董丽娟 孙阳阳 孙海伟 张继亮 张春香 谢立峰
摘要: 多年生板栗园普遍存在通风差、不透光、生存空间拥挤等不良生长状况,为了改善多年生板栗树生长条件,利用间伐+回缩修剪的方法,对板栗园进行修整和树形改造,探索间伐+回缩修剪技术对板栗枝条生长以及光合作用的影响,提高板栗园通风、透光,缓解多年生板栗园郁闭情况,促进板栗树健康生长。本试验选择23年的“石丰”板栗园为试验区,对板栗园进行间伐+回缩修剪,将进行间伐+回缩修剪的板栗作为处理,以正常生长的板栗树作为对照,观察测量板栗树枝梢生长情况,利用TARGAS-1便携式光合作用测定系统测定板栗树冠层上部、中部、下部叶片在8:00、10:00、16:00的净光合速率、蒸腾速率、胞间CO2浓度和气孔导度,进行方差及显著性分析。结果表明:(1)间伐+回缩修剪显著减小板栗树冠径。(2)间伐+回缩修剪显著促进板栗树新梢生长,提高新梢长度,增加新梢粗度。(3)间伐+回缩修剪后,板栗的净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、胞间CO2浓度(Ci)、蒸腾速率(Tr)显著提升。(4)间伐+回缩修剪对板栗冠层下部和中部的光合作用改善效果更显著。(5)间伐+回缩修剪在16:00时效果更明显。间伐+回缩修剪可以减小板栗冠径,降低板栗园郁闭程度,提高新梢长度和新梢粗度,促进板栗枝条发育。同时,间伐+回缩修剪能提升板栗园透光,增强板栗受光程度,增强板栗光合作用。
关键词: 间伐; 回缩; 修剪; 板栗; 枝条生长; 光合作用
中图分类号: S 664. 2 文献标识码: A 文章编号:1001 - 9499(2024)02 - 0029 - 05
板栗(Castanea mollissima)属于壳斗科(Fagaceae)栗属(Castanea),享有“铁杆庄稼”、“木本粮食”、“干果之王”的美誉,具有较高的营养价值和经济价值[ 1 - 6 ]。板栗抗干旱、抗病能力强,适应性强[ 7 - 8 ],在我国适宜种植的范围广。实际上,多年板栗园已经存在着很多生产问题,比如长期的粗放管理、結果枝外移等,这引起板栗园通风透光性降低,导致板栗结果产量、品质及经济收益下降[ 4 ]。板栗修剪是一项非常重要的技术措施,其对于光合作用有一定的影响,目前已有较多报道,陈秀娟[ 9 ]发现短截利于枝条粗度增加、增大叶面积。彭晶晶等[ 10 ]发现修剪能增加板栗比叶质量、净光合速率与蒸腾速率。佘远国等[ 11 ]研究了不同的板栗修剪措施,发现抹芽、摘梢、除雄能够促进板栗雌花分化,增加雌花序数量,截枝对板栗叶面积、结果枝数、坐蓬率等都有明显的影响,轻短截增产效果明显。本试验将通过间伐+回缩修剪对板栗园进行改造,降低板栗园密度,同时通过修剪去除老弱枝,调整板栗树形,增加板栗园通风透光,提高板栗光合作用,促进枝梢生长,以期为解决板栗园郁闭问题提供方法支撑。
1 材料与方法
1. 1 试验区概况
试验地位于泰安市泰山景区下港镇大林村,土层厚度0.5~0.8 m,试验面积约3.4亩,株行距约2.5 m×3 m,试验树共计302株;1992~1993年建园,主要品种为“石丰”。板栗园郁闭程度高,通风透光较差。
1. 2 试验设计
2016年春季,根据树体生长状况以及近3年结果情况,首先对试验地内衰弱树、病残树进行间伐,共间伐树75株,平均每667 m2去掉22株。间伐后对保留株在行内的交叉枝和高于4 m的主枝回缩到适宜侧枝部位,确保行间有0.5~1 m作业道,对高于4 m主干开心落头至下部分枝处,控制树高在3~
3.5 m。回缩修剪树在5月上旬新梢旺长期及时摘心,并疏除徒长枝。以相邻地块正常管理树为对照。1. 3 测定方法
1. 3. 1 枝梢生长测定
2016年间伐+回缩修剪后,连续三年(2016、2017、2018)测定板栗冠径、新梢长度、新梢粗度。
1. 3. 2 光合测定
2017年7月,用PP SYSTEMS公司的TARGAS-1便携式光合作用测定系统测定。选取板栗不同部位南侧向阳的成熟叶片,重复三次,测定净光合速率、蒸腾速率、胞间CO2浓度和气孔导度,测定时间为8:00、10:00、16:00。
1. 4 数据统计分析
利用SPSS 22进行方差分析、显著性检验和相关性分析,用Excel制图。
2 结果与分析
2. 1 对新梢生长以及枝类的影响
从表1可以看出,通过间伐+回缩修剪,冠径与对照相比显著降低,当年降低26.47%,第2年和第3年分别降低17.14%、19.44%。新梢长度明显长于对照树,当年新梢长度提高75.00%,第2年提高99.01%,第3年新梢长度提高最多,增加了102.68%。3年来新梢粗度相比于对照明显增加,当年增加幅度最小为16.67%,第3年增加幅度最大,增幅为62.50%。
2. 2 净光合速率
