密植栽培模式对渭北旱塬苹果树生长的影响

白岗栓，邹超煜，杜社妮，郑锁林，刘英俊

（1.西北农林科技大学水土保持研究所，陕西 杨凌712100；2.中国科学院水利部水土保持研究所，陕西 杨凌712100；3.吉安市湿地管理中心，

江西 吉安343000；4.庆阳林业学校，甘肃 庆阳745000；5.澄城县果业管理局，陕西 澄城715299）

矮化果树大多是由基砧、中间砧与接穗或自根砧与接穗组成的嫁接复合体，各部分间相互影响、相互制约、相互适应、相互依靠，却又保持着各自相对独立的特性[1]。砧木往往影响树体（接穗）的生长发育、产量、果实品质及树体营养[2-4]。渭北旱塬是中国乃至世界最大的优质苹果生产基地，乔砧密植是该区域的主要栽培方式。乔砧密植的果树树冠高大、郁闭，通风、透光不良且不易管理，影响果实产量与品质[5-6]；矮砧密植的果树树体矮小、结果早、丰产性强且便于管理，因此，矮砧密植已成为渭北旱塬苹果栽培的发展方向[7]。矮化砧可增强树体养分吸收[8-11]，促进枝叶健壮生长[12-13]，提高果实产量与品质[14-16]，但有关同一立地环境下相同留果量、相同基砧、相同树龄而不同砧穗组合的乔砧密植、半矮化砧密植和矮砧密植的树体生长状况的研究尚未见报道。因此，在多年管理的基础上，笔者于2016 年监测了不同砧穗组合的乔砧密植、半矮化砧密植和矮砧密植对果园树体生长的影响，旨在为渭北旱塬苹果产业健康可持续发展提供支撑。

1 材料与方法

1.1 试验区概况

试验园地处中国科学院长武农业生态试验站（107°40′30″～107°42′30″E，35°12′16″～36°16′00″N），海拔1 220 m，年均气温9.3 ℃，≥10 ℃活动积温3 029 ℃，年均降雨量578.5 mm，日照时数2 230 h，无霜期171 d。试验园土壤为黑垆土，耕层（0～20 cm土层）土壤含有机质9.44 g/kg，全氮3.84 g/kg，碱解氮73.65 mg/kg，全磷0.24 g/kg，速效磷41.98 mg/kg，全钾7.46 g/kg，速效钾234.65 mg/kg，pH 值7.8。试验园为雨养农业区，无灌溉水源。

1.2 试验材料

供试果园为处于同一地块、相邻且产量相近的乔砧密植园、半矮化砧密植园和矮砧密植园，均于1996年春季建园，南北行向，品种均为长富二号，基砧均为新疆野苹果（Malus sieversii），均处于盛果期，2010 年通过量化修剪与更新修剪[17-19]，3 个果园在2013—2015 年的产量均调整为4.5×104kg/hm2左右。供试果园的面积、中间砧及树体生长状况见表1，其中半矮化砧密植园的中间砧露出地面约7.0 cm，矮砧密植园的中间砧露出地面约5.0 cm。

1.3 试验设计

试验以乔砧密植园为对照，2016 年3 月花前复剪后将乔砧密植、半矮化砧密植和矮砧密植园单位面积的花芽数调整为同一水平，5 月上旬疏果后将单位面积的结果数调整为同一水平。在果树生长的不同时期监测不同砧穗组合密植园的叶面积系数，叶片光合速率，叶片蒸腾速率，苹果产量、品质及枝条生长状况等。

由于试验前不同砧穗组合的果树生长存在差异，为了避免果树生长不均匀对监测结果带来的影响，萌芽前（3月1日）在3个果园各选择5个监测区，每个监测区均由2行（南北行向）长势均匀的果树组成，每行有5棵树（图1），并根据栽植密度（株行距）用土埂将监测区与其他植株隔离，以便于监测及管理。试验期间不同砧穗组合果园单位面积的施肥量、果实套袋、病虫防治等其他管理措施相同。

1.4 测定项目

果园叶面积指数（leaf area index,LAI）：在幼果膨大期（5 月20 日）、花芽分化期（6 月20 日）和果实采前膨大期（9月10日）前后的傍晚，连续3 d在不同监测区随机选择3棵树，利用LAI-2000冠层分析仪（LI-COR公司，美国），在树冠下东、西、南、北4个方位，水平距离距树干0、50、100、150、200 和250 cm处，垂直距离距地面30 cm 处测定树冠下不同位置的叶面积指数。根据相邻2个测定点位置的平均值和树冠投影所占面积进行加权平均，计算整个树冠的叶面积指数[19-20]。连续3 d 测定的平均值作为该生长期的叶面积指数。

