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拉枝、环割(剥)对干旱荒漠区富士苹果成花坐果的影响

时间:2024-05-25

张 琦,陈 俊,杨梦宇,袁振杨

(1.塔里木大学植物科学学院南疆特色果树高效优质栽培与深加工技术国家地方联合工程实验室,新疆阿拉尔 843300;2.塔里木大学兵团塔里木盆地生物资源保护利用重点实验室,新疆阿拉尔 843300)

0 引 言

【研究意义】苹果(MalusdomesticaBorkh.)属蔷薇科(Rosaceae),苹果属(MalusMill.)植物[1-2]。富士苹果(Fuji apple)是以国光为母本元帅为父本进行杂交,选育出的苹果优良品种,具有晚熟、质优、味美、耐贮等优点,而红富士是从普通富士的芽(枝)变中选育出的着色系富士,长富2号因其着色较好已成为红富士苹果的主栽品种。果树生产常采用拉枝、摘心、扭梢、环割(剥)、喷施PBO、多效唑等技术措施促进果树的花芽形成和坐果[3-6],其中拉枝、环割(剥)在梨[7-8]、苹果[9-10]、柑橘[11-12]等生产中应用广泛。【前人研究进展】张爱君等[13]、孙益林等[10]认为苹果进行环剥,能有效控制树体的营养生长,提高开花株率和单株产量。李长亮[14]、王振磊[15]、韩明玉等[16]研究了拉枝对苹果生长生理特性、果实品质影响,认为拉枝能够解决苹果成花困难的问题。【本研究切入点】富士苹果受生长结果习性的影响幼树不易成花坐果,而干旱荒漠区恶劣的环境条件又加剧了这一现象,在干旱荒漠区逐步发展苹果,富士苹果的生长结果习性及恶劣的环境条件严重影响了富士苹果幼树的成花坐果。研究拉枝、环割(剥)对干旱荒漠区富士苹果成花坐果的影响。【拟解决的关键问题】以干旱荒漠区富士苹果为试材,研究促进富士苹果幼树成花结果的方法,为干旱荒漠区富士苹果促花促果技术的推广提供依据。

1 材料与方法

1.1 材 料

试验地位于新疆和田第十四师皮山农场7连2号地苹果园内,皮山农场(E77°47′39″,N37°13′35″)地处昆仑山北,塔克拉玛干大沙漠南缘,属于大陆性暖温带干旱荒漠气候区。农场地势南高北低,平均坡度1.437‰,海拔1 250~1 350 m,年平均气温11.9℃,极端最高气温41.0℃,极端最低气温-22.9℃,日照时数2 466.8 h,≥10℃的积温4 303.1℃,无霜期205 d,降水量49.4 mm,蒸发量2 412.9 mm,沙尘日数200 d以上。

材料为苹果品种长富2号,4年生植株,乔化栽培,砧木为八棱海棠,小冠疏层形,南北行向,株行距1.5 m×4 m,全园采用树下滴灌。该园为新开垦沙荒地,土壤贫瘠保水性差,0~60 cm土层土壤有机质含量为2.90 g/kg,全氮含量为0.12 g/kg,全磷含量为0.13 g/kg,全钾含量为2.22 g/kg,速效氮含量为23.45 mg/kg,速效磷含量为7.23 mg/kg,速效钾含量为159.01 mg/kg,pH为7.55。

1.2 方 法

1.2.1 试验设计

2018年5月15日开始拉枝、环割(剥)处理,分别采取3个处理,对照(CK);处理1:拉枝+主枝环剥;处理2:拉枝+主枝环割+主干环割,且处理1与处理2互不重叠。拉枝:主枝开张角度80~90°,其余枝110°。主干与主枝环割:在主干或主枝基部20 cm处环割两道,主枝环剥:在主枝基部20 cm处环剥宽度3~4 mm一圈。每个处理100棵树。

2019年3月9日(萌芽前),调查富士苹果树高、冠径、干周以及主枝延长枝和中心延长枝的长度和粗度;同时调查单株1年生枝量及枝类比例(短枝<5 cm,5 cm<中枝<15 cm,长枝>15 cm)。3月28日(花芽萌芽期),调查单株成花率与花芽量、主枝成花率与花芽量以及长、中、短枝成花率与花芽量。5月2日(坐果期)调查单株花序坐果率、主枝花序坐果率以及长、中、短枝的花序坐果率;同时调查树体中部外围新梢第5位叶的叶长、叶宽、叶面积、叶片厚度(10片叶重叠厚度)。

