不同修剪措施對(duì)薄殼山核桃枝條生長(zhǎng)及枝條和葉片碳氮代謝物積累的影響

張 翔,翟 敏,徐迎春,①,李永榮

(1.南京農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝學(xué)院,江蘇南京210095;2.南京綠宙薄殼山核桃科技有限公司,江蘇南京210007)

不同修剪措施對(duì)薄殼山核桃枝條生長(zhǎng)及枝條和葉片碳氮代謝物積累的影響

張 翔1,翟 敏2,徐迎春1,①,李永榮2

(1.南京農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝學(xué)院,江蘇南京210095;2.南京綠宙薄殼山核桃科技有限公司,江蘇南京210007)

以薄殼山核桃品種‘馬罕’(Carya illinoensis‘Mahan’)的5年生嫁接苗為實(shí)驗(yàn)材料,研究枝條短截(1/4、1/3和1/2短截)以及枝條和主干的環(huán)剝和環(huán)割對(duì)其枝條生長(zhǎng)及枝條和葉片中碳氮代謝物積累的影響。結(jié)果顯示:經(jīng)不同程度短截處理后,枝條萌芽率均顯著高于對(duì)照(未經(jīng)任何修剪),新枝的數(shù)量、長(zhǎng)度和直徑也均不同程度高于對(duì)照,而比葉質(zhì)量及葉綠素含量總體上與對(duì)照無(wú)顯著差異;經(jīng)1/2和1/3短截處理后,長(zhǎng)度0～10 cm和30 cm以上的新枝比例明顯提高;枝條和葉片中可溶性糖含量和C/N比均高于對(duì)照、全N含量均低于對(duì)照,枝條中淀粉含量低于對(duì)照而葉片中淀粉含量高于對(duì)照。經(jīng)枝條環(huán)剝和環(huán)割處理后,枝條萌芽率和比葉質(zhì)量均高于對(duì)照但無(wú)顯著差異,枝條平均長(zhǎng)度增長(zhǎng)量和葉綠素含量均顯著低于對(duì)照、枝條平均直徑增長(zhǎng)量均顯著高于對(duì)照;枝條和葉片中可溶性糖和淀粉含量以及C/N比均高于對(duì)照,全N含量均低于對(duì)照。經(jīng)主干環(huán)剝和環(huán)割處理后,枝條的萌芽率和平均直徑增長(zhǎng)量以及比葉質(zhì)量均顯著高于對(duì)照,枝條平均長(zhǎng)度增長(zhǎng)量和葉綠素含量均顯著低于對(duì)照;枝條和葉片中可溶性糖和淀粉含量以及C/N比均高于對(duì)照,枝條中全N含量高于對(duì)照而葉片中全N含量則低于對(duì)照。此外,品種‘馬罕’的結(jié)果枝長(zhǎng)度為0～30 cm,其中長(zhǎng)度0～10 cm的結(jié)果枝數(shù)量最多。研究結(jié)果表明:不同短截措施均能提高薄殼山核桃的萌芽率、促進(jìn)新枝伸長(zhǎng)和增粗;而枝條和主干的環(huán)剝和環(huán)割處理對(duì)枝條萌芽率無(wú)明顯促進(jìn)作用,但有利于枝條增粗;不同修剪措施總體上有利于其葉片及枝條中碳水化合物的合成和積累?？傮w上,1/3短截及枝條和主干的適度環(huán)剝可促進(jìn)品種‘馬罕’結(jié)果枝的形成。

薄殼山核桃;修剪措施;萌芽率;結(jié)果枝生長(zhǎng);比葉質(zhì)量;碳氮代謝物積累

薄殼山核桃〔Carya illinoensis(Wangenheim)K. Koch〕又名美國(guó)山核桃、長(zhǎng)山核桃,是胡桃科(Juglandaceae)山核桃屬(Carya Nutt.)落葉喬木;為世界著名的高檔干果、食用油料、木材和庭園綠化樹(shù)種;其果仁富含不飽和脂肪酸,具有很高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值,是理想的保健食品和糖果副食品添加材料,經(jīng)濟(jì)價(jià)值較高、市場(chǎng)前景廣闊。薄殼山核桃引入中國(guó)已有100多年的歷史,目前其主要產(chǎn)區(qū)在長(zhǎng)江流域,其中,江蘇(主要集中在南京周邊地區(qū))、云南和浙江都有數(shù)百公頃的種植面積。長(zhǎng)期以來(lái),在薄殼山核桃的種植過(guò)程中多采用粗放管理,導(dǎo)致結(jié)果晚和產(chǎn)量低等問(wèn)題[1]。

