生草覆盖对寒富苹果树生理指标的影响

张树彬

(义县林业发展服务中心，辽宁 义县 121100)

寒富苹果Maluspumila，蔷薇科苹果属多年生小乔木，是具有抗寒、丰产、果实品质优、短果枝型性状明显的优良苹果品种。喜光，耐干旱，幼树生长势强，树势开张，树干深褐色，枝干上潜伏芽呈瘤状突起，易萌发。叶片长且宽，椭圆形，颜色深绿，平均长11.5 cm，宽7.1 cm，叶面多皱褶，叶背茸毛密而长。花粉红色，每花序5～6朵花。果实鲜红色，肉质酥脆香甜，汁多味浓。大果型，平均单果重250 g，果皮蜡质层中厚，少果粉，光亮，果点小、少、无晕圈，木栓点突起，耐贮性极强。

紫花苜蓿Medicagosativa，是豆科紫花苜蓿属多年生草本植物，生长年限可达20～30 a，根系发达，着生数十条茎枝及越冬芽。紫花苜蓿适应性较广，喜在温暖、半干燥、半湿润的气候条件和干燥疏松且排水良好的中性和微碱性的土壤中生长。一般地下水位不能高于1～1.5 m，年降水量以600～800 mm最适宜。自花授粉率不超过2.6%。紫花苜蓿是世界著名的优良牧草之一，也是我国栽培面积最大的一种牧草，有“牧草之王”的美称。同时，由于紫花苜蓿根系根瘤发达，能够固定空气中的氮素，所以又是一种很好的水土保持、改土培肥地力植物，在恢复生态和可持续发展战略中越来越受到人们的重视。

锦州市义县是辽宁省重要的苹果产区，由于栽植面积的不断增加，农户自身的技术已经无法满足生产实际需要，出现了面积虽多，但果园管理水平不高、果实品质差等实际问题。为此，自2013年开始，义县林业局在义县张家堡镇报恩寺村、罗家屯村开展果园生草技术试验，通过3年多的样地试验监测后，于2016年陆续开始向全张家堡全镇及全县进行推广实施。截至2019年，张家堡全镇95%以上的寒富苹果园均采用了此项技术，义县全县使用率在80%以上，连续使用该技术均在3 a以上。该实用技术已经得到当地林农的普遍认可。

1 试验地概况

试验地位于锦州市义县，土地结构大体是“六山一水三分田”。大部分属于低山丘陵，地处中温带大陆性季风区。四季分明，日照充足，温差较大。义县年均气温8.7 ℃，年极端最高气温42 ℃，年极端最低气温-29.9 ℃。年无霜期147 d。年均降水量536 mm，降水四季分布不均，60%～70%的降水集中在夏季。试验地、推广地全部选在低山丘陵，土壤类型为棕壤、草甸土，适合寒富苹果生长。

2 试验方法

2.1 试验设计

试验地设置在义县张家堡镇报恩寺村，供试果园位于报恩寺村北山1林班13-1小班和13-2小班，栽植密度3 m×4 m，品种为寒富苹果。本研究自2013年树龄2年生时开始，至2016年结束，供试面积1 hm2，株数825株，样地设置分别为生草覆盖区和清耕区(对照)。

生草覆盖区试种牧草紫花苜蓿，清耕区(对照)不进行生草种植。

2.2 试验方法

在选定的供试果园内生草覆盖区，在寒富苹果树行距和株距的空地上全面种植紫花苜蓿。

寒富苹果树生理指标测定：于2016年9月4日、9月18日、10月2日、10月16日、10月30日和11月13日在寒富苹果树上取样，每7 d一次，每次各随机取10个外围新梢，按新梢按不同部位(梢部、中部、下部)和不同组织(叶片、韧皮部、木质部)解析，并将韧皮部、木质部剪成1～2 cm小段后，于105 ℃杀青30 min，然后70～80 ℃烘干，烘干后称重，粉碎。测定树冠外围叶片的光合性能及长梢可溶性糖、淀粉、可溶性蛋白质和总游离氨基酸的含量。果实采收时，随机选取不同处理措施下健康成熟果实，带回实验室化验。

叶片光合性能的测定：6-9月随机选择植株的功能叶片3～5片，利用便携式CIRAS-Ⅱ型光合测定系统(英国)于上午9:00-10:30，在温度(25±2)℃开放气路模式下测定。重复测定3次，取平均值。

