刻芽和拉枝对库尔勒香梨生长发育的影响

丁 想，周伟权，麦合木提·图如普，牛莹莹，樊国全，廖 康

(1.新疆农业大学园艺学院，乌鲁木齐 830052；2.新疆农业科学院轮台果树资源圃，新疆轮台 841600)

0 引 言

【研究意义】库尔勒香梨具有干性极强、萌芽率高、成枝力中等偏弱、生长势强等特性，自然生长状态下不利于树冠的扩大和优良结果枝组的形成[1]。树体早期整形技术是实现密植省力化栽培简约生产、省力省工、节本增效的基础，刻芽、开角、扭梢、拉枝是密植省力化栽培过程中幼龄树整形的关键技术措施。【前人研究进展】刻芽和拉枝可以改变枝条的生长点，使枝条的生长方向发生变化，控制树体的营养生长和生殖生长，改善树体通风透光条件，尤其是控制幼旺树的树势，实现以果压冠、早产丰产的目的[2-4]。生产中树体在没有任何外界条件干预下，梨树中心干侧芽成枝较难，萌发成枝质量差，常导致中心干中部光秃无枝[5]。刻芽能提高梨幼树枝条的萌芽率和成枝力，促进中短枝的发枝量，调节枝类组成，缓和树势并促进花芽的形成。拉枝能抑制新梢生长，提高枝条成花率，合理的拉枝角度对培养理想的树形具有决定性作用[6-7]。张云慧等[8]研究表明，分层纺锤形红富士苹果树体春季最佳刻芽时间为萌芽前10 d，刻芽后短枝率、成花率均提高，最佳刻伤长度为枝周长的2/3，拉枝110°时，成花率、单叶鲜重和叶片面积均达到最高。位杰等[9]探讨了省力密植栽培模式下库尔勒香梨(2年生)枝条适宜的拉技角度，认为以75°～90°为宜；徐贵轩等[10]认为望山红苹果拉枝120°时单叶鲜重、单叶干重、叶绿素含量优于其他处理；廖立安等[11]对翠冠梨拉枝试验表明，拉枝能促进梨树侧枝生长和树冠形成，有利于提高产量；李晓龙等[12]研究表明，90°拉枝处理能够大幅度提高翠冠梨的成花率；王涛等[13]认为开张角度大的枝条花芽形成数量和花芽质量都显著优于开张角度小的枝条。【本研究切入点】目前，关于各种修剪方法对果树作用效果的研究很多，但不同树种、品种对刻芽和拉枝的响应不尽相同，而不同时期、不同处理的刻芽和拉枝对省力密植栽培模式下库尔勒香梨枝、叶生长及成花影响的研究未见系统性研究报道。研究省力密植栽培模式下库尔勒香梨幼树适宜的刻芽和拉枝方法。【拟解决的关键问题】库尔勒香梨宽行密株栽培条件下，研究幼树中心干1年生枝在不同时期、不同宽度刻芽和不同时期、不同角度拉枝对萌芽和枝条的生长发育的影响，以及刻芽和拉枝对库尔勒香梨生长发育的效应，为库尔勒香梨幼树的整形和规范栽培管理提供理论参考和指导依据。

1 材料与方法

1.1 材 料

试验在新疆巴音郭楞蒙古自治州轮台县(84°13′E、41°47′N，海拔962 m)库尔勒香梨密植栽培示范园进行。果园地势平坦，园相整齐，土肥水管理一致。2016年定植，株行距为(2×4)m，树体生长良好，长势一致。

1.2 方 法

1.2.1 试验设计

2019年春季在萌芽前(3月29日)、萌芽期(4月5日)和萌芽后(4月12日)选取生长势相对一致的库尔勒香梨树进行刻芽处理，即对树体主干距离地面70 cm以上，距离顶部40 cm以下的1年生枝中心干的侧芽进行刻芽。刻芽长度为枝周的1/3、2/3及环割1周3种处理，从下往上隔2个芽刻伤1个芽，环割从下往上每5个芽环刻一圈，在芽体上方0.3～0.5 cm处，用刀片划刻伤至木质部即可，记录每株树的刻芽总数。每个处理选取30株刻芽，以不刻芽的30株作为对照(CK)。

2019年新梢长至半木质化时，选择生长势均匀一致的新梢进行拉枝处理，分别在6月3日、13日和23日进行70°、90°、110°(中心干与枝条间的夹角)3个不同角度的拉枝处理，每个处理50个枝条，以自然生长的50个枝条为对照(CK)。

