苹果苗木类型和栽植时间对幼树生长特性的影响
2013-04-12宋春晖余拱鑫张庆伟刑利博宋晓敏赵彩平韩明玉李高潮
宋春晖 余拱鑫 张庆伟 刑利博 宋晓敏 赵彩平 韩明玉 李高潮
摘 要: 【目的】为了研究不同栽植时间下不同苗木类型的生长特性,【方法】以3 a生‘长富2号/‘M26/八棱海棠为试材,测定3个栽植时间(2010年3月10日、4月10日和5月10日)下分枝苗、去分枝苗和单干苗生长特性相关指标。【结果】5月份栽植植株的生长势弱于3、4月栽植的植株;单干苗生长势弱于分枝苗和去分枝苗。栽植后第2年,3、4月栽植植株的株高、主干粗度显著大于5月栽植的植株。去分枝苗和单干苗株高显著大于分枝苗。3种苗木类型主干粗度依次为分枝苗>去分枝苗>单干苗,且相互差异显著。分枝苗和去分枝苗冠径显著大于单干苗。栽植后第3年,分枝苗的花芽数显著高于去分枝苗和单干苗。【结论】苹果苗木在冷藏条件下,4月栽植是可行的,本试验中3月份栽植较为适宜。分枝苗有利于促进幼树提早开花结果。
关键词: 苹果; 栽植时间; 苗木; 营养生长; 分枝管理
中图分类号:S661.1 文献标志码:A 文章编号:1009-9980?穴2013?雪01-0081-07
随着我国苹果产业的发展,今后5~10 a将是我国苹果产业大规模更新换代的关键时期[1-2]。苹果苗木质量和幼树管理是决定新建果园能否较早地获得产量和较高的经济回报的关键因素[3-4]。目前我国苹果苗木质量普遍较低[5-6],生产中广泛采用无分枝的单干苗,栽植后前3年倾向于剪除分枝以培养主干,第4年才能形成基本树形并获得产量[7-8]。而美国、法国和意大利等苹果栽培技术较为先进的国家,采用带分枝大苗进行建园并配合相关的分枝管理技术,果园在建成后的第2年就能获得产量[6, 9]。鉴于我国苹果栽培模式将朝着矮化密植的方向发展,带分枝大苗的培育及其栽植和管理技术已经引起业内人士的重视[2, 6, 10],由于我国苹果产区特殊的气候类型和复杂的土壤状况,应该结合树种特性和当地的气候特点进行适时适法栽植,保证苗木成活率和减少缓苗时间,不能完全照搬国外苹果苗木培育方式和新建果园管理技术。我国苹果栽培范围广,面积大,采用苗木冷藏处理,可以将苗木贮藏于免受胁迫的环境中,延长栽植时间,当天气条件适宜时进行栽植,提高成活率,进行这方面的研究有着重要的生产意义。故本试验研究不同的苗木类型和栽植时间对苹果幼树生长发育的影响,探讨幼树分枝管理方法,为苹果栽培实践提供理论依据。
1 材料和方法
本试验于2010年3月至2012年5月进行,试验地点为陕西省杨凌示范区现代农业示范园国家苹果产业技术体系杨凌试验示范苗圃(东经108°04′,北纬34°30′)。试验地土质为壤土。试验地点2010年(栽植后第一年)的气象情况如图1所示。
试验材料为3 a生苹果苗木,砧穗组合为‘长富2号/‘M26/八楞海棠。2007年冬季将八棱海棠的种子沙藏,2008年3月播种,2008年8月在基砧距离地面5 cm处芽接中间砧M26,2009年8月于矮化中间砧30 cm处芽接‘长富2号品种。2009年6月份随机选择长势一致的植株在顶梢20 cm处的叶片喷施普洛马林(promalin,有效成分6-BA和GA4+7各占1.8%)进行促分枝处理,2009年12月中旬选取长势一致的分枝苗和未经促分枝处理的单干苗共800株,其中分枝苗540株,单干苗260株。人工起苗后,贮藏于冷库中(温度为4 ℃,相对湿度为95%)。贮藏时根系用潮湿的锯末覆盖,并定期喷水保湿。栽植前,每个处理随机抽取一定数量的植株测量株高、主干粗度、中间砧长度、直径大于1 mm的侧根数、总侧枝数和侧枝长度。使用卷尺测定植株高度和侧枝长度,使用数显式游标卡尺测定植株主干粗度。相关指标测定参照《苹果苗木》(GB 9847- 2003)[11]。本次试验分枝苗的株高为135.5 cm,主干粗度为12.2 mm,直径大于1 mm的侧根数为16.9条,总分枝数为5.2个,侧枝总长度为140.8 cm;去分枝苗株高为137.5 cm,主干粗度为12.1 mm,直径大于1 mm的侧根数为16.5条,总分枝数为5.3个,侧枝总长度为145.8 cm;单干苗株高为154.9 cm,主干粗度为10.9 mm,直径大于1 mm的侧根数为11.9条。