叶片光合速率及蒸腾速率：幼果膨大期（5月20日）、花芽分化期（6 月20 日）和果实采前膨大期（9月10日）前后3 d晴天上午9:30—10:30，在不同监测区随机选择3棵树，在每棵树东南方向距地面1.4 m左右选择3 枝健壮的外围延长枝，以从枝条基部数第3—5 个发育完全的叶片作为监测对象，用LI-6400 型便携式光合测定仪（LI-COR 公司，美国）测定叶片的光合速率及蒸腾速率[18]，连续3 d测定的平均值作为该生长期的叶片光合速率及蒸腾速率。

表1 试验前不同砧穗组合果园的树体生长状况Table 1 Growth status of apple trees with different stock-scion combinations in different orchards before experiment

图1 苹果园的监测区示意Fig.1 Schematic diagram of monitoring area of apple orchards

果实品质：2016年苹果采收期在每个监测区随机选择5棵树，沿每棵树树冠外围距地面1.4 m左右的东、南、西、北4 个方向随机采集12 个果实，用百分之一天平（JA5002，北京海天友诚科技有限公司）测定单果质量，用数显游标卡尺（上海九量五金工具有限公司）测定果实横径、纵径，并计算果形指数（果形指数=果实纵径/果实横径），用WYT-4型手持糖量计（浙江亿纳仪器制造有限公司）测定可溶性固形物含量，用GY-1型水果硬度计（浙江托普仪器有限公司）测定硬度，用蒽酮比色法测定可溶性总糖含量，用目测法测定果实着色面积[21-22]。

果实产量：2016年苹果采收期在每个监测区随机选择5 棵树，测定单株产量（包含采样果实）并折合为单位面积产量，根据采收期不同级别的苹果价格折算出单位面积果园的产值。

果树生长状况：2016年果树萌芽前在每个监测区随机选择5棵树并进行标记，测定树干直径、树高及冠径；2016年落叶期测定不同果园标记树的树冠高度、树冠直径、树干直径、树冠外围延长枝长度及直径，并计算树干直径、树高、冠径增长量及枝条尖削度（枝条尖削度=枝条粗度/枝条长度）。在树冠外围东部与西部的中下部各选1.0 m3的树冠，调查营养枝与结果枝的比例[21-22]。

1.5 数据分析

试验数据用SPSS 19.0 软件进行单因素方差分析，用邓肯新复极差法检验差异显著性。

2 结果与分析

2.1 不同砧穗组合果园的叶面积指数、光合速率及蒸腾速率

从幼果膨大期至果实采前膨大期，不同果园的叶面积指数均缓慢上升，其中矮砧密植园上升了3.88%，半矮化砧密植园上升了5.36%，乔砧密植园则上升了12.89%。受砧木及树体多年生长的影响，不同生长期矮砧密植园的叶面积指数均显著低于半矮化砧密植园（P＜0.05），半矮化砧密植园均极显著低于乔砧密植园（P＜0.01）（表2）。矮砧密植园、半矮化砧密植园不同生长期平均叶面积指数较乔砧密植园分别降低30.47%和23.98%。

不同果园的叶片光合速率均以果实采前膨大期和花芽分化期较高，幼果膨大期较低。不同生长期矮砧密植园叶片的光合速率均极显著高于乔砧密植园（P＜0.01），显著高于半矮化砧密植园（P＜0.05），半矮化砧密植园显著高于乔砧密植园（P＜0.05）（表2）。矮砧密植园、半矮化砧密植园不同生长期平均叶片光合速率较乔砧密植园分别提高17.36%和9.88%。

不同果园的叶片蒸腾速率均以花芽分化期的较高，果实采前膨大期居中，幼果膨大期较低（表2）。不同生长期乔砧密植园的叶片蒸腾速率均显著高于半矮化砧密植园和矮砧密植园（P＜0.05），半矮化砧密植园略高于矮砧密植园。矮砧密植园、半矮化砧密植园不同生长期平均叶片蒸腾速率较乔砧密植园分别降低7.56%和5.84%。

2.2 不同砧穗组合果园的苹果品质

半矮化砧密植园的果实除单果质量显著低于矮砧密植园的外（P＜0.05），其他果实品质均与矮砧密植园无显著差异。乔砧密植园的果实除横径、有机酸、维生素C与半矮化砧密植园、矮砧密植园的无显著差异外，其他均显著（P＜0.05）或极显著（P＜0.01）低于半矮化砧密植园和矮砧密植园（表3）。半矮化砧密植园、矮砧密植园的单果质量分别为乔砧密植园的102.44%和112.44%，果形指数分别为105.68%和105.68%，着色面积分别为105.64%和107.65%，说明半矮化砧密植园和矮砧密植园苹果的外观品质优于乔砧密植园。

