布在中心干70~150 cm 处。4 月27 日和5月6 日栽植的苹果树分别有12.9%和17.6%的主枝分布在0~70 cm 处。
表3 各时期栽植的苹果树中心干主枝分布情况 %
由表4 可以看出,栽植时期影响植株的1 年生枝长度、春梢长度、秋梢长度。4 月22 日栽植的苹果树1 年生枝条长度最长,4 月27 日栽植的1 年生枝长度最短。4 月15 日、4 月22 日和5 月6 日栽植的苹果树春梢长度差异不显著,但显著大于4 月27 日和5 月1 日栽植的;4 月15 日栽植的苹果树春梢长度是4 月27 日栽植的1.8 倍。4 月22 日栽植的苹果树秋梢最长,5 月6 日栽植的苹果树秋梢长度最短。春梢/秋梢比值由大到小依次为5 月6 日>4 月15 日>4 月22 日>5 月1 日>4 月27 日。
表4 各时期栽植的苹果树春梢与秋梢长度
从图1 可以看出,栽植时期对苹果树主干直径、中心干延长头长度和生长量的影响存在差异。4 月15 日和4 月22 日栽植的苹果树主干直径呈逐渐增加的趋势,且调查期间4 月15 日栽植的苹果树主干直径大于4 月22 日;4 月27 日和5 月1 日栽植的植株主干直径呈增加—不变—增加的趋势,6 月20 日至7 月22 日主干直径不断增加,7 月22 日至8 月23 日基本保持不变,8 月23 日后迅速增加;5月6 日栽植的苹果树6 月20 日至7 月6 日主干直径基本保持不变,后期迅速增加。
图1 不同栽植时期苹果树主干直径、中心干延长头长度和植株生长量的生长动态
4月15 日栽植的苹果树中心干延长头长度和植株生长量持续增加;4 月22 日栽植的苹果树中心干延长头长度和植株生长量先迅速增加,7 月22 日至8 月23 日基本保持不变,后期又不断增加;4 月27日和5 月1 日栽植的苹果树中心干延长头长度和植株生长量变化趋势基本一致;5 月6 日栽植的苹果树中心干延长头长度和植株生长量在6 月20 日至8月23 日基本保持不变,后期迅速增加(图1)。
从表5 可以看出,栽植时期对苹果植株物候期的影响较大。4 月15 日和4 月22 日栽植的苹果树春梢停长期和秋梢生长期分别为6 月3 日和6 月17日;4 月27 日、5 月1 日和5 月6 日栽植的苹果树春梢停长期相一致,但秋梢生长期随栽植时期的延后而延后,5 月6 日栽植的苹果树秋梢停长期最晚。4 月15 日栽植苹果树秋梢停长期比5 月6 日栽植的早11 d。4 月15 日、4 月22 日、4 月27 日栽植的苹果树落叶期均为10 月28 日,5 月1 日和5 月6日栽植的苹果树落叶期均为11 月1 日。4 月15 日、4 月22 日、4 月27 日、5 月1 日和5 月6 日栽植的苹果树秋梢生长时间分别为85、89、74、71、64 d。
表5 各时期栽植的苹果树物候期 月-日
由表6 可以看出,树高与主干直径、主枝数量,主干直径与主枝数量,中心干延长头长度与主枝数量、植株生长量,主枝数量与植株生长量、长枝数量,植株生长量与长枝数量、1 年生枝条数量,长枝数量与1 年生枝条数量均呈极显著正相关;主干直径与中心干延长头长度、植株生长量,中心干延长头长度与长枝数量,主枝数量与1 年生枝条数量,中枝数量与1 年生枝条数量均呈显著正相关;中心干延长头长度与中枝数量,长枝数量与短枝数量均呈显著负相关。
表6 各时期栽植的苹果树各指标间的相关系数
从图2 可以看出,从最大组内连接距离中值5处划分,可分为2 类。第1 类有2 个栽植时期,分别为4 月15 日和4 月22 日,第2 类有3 个栽植时期,分别为4 月27 日、5 月1 日和5 月6 日。
图2 苹果栽植时期聚类分析结果
苹果树栽植时期影响后期苹果植株生长发育和植株成活率,适宜的栽植时期对植株成活起关键作用[7-8]。本研究结果发现,伊犁地区4 月27 日前栽植的秦脆/M26 幼树成活率能达97%,而5 月6日栽植的植株成活率仅92%,说明4 月27 日以前栽植能保证较高的成活率。幼龄果园果树主干的粗度和主枝数量是果园早期丰产的关键因素。本研究发现,随着栽植时期的延后,植株中心干延长头长度、主干直径和主枝数量明显减小。4 月15 日栽植的苹果植株高度、中心干延长头长度、主干直径、主枝数量以及植株生长量均显著高于其他栽植时期的苹果植株,树势明显优于其他栽植时期的苹果植株。这可能是因为随着苗木贮藏时期的延长,植株水分含量减少、贮藏营养消耗过多[9],栽植后缓苗时间过长,从而抑制新栽植苹果植株的生长。另外,随着春季温度的迅速升高,蒸发量加大,缓苗需要消耗大量的营养,导致后期生长发育较差[10]。
增加有效分枝数量是实现果树提早结果的基础[11],幼龄果园植株主枝数量和当年生枝条数量有关。本研究发现,幼龄果园主枝数量与长枝数量呈显著正相关,与当年生枝条数量呈正相关,说明新栽植的果园主枝以长枝为主。由于生长力和生长势的差异,导致新发枝条形成不同长度的枝条[12]。本研究发现,4 月15 日和4 月22 日栽植的植株长枝数量多于其他时期,说明栽植时期影响枝条的生长势。4 月15 日栽植的植株主枝数量和当年生枝条数量均较多,5 月6 日栽植的植株主枝数量少而当年生枝条数量多。随着栽植时期的延后,当年生枝条数量与主枝数量的比值逐渐增加,说明植株主枝上侧枝数量增多,这可能导致主枝上竞争枝数量多,不利于树体结构的构建。另外,主枝数量与株高、主干直径、中心干延长头长度呈极显著正相关,说明株高、主干直径和中心干延长头长度影响主枝的数量。
秋梢生长量与秋梢生长时间有关。本研究发现,4 月22 日栽植的植株秋梢生长量最大,4 月15日、4 月27 日和5 月1 日栽植的植株秋梢生长量差异不显著,5 月6 日栽植的秋梢生长量最小,这可能与秋梢生长时间有关。
植株生长情况与物候期有关。本研究发现,随着栽植时期的延后,秋梢生长时期延后。调查期内4 月15 日和4 月22 日栽植的植株处于秋梢生长时期,其他栽植时期的植株调查后期新梢才生长。因此,4 月15 日和4 月22 日栽植的植株主干直径、中心干延长头长度和植株生长量呈逐渐增加的趋势,4 月27 日和5 月1 日栽植的变化趋势相一致,5 月6 日栽植的植株秋梢发生最晚,导致其各项生长指标生长时期晚于其他栽植时期。
本研究通过调查研究不同栽植时期对伊犁地区春季栽植的苹果树成活率、植株生长、物候期等的影响,发现4 月15 日栽植的苹果植株生长状况最好。通过聚类分析确定伊犁地区苹果春季栽植适宜时期应在4 月22 日之前。