作者的田間觀察結(jié)果表明:薄殼山核桃樹(shù)體的頂端優(yōu)勢(shì)十分明顯,營(yíng)養(yǎng)枝的伸長(zhǎng)生長(zhǎng)占優(yōu)勢(shì),下部側(cè)芽萌發(fā)率較低,常造成幼樹(shù)營(yíng)養(yǎng)枝下部光禿;只有當(dāng)營(yíng)養(yǎng)枝生長(zhǎng)至一定長(zhǎng)度后由于自然下垂的作用使其喪失頂端優(yōu)勢(shì),營(yíng)養(yǎng)枝上部的側(cè)芽才能萌發(fā)成短枝,進(jìn)而由短枝上的頂芽發(fā)育形成雌花芽并結(jié)果。在果樹(shù)種植過(guò)程中,枝條短截以及枝條和主干的環(huán)剝、環(huán)割等修剪措施均可調(diào)節(jié)果樹(shù)的營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)與生殖生長(zhǎng)平衡、促進(jìn)側(cè)芽萌發(fā)、控制樹(shù)體過(guò)旺生長(zhǎng)、提高中短枝的數(shù)量和質(zhì)量,從而促進(jìn)樹(shù)體養(yǎng)分積累及花芽形成,使果樹(shù)提早開(kāi)花結(jié)果[2]。但是目前有關(guān)薄殼山核桃修剪技術(shù)的研究較少;而在原產(chǎn)地多采用機(jī)械進(jìn)行短截修剪,十分粗放[3],缺乏根據(jù)樹(shù)體枝條發(fā)育特點(diǎn)及結(jié)果枝習(xí)性進(jìn)行精細(xì)修剪措施的研究。因此,迫切需要研究適合中國(guó)引種區(qū)薄殼山核桃早實(shí)豐產(chǎn)的修剪技術(shù)。

作者以薄殼山核桃品種‘馬罕’(‘Mahan’)為實(shí)驗(yàn)材料,采用短截、環(huán)剝和環(huán)割等修剪手段,結(jié)合結(jié)果枝生物學(xué)特性的觀察結(jié)果,對(duì)薄殼山核桃枝條的生長(zhǎng)狀況進(jìn)行研究,并測(cè)定了葉片中碳氮代謝物含量,摸索出有利于薄殼山核桃結(jié)果枝形成的修剪措施,為其早實(shí)豐產(chǎn)修剪技術(shù)體系的建立提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 材料

供試薄殼山核桃品種‘馬罕’5年生植株均為嫁接苗,砧木為自然混雜結(jié)實(shí)的種子培育出的實(shí)生苗,由南京綠宙薄殼山核桃科技有限公司提供;實(shí)驗(yàn)于2012年12月至2013年10月在該公司的南京六合區(qū)山北村生產(chǎn)基地進(jìn)行。

1.2 方法

1.2.1 短截處理方法 選取12棵高度長(zhǎng)勢(shì)相近的植株,采用單株小區(qū)法,于2012年12月底對(duì)全株所有中長(zhǎng)枝(長(zhǎng)度50～110 cm)分別進(jìn)行短截1/4、1/3、1/2和不短截(對(duì)照)4種處理,編號(hào)掛牌。每處理3株,視為3次重復(fù)。于2013年4月統(tǒng)計(jì)萌芽數(shù)并計(jì)算萌芽率,5月統(tǒng)計(jì)新萌發(fā)枝條的數(shù)量并測(cè)量其長(zhǎng)度和直徑;于10月下旬采集剪口下枝條及頂芽以下第2至第4節(jié)位之間羽狀復(fù)葉的第3對(duì)葉片,以單株為單位混合取樣。所有枝條樣品于105℃殺青0.5 h,然后在80℃條件下干燥至恒質(zhì)量;葉片樣品分為2部分,一部分鮮樣直接用于葉綠素含量測(cè)定,其余葉片與枝條樣品同樣干燥處理至恒質(zhì)量。枝條及葉片烘干后粉碎成粉末,分別用于測(cè)定枝條及葉片的可溶性糖、淀粉和全N含量,并計(jì)算C/N比。

1.2.2 環(huán)剝和環(huán)割處理方法 于2013年3月進(jìn)行環(huán)剝和環(huán)割處理。共設(shè)置4個(gè)處理。1)枝條環(huán)剝處理:選植株中上部角度較直立的10個(gè)旺枝進(jìn)行環(huán)剝,環(huán)剝寬度為2 mm,深度達(dá)木質(zhì)部但不傷及木質(zhì)部,單株小區(qū),共處理5株。2)枝條環(huán)割處理:選植株中上部角度較直立的10個(gè)旺枝進(jìn)行環(huán)割,環(huán)割部位位于枝條基部,刻傷枝條一圈,深度達(dá)木質(zhì)部但不傷及木質(zhì)部,單株小區(qū),共處理5株。3)主干環(huán)剝處理:環(huán)剝部位距地面25 cm,環(huán)剝寬度為主干直徑的1/10,深度達(dá)木質(zhì)部但不傷及木質(zhì)部,單株小區(qū),共處理10株。4)主干環(huán)割處理:環(huán)割部位距地面25 cm,刻傷主干一圈,深度達(dá)木質(zhì)部但不傷及木質(zhì)部,單株小區(qū),共處理10株。另外選擇5株不作任何處理的植株作為對(duì)照。每株視為1次重復(fù)。

