蘇翠1號(hào)梨在不同栽培模式下光能利用及果實(shí)品質(zhì)的比較

張 婷，宋慶科，趙 林，李剛波，樊繼德

(江蘇徐淮地區(qū)徐州農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所，江蘇 徐州 221121)

良好適宜的樹形是生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)果實(shí)，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，增加收益的重要條件之一，它可以改善樹冠內(nèi)的通風(fēng)透光，促進(jìn)CO2交換，從而加強(qiáng)光合作用，提高果實(shí)的產(chǎn)量和品質(zhì)[1-3]。我國(guó)梨樹栽培經(jīng)歷了自然圓頭形、疏散分層形、多主枝開心形、高位開心形、紡錘形、Y形、細(xì)長(zhǎng)紡錘形、棚架形等。其中Y形樹體具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便、修剪量輕、整形容易、高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)等優(yōu)點(diǎn)，最近幾年應(yīng)用比較廣泛[4]，但由于管理粗放、生產(chǎn)收入減少及氣候變化等原因，產(chǎn)生了多種優(yōu)質(zhì)豐產(chǎn)的栽培措施，其中避雨設(shè)施栽培和棚架栽培在最近幾年內(nèi)有所應(yīng)用，主要集中于栽培技術(shù)[5-6]、病蟲害[7]、果實(shí)品質(zhì)[8-9]等方面的研究，但對(duì)栽培模式下的光能利用率的變化鮮有研究報(bào)道，并且蘇翠1號(hào)是近幾年育成的早熟砂梨新品種[10]，關(guān)于它的研究較少。因此，本試驗(yàn)通過研究蘇翠1號(hào)在不同栽培模式下的光能利用率及果實(shí)品質(zhì)，旨在提高和延長(zhǎng)蘇翠1號(hào)梨在不同栽培模式下的有效光合作用期，為改善其栽培措施、科學(xué)管理、提高產(chǎn)量和品質(zhì)提供理論據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

本試驗(yàn)于2018年初在徐州現(xiàn)代示范基地果園進(jìn)行。試驗(yàn)園土壤為黏壤土，品種為早熟的蘇翠1號(hào)，定植于2012年末，樹形為雙枝Y形結(jié)構(gòu)，株行距為3 m×5 m，栽培模式有棚架栽培、避雨栽培及露地栽培，每種栽培模式選擇3棵樹，全園管理水平基本一致。

1.2 試驗(yàn)方法與測(cè)定項(xiàng)目

相對(duì)光照強(qiáng)度測(cè)定：采用美國(guó)產(chǎn)LightScout照度計(jì)，測(cè)定樹冠不同層次、部位的光照強(qiáng)度。采用郭金麗等[11]的網(wǎng)格法，以中心領(lǐng)導(dǎo)干為“中”點(diǎn)立標(biāo)桿，向東西南北方向距“中”點(diǎn)50、100 cm共立8個(gè)標(biāo)桿，每個(gè)標(biāo)桿以地面為基點(diǎn)，每50 cm做一標(biāo)記為測(cè)光點(diǎn)。每株樹測(cè)光點(diǎn)32個(gè)。6月、8月選擇晴天，從上午7：00到下午17：00每2 h用LightScout數(shù)字式照度計(jì)測(cè)定各立方體中心位置的光照強(qiáng)度，每次測(cè)定時(shí)間為7：00、9：00、11：00、13：00、15：00、17：00，同時(shí)測(cè)定樹冠上無枝葉部分光照強(qiáng)度作為對(duì)照，比值為相對(duì)光照強(qiáng)度。

色素含量及葉面積的測(cè)定：于6月上旬，分別采內(nèi)膛和外圍的成熟、健康及無病害的葉片15片，利用95%的乙醇測(cè)定葉綠素含量，以及采用Image-Pro-Plus軟件測(cè)定葉長(zhǎng)、葉寬、葉面積。

果實(shí)品質(zhì)的測(cè)定：在果實(shí)成熟期，在樹冠的內(nèi)膛和外圍分別采果15個(gè)，5個(gè)果實(shí)的平均值為1次重復(fù)，重復(fù)3次。單果重采用電子天平進(jìn)行稱重；果實(shí)的縱橫徑利用游標(biāo)卡尺進(jìn)行測(cè)量；果實(shí)硬度采用GY-3型硬度計(jì)測(cè)定；可溶性固形物含量采用LB32T型手持折光儀測(cè)定；可溶性糖含量測(cè)用蒽酮法[12]測(cè)定。

數(shù)據(jù)采用WPS 2016和SPSS軟件進(jìn)行繪圖、統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同栽培模式下的樹冠結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

3種栽培模式下的蘇翠1號(hào)均為雙枝Y形結(jié)構(gòu)，棚架模式下雙枝開張度、冠幅及主干粗度均高于其他2種栽培模式，而株高較低，所以它的果實(shí)集中分布區(qū)在1.5～2.0 m處，另外主枝和側(cè)枝粗度與其他模式相當(dāng)；其他2種模式，露地栽培模式的株高和主干粗度要稍高于避雨栽培模式，而主枝和側(cè)枝粗度稍小于避雨模式(表1)。