试验采用二因素完全随机区组设计: 栽植时间设3个水平,分别为2010年3月10日、4月10日和5月10日;苗木类型设3个水平,分别为分枝苗、去分枝苗(材料为分枝苗,栽植时将所有侧枝从与主干结合处剪掉,剪口涂抹凡士林防止失水)和单干苗。试验共9个处理,每个处理18株,重复3次,共计486株,具体处理组合见表1。
栽植时按照行距2 m、株距1 m的栽植密度将苹果苗木定植于人工挖好的深80 cm,直径80 cm的坑穴中。栽植深度为中间砧露出地面10 cm。正常果园管理水平,行间清耕,定期喷施农药防治病虫害。
苗木栽植后1个月,统计植株的成活情况。2010年9月,观察植株的生长状况,将生长缓慢,新梢生长量小于100 cm,叶片小,枝条节间密集的植株记为低生长势植株。于2010年5月20日,7月20日,9月20日和11月20日测定株高,新梢生长量和主干粗度,其中新梢生长量测定是统计植株所有1 a生枝条长度。2010年8月下旬在每个处理中选取9棵树,在每个1 a生枝条上每隔10个叶片采集一片叶子,扫描法测定叶面积,之后将叶片放入烘箱,105 ℃下杀青30 min,然后80 ℃下烘干至恒重,用天平测定叶干质量。2010年11月生长停滞后,统计一年生枝条的长度和枝类组成情况,其中长枝为长度大于15 cm的枝条;中枝为大于5 cm,小于15 cm的枝条;短枝为小于5 cm的枝条。2011年11月生长停滞后测量2011年的树体生长情况。2012年4月份统计植株开花情况。
使用SPSS 19.0和Excel 2007进行数据整理、方差分析(采用Tukey检验法)和相关图表的制作。
2 结果与分析
2.1 对成活率和缓苗率的影响
栽植时间和苗木类型对成活率影响不显著,所有处理的成活率都大于95%。栽植时间和苗木类型对生长势影响显著(图2)。2010年5月栽植的植株低生长势植株的比例最高,在26%~43%;3月栽植最低(0~6%),其中分枝苗的低生长势植株的比例为0。相同栽植时间下,单干苗的低生长势植株的比例高于其他2种苗木。
2.2 对株高、新梢和主干粗度生长的影响
株高的变化如图3(A、B和C)所示,栽植后到9月下旬,所有处理的株高快速增长,之后增长速率变慢。由于栽植时间不同,3月至5月这段时间内,3月份栽植的平均株高生长量为14.6 cm,显著大于4月份(2.7 cm)和5月份(0 cm)。在5月至9月这段时间内,4月份栽植的植株株高快速增长,株高生长量显著大于3月份和5月份。9月至11月,所有处理株高生长量明显下降,都小于4 cm。5月份栽植的株高生长量在整个生长期内都是最小的。在生长初期的3月到5月,相同栽植时间,去分枝苗的株高生长量明显大于分枝苗和单干苗,以3月份栽植植株为例,株高生长量表现为去分枝苗(22.7 cm)>分枝苗(15.5 cm)>单干苗(9.8 cm),且相互之间差异显著(P<0.05)。5月到7月,分枝苗和去分枝苗的株高生长量差异不显著,但2者显著大于单干苗。7月份以后,3种苗木类型的株高生长速率差异不显著。
新梢生长量的变化如图3(D、E和F),栽植后的生长初期,新梢生长缓慢,5月到9月份为新梢的快速生长阶段,9月20日之后新梢生长速率放缓。在生长期内,3、4月栽植的新梢生长量始终大于5月份栽植的植株;相同栽植时间,单干苗的新梢生长量低于分枝苗和去分枝苗,栽植后至7月20日的生长前期,去分枝苗的新梢生长量显著大于分枝苗和单干苗。
