不同间伐方式对‘红富士’苹果枝类组成及内含物的影响

张露荷，陈佰鸿，王延秀，徐巨涛，韦德闯

(1.甘肃农业大学园艺学院，甘肃 兰州　730070；2.甘肃省庆城县果业局，甘肃 庆阳　745100)



不同间伐方式对‘红富士’苹果枝类组成及内含物的影响

张露荷1，陈佰鸿1，王延秀1，徐巨涛2，韦德闯2

(1.甘肃农业大学园艺学院，甘肃 兰州730070；2.甘肃省庆城县果业局，甘肃 庆阳745100)

摘要：【目的】 为苹果园选择最佳的间伐方式.【方法】 以18 a生‘红富士’为试材，研究了隔行间伐(T1)、隔株间伐(T2)、隔2伐1(T3)等不同间伐方式和对照(CK)对‘红富士’枝类组成及不同长度枝条内含物的影响.【结果】 与CK相比,间伐有效调节了长、中、短枝的数量及比例，T1、T2的<5 cm枝条的比例为42.38%、46.32%；每公顷总枝量大小依次为：CK>T3>T2>T1.T2的<5 cm、5～15 cm枝条的可溶性糖含量高于T3及CK各个长度枝条，其含量分别为4.15%、4.08%；3个间伐处理各个长度枝条的淀粉含量均显著低于CK的<5 cm、5～15 cm枝条；T2的<5 cm枝条的总游离氨基酸含量显著低于其余3处理的<5 cm枝条；各枝条硝态氮和蛋白质含量呈极显著正相关(r=0.490**).【结论】 T2的<5 cm枝条所含内含物较均衡，有利于成花；隔株间伐(T2)更加具备促进结果、确保丰产的树体条件.

关键词：苹果；间伐；枝类组成；不同长度枝条；内含物

黄土高原是我国苹果生产的优势产区之一，随着我国苹果生产重心由东向西转移，以‘红富士’为主栽品种的苹果产业在该区发展迅猛，但在建园模式上仍采用3 m×4 m的乔化密植方式，并通过“轻剪长放多留枝”的修剪措施，实现早果、丰产的目标[1-2].这种建园模式在进入结果期后出现枝量偏多、果园密闭的现象，导致树冠光照条件恶化、病虫害发生严重、品质下降、结果部位外移、效益降低等一系列问题[3-5].为了改变这种状况，对果园进行间伐从根本上解决密植果园的郁闭问题势在必行.

果树高产优质的前提是有一定数量及营养充足质量高的花芽，然而光照不足却妨碍花芽的分化[6].花器官生长发育所需 N素主要来源于树体的贮藏营养[7].中短枝数量越多，更加有利于积累营养物质[6]；含有较多碳水化合物的苹果短枝容易形成花芽[8]，而碳水化合物含量较低的短枝则不易形成花芽.果园进行间伐可以极大程度改善果园的光照条件[9]，随着光照条件的改善,中短枝的比例增大.不同方式间伐可以不同程度地调节苹果枝条的枝类组成[10]，可以不同程度地影响枝条所含的内含物含量；然而间伐对苹果枝条内含物的影响以及甘肃陇东地区苹果间伐对枝类组成的影响方法的研究目前尚未报道.本试验以18 a生‘红富士’间伐1 a后的枝条为试材，研究不同间伐方式对枝类组成及不同长度枝条内含物的影响，以期为苹果园间伐选择最佳的间伐方式提供一定的理论依据.

1材料与方法

1.1试验材料与试验设计

试验在甘肃省庆阳市庆城县赤城乡老庄村果园进行，该地属于温带大陆性季风气候(E 107°42′、N 35°58′)，海拔1 305 m，年均降雨量537.5 mm，年平均气温9.4 ℃，无霜期160 d左右.果园土壤类型为黑垆土，地势平坦，40～60 cm土层中有机质含量约为6.94 mg/kg，速效N、速效P、速效K含量分别为73.27 mg/kg、22.72 mg/kg、14.89 mg/kg，pH值8.1.试材为18 a生 ‘长富2号’，授粉品种为‘秦冠’，树形为疏散分层形，株行距3 m×4 m，南北行向.

间伐方式：隔行间伐(T1)：按定植行隔1行间伐1行，间伐后株行距为3 m×8 m，420株/hm2；隔株间伐(T2)：行内隔株间伐，间伐后行距变为株距，株行距为4 m×6 m，420株/hm2；隔2伐1(T3)：在行内间隔2株间伐1株，间伐后株行距为3-3-6 m×4 m，560株/hm2；对照(CK)：未间伐的密闭果园，株行距为3 m×4 m,定植密度为840株/hm2.间伐时间均为2012年10月下旬～2012年11月中旬.