在枝條環(huán)剝和環(huán)割處理前先測(cè)量處理枝條的長(zhǎng)度和直徑;主干環(huán)剝和環(huán)割處理前選擇樹(shù)體中上部10支長(zhǎng)勢(shì)相近的枝條,測(cè)量枝條的長(zhǎng)度和直徑,處理后在5月份統(tǒng)計(jì)以上枝條的萌芽數(shù)并計(jì)算萌芽率,10月份新梢停止伸長(zhǎng)后測(cè)量枝條的長(zhǎng)度和直徑。采集樹(shù)冠中上部東、西、南、北4個(gè)方向上長(zhǎng)勢(shì)相近的枝條及頂芽以下第2至第4節(jié)位之間羽狀復(fù)葉的第3對(duì)葉片,以單株為單位混合取樣;所有枝條樣品于105℃殺青0.5 h,然后在80℃條件下干燥至恒質(zhì)量;葉片樣品分為2部分,一部分鮮樣直接用于葉綠素含量測(cè)定,其余葉片與枝條樣品同樣干燥處理至恒質(zhì)量。枝條及葉片烘干后粉碎成粉末,分別用于測(cè)定枝條和葉片的可溶性糖、淀粉和全N含量,并計(jì)算C/N比。

1.2.3 結(jié)果枝形態(tài)指標(biāo)調(diào)查 選取10株高度長(zhǎng)勢(shì)相近的6年生植株,于2013年5月上旬進(jìn)行結(jié)果枝形態(tài)特征調(diào)查。在每一樣株樹(shù)冠的東、南、西、北4個(gè)方位隨機(jī)選取4支結(jié)果枝,調(diào)查結(jié)果枝長(zhǎng)度、直徑和雌花芽著生的位置以及結(jié)果枝角度,并調(diào)查結(jié)果枝所在母枝的長(zhǎng)度、直徑和雌花枝所處的位置以及母枝的角度等指標(biāo)。

1.2.4 生長(zhǎng)指標(biāo)及營(yíng)養(yǎng)成分測(cè)定方法 枝條長(zhǎng)度即為枝條的全長(zhǎng),用卷尺測(cè)量。用電子游標(biāo)卡尺測(cè)量枝條基部的直徑,即為枝條直徑。用電子游標(biāo)卡尺測(cè)量枝條2個(gè)節(jié)點(diǎn)之間的長(zhǎng)度,即為節(jié)間長(zhǎng)。用量角器測(cè)量枝條與水平面的夾角,即為枝條角度。取新鮮葉片,用直徑0.7 cm打孔器取葉圓片15片,置于105℃殺青0.5 h,并在80℃條件下干燥至恒質(zhì)量,稱(chēng)量干質(zhì)量,然后根據(jù)15個(gè)葉圓片的總面積計(jì)算比葉質(zhì)量(SLW,specific leafweight)。采用體積分?jǐn)?shù)95%乙醇提取法[4]134-137測(cè)定葉綠素含量;采用蒽酮比色法[4]195-197測(cè)定可溶性糖和淀粉含量;參照文獻(xiàn)[5]的方法測(cè)定全N含量,取待測(cè)樣品粉末,用H2SO4-H2O2消煮,用ICP-AES流動(dòng)分析儀(美國(guó)Thermo Elemental公司)測(cè)定全N含量。

1.3 數(shù)據(jù)分析

按照下列公式計(jì)算萌芽率、枝條平均長(zhǎng)度增長(zhǎng)量、枝條平均直徑增長(zhǎng)量、比葉質(zhì)量和葉片C/N比:萌芽率=(處理枝條的萌芽數(shù)/整株枝條總芽數(shù))× 100%;枝條平均長(zhǎng)度增長(zhǎng)量=處理后枝條平均長(zhǎng)度-處理前枝條平均長(zhǎng)度;枝條平均直徑增長(zhǎng)量=處理后枝條平均直徑-處理前枝條平均直徑;比葉質(zhì)量=葉片總干質(zhì)量/葉片總面積;C/N比=(可溶性糖含量+淀粉含量)/全N含量。

采用SPSS 20.0統(tǒng)計(jì)分析軟件對(duì)測(cè)定數(shù)據(jù)進(jìn)行方差分析,采用EXCEL 2010軟件作圖。

2 結(jié)果和分析

2.1 枝條短截對(duì)薄殼山核桃生長(zhǎng)及碳氮代謝物積累的影響

2.1.1 對(duì)新枝生長(zhǎng)及葉片特性的影響 經(jīng)不同短截處理后薄殼山核桃的枝條萌芽率、新枝生長(zhǎng)指標(biāo)以及葉片比葉質(zhì)量和葉綠素含量見(jiàn)表1。

由表1可知:采用不同程度的短截處理后,薄殼山核桃枝條萌芽率均顯著高于對(duì)照,其中經(jīng)1/2短截處理后枝條萌芽率最高,經(jīng)1/3短截和1/4短截處理后枝條萌芽率間無(wú)顯著差異。隨著短截程度的增加,新枝平均長(zhǎng)度逐漸增長(zhǎng);新枝平均直徑以1/2短截處理組最大,明顯大于1/4短截和1/3短截處理組及對(duì)照組;新枝平均數(shù)量以1/3短截處理組最多,其后1/4短截處理組、1/2短截處理組、對(duì)照組依次遞減。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:短截處理可明顯提高薄殼山核桃枝條萌芽率,使新枝數(shù)量增多,并促進(jìn)新枝伸長(zhǎng)和增粗;輕短截(1/4短截和1/3短截)處理有利于新枝數(shù)量增加,而重短截(1/2短截)處理則有利于新枝生長(zhǎng)。

