不同栽植密度对‘天红2号/冀砧1号/八棱海棠’苹果树体生长及果实品质的影响

朱玉宁，尹宝颖，沈震，付晓雅，魏欣，高美娜，井俊丽，梁博文，李中勇，徐继忠

（河北农业大学园艺学院，河北 保定 071001）

苹果矮化密植具有早果丰产、品质优良、管理省工省力等特点，已成为现代苹果栽培发展的必然趋势［1］。苹果矮砧密植早期产量高的主要原因之一是通过增大栽植密度，实现光能和土地利用率的最大化［2］。适宜的栽植密度能够形成合理的果园群体结构，改善树体枝量和光照分布，提高光能利用效率，对苹果果实产量和品质的形成均有直接影响［3，4］。但栽植密度并不是越高越好，栽植密度过高，后期会产生果园郁闭、果实品质下降等问题。因此，为不同砧穗组合筛选适宜的栽植密度是实现苹果矮砧密植优质高效生产的关键。

目前世界各国推广的苹果矮砧密植栽植密度存在差异，以‘M9’矮化自根砧为例，同样采用细纺锤形树形，在美国栽植密度为1 600～2 500株/hm2，意大利为3 400～4 000株/hm2，波兰为1 800～2 500株/hm2［5，6］；蔡华成等［7］研究了不同栽植密度对‘Y-1’矮砧‘富士’生长和结果的影响，结果表明，栽植株行距为1 m×4 m的单果重、果形指数、可溶性固形物含量、可溶性糖含量等最高，果实品质最佳。李民吉等［8］以‘宫藤富士/SH6/平邑甜茶’砧穗组合为试材，连续7年调查7种栽植密度对树体生长和果实品质的影响，结果表明采用4 m行距、（1．00～1．25）m株距，树体成形快，果实品质佳。

综上，栽植密度的选择因砧穗组合不同而存在差异。‘冀砧1号’是河北农业大学新选育的苹果优良矮化砧木，具有矮化、早花早果、果实品质优异等特点［9］。有关‘冀砧1号’适宜栽植密度的研究尚未见报道。本研究以‘天红2号/冀砧1号/八棱海棠’为试材，通过比较3种栽植密度下树体生长、叶片发育及果实品质指标的差异，以期为以‘冀砧1号’为中间砧的苹果适宜栽植密度提供理论依据。

1 材料与方法

1．1 试验地点与材料

试验于2020年在河北省保定市顺平县南神南村苹果矮砧密植基地进行，以‘天红2号/冀砧1号/八棱海棠’为试材。试材于2017年春季栽植，中间砧长度为30 cm，南北行栽植；树形为细长纺锤形，树势健壮，园相整齐，采用标准化管理。

1．2 试验设计

试验设3种栽植密度，株行距分别为1．0 m×4．0 m（D1）、1．5 m×4．0 m（D1．5）、2．0 m×4．0 m（D2），每处理选取生长健壮、长势一致的5株树，单株小区。

1．3 调查项目及测定方法

1．3．1 树体生长指标 于2020年秋季新梢停长后调查树体生长指标。用钢卷尺测量树高、树冠东西、南北方向冠径，以及树冠外围新梢长度；在中间砧与接穗嫁接口上下10 cm处，用数显游标卡尺测量砧木干径和品种干径，计算干周；落叶后调查一年生枝量，并分别统计长枝（＞15 cm）、中枝（5～15 cm）、短枝（＜5 cm）的数量及比例；果园树冠覆盖率（%）＝单株树冠投影面积×栽植株数/植株总占地面积×100［10］。

1．3．2 冠层光照参数测定 选择无风无云的晴朗天气，利用SunScan植物冠层分析仪测定冠层光照。将树冠垂直方向分成距地面0．5、1．0、1．5、2．0、2．5 m共5个层次，每层再以树干为中心，划分东、南、西、北4个方位，使用SunScan冠层光照仪测定树冠内不同层次不同方位的光合有效辐射量。冠下辐射值与冠层顶部辐射值的比值即为透光率。

1．3．3 冠层叶面积指数的测定 参照贺昆仑等［11］的方法，采用LAI-2200植物冠层分析仪在幼果期测定不同栽植密度小区的叶面积指数，测定时间为阴天上午8—9时，每次在冠层上部测定1个A值，在冠层下部随机选择8～12个点测定B值，重复测定3次，计算并记录叶面积指数（LAI）。