1.2.2 萌芽率与枝条枝类组成

调查统计刻芽处理后的萌芽数，计算萌芽率；刻芽后于6月中旬测量萌发新梢的长度、粗度，新梢停止生长后，再次测量新梢停长后的长度、粗度，计算枝长增量和枝粗增量，并统计短枝(长度<5 cm)、中枝(长度5～15 cm)、长枝(长度>15 cm)的数量，计算出占总枝数的比例，并计算成枝率(长枝数量/总芽数)。

1.2.3 叶片生长指标

2019年9月，在秋季新梢停止生长后，随机采取各处理枝条上基部粗度、长度基本相同的新梢中部的完整无损叶片，每个处理取100片叶片，装入塑料袋带回实验室，测定百叶鲜重、叶柄长、叶柄粗、叶长、叶宽和叶面积；再于80℃烘箱烘24 h至恒重，测定百叶干重；用SPAD-502叶绿素仪测定新梢上功能叶片的叶绿素含量。选取各处理枝条中部完整无损叶片，利用Li-6400XT便携式光合作用仪(LiCor，Lincoln，NE，USA)测定叶片光合特性，采用脉冲调制荧光计(FMS-2，Hansatech，United Kingdom)测定叶片荧光参数，以上指标各处理重复3次测定。

1.2.4 成花率

2020年4月开花时，调查统计刻芽、拉枝各处理的花芽数并计算成花率(花芽数/总芽数)。

1.3 数据处理

采用Microsoft Excel 2010对数据进行汇总整理及制作图表，利用SPSS 21.0软件对各指标数据进行方差分析和显著性检验。

2 结果与分析

2.1 刻芽对库尔勒香梨枝条和萌芽的影响

研究表明，刻芽促进了芽的萌发，刻芽处理后的萌芽率均大于CK，萌芽率在80%～97%，萌芽前刻芽的萌芽率较高，萌芽前2/3刻芽萌芽率最高为96.99%。刻芽改变了枝条的枝类组成，刻芽后短枝率降低，长枝率升高；萌芽前刻芽的短枝率较低，萌芽前1/3刻芽短枝率最低，为1.97%。在不同时期短枝率都表现出随刻伤长度增大先上升后下降，2/3刻芽短枝率最高，分别达到了4.74%、7.86%、6.68%；而在不同时期，长枝率呈现的趋势与之相反，随刻伤长度的增大先下降后上升，2/3刻芽长枝率最低，分别为77.61%、73.51%、78.00%。刻芽处理后成枝率、成花率显著提高，萌芽前刻伤枝周的2/3以上的成枝率较高，萌芽期、萌芽后刻芽，成枝率都随刻伤长度的增大不断下降；萌芽期刻芽的成花率较高，2/3刻芽的成花率最高达7.51%。表1

表1 不同时期不同长度刻芽下库尔勒香梨萌芽和成枝变化

研究表明，刻芽各处理的新梢长度显著大于CK，萌芽前、萌芽期刻芽2次的新梢长度、粗度都表现为随刻伤长度的增大先减小后增大，2/3刻芽的新梢长度和新梢粗度最小，与其他各处理差异不显著，但在萌芽后刻芽，新梢长度都表现出与萌芽前、萌芽期相反的趋势，2/3刻芽的新梢长度最大，6月10日、7月15日的新梢长度分别为44.13、51.09 cm；萌芽后刻芽的枝长增量和枝粗增量较大，枝长增量均在6.0～10.0 cm，枝粗增量均在1.5～2.5 mm。表2

表2 不同时期不同长度刻芽下库尔勒香梨新梢生长变化

2.2 拉枝对库尔勒香梨叶片生长的影响

研究表明，通过不同的拉枝处理，树体叶片的长度、宽度、叶面积、百叶重均发生不同程度的变化，拉枝处理后叶片的长宽、叶面积、干鲜重和叶绿素SPAD值均大于CK，叶片百叶干鲜重和叶绿素SPAD值与CK差异显著。叶柄长、叶柄粗同一时期不同角度之间差异不显著，6月3日拉枝叶片的叶柄长度小于其他2个时期，其中拉枝70°的叶柄长度最小为24.31 mm。6月23日拉枝叶片的叶长、叶宽、叶面积大于其他2个时期，但3个时期的叶长、叶宽、叶面积都表现出随着拉枝角度的增大先增加后下降，拉枝90°的叶长、叶宽、叶面积值最大。6月3日拉枝叶片的百叶鲜重、百叶干重值小于其他2个时期，叶片的百叶鲜重、百叶干重都随着拉枝角度的增大先增加后下降，其中6月23日拉枝90°的百叶鲜重值最大为159.26 g。6月3日拉枝叶片的叶绿素SPAD值最大，并且叶片的叶绿素SPAD值也呈现随着拉枝角度的增大先增加后下降的趋势，6月3日拉枝90°的叶绿素SPAD值最大为54.23。表3