1.2.2 指标测定1.2.2.1 叶绿素

5月2日各处理随机选取树体中部外围新梢中部成熟叶30片,用叶绿素测定仪(TYS-A,上海沪粤明科学仪器有限公司)测定叶绿素SPAD值。

1.2.2.2 比叶重

5月2日,各处理随机选取树体中部外围新梢中部成熟叶各30片放入有冰袋的恒温箱中带回实验室。各处理随机选取其中5片叶重叠用直径8 mm的打孔器避开主叶脉打孔,随机打4个孔,将叶圆片装入牛皮纸袋中,在80℃烘箱(DHG-9245A,上海右一仪器有限公司)中烘干48 h,用万分之一电子天平(GL124-1SCN,深圳市盛美仪器有限公司)称重。比叶重计算公式如下:

比叶重[17](mg/cm2)=叶圆片干重/叶圆面积。

1.3 数据处理

实验数据采用Microft Excel 2010录入和制表,用dps7.05软件方差分析。

2 结果与分析

2.1 不同处理对富士苹果树体结构的影响

研究表明,不同处理对富士苹果幼树树体结构有较大影响,各处理与对照间存在显著性差异,拉枝+主干、主枝环割和拉枝+主枝环剥处理的树高显著低于对照,干周、冠径显著小于对照,处理1、处理2可以控制树冠大小。拉枝+主枝环剥和拉枝+主干、主枝环割处理的中心干和主枝延长枝长度显著低于对照,处理1、处理2能够抑制新梢生长。处理2的树高、干周、冠径及中心干和主枝延长枝长度均显著低于处理1,处理2的控冠效果更好,抑制新梢生长作用更强。表1

表1 不同处理下富士苹果树体结构变化Table 1 Effects of different treatments on the structure of Fuji apple tree

2.2 不同处理对富士苹果枝类组成的影响

研究表明,不同处理对富士苹果幼树1年生枝的枝量有较大影响,各处理与对照间存在显著性差异,拉枝+主枝环剥与拉枝+主枝、主干环割处理的1年生长、中、短枝数量显著高于对照,处理1、处理2可促进发枝。拉枝+主枝环剥与拉枝+主枝、主干环割处理的短枝比例明显高于对照,中、长枝比例明显低于对照,处理1、处理2可促生短枝,降低中、长枝比例。处理2的1年生长、中、短枝数量显著高于处理1,中、短枝比例明显高于处理1,而长枝比例明显低于处理1,处理2的发枝效果更好,且更利于短枝的形成。表2

表2 不同处理下富士苹果一年生枝枝类组成变化Table 2 Effects of different treatments on the composition of annual branches of Fuji apple

2.3 不同处理对富士苹果成花坐果的影响

研究表明,不同处理对富士苹果幼树单株的成花坐果有较大影响,各处理与对照间存在显著性差异,拉枝+主枝环剥和拉枝+主枝、主干环割处理的单株花芽量和单株坐果花序数显著大于对照,单株成花率和单株花序坐果率明显高于对照,处理1、处理2可促进单株成花坐果。处理2的单株花芽量和单株坐果花序数显著大于处理1,单株成花率和单株花序坐果率明显高于处理1,处理2对富士苹果幼树单株的成花坐果影响更大。表3

表3 不同处理下富士苹果单株成花坐果变化Table 3 Effects of different treatments on flowering and fruit setting of Fuji apple

研究表明,不同处理对富士苹果幼树主枝的成花坐果有较大影响,各处理与对照间存在显著性差异,拉枝+主枝环剥和拉枝+主枝、主干环割处理的主枝花芽量、主枝坐果花序数显著大于对照,主枝成花率与主枝花序坐果率明显高于对照,处理1、处理2可促进主枝成花坐果。其中处理2的主枝花芽量、主枝坐果花序数显著大于处理1,主枝成花率与主枝花序坐果率明显高于处理1,处理2对富士苹果幼树主枝的促花效果更好。表4

表4 不同处理下富士苹果主枝成花坐果变化Table 4 Effects of different treatments on flowering and fruit setting of Fuji apple main branch

2.4 不同处理对富士苹果枝类成花坐果的影响

研究表明,不同处理对富士苹果幼树长、中、短枝的成花坐果有较大影响,拉枝+主枝环剥和拉枝+主枝、主干环割处理的长、中、短枝成花率与坐果率均明显高于对照,处理1、处理2可促进富士苹果幼树长、中、短枝成花坐果。其中处理2的长、中、短枝成花率与坐果率均明显高于处理1,处理2更利于富士苹果幼树长、中、短枝的成花坐果。表5

表5 不同处理下富士苹果枝类成花坐果变化Table 5 Effects of different treatments on flowering and fruit setting of Fuji apple branches

