主枝数量对开心形梨树叶幕PPFD的影响

蔚露，牛自勉，谢鹏，王建新

（1.山西省农业科学院现代农业研究中心，山西太原030031；2.运城市果业发展中心，山西运城044002）

主枝数量对开心形梨树叶幕PPFD的影响

蔚露1，牛自勉1，谢鹏1，王建新2

（1.山西省农业科学院现代农业研究中心，山西太原030031；2.运城市果业发展中心，山西运城044002）

以19年生梨树高光效开心树形的高接树为试材，研究不同主枝数量对树冠叶幕光照分布的影响，分析不同方位叶幕中PPFD空间变化及日变化规律。结果表明，在树冠水平叶幕中，随着主枝数量的减少叶幕PPFD强度增加，其中，四主枝处理的全树平均PPFD强度最高，为74.25%；八主枝处理平均PPFD强度最低，为64.73%。在树冠垂直叶幕中，上层叶幕各处理间PPFD无明显差异；中层叶幕各处理间差异明显，四主枝处理达到76.25%，其他处理介于60.96%～65.21%；下层叶幕的变化趋势与中层相似。在一天内不同时间阶段，叶幕PPFD平均强度与主枝数量有关，其中，四主枝处理平均强度最高，测定平均值高于其他处理树，全树叶幕PPFD强度随着主枝数量的增加呈降低趋势。

梨树；主枝数量；开心树形；PPFD

目前，我国梨树栽培主要采用乔化密植方式，并采用自由纺锤形、小冠疏层形及水平棚架等树形进行整形修剪[1-3]，这些树形通常树体成形较快、开花结果较早、果实品质较高，但随着树龄的增大逐渐出现树冠郁闭和果园郁闭问题，降低了果实综合品质，需要有针对性地进行树形改造。

乔化梨园树形改造有多种技术途径，高光效开心树形改造是其中之一。该树形是通过提干、落头等技术措施的实施将原有的垂直叶幕树形改造成为水平叶幕树形[4]，是在借鉴苹果树形研究成果基础上发展形成的[5-7]。目前，国内梨树高光效开心树形的研究主要集中在不同时期树形模式建立[8-10]、果园动态间伐模式研究[11]、叶片光合作用机理探讨[12-14]等领域，而在不同树形模式果园光能分布特征方面研究报道较少。

本试验以山西省农业科学院现代农业研究中心果树课题组研究提出的中、高干梨树开心树形为材料，系统分析了主枝数量对叶幕光合光通量密度（PPFD）的影响规律，以期为山西省及我国黄土高原地区梨树开心树形改造提供技术依据。

1 材料和方法

1.1 试验材料

试验于2016年7月在山西省隰县午城镇习礼村梨树示范果园进行。试验果园树龄为19年生，砧木为杜梨（Pyrus betulaefolia Bunge），原嫁接品种为晋蜜梨（Pyrus bretschneideri Rehd），2012年4月进行品种高接改造，高接品种为玉露香梨（Pyrus bretschneideri Rehd）；同期进行树形结构改造，在原来小冠疏层树形的基础上改造成为中、高干开心树形。2016年7月，开心树形树体的干高为141～168 cm，树高317～356 cm，主枝数量4～8个，以此为基础设定5个试验处理，即四、五、六、七、八主枝高光效开心树形试验处理，分别进行光照试验测定。试验采用单株小区，3次重复，并取平均值进行计算。

果园株行距为4 m×6 m，南北行向。园地为台阶式梯田，土壤为中壤土，全园采用自然生草模式管理，耕作条件一致。

1.2 试验方法

叶幕光量子通量密度（PPFD）测定仪的测定波长为400～700 nm，采用美国进口的Apogee MQ-100手持式光量子测量仪进行测定。

将树冠叶幕分为上、中、下3层，每层设立9个测定点，即树冠东西南北外侧4个点、东西南北中部叶幕4个点，近树干处1个测定点，分别为东外、东中、西外、西中、南外、南中、北外、北中及干周。全树3层叶幕共27个测定点。

于7月上旬晴朗天气进行果园测定PPFD，分别在9：00，11：00，13：00，15：00，17：00进行，同时以树冠上方无枝叶遮挡部位的光照强度为对照。

2 结果与分析

2.1 处理树水平叶幕不同方位PPFD的差异

分别在树冠东西南北4个方位的外围、中部及干周部位，测定了叶幕PPFD相对强度，结果表明，随着主枝数量的减少，叶幕PPFD强度呈增加趋势（图1、表1、封三彩图1）。

由表1可知，在不同处理中，四主枝处理的全树平均PPFD强度最高，为74.25%；八主枝处理平均值最低，为64.73%。同时，就不同处理树不同方位9个测定点的测定数据的标准误差而言，四主枝处理最低，为2.51%；而六、七、八主枝处理树较高，介于3.43%～4.21%。因此，从树冠水平叶幕光照分布来看，四主枝处理PPFD强度较高，且分布均匀度高，优于其他树形处理。