表3 不同时期不同拉枝角度下库尔勒香梨叶片生长变化

2.3 拉枝对库尔勒香梨枝条及成花率的影响

研究表明，不同拉枝处理后，库尔勒香梨枝条的长度和粗度、成花率均发生不同程度的变化。拉枝后的枝长均小于CK，6月13日、23日拉枝处理的枝粗和成花率均大于CK。6月23日拉枝90°枝条最短为84.54 cm，枝条的粗度最大，为15.51 mm，成花率为15.48%；成花率显著高于其他处理。不同时期拉枝的枝长都呈现70°>110°>90°的趋势；不同时期拉枝的枝粗都呈现90°>70°>110°的趋势，但不同时期各处理间无显著差异；6月3日与23日2个时期的成花率都呈现90°>70°>110°的趋势。表4

表4 不同时期不同拉枝角度下库尔勒香梨枝条及成花率变化

2.4 拉枝对库尔勒香梨叶片光合特性的影响

研究表明，拉枝使叶片的净光合速率增加，拉枝处理叶片净光合速率均大于CK，6月23日拉枝的叶片净光合速率较高于其他2个时期，并且随着拉枝角度的增大叶片净光合速率呈现先增加后下降的趋势；在不同时期，叶片净光合速率均为拉枝90°时最高，分别达到了7.54、7.37、9.55 μmol/(m2·s)。枝条经过不同拉枝角度处理以后，随着拉枝角度的加大，气孔导度变化不明显，拉枝90°的气孔导度略高于其他处理。拉枝后叶片的胞间CO2浓度显著降低，各处理的胞间CO2浓度均小于CK，且存在显著差异；在不同时期，胞间CO2浓度都表现为随着拉枝角度的增大而随之降低的趋势，拉枝110°时最低，分别为139.67、114.55、132.38 μL/L。拉枝后叶片的水分利用效率和气孔限制值增大，各处理叶片的气孔限制值显著大于CK，在不同时期，拉枝角度90°时的水分利用效率均最高，分别达到了3.59、3.51、4.59 mmol/mol。表5

表5 不同时期不同拉枝角度下库尔勒香梨叶片光合特性变化

2.5 不同拉枝角度库尔勒香梨叶片荧光参数特征比较

研究表明，初始荧光(Fo)、最大荧光(Fm)在6月3日、23日都呈现随着拉枝角度的增大先下降后上升的趋势，拉枝90°的Fo、Fm最小；PSⅡ最大光能转化效率(Fv/Fm)均在0.83～0.85，差异较小；PSⅡ实际光化学效率(ΦPSⅡ)、光化学淬灭系数(qP)、非光化学淬灭系数(NPQ)和表观光合电子传递效率(RET)在6月3日、13日都呈现随着拉枝角度的增大先下降后上升的趋势，但在6月23日呈现相反的趋势。表6

表6 不同时期不同拉枝角度下库尔勒香梨叶片荧光参数特征比较

3 讨 论

刻芽是果树上常用的促萌增枝的技术措施，不仅能促进果树幼树萌芽抽枝，更有利于促进中心领导干萌生较多的侧生枝，在需要着生枝条的部位光秃带进行刻芽，可促生长枝，还有利于树冠整形[14]。枝条萌芽是成枝的基础，试验结果表明，不同刻芽时期、刻芽长度对库尔勒香梨萌芽、成枝和成花都有明显的影响，从刻芽的时期来看，萌芽前刻芽萌芽率最高，萌芽后刻芽萌芽率次之，萌芽期刻芽萌芽率最低，但成花率最高；柴全喜等[15]对山楂幼树刻芽后也发现，萌芽后刻芽萌芽率、成枝率要高于萌芽期。试验表明，刻芽处理后中长枝比例高，这与姜英林等[16]的研究结果一致，通过刻芽处理提高了有效结果枝的数量，有助于扩大树体空间，培养合理树体结构。