表1 不同短截處理對(duì)薄殼山核桃枝條萌芽率、新枝生長(zhǎng)指標(biāo)和葉片性狀的影響(ˉX±SE)1)Table 1 Effect of different short-cutting treatments on sprouting rate of branch,grow th index of new branch and leaf trait of Carya illinoensis (Wangenheim)K.Koch(ˉX±SE)1)

表2 不同短截處理對(duì)薄殼山核桃不同長(zhǎng)度新枝的比例及平均直徑的影響Table 2 Effect of different short-cutting treatments on proportion and average diam eter of new branch with different lengths of Carya illinoensis (W angenheim)K.Koch

由表1還可以看出:經(jīng)1/2短截處理后薄殼山核桃新枝葉片的比葉質(zhì)量顯著高于其他處理,而其他處理組(包括對(duì)照組)間的比葉質(zhì)量差異不顯著;各處理組葉片的葉綠素含量均高于對(duì)照,但各處理組間以及各處理組與對(duì)照組間均無(wú)顯著差異。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:采取短截處理措施總體上能提高葉片的比葉質(zhì)量和葉綠素含量,其中重短截(1/2短截)處理的效果最佳。

2.1.2 對(duì)不同長(zhǎng)度新枝比例及平均直徑的影響 經(jīng)不同短截處理后薄殼山核桃不同長(zhǎng)度新枝比例和平均直徑見(jiàn)表2。由表2可知:經(jīng)1/2短截和1/3短截處理后,新枝中0～10 cm極短枝和30 cm以上的中長(zhǎng)枝所占比例明顯高于對(duì)照和1/4短截處理組,且平均直徑也較大。經(jīng)1/4短截處理后新枝中10～30 cm中短枝所占比例最高,雖然與對(duì)照組差異不明顯,但明顯高于1/3短截和1/2短截處理組,且經(jīng)1/4短截處理后10～30 cm中短枝的平均直徑也最大。經(jīng)1/2短截處理后新枝中30 cm以上的中長(zhǎng)枝比例最高,其后依次為1/3短截處理組、1/4短截處理組、對(duì)照組;經(jīng)1/3短截處理后30 cm以上中長(zhǎng)枝的平均直徑最大。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:1/2短截和1/3短截處理有利于新枝生長(zhǎng),表現(xiàn)為新枝中30 cm以上中長(zhǎng)枝的比例增加、直徑增大。

2.1.3 對(duì)枝條及葉片碳氮代謝物含量的影響 經(jīng)不同短截處理后薄殼山核桃剪口下枝條及葉片中可溶性糖、淀粉和全N含量以及C/N比見(jiàn)表3。

由表3可知:經(jīng)不同程度短截處理后,剪口下枝條的淀粉和全N含量均低于對(duì)照,可溶性糖含量和C/N比均高于對(duì)照,且各處理組的可溶性糖和全N含量隨短截程度增加逐漸降低。其中,1/4短截處理組枝條的可溶性糖含量顯著高于對(duì)照,淀粉和全N含量顯著低于對(duì)照;1/3短截和1/2短截處理組枝條的可溶性糖和淀粉含量與對(duì)照無(wú)顯著差異,但全N含量顯著低于對(duì)照。隨短截程度增加,枝條的C/N比依次增大,其中,經(jīng)1/2短截和1/3短截處理后枝條的C/N比較高,分別達(dá)到20.07和19.71,明顯高于對(duì)照(11.84)。

經(jīng)不同程度短截處理后,葉片中可溶性糖和淀粉含量以及C/N比均高于對(duì)照,而全N含量均低于對(duì)照。其中,各處理組的可溶性糖含量與對(duì)照無(wú)顯著差異,淀粉含量則顯著高于對(duì)照;1/4短截和1/2短截處理組葉片的全N含量與對(duì)照無(wú)顯著差異,而1/3短截處理組的全N含量均顯著低于對(duì)照。各處理組葉片的C/N比均大幅高于對(duì)照(2.96),其中,1/3短截處理組葉片C/N比最高,達(dá)5.19。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:短截處理促進(jìn)了枝條中可溶性糖以及葉片中可溶性糖和淀粉的積累,但導(dǎo)致枝條和葉片中全N含量降低、C/N比增大。表明短截處理有利于薄殼山核桃枝條及葉片中碳水化合物的合成及積累,但對(duì)其氮代謝產(chǎn)物積累不利。

2.2 枝條的環(huán)剝和環(huán)割處理對(duì)薄殼山核桃生長(zhǎng)及碳氮代謝物積累的影響

2.2.1 對(duì)枝條生長(zhǎng)及葉片特性的影響 經(jīng)枝條的環(huán)剝和環(huán)割處理后薄殼山核桃的枝條萌芽率、枝條生長(zhǎng)增量以及葉片比葉質(zhì)量和葉綠素含量見(jiàn)表4。

