崔钰雪 吴玉蓉 张栋海 王晶晶 刘 伟 牛蛉磊 常心怡 钱丹丹
(新疆生产建设兵团第三师农业科学研究所 新疆 图木舒克 843901)
随着国内果树省力化栽培技术的不断完善和新疆密植枣园的转型需求,减少用工和投资,形成适宜密植园改造的省力化栽培模式尤为迫切[1-2]。 优化果园空间结构能对果实产量和品质造成影响, 通过不同强度的修剪, 培育合理的树体结构能够显著改善树冠内膛的通风透光条件, 提高树体光能利用率[3]。果树光合能力强,是其优质、高产的基础,光合能力与树体的生长、果实的品质及产量都有着直接关系,因此树形与光合作用关系的研究显得尤为重要[4]。 本试验对当前普遍栽培的4 种冬枣树树形(主干形、开心形、纺锤形和Y 形)进行了比较分析,得出不同树形培养方式下设施冬枣光合速率、叶绿素含量、枣吊坐果率、产量、果形指数及品质的相关参数,筛选出适宜本地栽培的设施冬枣优质生产树形, 为生产提供理论指导。
试验地点位于新疆生产建设兵团第三师49 团13 连的冷棚冬枣园。试验园株行距4.5 m×1.5 m,双行种植,树龄为7 年生,树冠冠高均控制在2.5~3.0 m,土壤质地平坦,树体生长健壮,常规管理。 冷棚结构为连拱结构钢架冷棚,棚长88 m,拱高4.5 m,脊高2.5 m,拱顶和周围覆优质PE 棚膜。
试验设4 个树形培养处理,即分别为主干形、开心形、 纺锤形、 Y 形, 采用随机区组设计, 从每个树形中随机选取长势良好的枣树进行单株标记, 每处理3 个重复,并进行挂牌标记,对选取的果树植株进行叶片光合特性、 叶绿素含量和果实品质的测定和分析。
1.2.1 设施冬枣不同树形光合特性的测定 利用便捷式光合测定仪, 从4 种树形中随机选取3 株树势生长较为一致的样树,取树冠外围中上部枝条,以营养枝自生长点为起始点数第5~6 片向阳健康的功能叶片作为待测叶片,每株测定3 个叶片作为重复。 光合特性的季节变化测量时间段为2022 年6-9 月,每个月的中旬选择1 个晴天进行逐月测量[5];叶片光合特性的测定指标为净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、细胞间隙CO2浓度(Ci)及蒸腾速率(Evap)等。 测定时采用开放式气路,CO2来自3 m 开外的空气中, 光照为自然太阳光,测定温度随大气温度自然变化。
1.2.2 设施冬枣不同树形叶片叶绿素含量的测定从4 种树形中随机选取3 株长势一致的样树, 距地面高1.5 m 处,于每株样树树冠外围,随机选取成熟、健康的冬枣树叶片利用便携式叶绿素测定仪测定其叶绿素相对含量(SPAD 值),即每个处理各测定10 片成熟叶,重复3 次,检测结果取其平均值,测量时间段为2022 年6-9 月。
1.2.3 设施冬枣不同树形枣吊坐果率及产量的测定在9 月上旬冬枣果实成熟时期, 从4 种树形中随机选取3 株长势相近的样树, 记录每株冬枣树的枣吊和枣果数量,根据果吊率=枣果/枣吊×100%,计算出每个处理的平均果吊率。 根据试验记录的枣果数量计算出每个处理的平均枣果数量, 再根据试验测得的单果重算出单株产量。 亩产量=单果重×单株枣个数×亩株树。
1.2.4 设施冬枣不同树形品质的测定 果实品质指标测定在9 月上旬果实成熟后,选树冠外侧中部4 个方位, 每个方位各随机采果实5 个, 每个小区混成1 个样品装入干净、有透气孔的采样袋,带回实验室测定果实品质及果实的单果重、纵径、横径、果形指数(纵径/横径)、果实硬度、可溶性固形物含量。
使用Excel 处理数据和绘制表格,SPSS 26.0 统计软件进行统计分析,Duncan’s 法进行多重比较。
由表1 可知, 设施冬枣不同树形光合特性存在显著差异, 主干形与开心形、 纺锤形、 Y 形的胞间CO2浓度存在显著差异, 其中主干形浓度最高, 为222.14 μmol/mol,开心形最小,为194.67 μmol/mol。纺锤形与开心形、Y 形的蒸腾速率存在显著差异,与主干形无显著差异,主干形、开心形、Y 形之间无显著差异,其中开心形最大,为5.16 mmol/(m2·s),纺锤形最小,为3.07 mmol/(m2·s)。 纺锤形与Y 形的气孔导度有显著差异,与主干形、开心形无显著差异,纺锤形最小,为0.09 mol/(m2·s),Y 形为0.15 mol/(m2·s)。纺锤形与Y 形的净光合速率有显著差异,与主干形、开心形无显著差异,纺锤形值最小,为7.43 μmol/(m2·s),Y 形值最大,为13.17 μmol/(m2·s)。
