富士苹果不套袋与套袋密度对果树冠层光学特性的影响

王贵平,韩雪平,聂佩显,王金政

(山东省果树研究所,山东 泰安 271000)

苹果套袋能够提高果实着色、光洁度等外在品质,减少病虫害发生，减少农药残留[2-4]。每666.7 m2套袋量大多在2.0万,少则1.5万,多则3.0万个[5]。近年来较多研究表明,套袋会降低果实糖、酸等内在品质[6-9],影响果实风味[10],这和套袋对苹果生长袋内微环境、钙素营养等方面的影响有关[11-16]。套袋对果实品质的影响研究较多,但在套袋对树体的影响,套袋对苹果树体冠层结构参数以及光环境的影响方面的研究报道较少。笔者选取不同套袋密度处理的苹果树为试材,利用CI-110冠层分析仪，分析了不同套袋密度对冠层结构参数的影响,套袋前、后冠层光环境的差异，以及不同套袋处理对冠层光环境的影响,旨在为苹果合理套袋提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验地基本情况

试验于2017年在山东省果树研究所岱东苗圃基地进行。该园为平原果园,砂壤土,栽培管理水平中等。供试苹果品种为7年生红富士苹果(天红2号/M26),南北行向,株行距为1.5 m× 3.0 m,树形为小冠疏层型,树体健壮,生长结果正常。选择树势一致、挂果量均匀的苹果树为供试树,于6月10日套袋,9月25日摘袋,10月30日采收。

1.2 试验设计

均使用小林双层纸袋(外棕内红)套袋。根据全树套袋果实的数量(密度)设以下5个处理:(1)套全树果实的1/3;(2)套全树果实的1/2;(3)套全树果实的2/3;(4)全树套袋;(5)不套袋。每个处理5次重复,单株为1个重复(小区),并挂牌标记。

1.3 采用冠层分析仪测量冠层结构参数

在5个处理中分别选取长势和挂果量均匀一致的树株,在套袋前(6月2日)、套袋后(6月11日)和摘袋后(9月30日)三个时期利用CI-110型冠层分析仪(由美国CID公司生产)对每个小区内的植株冠下根基部(离地面20 cm高)进行定点图像采集。利用相应软件分析套袋前、后的“叶面积指数”、散射光透光率、直射光透光率、叶分布冠层参数。在此需要指出的是,传统意义上的叶面积指数为单位土地面积上绿色植物叶面积总和[1],而冠层分析仪所测得的“叶面积指数”以及叶分布参数是位于冠层分析仪鱼眼探头上层所有可视物体,包括叶片、枝干、纸袋等遮蔽状态指标。

1.4 数据处理

采用Excel 2003对试验数据进行分析处理。

2 结果与分析

2.1 不同套袋密度对苹果树“叶面积指数”的影响

从图1 中可以看出：套袋前各个处理苹果树的“叶面积指数”差异不显著,“叶面积指数”在1.70左右;套袋后,各套袋处理的“叶面积指数”明显高于不套袋对照的,其中以全树套袋处理的“叶面积指数”最高，为2.22,而不套袋对照的“叶面积指数”只有1.69。套袋后“叶面积指数”随套袋密度的增加而显著增加。在摘袋后3 d，套袋密度1/3和套袋密度1/2两个处理间“叶面积指数”差异不显著,而套袋密度2/3处理和全树套袋处理的“叶面积指数”高于不套袋对照的。由此可知，套袋使苹果树的“叶面积指数”在套袋后显著增加,在摘袋后3 d这种影响依然存在,这必然会带来一系列的影响,因此套袋对苹果树体的影响是一个不容忽视的问题。

2.2 不同套袋密度对纸袋遮挡系数的影响

以套袋前、后的“叶面积指数”差值作为纸袋的遮挡系数,结果如表1所示,遮挡系数随套袋密度的增加而明显增加,以全树套袋处理的纸袋遮挡系数最高，以套袋密度1/3处理的最低。

图1 不同套袋密度对苹果树“叶面积指数“的影响

处理套袋前叶面积指数套袋后叶面积指数纸袋的遮挡系数 1/3套袋1.741.940.20 1/2套袋1.741.970.23 2/3套袋1.752.090.34全树套袋1.672.220.55不套袋1.691.690.00

2.3 不同套袋密度对苹果树透光参数的影响

从图2～图4可以看出,不同的套袋密度对果树透光参数的影响是不同的,总的趋势是,套袋使果园散射透过率(TD)、直射透过率(TR)都有不同程度的降低,但都增加了叶分布(LD)。在不同处理中，以全树套袋处理的影响最为明显,其TD和TR值在套袋后均最小，分别为0.158、0.148,其LD值最大，为0.820;依次是套袋密度2/3处理,其TD和TR值在套袋后分别为0.169、0.154,其LD值为0.815;而不套袋对照的TD和TR值分别为0.246、0.231,LD值为0.766(表2)。表明套袋影响了苹果树冠层的光环境,增加了果园的光截获能力,这种影响在摘袋后3 d依然存在。

图2 不同套袋密度对苹果树散射透光率的影响

3 讨论和结论

本研究结果表明：套袋对苹果树体产生了不同程度的遮挡,不同套袋密度对苹果树的冠层结构参数、光环境有明显的影响；套袋处理苹果树的“叶面积指数”明显高于不套袋对照的,且套袋后“叶面积指数”随套袋密度的增加而显著增加；在摘袋后3 d，套袋密度2/3处理和全树套袋处理的“叶面积指数”仍然高于不套袋对照的。这和孙协平等[17]的研究结果一致。

图3 不同套袋密度对苹果树直射透光率的影响

图4 不同套袋密度对苹果树叶分布的影响

时期处理散射透过率TD直射透过率TR叶分布LD套袋前 1/3套袋0.1770.2040.7771/2套袋0.1890.1980.7752/3套袋0.1820.2040.769全树套袋0.2130.2270.771不套袋0.2170.2230.773套袋后 1/3套袋0.1700.1640.8031/2套袋0.1700.1560.8132/3套袋0.1690.1540.815全树套袋0.1580.1480.820不套袋0.2030.2050.766摘袋后 1/3套袋0.2150.2030.7611/2套袋0.2220.2020.7672/3套袋0.2060.1980.766全树套袋0.2040.2120.765不套袋0.2460.2310.735

在本研究中，不同的套袋密度对苹果树透光参数的影响是不同的,总的趋势是,套袋使果园散射透过率(TD)、直射透过率(TR)都有不同程度的降低,但都增加了叶分布(LD)，其中以全树套袋处理的影响最为明显。套袋对果园的光环境有负面影响,这可能是套袋果实风味品质降低的一个原因。

套袋使苹果树的冠层结构参数发生了改变,也使冠层内部的光环境发生了弱化,这必然影响到叶片的光合性能,降低光合速率。而叶片的受光率以及受光强度变化会影响花芽分化和果实碳水化合物的积累,进而影响果实的品质。因此，套袋对苹果果实的影响还有很多工作要做,其具体的影响机制有待进一步研究。