由表4可知:經(jīng)枝條環(huán)剝和環(huán)割處理后薄殼山核桃枝條的萌芽率均高于對(duì)照但無(wú)顯著差異;各處理組枝條平均長(zhǎng)度的增長(zhǎng)量均顯著低于對(duì)照,其中枝條環(huán)剝處理后平均長(zhǎng)度的增長(zhǎng)量最小,且顯著低于枝條環(huán)割處理組;各處理組枝條平均直徑增長(zhǎng)量均顯著高于對(duì)照,其中枝條環(huán)剝處理后平均直徑增長(zhǎng)量最大,且顯著高于枝條環(huán)割處理組。

由表4還可知:經(jīng)枝條環(huán)剝和環(huán)割處理后,薄殼山核桃葉片的比葉質(zhì)量均高于對(duì)照但無(wú)顯著差異,而葉綠素含量均顯著低于對(duì)照但2個(gè)處理組間差異不顯著。

表3 不同短截處理對(duì)薄殼山核桃剪口下枝條及葉片碳氮代謝物含量的影響(ˉX±SE)1)Table3 Effect of different shor t-cutting treatm ents on content of carbon-nitrogen metabolite in branch below pruning and leaf of Carya illinoensis (W angenheim)K.Koch(ˉX±SE)1)

表4 枝條環(huán)剝和環(huán)割處理對(duì)薄殼山核桃枝條萌芽率和增長(zhǎng)量及葉片性狀的影響(ˉX±SE)1)Table 4 Effect of branch’s girdling and ringing treatments on sprouting rate and increment of branch and leaf trait of Carya illinoensis (W angenheim)K.Koch(ˉX±SE)1)

2.2.2 對(duì)枝條及葉片碳氮代謝物含量的影響 經(jīng)枝條的環(huán)剝和環(huán)割處理后薄殼山核桃枝條及葉片中可溶性糖、淀粉和全N含量以及C/N比見(jiàn)表5。

由表5可知:枝條環(huán)剝和環(huán)割處理后薄殼山核桃枝條中可溶性糖和淀粉含量均高于對(duì)照,全N含量均低于對(duì)照;其中,對(duì)照及2個(gè)處理組間的可溶性糖和全N含量均無(wú)顯著差異,而對(duì)照組和枝條環(huán)割處理組的淀粉含量則顯著低于枝條環(huán)剝處理組。2個(gè)處理組枝條的C/N比均大幅高于對(duì)照,枝條環(huán)剝和環(huán)割處理組枝條C/N比分別為對(duì)照的1.76和1.34倍。

經(jīng)枝條環(huán)剝和環(huán)割處理后葉片中可溶性糖和淀粉含量均高于對(duì)照;其中,枝條環(huán)剝處理組葉片的可溶性糖和淀粉含量均最高且與對(duì)照差異顯著,而枝條環(huán)割處理組葉片的可溶性糖含量顯著高于對(duì)照但其淀粉含量與對(duì)照無(wú)顯著差異。2個(gè)處理組葉片的全N含量均低于對(duì)照,且對(duì)照及2個(gè)處理組間全N含量無(wú)顯著差異。2個(gè)處理組葉片的C/N比均高于對(duì)照但差異不明顯,枝條環(huán)剝和環(huán)割處理組葉片C/N比分別為對(duì)照的1.24和1.13倍。

綜合分析結(jié)果表明:枝條環(huán)剝和環(huán)割處理對(duì)薄殼山核桃枝條萌芽率無(wú)明顯促進(jìn)作用,對(duì)枝條的伸長(zhǎng)生長(zhǎng)不利但有利于其增粗生長(zhǎng),且可增加葉片的比葉質(zhì)量,使其葉片光合能力增強(qiáng)、促進(jìn)碳水化合物的積累,但對(duì)其體內(nèi)的氮素營(yíng)養(yǎng)成分積累無(wú)促進(jìn)作用。相比較而言,枝條環(huán)剝處理的效果優(yōu)于枝條環(huán)割處理。

2.3 主干的環(huán)剝和環(huán)割處理對(duì)薄殼山核桃生長(zhǎng)及碳氮代謝物積累的影響

2.3.1 對(duì)枝條生長(zhǎng)及葉片特性的影響 經(jīng)主干的環(huán)剝和環(huán)割處理后薄殼山核桃的枝條萌芽率、枝條生長(zhǎng)增量以及葉片比葉質(zhì)量和葉綠素含量見(jiàn)表6。

由表6可知:經(jīng)主干環(huán)剝和環(huán)割處理后薄殼山核桃枝條的萌芽率和枝條平均直徑增長(zhǎng)量均顯著高于對(duì)照,而枝條平均長(zhǎng)度增長(zhǎng)量顯著低于對(duì)照;主干環(huán)割處理后萌芽率和枝條平均長(zhǎng)度增長(zhǎng)量均高于主干環(huán)剝處理組,而枝條平均直徑增長(zhǎng)量則低于后者,但2個(gè)處理組間枝條的萌芽率、平均直徑增長(zhǎng)量和平均長(zhǎng)度增長(zhǎng)量無(wú)顯著差異。

由表6還可知:經(jīng)主干環(huán)剝和環(huán)割處理后薄殼山核桃葉片比葉質(zhì)量均顯著高于對(duì)照,而葉綠素含量均顯著低于對(duì)照;其中,主干環(huán)割處理后比葉質(zhì)量最大且顯著高于主干環(huán)剝處理組,而其葉綠素含量雖高于主干環(huán)剝處理組但無(wú)顯著差異。