表1 设施冬枣不同树形对光合特性的影响
由图1 可知, 设施冬枣不同树形叶片中的叶绿素含量每个月都在显著增加,4 种树形叶片中的叶绿素含量无显著差异,其中主干形平均增长率最大,为1.79%,纺锤形平均增长率最小,为1.34%。
由表2 可知, 设施冬枣不同树形的枣吊坐果率及产量存在显著差异,开心形与主干形、纺锤形、Y 形的枣吊坐果率存在显著差异, 主干形与Y 形存在显著差异,与纺锤形无显著差异,纺锤形与Y 形无显著差异,开心形的枣吊坐果率最大,为6.62%,Y 形的枣吊坐果率最低,为2.67%;开心形与主干形、 纺锤形、Y 形的亩产量存在显著差异,主干形和纺锤形与Y 形存在显著差异,主干形与纺锤形无显著差异,开心形的亩产量最大, 为734.15 kg/亩, 其次为主干形,为540.85 kg/亩,Y 形的亩产量最小,为294.50 kg/亩。
表2 设施冬枣不同树形对枣吊坐果率及产量的影响
由表3 可知,设施冬枣不同树形果实的硬度、可溶性固形物、果形指数、单果重都存在显著差异,开心形与主干形、Y 形的果实硬度存在显著差异, 纺锤形与主干形存在显著差异,Y 形与主干形无显著差异, 以上4 个处理的果实硬度值在3.6~3.79 kg/cm2,其中开心形的果实硬度最大,为4.29 kg/cm2,主干处理的果实硬度最小,为3.6 kg/cm2。 主干形、纺锤形、Y 形与开心形的可溶性固形物存在显著差异, 开心形、纺锤形、Y 形之间无显著差异,其中主干形含量最高,为25.34%,开心形含量最低,为19.80%。 主干形、纺锤形、Y 形与开心形的果形指数存在显著差异,主干形与纺锤形、Y 形之间无显著差异,开心形与纺锤形、Y 形之间无显著差异,主干形果形指数最大,为0.98,开心形最小,为0.93。 Y 形与开心形的单果重存在显著差异,Y 形与主干形、纺锤形无显著差异,开心形与主干形、 纺锤形无显著差异,Y 形的单果重最大,为21.38 g,开心形最小,为19.74 g。
表3 设施冬枣不同树形对果实品质的影响
获得良好的经济效益是冬枣生产的重要目标,而果实产量和品质的提高是获取良好经济效益的重要途径[6]。 光合作用是果树生长和产量形成的基础,合理的树形结构既能保证营养生长, 又能促进生殖生长[7]。前人对苹果[8]、桃[9]、梨[10]等果树的研究表明,光照对果实生长有很大影响。 本研究结果表明,各树形在8 月的光合作用存在显著差异, 主干形光合作用相对强于其他树形,纺锤形最低,可能是因为主干形树冠内部空间大,有利于太阳光照的进入。 有研究表明,叶片幼嫩,叶龄小,叶片内叶绿体结构不完整,叶片净光合速率较低,随着植株的生长发育,叶片逐渐发育成熟,叶片的光合能力逐渐增强[11]。本研究表明,设施冬枣不同树形叶片中的叶绿素含量每个月都在显著增加, 各个树形叶片中的叶绿素含量无显著差异,其中主干形平均增长率最大,为1.79%,纺锤形平均增长率最小,为1.34%;不同树形树冠的内部空间结构均存在一定的差异性, 这种差异也是果实产量与品质不同的重要原因之一。郭瑞等[12]证明了主干形树形的树冠投影面积、 透光率等综合指标优于改良形、Y 形、开心形3 种树形,主干形更加有利于树体生长,能极大程度提升果实产量及品质。 本研究结果表明, 设施冬枣不同树形的枣吊坐果率及产量存在显著差异, 在亩产量方面表现为开心形>主干形>纺锤形>Y 形。 开心形的枣吊坐果率最大,为6.62%,Y 形的枣吊坐果率最小,为2.67%;开心形的亩产量最大,为734.15 kg/亩,其次为主干形,为540.85 kg/亩,Y 形的亩产量最小,为294.50 kg/亩。苏渤海等[13]的研究表明, 红富士苹果的可溶性固形物含量和含糖量等与树冠内的光照分布有密切的关系, 光照度影响果实的大小、色泽、风味等品质。 本研究表明,设施冬枣主干形可溶性固形物含量和果形指数最大, 单果重也较大,由于主干形光合速率较强,光照度影响果实品质,这与前人的研究结果一致[14]。综上分析,果实品质与光照度有关,光照度大,果实可以更好地受到太阳光的照射,可以在一定程度上提高优质果率[15-16]。
综上所述,开心形产量最高,但该树形的光照条件差,果实品质较差;纺锤形的果实品质、亩产量等指标均处于中等水平;Y 形果实品质较好, 但亩产量较低;主干形果实品质较好、亩产量较高,综合评价最好,是比较适合在当地推广的优良树形。