表1 处理树水平叶幕不同方位PPFD统计分析结果%

2.2 处理树垂直叶幕不同层次PPFD的差异

分别测定了树冠上、中、下层叶幕的PPFD相对强度，结果表明，在垂直树冠不同层次叶幕中PPFD强度变化不同（图2、表2、封三彩图1）。

由图2可知，在树冠上层叶幕，四、五、六、七、八不同主枝处理PPFD强度高，介于81.17%～89.09%，处理间光照强度差异不明显，一天中东西南北各个测定点PPFD强度值均较高；在树冠中层叶幕，不同主枝处理间PPFD强度差异明显，以四主枝处理最高，为76.25%，六、七、八主枝处理树较低，介于60.96%～65.21%。而在树冠下层叶幕，六、七、八主枝处理树PPFD强度降低趋势更为明显。

表2 处理树垂直叶幕不同层次PPFD统计分析结果%

从表2可以看出，四主枝处理叶幕上中下层的PPFD标准误最低，五主枝处理次之，而六、七、八主枝处理树较高，介于10.23%～12.16%。因此，从树冠垂直叶幕光照分布来看，四主枝处理PPFD强度高，且分布均匀，优于其他树形处理。

2.3 处理树一天不同时间阶段叶幕PPFD的差异

在一天内不同时间段测定了树冠各个方位叶幕的PPFD相对强度，结果表明，叶幕PPFD平均强度与主枝数量有关，其中，四主枝处理平均强度最高，一天中测定值均高于其他处理树，叶幕PPFD强度随着主枝数量的增加呈降低趋势（图3～4，表3、封三彩图1）。

由表3可知，尽管5个主枝处理一天中平均PPFD强度变化不同，差异明显，但以时间段为变量的标准误无明显差异。因此，从树冠不同时间段的光照分布来看，不同主枝处理间结果相似，无明显差异。

表3 处理树一天不同时间阶段PPFD统计分析结果%

3 讨论

树形模式是果树产量形成和果实发育的基础，也是维持树体经济寿命的重要环节。目前，国内外在果树树形模式与整形修剪方法研究中提出了众多类型的树形模式[15-18]，但从叶幕结构分类来看可分为垂直叶幕树形和水平叶幕树形两大类型。梨树高光效开心树形属于水平叶幕树形，是针对我国乔化果园盛果期树存在的冠郁闭问题而提出的改造树形，该树形主枝比较开张，为水平叶幕，结果枝条自然下垂，树体通风透光良好，有望从根本上解决乔化梨树叶幕上下重叠引起的树冠郁闭问题，在山西省及我国黄土高原梨树郁闭果园改造中应用潜力较大。

梨树高光效开心树形模式的建立，需要研究树体高度、主干高度、主枝数量、结果枝配置及果园动态密度控制等方面的内容。就主枝数量的研究而言，由于各地的树体基础及整形修剪方法的差异，实际应用中开心树形的永久性主枝数量变化不一，并缺乏合理的理论支撑。本试验在以往中、高干开心树形的基础上进行了主枝数量比较试验，从果园光能利用角度证实4～8个主枝的开心树形不同部位叶幕均能获得较高的PPFD，但是随着主枝数量的减少PPFD相对强度逐渐增加，而以四主枝树形强度最高，与以往苹果高光效开心树形的研究结果相似[19-21]。

光照是果树优质生产的基础，而树冠叶幕中太阳辐射、PAR强度及PPFD强度与分布均匀程度决定了树形模式及整形修剪方法。以往在苹果上的研究表明，果园优质生产叶幕对应的PPFD强度应高于30%，而高效树形的PPFD强度通常能够达到60%以上[22-23]。本试验中，不同主枝的开心树形PPFD强度均超过60%，而四主枝开心树形PPFD相对强度全天平均值达到了74.25%，这将为梨树光合效率提高和优质果实发育提供物质基础，并为高接果园树形改造提供技术支持。

［1］齐宝利，江忠文.南果梨的栽植密度与整形修剪[J].北方果树，2006（1）：14-17.

［2］伍涛，张绍铃，吴俊，等.‘丰水’梨棚架与疏散分层冠层结构特点及产量品质的比较[J].园艺学报，2008，35（10）：1411-1418.

［3］耿军，刘军，汤彦青，等.康佛伦斯梨树冠相对光照与果实产量品质的关系[J].果树学报，2009，26（6）：792-796.

［4］牛自勉，李元生.梨树高光效树形早期整形修剪技术[J].村委主任，2011（2）：56.

［5］牛自勉，姚孝忠.苹果开心树形的发展历程及其整形修剪体系[J].华北农学报，2001，16（Z）：65-71.

［6］牛自勉，张文和，王建新.苹果开心树形叶幕太阳辐射吸收规律研究[J].华北农学报，2009，24（4）：212-217.