主干粗度变化如图3(G、H和I)所示,栽植后到7月20日,所有处理植株的主干粗度缓慢增加,7月20日之后快速增加。在整个生长期内,相同苗木类型,5月份栽植的主干粗度较3、4月栽植处理的小。3月到7月,分枝苗和去分枝苗的主干粗度相近,7月20日之后,留分枝苗的主干粗度显著大于去分枝苗。相同栽植时间,单干苗的主干粗度始终小于分枝苗和去分枝苗。相同苗木类型,3、4月份栽植植株的主干粗度大于5月份栽植植株。
2.3 对栽植当年植株分枝特性与叶片特性的影响
如表2所示,栽植时间和苗木类型对栽植当年新生侧枝数量、长枝数量、长枝长度和中枝数量影响显著。栽植时间对短枝数量影响显著,而苗木类型对短枝数量影响不显著。去分枝苗和单干苗的新生侧枝数量显著大于分枝苗,分枝苗的新生侧枝数仅为2~3个,可见已形成的侧枝会影响主干芽的萌发。5月份栽植植株的中、短枝数量约占总侧枝数的50%。相同苗木类型,3、4月份栽植植株的长枝数量大于5月份;长枝的平均长度表现为3月栽植>4月栽植>5月栽植,且相互之间差异显著。相同栽植时间,分枝苗和去分枝苗的长枝数量大于单干苗,去分枝苗的长枝平均长度显著大于分枝苗和单干苗,值得注意的是,去分枝苗的侧枝粗度也大于分枝苗和单干苗对应部位的侧枝,去掉分枝后可以促进枝条营养生长。
栽植时间和苗木类型对叶片干重和叶面积影响显著,但其交互作用的影响不显著。相同的苗木类型,3、4月份栽植植株叶片干重和叶面积的差异不显著,但均显著大于5月份栽植的植株。相同的栽植时间,去分枝苗的叶干重和叶面积显著大于分枝苗和单干苗。
2.4 对树冠形成的影响
栽植2年后树冠的生长状况如表3所示。栽植时间和苗木类型对株高、主干粗度、冠径、一级侧枝数和二级侧枝数影响显著,且二者的交互作用对一级侧枝数和二级侧枝数影响显著。相同苗木类型,3、4月份栽植植株的株高、主干粗度、冠径、一级侧枝数量、二级侧枝数量均大于5月份栽植的植株。所有处理的一级侧枝数约为12个。相同栽植时间,去分枝苗和单干苗的株高差异不显著,但都显著大于分枝苗。主干粗度表现为分枝苗>去分枝苗>单干苗。分枝苗和去分枝苗的冠径显著大于单干苗。分枝苗的二级侧枝数显著大于去分枝苗和单干苗。
2.5 苹果幼树生长与初始指标的相关性
皮尔森相关分析结果(表4)显示栽植第一年的株高、主干粗度和新梢生长量与初始高度、主干粗度和一级侧根数呈极显著的正相关,能预测栽植后苹果幼树的营养生长状况。所有苗木类型,栽植后第2年幼树的生长与初始指标的相关性减小。以分枝苗为例,栽植后第1年的株高与初始株高(R=0.790,P=0.01)和初始一级侧根数(R=0.664,P=0.01)呈正相关,第2年,它们的相关系数降低到0.222和0.062。高径比除对预测第1年植株的株高有意义外,不能用于预测其他生长指标。可见苗木栽植后第1年的生长状况与苗木质量关系密切。
2.6 不同苗木类型成花情况
3种苗木类型栽植后第3年的成花情况见表5。分枝苗和去分枝苗的一级侧枝花芽数显著大于单干苗,分枝苗的二级侧枝花芽数显著大于去分枝苗和单干苗。分枝苗的总花芽数最多,达到15.9个,显著大于去分枝苗和单干苗。去分枝苗和单干苗的一级侧枝上的花芽数占总花芽数的比例较高,达到65%左右。分枝苗的一级侧枝花芽数和二级侧枝花芽数各占约50%。
3 讨 论
栽植时间对苗木生长发育有显著影响。栽植成活率和缓苗率与试验立地环境条件有关,特别是土壤温度、土壤水分和空气温度等因素。Quercus[12]认为植株在栽植后第一个月的水分利用对成活率至关重要,因而适宜的栽植时间对植株成活起着关键作用,这种影响在栽植后的第一二年表现最明显。本试验3月份和4月份栽植植株生长情况优于5月份栽植。经过低温冷藏,4月份栽植是可行的。3月份到4月份是试验地苹果苗木根系生长高峰期,选择这段时间栽植,利于根系的恢复和再生,增加其对矿质元素的吸收能力,减少贮藏营养消耗,同时较低的空气温度可以防止枝条失水抽干。