表5 枝條環(huán)剝和環(huán)割處理對(duì)薄殼山核桃枝條及葉片碳氮代謝物含量的影響(ˉX±SE)1)Table 5 Effect of branch’s gird ling and ringing treatments on content of carbon-nitrogen metabolite in branch and leaf of Carya illinoensis (Wangenheim)K.Koch(ˉX±SE)1)

表6 主干環(huán)剝和環(huán)割處理對(duì)薄殼山核桃枝條萌芽率和增長(zhǎng)量及葉片性狀的影響(ˉX±SE)1)Table 6 Effect of trunk’s gird ling and ringing treatm ents on sprouting rate and increment of branch and leaf trait of Carya illinoensis (W angenheim)K.Koch(ˉX±SE)1)

2.3.2 對(duì)枝條及葉片碳氮代謝物含量的影響 經(jīng)主干的環(huán)剝和環(huán)割處理后薄殼山核桃枝條及葉片中可溶性糖、淀粉和全N含量以及C/N比見(jiàn)表7。

由表7可知:經(jīng)主干環(huán)剝和環(huán)割處理后薄殼山核桃枝條的可溶性糖、淀粉和全N含量以及C/N比均高于對(duì)照。其中,對(duì)照與2個(gè)處理組間枝條可溶性糖含量差異不顯著;2個(gè)處理組間枝條的淀粉和全N含量無(wú)顯著差異,但均與對(duì)照有顯著差異。

由表7還可知:經(jīng)主干環(huán)剝和環(huán)割處理后薄殼山核桃葉片中可溶性糖和淀粉含量以及C/N比均高于對(duì)照,而全N含量則低于對(duì)照;其中,主干環(huán)割處理組葉片中可溶性糖和淀粉含量以及C/N比均最高、全N含量則最低。2個(gè)處理組葉片中可溶性糖和淀粉含量與對(duì)照有顯著差異;主干環(huán)割處理組的葉片全N含量與對(duì)照差異顯著,而主干環(huán)剝處理組葉片全N含量與對(duì)照無(wú)差異顯著。

綜合分析結(jié)果表明:主干環(huán)剝和環(huán)割均能不同程度增加薄殼山核桃枝條的萌芽率、有利于枝條增粗及枝條中碳水化合物和氮素營(yíng)養(yǎng)成分積累,并可增強(qiáng)葉片的光合能力以及葉片中碳水化合物的合成和積累,但對(duì)其枝條的伸長(zhǎng)生長(zhǎng)有一定抑制作用。相比較而言,主干環(huán)剝處理的效果優(yōu)于主干環(huán)割處理。

表7 主干環(huán)剝和環(huán)割處理對(duì)薄殼山核桃枝條及葉片碳氮代謝物含量的影響(ˉX±SE)1)Table 7 Effect of trunk’s gird ling and ringing treatments on content of carbon-nitrogen m etabolite in branch and leaf of Carya illinoensis (W angenheim)K.Koch(ˉX±SE)1)

2.4 薄殼山核桃結(jié)果枝的生物學(xué)特性調(diào)查

觀察及統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明:薄殼山核桃品種‘馬罕’的結(jié)果枝長(zhǎng)度為0～30 cm,平均長(zhǎng)度為11.2 cm,平均直徑為5.1 mm,平均節(jié)間長(zhǎng)為22.4 mm;每個(gè)結(jié)果枝基本只有1個(gè)頂芽(雌花芽)能萌發(fā)出雌花序,每個(gè)雌花序平均包含5朵雌花;結(jié)果枝角度為40°～70°。

進(jìn)一步的統(tǒng)計(jì)結(jié)果(表8)表明:在品種‘馬罕’的結(jié)果枝中,0～10 cm長(zhǎng)的結(jié)果枝數(shù)量最多,占結(jié)果枝總數(shù)的60.0%,但這類(lèi)結(jié)果枝最細(xì),平均直徑僅為4.8 mm。而20～30 cm長(zhǎng)的結(jié)果枝數(shù)量最少,僅占13.3%,但這類(lèi)結(jié)果枝最粗,平均直徑達(dá)到5.9 mm。

表8 薄殼山核桃結(jié)果枝特征比較Table 8 Comparison of fruiting branch characteristics of Carya illinoensis(Wangenheim)K.Koch