表1 不同栽培模式下的樹冠結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

2.2 樹冠內(nèi)相對(duì)光照強(qiáng)度的分布

樹冠內(nèi)的光照分布狀況表明了樹冠對(duì)光能的截獲和利用，根據(jù)相關(guān)研究表明，葉幕光照曝光不足30%的面積無生產(chǎn)力[11]。表2結(jié)果顯示了蘇翠1號(hào)在棚架模式下一天中的光照強(qiáng)度相對(duì)比例。外圍<30%的無效光區(qū)所占的比例為23.44%，內(nèi)膛的占26.72%，由此可知，Y形在棚架模式下的垂直方向上樹形相對(duì)光照強(qiáng)度>30%的占73.28%以上；在30%～80%的相對(duì)光照區(qū)域，外圍和內(nèi)膛所占比例為34.02%，此區(qū)域相對(duì)光照強(qiáng)度最適宜生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)果品[13]，另外大于80%的區(qū)域占15.82%。

表2 不同相對(duì)光照在棚架下樹冠不同層次所占比例 %

蘇翠1號(hào)在露地模式下相對(duì)光照強(qiáng)度在不同冠層高度占樹冠總體積的比例見表3，外圍無效光區(qū)占樹冠體積的25.52%，內(nèi)膛的占30.99%，即外圍相對(duì)光照強(qiáng)度大于30%的占樹冠體積的74.48%，內(nèi)膛的占69.01%；在相對(duì)光照區(qū)域，外圍占16.62%，內(nèi)膛占13.54%；大于80%的相對(duì)光照區(qū)域外圍大于內(nèi)膛。

由表4可知，樹冠外圍，避雨栽培模式下<30%的相對(duì)光照強(qiáng)度占樹冠體積的27.34%，相對(duì)光照強(qiáng)度30%～80%的占17.97%，>80%的占4.69%；在內(nèi)膛方面，30%～80%的相對(duì)光照區(qū)域占10.68%，大于80%的占1.56%，而相對(duì)光照強(qiáng)度<30%的區(qū)域最高，占37.76%，所占比例大于1/3，這可能是在避雨設(shè)施下，光照已經(jīng)被設(shè)施棚膜折射了一部分，消耗一部分光照，所以在此栽培模式更應(yīng)該調(diào)整內(nèi)部枝條的空間分布，減少樹體內(nèi)膛總枝量，提高透光率，增加果實(shí)品質(zhì)。

表3 不同相對(duì)光照在露地下樹冠不同層次所占比例 %

2.3 不同冠層的相對(duì)光照強(qiáng)度分布

以中午(11：00、13：00)的相對(duì)光照強(qiáng)度為例，垂直方向，不同栽培模式下相對(duì)光照分布有所差異，棚架模式下的外圍，高光區(qū)域均分布在1 m和2 m的部分，相對(duì)光照強(qiáng)度最高達(dá)到88.24%，1.5 m區(qū)域內(nèi)相對(duì)光照強(qiáng)度最低，由于此區(qū)域是主枝和側(cè)枝分布區(qū)，葉片較密，阻擋了一部分光照。露地模式和避雨模式外圍均處于高光區(qū)域(>50%)，分布比較均勻，避雨模式相對(duì)光照強(qiáng)度稍低于露地模式；在內(nèi)膛方面，露地栽培在樹冠0.5、1.0和2.0 m的相對(duì)光照強(qiáng)度均高于30%，只有冠層1.5 m處大部分處于無效光區(qū)(表5)。

表4 不同相對(duì)光照在避雨設(shè)施下樹冠不同層次所占比例 %

表5 冠層的相對(duì)光照分布 %

2.4 不同栽培模式下的相對(duì)光照強(qiáng)度日變化

由圖1、圖2可知，在樹冠外圍，3種栽培模式下的日變化呈規(guī)律性變化，先升后降，11：00時(shí)出現(xiàn)最大值。就不同模式下的最大值而言，棚架、露地、避雨模式分別為72.36%、68.24%、57.02%，避雨模式最低；在中午(11：00～13：00)，3種栽培模式的相對(duì)光照強(qiáng)度均達(dá)到60%以上，另外通過統(tǒng)計(jì)3種模式下的日平均值，露地模式的最高，棚架模式的其次，避雨模式的最低，其日均值分別為46.80%、43.35%、35.33%。在內(nèi)膛方面，3種栽培模式下相對(duì)光照強(qiáng)度隨著氣溫升高，相對(duì)光照強(qiáng)度逐漸增強(qiáng)，到中午11：00到達(dá)最高峰，下午隨著太陽(yáng)的回落而逐漸降低，其中在棚架模式下蘇翠1號(hào)在11：00時(shí)達(dá)到最高，即為52.99%。另外，3種模式下內(nèi)膛的日平均值表現(xiàn)為棚架模式>露地模式>避雨模式。