生草覆草处理和对照对苹果树长梢养分回流的影响测定：梢部可溶性糖和可溶性淀粉含量采用蒽酮比色法测定。梢部可溶性蛋白质含量采用考马斯亮蓝G-250染色法测定。梢部总游离氨基酸含量采用茚三酮比色法测定。果实果糖、蔗糖和葡萄糖含量采用高效液相色谱法(HPLC)测定。重复测定3次，取平均值。

3 结果与分析

3.1 生草覆盖对苹果树叶片生理指标的影响

净光合速率是光合作用速率与呼吸作用速率之差，即植物真正用于积累干物质的效率。由表1可知，生草覆盖样地苹果树叶片的净光合速率为8.61 μmol·m-2·s-1，高于对照6.56%(P<0.05)。

表1 生草覆盖对苹果树叶片光合性能的影响

注：表中数据为平均值±标准差，同列数字后不同字母表示差异显著(P<0.05)。

蒸腾速率是指植物在一定时间内单位叶面积蒸腾的水量。如表1所示，生草覆盖样地和对照样地苹果树叶片的蒸腾速率差异显著，生草覆盖样地苹果树叶片的蒸腾速率为2.15 mmolH2O·m-2·s-1。

叶片气孔导度，为气孔对水蒸气、二氧化碳等气体的传导度，表示气孔的张开程度，影响呼吸作用和蒸腾作用。气孔根据环境条件的变化，来调节开度的大小而使植物在损失较少水分的情况下获得更多的二氧化碳。如表1所示，生草覆盖样地苹果树叶片的气孔导度略高于对照，但二者无显著差异；生草覆盖样地苹果树叶片的气孔导度较对照高2.31 mmol·m-2·s-1。

通过上述分析可知，生草覆盖措施可有效提高叶片的净光合速率，促进植株干物质积累；保证水分供给，提高蒸腾速率；调控叶片气孔的开张程度，保证植株正常的生长发育。

3.2 对苹果树长梢养分回流的影响

从图1可知，生草覆草处理和对照梢部可溶性糖变化规律一致，均表现为下降—上升—下降—上升，峰值均出现在9月11日和10月9日，谷值均出现在9月25日和10月16日；11月6日前，生草覆盖处理梢部可溶性糖含量均低于对照，11月13日则高于对照。生草覆盖处理和对照梢部淀粉变化规律一致，均表现为下降—上升—下降—上升，生草覆盖处理谷值出现在10月9日和11月6日，对照谷值出现在10月2日和10月23日，峰值均出现在10月16日；9月4日和11月13日两处理梢部淀粉含量相等，其他时期生草覆盖处理均高于对照。

生草覆盖处理和对照梢部游离氨基酸总量变化规律一致，均表现为上升—下降—上升—下降—上升，生草覆盖峰值为34.6 mg·g-1和27.9 mg·g-1，对照峰值为23.9 mg·g-1和24.6 mg·g-1，均分别出现在9月18日和10月2日；生草覆盖谷值为26.9 mg·g-1和4.5 mg·g-1，出现在9月25日和10月30日，对照谷值为22.3 mg·g-1和4.0 mg·g-1，出现在9月25日和11月6日。10月23日生草覆盖处理梢部游离氨基酸总量小于对照，其它时期均高于对照。生草覆盖处理和对照梢部可溶性蛋白质含量均具有一致的变化趋势，9月4日两处理可溶性蛋白质含量相等，之后其他时期生草覆盖处理梢部可溶性蛋白质含量均明显高于对照。

图1 林下生草覆盖对苹果树长梢梢部养分的影响

3.3 果实品质的变化情况

果实含糖种类和数量在很大程度上决定了果实的品质；果实甜度受糖总量与糖分组成的共同影响。本试验测定了生草覆盖处理区和对照区果实中果糖、葡萄糖、蔗糖和可溶性总糖的含量，具体见表2。

生草覆盖处理后果实的果糖、葡萄糖、蔗糖和可溶性总糖含量均高于对照处理；不同处理苹果果实中的糖均以果糖为主，但生草覆盖处理对树体糖分的均衡转化、积累和果实品质的改善有促进作用。

表2 苹果果实含糖量 %

4 结 论

通过在苹果园内进行紫花苜蓿生草覆盖，结果表明，果园种植紫花苜蓿生草覆盖，可有效提高寒富苹果树叶片的净光合速率，促进植株干物质积累，保证水分供给，提高蒸腾速率，调控叶片气孔的开张程度和保证植株正常的生长发育。同时对寒富苹果树体糖分的均衡转化、积累有促进作用，对改善当地寒富苹果的品质具有重要意义。