3 討論和結(jié)論

3.1 枝條短截措施對(duì)薄殼山核桃結(jié)果枝形成的作用

采用短截措施可打破芽的頂端優(yōu)勢(shì)、增加新梢數(shù)量,且短截修剪的程度不同其效果也有差異。吳開(kāi)志等[6]的研究結(jié)果顯示:不同修剪強(qiáng)度均能提高早實(shí)核桃(Juglansregia Linn.)枝條的長(zhǎng)度、粗度和萌芽率,其中重度修剪最有利于枝條長(zhǎng)度和粗度的增加;高書(shū)寶等[7]認(rèn)為:重度短截對(duì)增強(qiáng)早實(shí)核桃的樹(shù)勢(shì)有明顯作用;艾沙江·買(mǎi)買(mǎi)提等[8]對(duì)蘋(píng)果(Malus pumila Mill.)3年生幼樹(shù)的1年生枝條進(jìn)行1/2短截處理,使剪口下芽的萌芽成枝率顯著提高,且抽長(zhǎng)枝比率也明顯增多。作者的研究結(jié)果顯示:3種不同程度的短截處理均可顯著提高薄殼山核桃品種‘馬罕’幼樹(shù)剪口下側(cè)芽的萌芽率,促進(jìn)剪口下新枝的伸長(zhǎng)生長(zhǎng)和增粗生長(zhǎng);其中,重度短截(1/2短截)處理后其萌芽率顯著高于其他處理,而輕度短截(1/4短截和1/3短截)處理后萌發(fā)的新枝數(shù)量多于重度短截處理。因此,為增加薄殼山核桃幼樹(shù)的枝量、擴(kuò)大樹(shù)冠,應(yīng)采用輕短截措施對(duì)薄殼山核桃幼樹(shù)進(jìn)行修剪。

研究結(jié)果顯示:1/3短截處理后,長(zhǎng)度0～10 cm的新枝占32.6%,新枝平均直徑達(dá)到4.6 mm;1/2短截處理后,長(zhǎng)度為0～10 cm的新枝占33.8%,且新枝平均直徑達(dá)到4.7 mm。由于長(zhǎng)度0～10 cm的結(jié)果枝占多數(shù),因此可以推斷,通過(guò)1/2短截和1/3短截處理均能促使品種‘馬罕’具有結(jié)果潛力的枝條數(shù)量增加。但是,經(jīng)過(guò)1/2短截處理后長(zhǎng)枝數(shù)量也較多,如果不能及時(shí)控制枝條旺長(zhǎng),可能導(dǎo)致對(duì)營(yíng)養(yǎng)的競(jìng)爭(zhēng)及過(guò)度消耗,最終可使結(jié)果枝數(shù)量減少。因此,采用1/3短截更有利于薄殼山核桃結(jié)果枝的形成。

此外,經(jīng)不同程度短截處理后薄殼山核桃新枝葉片的比葉質(zhì)量和葉綠素含量均有不同程度的提高,而高小俊等[9]對(duì)芒果(Mangifera indica Linn.)植株短截處理后得出了類(lèi)似的結(jié)果。另外,短截處理還使薄殼山核桃枝條和葉片中可溶性糖和淀粉含量以及C/N比提高,且以1/2短截和1/3短截處理效果較為明顯。C/N比對(duì)植物的開(kāi)花具有調(diào)控作用,特別是對(duì)長(zhǎng)日照植物,C/N比大可促進(jìn)植物開(kāi)花。因此,從短截形成的新枝和葉片的C、N營(yíng)養(yǎng)狀況也可說(shuō)明,適度的短截處理有利于薄殼山核桃成花。

3.2 枝條和主干環(huán)剝和環(huán)割措施對(duì)薄殼山核桃結(jié)果枝形成的作用

采取枝條和主干環(huán)剝和環(huán)割,可中斷光合產(chǎn)物向根系運(yùn)輸,提高樹(shù)體地上部對(duì)C、N營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的積累,從而促進(jìn)花芽分化并具有明顯的促果效應(yīng)。因此,采取環(huán)剝和環(huán)割處理均具有抑制營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)、促進(jìn)生殖生長(zhǎng)的作用。

前人的研究結(jié)果表明:新梢環(huán)剝可強(qiáng)烈抑制荔枝(Litchi chinensis Sonn.)枝梢生長(zhǎng)和新梢發(fā)生[10];枝條環(huán)割能增加金水柑(Citrus reticulata‘Jinshuigan’)枝條粗度,抑制枝條生長(zhǎng),提高結(jié)果枝比例[11]。作者的研究結(jié)果顯示:枝條和主干環(huán)剝和環(huán)割處理對(duì)薄殼山核桃品種‘馬罕’枝條的萌芽率無(wú)明顯影響,但可抑制枝條的伸長(zhǎng)生長(zhǎng)卻可促進(jìn)枝條的增粗生長(zhǎng),有利于形成短粗枝條;而品種‘馬罕’的結(jié)果枝一般為長(zhǎng)度0～30 cm的中短枝條,因此,通過(guò)環(huán)剝和環(huán)割處理形成的短粗枝條發(fā)育成為結(jié)果枝的潛力很大。

本研究中,枝條和主干環(huán)剝和環(huán)割處理后薄殼山核桃枝條和葉片中可溶性糖和淀粉含量均增加,而且主干環(huán)剝和環(huán)割處理后枝條中全N含量也高于對(duì)照;但枝條環(huán)剝和環(huán)割處理后枝條和葉片的全N含量以及主干環(huán)剝和環(huán)割處理后葉片的全N含量均低于對(duì)照,導(dǎo)致枝條和主干環(huán)剝和環(huán)割處理后枝條和葉片中C/N比均高于對(duì)照。這與吳定堯等[12]和金磊[13]的研究結(jié)果一致。羅海波等[14]認(rèn)為,煙草(Nicotiana tabacum Linn.)葉片中葉綠素含量與N含量呈極顯著正相關(guān)。本研究中,經(jīng)枝條和主干環(huán)剝和環(huán)割處理后薄殼山核桃葉片中葉綠素含量均顯著降低,推測(cè)與環(huán)剝和環(huán)割處理后葉片全N含量的降低有關(guān)。