从图1来看,间伐+回缩修剪的板栗在净光合速率方面有显著的提升,与未间伐+回缩修剪的板栗相比有显著性差异。从部位上来看,间伐+回缩修剪对于板栗冠层中部和下部的净光合速率提升比上部更显著,板栗冠层下部净光合速率在8时、10时和16时为5.90μmol/m2·s、6.83μmol/m2·s、2.43μmol/m2·s,与对照相比分别增长了38.28%、27.33%和58.70%,中部分别增长了31.47%、18.22%和144.44%,对于冠层上部净光合速率改善幅度最小,分别提升了11.05%、17.62%和19.15%。除10时冠层上部和中部,其他均与对照形成显著性差异。从时间方面对比,在8时和16时,间伐+回缩修剪对板栗净光合速率影响最大,上中下部分别提升了11.05%、31.47%和38.28%,19.15%、144.44%和58.70%。在10时,间伐+修剪对板栗冠层下部净光合速率的改善幅度最大,提高了27.33%。
2. 3 气孔导度
从图2来看,板栗间伐+回缩修剪对气孔导度有显著性影响,使板栗气孔张开程度更大。从部位上来看,间伐+回缩修剪对于板栗中下部的气孔导度影响比冠层上部更显著。间伐+回缩修剪的板栗冠层中部气部孔导度在8时、10时和16时为68.33 mol/m2·s、61.67 mol/m2·s、39.00 mol/m2·s,较对照分别提高了34.87%、35.04%和80.00%,下部提高29.37%、27.17%和54.24%,而上部在8时和16时分别提升3.83%和35.11%,10时下降1.27%。从时间上分析,在16时,间伐+回缩修剪对于气孔导度的影响效果更显著,冠层上部、中部和下部增幅分别为35.11%、80.00%和54.24%。在8时,上中下部增幅分别为3.83%、34.87%和29.37%,10时,中部下部分别上升35.04%、27.17%。
2. 4 胞间CO2浓度
据图3分析,板栗胞间CO2浓度受到间伐+回缩修剪的影响明显,与未间伐+回缩修剪的板栗表现出显著性差异。从部位上分析,间伐+回缩修剪对板栗冠层中部和下部的改善效果强于上部。冠层中部和下部在三个时间点分别提升了20.24%、33.16%和22.45%以及22.48%、18.67%和27.61%,板栗冠层上部增幅为0.00%、9.11%和10.92%。从时间上分析,8时和10时的胞间CO2浓度高于16时,这可能与气孔的开闭有关。10时间伐+回缩修剪板栗冠层中部胞间CO2浓度增长幅度最大,增长了33.16%。其次是16时的板栗冠层下部,增长了27.61%,变化幅度最小的是8时板栗冠层上部,变化幅度为0.00%。
2. 5 蒸腾速率
从图4可知,间伐+回缩修剪能促进板栗蒸腾速率提升。从部位上分析,间伐+回缩修剪对于板栗冠层上部蒸腾速率的改善效果并不明显,对于中下部蒸腾速率提升效果较好。间伐+回缩修剪板栗冠层中部和下部在三个时间增幅分别为28.85%、30.43%、86.21%和16.67%、40.00%、42.86%。冠层上部的变化幅度为-3.28%、-1.82%和8.33%,均未与对照产生显著性差异。从时间上分析,板栗在8时和10时蒸腾速率高于16时。在16时,间伐+回缩修剪提升效果好于8时和10时,这说明下午时间伐+回缩修剪的效果会更明显。16时,上中下部分别增加8.33%、86.21%和42.86%,8时和10时上中下部变化幅度分别为-3.28%、28.85%、16.67%和-1.82%、30.43%、40.00%。
3 讨论与结论
修剪可以调整树形,对于树体养分的分配利用有调节作用,修剪强度会影响树体生长[ 12 ]。有前人研究发现,轻剪能够对板栗幼树的发枝和结果有明显的促进作用[ 13 ]。本试验研究结果证明间伐+回缩修剪显著减小板栗树冠径,促进板栗树新梢生长,提高新梢长度,增加新梢粗度,改善多年生板栗园郁闭情况,为板栗改造园丰产稳产奠定基础。
光合作用是植物生长发育过程中最重要的生理过程之一。板栗是对光需求量较大的树种[ 14 ],在本试验中,发现随着板栗树冠层位置不同,光合作用表现不同,具有空间差异性。这与马雅丽等[ 15 ]的研究结果一致。此外,研究发现间伐+回缩修剪对于板栗净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、胞间CO2浓度(Ci)、蒸腾速率(Tr)显著提升,这说明间伐+回缩修剪显著增加了板栗的受光程度,从而增强了板栗的光合作用,提高了板栗的光合特性。
在试验中发现板栗冠层光合特性呈现出上部>中部>下部,这与前人[ 15 - 16 ]的研究结果相同,说明板栗中冠层下部分采光受阻比上部更严重。间伐+回缩修剪后,板栗的冠层中部和下部光合指标提升显著,这也证明了间伐+回缩修剪对于板栗中下部光照通透性有明显的提高,对中下部光合作用的改善效果更显著。
此外,在16时,间伐+回缩修剪的板栗不同冠层净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)和蒸腾速率(Tr)的增幅大于8时和10时,这说明在光照相对弱一些时,间伐+回缩修剪效果更加突出。推测光照弱时间伐+回缩修剪板栗依然能保持相对较高水平的光合作用,增强光合作用的强度和时间,从而促进板栗的生长发育。
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