1．3．4 叶片生长及发育生理指标测定 于2020年9月上旬，每处理选取5株苹果树，在每株树的东、西、南、北4个方位距地面1．5～1．7 m位置，选取树冠外围新梢第7～9叶位、无病虫害、无机械损伤的健康成熟叶片，每个新梢采集3～4片叶，全树采15片叶。采用AL204型电子天平称量叶片鲜重，烘干48 h至恒重测干重，用YM JB型叶面积仪测定单叶叶面积。采用邱霞［12］的方法测比叶面积。参照许大全［13］的方法进行叶片色素含量的测定。

1．3．5 果实品质测定 于2020年10月下旬果实成熟时，在每株树树冠外围中部及东、南、西、北4个方向各取8个果实，共40个，带回实验室进行品质指标测定。用百分之一天平测量果实平均单果重；用数显游标卡尺测量果实横径、纵径，计算果形指数；用PAL-1数显糖度仪测定可溶性固形物含量、斐林试剂滴定法测定可溶性糖含量；用0．1 mol/L NaOH中和滴定法测定果实可滴定酸含量；选果实4个侧面，用手持硬度计（GY-1）测量果实硬度。。

1．4 数据处理与分析

试验数据采用SPSS 22．0软件进行统计分析，用Microsoft Excel绘制图表。

2 结果与分析

2．1 不同栽植密度对树体生长的影响

2．1．1 对树体个体结构参数的影响 由表1可知，不同栽植密度下，D2处理的树高为378．4 cm，显著高于D1和D1．5处理；D2处理的砧木干周最大，为20．5 cm，显著大于D1．5处理，但与D1处理差异不显著；D2处理的品种干周也最大，显著高于D1处理，但与D1．5处理差异不显著；树体主枝数量、树冠外围新梢长度不同处理间差异不显著；行内和行间冠幅均以D2处理最大，与D1．5处理差异不显著，但显著高于D1处理。综合来看，以D2处理的树体个体生长最好。

表1 不同栽植密度下‘天红2号/冀砧1号/八棱海棠’个体结构参数比较

2．1．2 对果园群体结构参数的影响 由表2可知，D1处理的长枝比例为16．2%，略高于D1．5和D2处理，但三者间差异不显著。D1．5处理的中枝比例最高，为9．5%，显著高于D2处理，但与D1处理差异不显著。三种栽植密度处理间短枝比例差异不显著。果园覆盖率以D1处理最高，为81．4%，D2处理最低（44．9%），三处理间差异显著。随着栽植密度的增大，苹果树叶面积指数（LAI）不断增大，D1处理最大，为3．5，显著大于D1．5和D2处理。

表2 不同栽植密度下‘天红2号/冀砧1号/八棱海棠’群体结构参数比较

2．2 不同栽植密度对树体冠层透光率的影响

由图1可以看出，随着栽植密度的增大，苹果树体不同层次冠层透光率总体来说呈下降趋势。在距地面0．5、1．0 m和1．5 m冠层内，D2处理的透光率最大，分别为16%、32%、40%，均显著高于D1处理，与D1．5处理差异不显著；在距地面2．0 m和2．5 m冠层内，三种栽植密度间冠层透光率差异不显著。可见，栽植密度较大的D1处理中下层（距地面1．5 m以内）光照透光率较差，表明过高密度栽植不利于冠下通风透光。

图1 栽植密度对不同层次冠层透光率的影响

2．3 不同栽植密度对苹果叶片生长发育及色素含量的影响

由表3可知，随着栽植密度的降低，叶面积和比叶面积均呈减小趋势，与D1处理相比，D2处理的叶面积和比叶面积分别下降8．7%和11．9%，达显著水平，表明低密度处理的叶片发育好，干物质含量多。叶绿素a、叶绿素b、总叶绿素、类胡萝卜素含量均随栽植密度的降低而降低，除类胡萝卜素外，D2处理的含量均显著低于D1处理，分别降低14．9%、31．9%、28．1%、20．0%。