綜上所述,對(duì)于薄殼山核桃品種‘馬罕’來(lái)說(shuō),經(jīng)枝條的1/3短截處理后產(chǎn)生0～10 cm長(zhǎng)的極短枝比例較高,由于‘馬罕’結(jié)果枝的長(zhǎng)度主要集中在0～10 cm,并且經(jīng)1/3短截處理后枝條不會(huì)過(guò)旺生長(zhǎng),因而,1/3短截處理可有利于薄殼山核桃品種‘馬罕’結(jié)果枝的形成,對(duì)提早開(kāi)花結(jié)果有重要作用。枝條環(huán)剝和主干環(huán)剝均可抑制‘馬罕’枝條的伸長(zhǎng)生長(zhǎng)、促進(jìn)枝條粗生長(zhǎng),提高枝條和葉片的C/N比,并能使更多的側(cè)芽萌芽發(fā)育成符合‘馬罕’結(jié)果枝標(biāo)準(zhǔn)的短粗枝條,因此,對(duì)枝條和主干進(jìn)行適度的環(huán)剝可促進(jìn)品種‘馬罕’結(jié)果枝的形成。但是修剪后必須加強(qiáng)肥水管理及病蟲(chóng)害防治,才能促進(jìn)這些中短枝發(fā)育成為結(jié)果枝,達(dá)到薄殼山核桃早實(shí)豐產(chǎn)的目的。另外,本研究為小區(qū)域單品種實(shí)驗(yàn),所得結(jié)果有一定的局限性,尚需擴(kuò)大品種數(shù)和植株數(shù)量進(jìn)行進(jìn)一步的研究和驗(yàn)證。

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(責(zé)任編輯:張明霞)

Effect of different pruning measures on branch grow th and carbon-nitrogen metabolite accumu lation in branch and leaf of Carya illinoensis

ZHANG Xiang1,ZHAI Min2,XU Yingchun1,①,LI Yongrong2(1.College of Horticulture,Nanjing Agricultural University,Nanjing 210095,China;2.Nanjing Green Universe Pecan Science&Technology Co.,Ltd.,Nanjing 210007, China),J.Plant Resour.&Environ.2014,23(3):86-93

Taking 5-year-old grafted seedling of Carya illinoensis‘Mahan’as experimental materials, effects of short-cutting(1/4,1/3 and 1/2 short-cuttings),girdling and ringing of branch and trunk on branch growth and carbon-nitrogen metabolite accumulation in branch and leaf were researched.The results show that after short-cutting treatment with different degrees,sprouting rate of branch is significantly higher than that of the control(no pruning),number,length and diameter of new branch are higher than those of the control with different degrees,while there is generally no significant difference in specific leafweight and chlorophyll content between short-cutting treatment and the control. After 1/2 and 1/3 short-cuttings,proportion of new branch with length of 0-10 cm and over 30 cm obviously increases,soluble sugar content and C/N ratio in branch and leaf are higher and total N content is lower than those of the control,and starch content in branch is lower and that i n leaf is higher than thatof the control.After girdling and ringing treatments of branch,sprouting rate of branch and specific leaf weight are higher than those of the control with no significant difference,average length increment of branch and chlorophyll content are significantly lower and average diameter increment of branch is significantly higher than those of the control,soluble sugar and starch contents and C/N ratio in branch and leaf are higher and total N content is lower than those of the control.After girdling and ringing treatments of trunk,sprouting rate and average diameter incrementof branch and specific leafweight are significantly higher while average length increment of branch and chlorophyll content are significantly lower than those of the control,soluble sugar and starch contents and C/N ratio in branch and leaf are higher than those of the control,and total N content in branch is higher while that in leaf is lower than thatof the control.Moreover,length of fruiting branch of cultivar‘Mahan’is 0-30 cm,in which number of fruiting branch with length of 0-10 cm is the most.It is suggested that different short-cutting measures all can enhance sprouting rate,promote new branch elongation and its diameter increasing, while girdling and ringing treatments of branch and trunk have no obvious promotion effect on branch sprouting rate but are benefit to its diameter increasing.Different short-cutting measures are generally benefit to synthesis and accumulation of carbohydrate in branch and leaf.In general,1/3 short-cutting and proper girdling of branch and trunk can promote fruiting branch formation of cultivar‘Mahan’.

Carya illinoensis(Wangenheim)K.Koch;pruning measure;sprouting rate;fruiting branch growth;specific leafweight;carbon-nitrogenmetabolite accumulation

S605+.1;S664.1

A

1674-7895(2014)03-0086-08

10.3969/j.issn.1674-7895.2014.03.12

2014-01-24

中央財(cái)政林業(yè)科技推廣示范資金項(xiàng)目([2012]TK28)

張 翔(1989—),男,安徽六安人,碩士研究生,主要研究方向?yàn)閳@林植物栽培生理。

①通信作者E-mail:xyc@njau.edu.cn