［7］牛自勉，孙俊宝，蔚露，等.树干高度对苹果开心形树产量及品质的影响[J].山西农业科学，2011，39（10）：1067-1069.

［8］牛自勉，蔚露，谢鹏，等.干高对梨树开心树形产量与品质的影响[J].山西农业科学，2015，43（10）：1272-1275.

［9］牛自勉.梨树高光效开心树形改造技术[J].村委主任，2010（5）：56.

［10］蔚露，牛自勉，李全，等.梨树枝组结果方式对果实品质影响的研究[J].山西农业科学，2015，43（12）：1601-1604.

［11］牛自勉，蔚露，降云峰，等.间伐对梨园地面不同区域太阳辐射的影响[J].山西农业科学，2011，39（12）：1252-1255.

［12］韩苹苹，牛自勉，林琭，等.果园间伐对玉露香梨光合特性的影响[J].山西农业科学，2016，44（6）：737-740.

［13］谢鹏，蔚露，牛自勉，等.果园间伐对梨叶片叶绿素荧光特性的影响[J].山西农业科学，2015，43（4）：407-410.

［14］谢鹏，蔚露，牛自勉，等.间伐梨园树体叶绿素荧光的部位间差异[J].山西农业科学，2015，43（6）：682-685.

［15］KIKUUCHI T，SHIOZAKI Y，ASADA T.Light and fruit distribution within a canopy of Fuji apple tree trained to a traditional open center system in Japan[J].J Japen Soc Hortculture Science，1994，62（4）：761-768.

［16］SMAET R E.Shoot spacingand canopylight microclimate[J].Am J Enol Vitic，1988，39（4）：325-333.

［17］TAKLENORI ASADA，MICHITAKA OGASAWARA.The effect of shading on the growth of young'Fuji'apple trees[J].J Japan Soc Hort Sci，1998，67：655-659.

［18］WAGENMAKERSP S，CALLESEN O.Influence of light interception on apple and fruit quality related to arrangement and tree height[J].Acta Horticulturae，1989，243：149-157.

［19］王建新，牛自勉，李志强，等.乔砧富士苹果不同冠形相对光照强度的差异及对果实品质的影响[J].果树学报，2011，28（1）：8-14.

［20］NIU Z M，ZHANG D P，ZHAN J C，et al.Influence of some interrelated physiological factors on the photosynthesis rate of apple leaves[J].Journal of Shandong Agricultural University，2002（S）：23-27.

［21］NIU Z M，ZHANG D P，ZHAN J C，et al.Factors affecting carbon exchange characteristics of an apple tree under field condition[J]. Hort Science，2003，38（5）：809.

［22］DEMMING-ADAMS B，ADAMS W WⅢ.Photoprotection and other responses of plants to high light stress[J].Annu Rev Plant PhysioPlant Mol Biol，1992，43：599-626.

［23］RAIK W，LAARS D，KATHARINA B，et al.The long-term response to fluctuating light quality is an important and distinct light acclimation mechanism that supports survival of Arabidopsis thaliana under low light conditions[J].Planta，2008，228（4）：573-587.

Effect of Main Branch Number on PPFD Distribution of the Crown of Open Center System Pear Tree

YULu1，NIUZimian1，XIE Peng1，WANGJianxin2
（1.Research Center ofModern Agriculture，Shanxi AcademyofAgricultural Sciences，Taiyuan 030031，China；
2.YunchengFruit IndustryDevelopment Center，Yuncheng044002，China）

Effect ofdifferent main branch numbers tolight distribution oftree canopywere studied at 19-year top worked pear trees ofhigh light efficiencyand open center system,and the spatial variation and diurnal variation ofPPFDin different orientation ofthe leaves were analyzed.The results showed that with the decrease of main branch numbers,PPFD intensity of canopy increased in the horizontal tree canopy.Amongthem,the whole tree offour main branch treatment had the highest average PPFDintensityof74.25%,while the eight main branch had the lowest of 64.73%.In the vertical tree canopy,there was not significant difference of PPFD between different treatments in upper canopy,there was significant difference between every treatments in middle canopy,four main branch treatment reached 76.25%,and the other treatments ranged from 60.96%to 65.21%,the variation trend of lower canopy was similar to the middle. At different times ofthe day,the average canopy PPFD intensity was related to the main branch numbers.Among them,average intensity of four main branch treatment was the highest,tested average value of which was higher than the other treatment tree,and with the increase ofmain branch numbers,PPFDintensityofthe whole tree canopydecreased.

pear;number ofmain branch;open center system;PPFD

S661.2

A

：1002-2481（2017）02-0187-04

10.3969/j.issn.1002-2481.2017.02.09

2016-12-02

国家科技支撑计划项目（2014BAD16B00）；山西省现代农业产业技术体系建设项目（2016-04）；山西省农业科学院科技自主创新能力提升工程项目（2015ZZCX-27）

蔚露（1984-），女，山西太原人，助理研究员，硕士，主要从事果树优质栽培与生理研究工作。