1.2试验测定指标及方法

长中短枝数量的统计：于2013年10月上旬依据张强[11]的树冠分格法把树冠用钢管和塑料打包带分成50 cm的立方体方格以便于统计，统计每个方格内不同长度枝条(<5、5～15、15～30、30～60及>60 cm)的数量.用A、B、C、D及E分别代表<5、5～15、15～30、30～60 cm及>60 cm等不同长度枝条.于2013年12月上旬从试验果园采集3种间伐方式的1 a生不同长度枝条；采样方法为：每个间伐园随机选取3个小区，每个小区随机选取3棵苹果树，统一从树体东南方树冠中部外围剪取不同长度的枝条带回甘肃农业大学园艺学院果树生理实验室进行测定.

所测指标及方法如下：可溶性糖和淀粉：用蒽酮比色法[12]进行测定.总游离氨基酸：参考王学茥[12]的方法进行测定.硝态氮：参考邹琦[13]的方法测定.蛋白质：用考马斯亮蓝G-250法(Boradford法)[12]进行测定.

1.3数据处理与分析

用Excel 2003软件进行数据整理，用SPSS 17.0统计软件对数据进行统计、差异显著分析(P<0.05)及相关性分析，用Excel 2003软件作图.

2结果与分析

2.1不同间伐方式对‘红富士’枝类组成的影响

间伐后经过一个生长期的生长，对树体枝类组成产生了显著影响(表1).不同间伐方式均显著降低了C、D、E枝条的数量，隔株间伐(T2)降低的幅度最大，隔行间伐(T1)次之.CK每公顷总枝量高达约146.83万，不同间伐方式均显著降低了每公顷总枝量，每公顷总枝量依次为：CK>T3>T2>T1.高比例的短枝和叶丛枝是果园丰产稳产的有力保障；隔株间伐(T2)后A枝条的数量显著高于其他处理；隔株间伐(T2)的A枝比例高达46.32%，T1为42.38%.T3徒长枝和长枝比例均高于T1和T2.

表1　不同间伐方式对不同长度枝条数量及比例的影响

同列相同数据肩标不同小写字母表示差异显著(P<0.05).

2.2不同间伐方式对‘红富士’枝条可溶性糖含量的影响

不同方式间伐后，各个长度枝条的可溶性糖含量变化差异显著(图1)；随枝条长度的增大，T3和CK均下降到D枝的最小含量时再升高，且其升高幅度没有达到显著水平；T1和T2随枝条长度的增加其可溶性糖含量基本为先降低随后升高再降低的趋势，T1、T2先降低随后升高的拐点分别在B、C枝处.T2的A、B枝所含的可溶性糖含量高于T3和CK各个长度枝条，其含量分别高达4.15%、4.08%.T1及T2的D、E枝的可溶性糖含量之间无显著性差异；T3及CK同一长度枝条的可溶性糖含量之间无显著性差异，且均为CK高于T3.A、B枝各个处理间可溶性糖含量大小为:T2>T1>CK>T3；C、D、E枝各个处理间可溶性糖含量大小为:T1>T2>CK>T3.

图1　不同间伐方式对枝条可溶性糖含量的影响Fig.1　The effect of different thinnings to the soluble sugar content in branch

2.3不同间伐方式对‘红富士’枝条淀粉含量的影响

3个间伐处理均显著降低了A、B枝条的淀粉含量(图2)；随枝条长度的增大，T1和CK均为持续下降到D枝最小含量时再升高；T2从B枝开始，淀粉含量随枝条长度的增大而增大；T3从C枝开始，淀粉含量随枝条长度的增大而增大；3个间伐处理的的各个长度枝条的淀粉含量之间均无显著性差异.T1、T2、T3、CK的最大峰值分别在A、E、E、A枝出现，其含量分别为2.64%、2.65%、2.38%、3.33%.T1、T2及T3与CK相比,A枝的淀粉含量分别显著下降了20.99%、29.37%及35.13%的幅度.