2.5 不同处理对富士苹果新梢叶片质量的影响

研究表明,不同处理对富士苹果幼树新梢叶片质量有较大影响,各处理与对照间存在显著性差异,拉枝+主枝环剥和拉枝+主干、主枝环割处理的叶长、叶宽、叶面积、叶片厚度显著小于对照,叶绿素含量显著低于对照,处理1、处理2可抑制新梢叶片的生长和叶绿素的合成。处理2的叶长、叶宽、叶面积显著小于处理1,处理2对富士苹果幼树新梢叶片生长与叶绿素合成的抑制作用更强。表6

表6 不同处理下富士苹果新梢叶片质量变化Table 6 Effects of different treatments on the quality of new apple leaves of Fuji apple

3 讨 论

拉枝、环割(环剥)对苹果[16]、梨[8]、柑橘[18]等果树的树形培养、开花结果及调控生殖生长与营养生长等密切相关。研究表明,拉枝+主枝环剥与拉枝+主枝、主干环割处理可控制富士苹果幼树树冠大小,抑制新梢生长,增加枝量,促生短枝,降低中、长枝比例,与张爱君等[13]研究结果一致,但与李敏等[19]研究结果间存在差异。李敏等[19]研究认为,拉枝能促进‘富士’苹果中心延长枝的伸长生长,增加侧枝数量,抑制侧枝伸长生长,但对中心延长枝的加粗生长影响不明显。其中拉枝可促进中心延长枝的伸长生长与研究结果相悖,究其原因可能是研究的拉枝方式与其不同所致,李敏等[19]仅对苹果幼树的侧枝进行了拉枝,研究还对侧枝上的2次枝等进行了拉枝处理,此外还可能与生长环境、品种、树龄、肥水管理等有关。

拉枝、环割(环剥)对苹果成花坐果的影响主要表现在成花率、花芽量、坐果率、果实品质等方面。研究表明,拉枝+主枝环剥和拉枝+主枝、主干环割可增加富士苹果幼树单株、主枝以及长、中、短枝的花芽量、成花率、坐果率,与汶学斌等[9]、张伯虎等[20]、李昌怀等[21]的研究结果一致。研究中富士苹果幼树的成花率、坐果率普遍偏低,可能与富士苹果的生长结果习性和果园土壤贫瘠、含水量低有关。富士苹果幼树受生长结果习性的影响不易成花坐果,而果园恶劣的土壤环境对富士苹果幼树的成花坐果又形成了更大的阻碍,可能是富士苹果幼树成花坐果较低的根本原因。

拉枝、环割(环剥)对苹果叶片的影响主要表现在叶片性状和叶绿素含量上。研究表明,拉枝+主枝环剥和拉枝+主枝、主干环割处理可减小富士苹果幼树新梢叶片的叶面积、叶片厚度及叶绿素SPAD值,这与孙益林等[10]对苹果幼树环割、环剥的研究结果基本一致,但与王振磊等[15]对富士苹果拉枝的研究结果不一致,王振磊等[15]认为,苹果叶片的叶面积、叶片厚度、叶绿素含量均随拉枝角度的增大而呈现出先增后减的趋势,这可能是由于研究对富士苹果幼树的拉枝角度较大所致,此外还可能是拉枝与环割共同作用的结果。

研究对4年生的富士幼树进行了拉枝、环割(环剥)处理,发现富士幼树的成花率、坐果率明显增加。但3年生的富士幼树枝量相对较少,该树龄幼树以拉枝培养树形为主,树势较旺的幼树可进行轻微环割(环剥),此时拉枝、环割(环剥)的促花促果效果比4年生富士幼树略差。而5年生富士苹果的树龄相对较大,已错过富士幼树拉枝、环割(环剥)促花促果的最佳树龄,由于一直未进行拉枝、环割(环剥)处理,树体的营养生长过旺,总枝量虽多,但结果枝仍然较少,此时进行拉枝、环割(环剥)的促花促果效果均比3、4年生富士幼树差。但如果对3年生的富士幼树逐年进行拉枝、环割(环剥)处理,其促花促果效果优于单一年份处理。

4 结 论

干旱荒漠区富士苹果4年生幼树通过拉枝+主枝环剥与拉枝+主干、主枝环割的方式促花促果,以上二者均可控制树冠大小,抑制新梢生长,增加枝量,促生短枝,增加成花坐果,抑制新梢叶片生长与叶绿素的合成,其中拉枝+主枝、主干环割处理的促花促果效果更好。苹果的拉枝、环割(环剥)促花促果技术适合在干旱荒漠区推广使用。

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