2.3 不同砧穗组合果园的树体生长状况

乔砧密植园的树高、树干直径和树冠直径增长量均较高，外围延长枝较长，而矮砧密植园的增长量较低，延长枝较短，不同砧穗组合果园之间存在着极显著差异（P＜0.01）。乔砧密植园的外围延长枝显著粗于半矮化砧密植园和矮砧密植园，但尖削度却极显著小于半矮化砧密植园和矮砧密植园（P＜0.01），且半矮化砧密植园极显著小于矮砧密植园（P＜0.01）。乔砧密植园翌年结果枝所占比例显著低于半矮化砧密植园（P＜0.05），极显著低于矮砧密植园（P＜0.01），但其营养枝比例却极显著高于半矮化砧密植园（P＜0.01），半矮化砧密植园极显著高于矮砧密植园（P＜0.01）。乔砧密植园苹果树的秋梢占营养枝的65%左右，半矮化砧密植园的占24%，而矮砧密植园的仅占5%左右，乔砧密植园苹果树的秋梢比例高，不利于果实着色及提高果实品质。不同砧穗组合果园的果实产量无显著差异，但矮砧密植园和半矮化砧密植园的果实价格高于乔砧密植园，产值较乔砧密植园分别提高了8.58%和7.43%，均达显著差异（P＜0.05）（表4）。

3 讨论

基砧或中间砧是调控果树树体大小、栽植密度和提早结果的关键因素。矮化、半矮化自根砧或矮化、半矮化中间砧可改变树势强弱，提高短枝结果率，提早结果，并可明显增加果树产量[9-10]，提高果实品质[14-16]。从乔化中间砧、半矮化中间砧到矮化中间砧，中间砧的韧皮部逐渐增厚，所占砧木截面的比例逐渐增加，有机物质运转逐渐增多且加速，树体地上部更易积累更多的营养物质[9-10,23]，提高叶片的光合能力[12,16]，促进开花结果[24-26]，因而矮砧密植园、半矮化砧密植园的叶面积指数低但其果实产量仍与乔砧密植园处于同一水平。从乔化中间砧、半矮化中间砧到矮化中间砧，木质部及导管占砧木截面的比例逐渐缩小，水分吸收及运输的能力逐渐减弱，树体水分吸收和运输受到限制，造成植株的生殖生长能力增加[24-26]，营养生长能力减弱[27-30]，因而从乔砧密植、半矮化砧密植到矮砧密植，叶片的蒸腾速率逐渐降低，结果枝比例逐渐增大，营养枝及秋梢占营养枝的比例逐渐缩小。矮化砧木质部活细胞较多，木质部输导阻力系数较大，不能及时补充枝叶的水分消耗，导致树体含水量降低，地上部分易积累更多的营养物质，从而促进生殖生长而减弱营养生长，提高了光合速率，促进了果实膨大、花芽分化及形成[27-30]。矮砧密植园的叶面积指数相对较低，叶片光合能力强，能够促进花芽分化及果实发育，又可抑制树体营养生长[31]，故在不同砧穗组合果园中，乔砧密植园的新梢生长量大，结果枝少，营养枝多，秋梢多而尖削度小，而矮砧密植园新梢生长量小，结果枝多，营养枝少，秋梢少而尖削度大。矮化砧、半矮化砧影响树体的水分、养分吸收及分配[9-10,23]，因而矮砧密植园的树体养分积累多，单果质量及着色等优于半矮化砧密植园，半矮化砧密植园优于乔砧密植园；乔砧密植园的叶面积指数高，秋梢量多，易消耗较多的土壤水分、养分且遮阴挡光，不利于树体营养积累及果实膨大，因而单果质量低且着色较差。矮化中间砧、半矮化中间砧不但影响树体的营养生长与生殖生长，而且影响树体的激素含量、叶片结构及气孔特性，从而影响枝条生长、叶片光合速率、叶片蒸腾速率、果实发育及品质[24-26]，因而矮砧密植园的树体小，单果质量及果实质量高，果实着色面积大，果实可溶性固形物含量高，果实硬度高。

表2 不同砧穗组合不同生长期的苹果树叶面积指数、叶片光合速率及蒸腾速率Table2 Leafareaindex,photosynthesisrateandtranspirationrateofappletreesindifferentappleorchardswithdifferentstock-scioncombinationsatdifferentgrowthstages

表3 不同砧穗组合果园的苹果品质Table 3 Apple quality in different apple orchards with different stock-scion combinations

表4 不同砧穗组合的树体生长状况及产值Table 4 Growth status and production value of apple trees in different apple orchards with different stock-scion combinations

4 结论

在单位面积留花留果量基本相同状态下，矮砧密植园、半矮化砧密植园和乔砧密植园的果实产量基本处于同一水平。矮砧密植园、半矮化砧密植园的枝条生长量小，叶面积指数较乔砧密植园分别降低30.47% 和23.98%，叶片光合速率分别提高17.36%和9.88%，叶片蒸腾速率分别降低7.56%和5.84%，果园产值分别提高8.58%和7.43%。因此，渭北旱塬苹果生产应积极推广矮砧密植和半矮化砧密植栽培。