表3 不同栽植密度下‘天红2号/冀砧1号/八棱海棠’叶片叶面积和色素含量比较

2．4 不同栽植密度对苹果果实品质的影响

由表4可知，不同栽植密度处理的果形指数差异不显著。D2处理的果实平均单果重最大，达到278．40 g，D1处理的最低，三种栽植密度间差异显著。随栽植密度降低，苹果果实的可溶性固形物、可溶性糖含量增加，可滴定酸含量降低，糖酸比提高，D2处理的可溶性固形物、可溶性糖含量最高、糖酸比最大，分别达到了17．16%、6．37%、21．10%，显著高于D1处理，而滴定酸含量显著低于D1处理。不同栽植密度下果实硬度值在9．81～10．85 kg/cm2之间，D1处理显著低于D1．5和D2处理。

表4 不同栽植密度下‘天红2号/冀砧1号/八棱海棠’果实品质比较

3 讨论与结论

苹果优质丰产的树体结构和冠层光照状况受品种、砧木类型、种植区域、栽植密度、整形修剪、枝（梢）类组成等多种因素的影响。本研究结果表明，‘天红2号/冀砧1号/八棱海棠’的树体高度随着株距的增大而增大，不同栽植密度间主枝数量、新梢长度无显著差异；不同栽植密度处理的树体结构及群体结构的差异主要体现在LAI、冠幅及果园覆盖率上。LAI为定量描述植株冠层结构及其动态变化的关键参数［14］，合理的群体结构能形成最适LAI，从而提高果实产量品质。本研究中，LAI随栽植密度降低呈下降趋势。D1处理冠幅显著低于D1．5和D2处理，其中D1处理的行内冠幅明显小于行间冠幅，这与整形中考虑株距的大小有关。D1处理的果园覆盖率显著高于D1．5和D2处理，可能由于1．0 m×4．0 m栽植密度大，树冠之间交接严重，导致果园覆盖率高。D1．5和D2处理树间距良好，树体的各个空间均可受到充足的光照，因此树体内部枝条长势良好，果园树体结构及群体结构相对均衡。

树冠内的光照分布状况与树冠的大小、形状、枝叶数量、密度和不同类型枝的空间分布密切相关［15］。叶片是植物进行气体交换和光合作用的主要场所，当果树所处光环境发生改变后，会调整叶片的形态和生理功能以响应外界环境的改变。本研究中D1处理的叶面积、比叶面积显著高于D2处理，说明在冠层内相对郁闭的弱光环境下，叶片外观形态发生改变［16］；而随着栽植密度的降低，树冠内通风透光状况得到改善，叶面积和比叶面积减小。光照是影响光合作用最重要的环境因素［17］。不同栽植密度处理表现出不同的冠层透光率，1．0 m株距冠下透光率明显低于1．5 m和2．0 m株距，说明D1处理株距小导致果园冠层中下部郁闭，光合有效辐射少，严重影响了树体间的光照强度，而随着密度降低，树体冠层内光合有效辐射得以显著改善，有利于增强树体的光合作用，这与邱霞［12］的研究结果一致。

叶绿素含量是反映叶片光合能力的重要生理指标。黄卫东［18］和Zhang［19］等认为弱光能提高叶绿素含量。本研究中不同处理苹果叶片的叶绿素b含量和总叶绿素含量均随密度的降低而显著降低，叶绿素a略有降低，这是因为叶绿素a和叶绿素b分别吸收红光和蓝光，而密度降低后，直射增多，散射减少，短波光显著减少［20］，叶片不需要更多的叶绿素b来捕获短波的散射光，故叶绿素b显著下降。

果实品质受砧穗组合、整形修剪、果实管理措施等综合因素影响，栽植密度通过影响树体光照条件进而影响果实品质。本研究中，单果重随着栽植密度的减小而增大，栽植密度为2．0 m×4．0 m的单果重最大，这与杨晔等［5］的研究结论一致。木合塔尔·扎热等［21］通过比较全光和遮光下香梨的品质发现，光照强度与果实含糖量呈正相关，与果实含酸量呈负相关。本试验中D1．5和D2处理的果实含糖量也较高，而含酸量较低，这与本研究中低密度处理的冠层光照相对较好的结果相符。

综合以上结果，我们认为‘天红2号/冀砧1号/八棱海棠’砧穗组合的适宜栽植密度为株行距（1．5～2．0）m×4．0 m。