图2　不同间伐方式对枝条淀粉含量的影响Fig.2　The effect of different thinnings to the starch content in branch

2.4不同间伐方式对‘红富士’枝条总游离氨基酸含量的影响

如图3所示，随着枝条长度的增大,T1枝条总游离氨基酸含量从最大值2.33 mg/g(A枝)持续下降到最小值0.67 mg/g(E枝),下降幅度为250.91%；T2不同长度枝条的总游离氨基酸含量整体偏低,其最大峰值(1.94 mg/g)出现在C枝；T3和CK均表现为先降随后升高再下降的局势.各个处理C枝条的总游离氨基酸含量之间无显著性差异；3个间伐处理E枝条的总游离氨基酸含量无显著性差异且均显著低于CK；隔株间伐(T2)的A、B枝所含的总游离氨基酸含量显著低于隔行间伐(T1)的A、B枝,其含量为T1A、B枝的63.48%、68.27%.

图3　不同间伐方式对枝条总游离氨基酸含量的影响Fig.3　The effect of different thinnings to the total free amino acid content in branch

2.5不同间伐方式对‘红富士’枝条硝态氮含量的影响

不同方式间伐后不同长度枝条硝态氮含量差异显著(图4)；枝条越长,T1枝条硝态氮含量越低；随着枝条长度的增大,T2和T3先升高随后下降最后又缓慢升高，T2的最高含量 (45 mg/kg)出现在C枝,T3的最大含量(42.10 mg/kg)出现在B枝.各个处理的A枝条所含硝态氮含量之间差异性不显著；T1的A枝条所含硝态氮含量显著高于其E枝；同一处理A、B枝，B、C枝，D、E枝所含的硝态氮含量之间无显著性差异.

图4　不同间伐方式对枝条硝态氮含量的影响Fig.4　The effect of different thinnings to the nitrate nitrogen content in branch

2.6不同间伐方式对‘红富士’枝条蛋白质含量的影响

如图5所示，枝条越长，T1枝条所含的蛋白质含量越低；从A枝(其蛋白质含量1.48 mg/g)到B枝 (其蛋白质含量1.24 mg/g)，蛋白质含量下降幅度最大；CK的变化趋势与T1的基本接近；T2和T3变化规律大概一致，均为先升高再下降，其最大峰值均出现在C枝.各个处理的A枝所含蛋白质含量之间无显著性差异，B、D、E类同；说明不同间伐方式对同一长度枝条所含蛋白质含量影响效果不显著.T2的C枝所含蛋白质含量显著高于其它处理各个不同长度枝条的.

图5　不同间伐方式对枝条蛋白质含量的影响Fig.5　The effect of different thinnings to the protein content in branch

2.7相关性分析

对枝条所含内含物进行相关性分析，结果如表2所示，枝条的可溶性糖、淀粉、游离氨基酸、硝态氮、蛋白质等5个指标之间，只有硝态氮和蛋白质呈极显著正相关，其r=0.490；其余指标之间均无显著相关性.

表2　枝条所含内含物的相关性

**表示在0.05水平上相关性显著(两尾测验).

3讨论与结论

3.1间伐与枝类组成

各间伐处理的枝类组成均得到不同程度的优化，叶丛枝和短枝比例增加，徒长枝比例减小[10]；间伐促进了树体的营养生长[3].本试验研究表明:苹果园进行间伐可以减少每公顷总枝量，调节A、B、C、D及E枝条的数量及比例；间伐可以增大A枝的数量及比例，降低D、E枝的数量及比例；与前人研究结果基本一致[10-11].隔株间伐(T2)增大A枝的幅度最大，其原因可能是T2的光照更充足.T2间伐1 a后每公顷总枝量约为87.93万.

3.2间伐与枝条碳素

碳素营养是苹果树生命周期和年周期中非常重要的生理指标,为苹果树的生长发育和产量的形成奠定了必需的物质基础[13].苹果树碳素贮藏营养以淀粉为主,还有部分可溶性糖、氨基酸和有机酸[14].枝条中可溶性糖和淀粉大部分来源于苹果叶片的同化作用,苹果叶片的光合作用是构建生产力及确保高产的最主要的因子[15].可溶性糖是叶片光合作用碳同化的初级产物及转运和暂时贮藏的主要形式，并可以转化为淀粉或其他碳水化合物[16-17]；不同长度枝条所含可溶性糖含量变化差异显著，而淀粉含量除CK以外变化幅度不明显主要是因为12月上旬苹果树刚落叶，可溶性糖还未及时转化为淀粉；同一处理A枝条可溶性糖含量基本最高,其原因应该为:苹果树叶片所制造的碳水化合物按照主轴贮备的原则进行分配；不同长度枝条间存在差异，长枝及超长枝向主轴输出的多，中枝少[18]；A枝上着生的叶片同化的物质输送给A枝后未由于过多的生长而造成大量消耗.CK的A枝淀粉含量显著高于间伐处理的原因应该是CK大小年严重，2013年为小年，其短枝贮存的碳水化合物没有被果子所利用而积累了下来.树体制造有机物再多，如果抽条、枝条旺长等营养消耗也随之增加，积累量必然下降，花芽有可能仍难以形成[6,19]；故同一处理D、E枝所含的可溶性糖含量较低.