而5月份栽植的植株表现出明显的缓苗和环境胁迫症状,如植株的叶面积小、枝条节间短、枝条顶端生长点过早的停止生长等,在栽植后的第1年生长缓慢。这可能是由于5月份气温较高,加之6月份的高温和相比于3、4月份较少的降雨量(图1)所致。此外,5月份栽植的植株长势较弱,可能跟贮藏时间较长,贮藏营养消耗过多有关。Bernard[13]的研究结果显示,贮藏2~4个月的云杉淀粉含量下降50%。本研究使用的苗木贮藏于冷库中,推后了栽植时间,增加了贮藏时间,导致植株体内贮藏营养降低,对苗木活力有影响。国内有关冷藏对苹果苗木生理的影响研究较少,有待进一步研究。
研究结果还表明,分枝苗比单干苗的缓苗时间短,这是由于分枝苗的一级侧根数显著大于单干苗,较好的根系可提高土壤水分和矿质元素吸收利用率。去分枝苗去掉了侧枝,贮藏营养减少,单干苗本身贮藏营养物质就少;早期枝条生长会将一部分的贮藏营养转变为不可再利用的结构性物质,贮藏营养进一步减少。分枝苗在苗圃内拥有较大的总叶面积,植株体内光合产物积累较多,较多的贮藏营养利于分枝苗的次年早期生长发育。此外,栽植后结合灌溉及其他人工措施如整地[14],覆膜[15],选择适宜大小的定植坑[16]等均利于提高成活率。
栽植后至7月20日,3种苗木类型主干粗度生长量相同,7月20日之后,主干粗度大幅增加,这一段时间,是秋梢旺盛生长和养分回流的时期,叶片和新梢中的贮藏营养向下部根系和主干等多年生器官转运,用于维管形成层的生长,维管形成层分化成木质部和韧皮部母细胞,这些细胞分化成为木质部和韧皮部细胞,促进主干的加粗生长。去分枝苗和单干苗将主干中贮藏的营养物质和当年的大部分的光合产物用于新生器官结构物质的构建,主干内和运输至主干的营养物质较少,而分枝苗主干中较多的贮藏营养物质和上部营养物质回流为主干的加粗生长提供能量,因而主干粗度的加粗生长显著大于去分枝苗和单干苗。
在苹果幼树期,一级侧枝数量有限,二三级侧枝是决定花芽数量的决定因素。栽植后第一年,去分枝苗和单干苗的光合产物积累用于枝条快速生长和植株的形态建成,在营养物质有限供应情况下,由于顶端优势,营养大量供给枝条顶端分生组织,腋芽营养等级较低,腋芽的营养供给较少,发育较差,而侧枝上抽生的二级侧枝主要发生在侧枝的2 a生部分,导致第二年腋芽的萌芽率低,进而影响了开花结果。分枝苗较多的贮藏营养,可以在植株快速生长、大量需要营养物质时,提供足量的营养物质,改善腋芽营养状况,促进第2年侧枝萌发。Oosten[17]认为1 a生果树主干的粗度和侧枝的数量是果园早产的重要因素,本质上说明了苹果幼树贮藏营养的重要性。
欧美等苹果生产国新建果园使用分枝苗,定植后3 a内不进行大规模的修剪,保留分枝以利于苹果早产。李丙智[7]提出幼树期整形修剪的方法: 一年栽植定干,二年春季剪成光干,三年拉枝平展,四年成形有产。分枝苗在苗圃内定干,幼树期整形修剪成形的过程比去分枝苗和单干苗缩短1~2 a。去分枝苗和单干苗将大部分的光合产物主要用来维持较强的营养生长,维持合适的地上部和地下部的比例,对于生殖生长分配的营养较少,树体营养生长旺盛,开花结果晚。在陕西杨凌地区,建议新建果园采用高质量的分枝苗,栽植后保留侧枝,轻剪长放多留枝,较早的产生丰富的侧枝和结果枝,加快冠层生长,增加光截获,缩短整形修剪期,结合高产树形,以实现果园早产和高产[18]。分枝苗在寒冷地区早期栽植受冷害问题以及对于春季干旱的地区和年份,是否适合采用带分枝的大苗还有待于进一步研究。
4 结 论
苹果苗木在冷藏条件下,4月栽植是可行的,本试验中3月份栽植较为适宜,并且可以降低投入。5月份栽植生长势较弱。分枝苗有利于增加幼树主干粗度和二级侧枝数量,促进幼树提早开花结果。去分枝苗和单干苗延长了幼树期树体营养生长时间,有利于树体营养生长。
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