拉枝可以改变树体结构，使枝条分布合理，从而完善果树树形，改善通风透光条件，提高光能利用率和叶片养分积累。拉枝角度对果树的影响是一个长期效应，较小的拉枝角度达不到预期的效应，但较大的角度容易造成树体衰弱，只有合适的角度才能达到最优的效果[17-18]。试验表明，拉枝处理后叶片的长宽、叶面积、百叶干鲜重和叶绿素SPAD值都表现出随着拉枝角度的增大呈先增加后下降的趋势，拉枝90°的叶长、叶宽、叶面积、百叶鲜重和叶绿素SPAD值最大，这与蔡华成等[19]在富士苹果上的研究结果一致。拉枝处理有利于花芽分化，研究结果发现拉枝90°库尔勒香梨的成花率较高，这与李晓龙等[12]研究结果一致。

光合作用是果树生长的物质和能量来源，叶片作为植物进行光合作用的主要场所，其生理生化特性与光合作用关系密切[20]。吴鲜亮等[4]和高建国[21]研究表明，拉枝能够增加叶片的光合速率，这可能由于拉枝抑制了枝条的旺长，使得叶片变厚，叶肉细胞增加，叶绿体含量增加、细胞呼吸变弱从而增加光合速率。试验中拉枝后叶片的净光合速率升高，胞间CO2浓度降低，6月23日拉枝处理的叶片净光合速率较高于其他2个时期，并且在不同时期，拉枝角度90°时叶片净光合速率最高。叶片的光合速率与气孔导度、蒸腾速率、胞间CO2浓度密切相关，随着叶片光合能力的提高，气孔导度、蒸腾速率均不断提高[22-23]；气孔导度下降或光合能力提高都可减少胞间CO2浓度，因此，随着拉枝角度的增大叶片胞间CO2浓度不断降低。植物发出的叶绿素荧光与光合作用紧密相关，Fv/Fm是目前使用频率最高的一个叶绿素荧光参数，一般条件下，该参数变化极小，不受物种和环境条件的影响[24]。但研究中，拉枝后叶片的荧光参数变化有所不同。Fo是PSⅡ反应中心处于完全开放时的荧光产量，它与叶片叶绿素浓度有关[25]；不同拉枝处理叶绿素含量不同故Fo不同。对于多种植物而言，在未受到胁迫的条件下，Fv/Fm一般在0.8～0.85。Fv/Fo的值越高，则PSⅡ反应中心的能量捕获效率越高，叶片具有较高的PSⅡ原初光能转化效率和PSⅡ反应中心潜在活性[26]，试验表明，拉枝90°时Fv/Fo的值较高，叶片能把所捕获的光能更加高效地转化为植物所需要的化学能。拉枝90°降低了叶片ΦPSⅡ，可能是由于拉枝处理后同化物的运输受阻，同化能力下降导致的电子传递过度还原所致。NPQ反应了热耗散效率的变化，常常作为判定PSⅡ是否过度还原的一个指标，NPQ较低说明热耗散较少[27]，拉枝90°时叶片的热耗散较少。综合净光合速率和叶绿素荧光参数的值，不同的拉枝处理均不同程度地改善了树冠内膛的光照条件，从而提高了树冠内部叶片的光和能力。

4 结 论

在萌芽前、萌芽期和萌芽后不同时期进行枝周的1/3、2/3和环割3种不同方式的刻芽后，均显著增加了萌芽率，萌芽前刻伤枝周的2/3的萌芽率最高为96.99%；刻芽提高了成枝率，促进树体主干上多抽生枝条，提高了成花率；对于3年生库尔勒香梨幼树，为促进成枝，培养适宜的树形，选择在萌芽期进行刻芽，刻伤长度为枝周的2/3为宜。在6月3日、13日和23日，对3年生库尔勒香梨进行70°、90°和110° 3种不同的角度拉枝处理后，因为对枝条进行拉枝处理，直接增大了主枝生长的开张角度，抑制营养生长、促进生殖生长，使得枝条上的成熟叶片生长更加旺盛，拉枝90°的叶长、叶宽、叶面积、百叶鲜重和叶绿素SPAD值最大，树体的光合作用能力得到显著提高，拉枝后叶片的净光合速率升高；但结合库尔勒香梨成枝力中等偏弱的特点，拉枝角度过大容易造成树体早衰，省力密植栽培模式下库尔勒香梨幼树以6月23日拉枝90°效果最佳。