3.3间伐与枝条氮素

多年生的落叶果树冬季贮藏氮的主要部位是细枝和树干的皮层[20].不同长度枝条硝态氮含量均较低,其原因应该是:12月上旬苹果枝条碳素营养含量较大，且此时苹果树根系已经结束了其第3次生长高潮所造成的.隔株间伐(T2)C枝所含的硝态氮含量最高应该与其果园透光条件好、地温高、根系还存在微弱活动，以及C枝所含可溶性糖和淀粉含量较低有关系.硝态氮比胺态氮更加可以促进果树的营养生长[21-22].N素在果树体内运输的主要形式是游离氨基酸，在N源丰富且碳素贮藏营养充足的情况下才能合成游离氨基酸[23].A枝所含的总游离氨基酸含量相对于同一处理其它长度的较高，其原因应该是A枝基本带有芽且芽体建造水平高.贮藏了蛋白质既可以防止养分的损失，而且也为果树第2 a的生长发育提供必需的养分储备[24]；隔株间伐(T2)C枝蛋白质含量最高应该是其可溶性糖和淀粉含量较低，硝态氮含量最高所造成的.

对乔化密植园的改造，只有打开了其光路，彻底改善了果园的通风透光条件，才能确保叶片同化出足够的可溶性糖以供枝条及果实的生长发育、芽体花芽分化.与隔行间伐(T1)和隔2伐1(T3)相比，隔株间伐(T2)的A枝条数量及比例最大；T2的A枝所含内含物营养较均衡，更有利于成花.隔株间伐(T2)更加具备促进结果、确保丰产的树体条件.

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(责任编辑李辛)

Effect of thinning methods on the composition and inclusion of ‘Red Fuji’ apple branches

ZHANG Lu-he1,CHEN Bai-hong1,WANG Yan-xiu1,XU Ju-tao2,WEI De-chuang2

(1.College of Horticulture,Gansu Agricultural University,Lanzhou 730070,China;2.Fruit Industry Bureau of Qingcheng County,Qingyang 745100,China)

Abstract：【Objective】 To chose the best thinning method for apple orchard.【Method】 18 year-old of ‘Red Fuji’ was used to research the effect of three thinning methods including interlaced thinning (T1),septum strain thinning (T2) ,cutting one every 3-tree (T3) and the control (CK) on ‘Red Fuji’ branch composition and the inclusion of branches with different length.【Result】 The results showed that thinning adjusted effectively the amount and proportions of long,middle and short branches,compared with the control(CK).Proportion of branches less than 5 cm under T1,T2 were 42.38% and 46.32%,respectively.Total branch number per hectare was in decreasing order of CK,T3,T2,T1.The soluble sugar content of branches less than 5 cm and 5～15 cm under T2 was higher than that of branches in all lengths under T3 and CK,with content 4.15% and 4.08%,respectively.The starch content of branches in all lengths under three thinning treatments was significantly lower than that of branches less than 5 cm and 5～15 cm under CK.The total free amino acid content of branches less than 5 cm under T2 was significantly lower than that under the other three treatments.The content of nitrate nitrogen was significantly positively correlated with protein (r=0.490**) in each kind of branches.【Conclusion】 The inclusion of branches less than 5 cm under T2 was more balanced,which was favorable to formate flowers.Septum strain thinning (T2) was more suitable to improve bear fruits and ensure high yield.

Key words：apple;thinning;branch composition;different-length-branch;inclusion

通信作者：陈佰鸿，男，教授，博士生导师，从事果树生物技术及栽培生理研究.E-mail:bhch@gsau.edu.cn

基金项目：甘肃省苹果产业科技攻关项目(GPCK2013-2).

收稿日期：2015-04-10；修回日期：2015-04-29

中图分类号：S 661.1

文献标志码：A

文章编号：1003-4315(2016)02-0073-06

第一作者：张露荷(1989-)，女，硕士研究生，研究方向为果树栽培生理.E-mail:1030868271@qq.com