圖1 不同栽培模式下外圍相對(duì)光照強(qiáng)度的日變化

2.5 不同栽培模式下蘇翠梨葉片不同部位葉綠素含量及葉面積的比較

由表6可知，露地模式下蘇翠1號(hào)外圍的葉綠素a含量顯著高于或高于其他模式，內(nèi)膛方面避雨模式下葉綠素a含量最低；在葉綠素b方面、葉綠素含量及類胡蘿卜素含量方面，各個(gè)栽培模式下無顯著差異。總體而言，外圍的色素含量大于內(nèi)膛，露地模式下蘇翠1號(hào)葉片葉綠素含量最高，其次是避雨模式，棚架模式最低。

圖2 不同栽培模式下內(nèi)膛相對(duì)光照強(qiáng)度的日變化

由表7可知，露地模式下的蘇翠1號(hào)葉面積、葉長(zhǎng)和葉寬均高于棚架模式和避雨模式，其中內(nèi)膛的葉面積和葉長(zhǎng)達(dá)到了極顯著水平，說明在露地模式下蘇翠1號(hào)的葉片較大，葉片間的間隙變小，是影響其透光率的重要原因之一；棚架模式和避雨模式未達(dá)到顯著水平，但內(nèi)膛范圍內(nèi)，棚架模式的稍大于避雨模式。

2.5 不同栽培模式對(duì)蘇翠梨果實(shí)品質(zhì)的影響

棚架模式下的Y形蘇翠1號(hào)外圍和內(nèi)膛的單果重和縱橫徑均高于其他模式，其中內(nèi)膛的單果重達(dá)到極顯著水平，單果重達(dá)到443.887 g，露地內(nèi)膛蘇翠1號(hào)的單果重與棚架模式下達(dá)到顯著水平，而與其他模式比較沒有顯著水平；硬度方面，露地內(nèi)膛的果實(shí)硬度偏低一些；可溶性固形物方面，棚架模式下的蘇翠1號(hào)果實(shí)高于其他模式，其中棚架內(nèi)膛和避雨內(nèi)膛達(dá)到了顯著水平；3種栽培模式在可溶性糖含量方面無顯著差異，冠層外圍和內(nèi)膛的可溶性糖含量表現(xiàn)為棚架模式>露地模式>避雨模式(表8)。

表6 不同栽培模式下蘇翠梨葉片葉綠素含量的比較 mg/g

注：大、小寫字母分別表示在0.01、0.05水平上的差異顯著性，字母相同則差異不顯著，不同則顯著。下同。

表7 不同栽培模式對(duì)蘇翠梨葉片結(jié)構(gòu)的影響

表8 不同栽培模式對(duì)蘇翠梨果實(shí)品質(zhì)的影響

3 討論與結(jié)論

本研究結(jié)果表明蘇翠1號(hào)在不同栽培模式下外圍結(jié)構(gòu)中相對(duì)光照強(qiáng)度>60%的排列順序?yàn)榕锛苣Ｊ?露地模式>避雨模式，其中棚架模式占18.75%，避雨栽培模式下為8.86%，3種模式相對(duì)光照<30%相差不大，棚架模式為23.44%、露地模式為25.52%、避雨模式為27.34%，由此可知棚架模式下的Y形蘇翠梨外圍受光面積廣，光合速率高，由此果實(shí)在單果重、縱橫徑、可溶性固形物和可溶性糖方面結(jié)果表現(xiàn)一致，此結(jié)果與Palmer J W等人的研究結(jié)果一致[14-18]；在內(nèi)膛方面，在果實(shí)品質(zhì)方面各栽培模式已達(dá)到顯著水平，其中棚架模式顯著高于避雨模式，這是由于避雨栽培模式下相對(duì)光照強(qiáng)度大于60%所占的比例僅為5.99%，而棚架模式為11.48%，露地模式為13.54%，另外避雨模式在相對(duì)光照強(qiáng)度<30%所占的比例最大(37.76%)，而棚架模式最小，由此可知，蘇翠1號(hào)在棚架模式下最優(yōu)，這可能的原因是在棚架模式下枝條分布均勻，內(nèi)膛受光面積大，結(jié)果枝條粗壯，果實(shí)品質(zhì)優(yōu)，此結(jié)果與伍濤[19]研究結(jié)果一致；另外，雖然避雨模式下受光受到了限制，但是果實(shí)品質(zhì)與露地模式下差異不顯著，這可能的原因在于在避雨模式下有效光合時(shí)間增長(zhǎng)，積累了更多的光合產(chǎn)物，另外，避雨栽培可避免在果實(shí)成熟期由于過多雨水的浸淋而導(dǎo)致果實(shí)含水量的增加，有助于糖分的積累，提高了果實(shí)可溶性固形物含量，從而填補(bǔ)了光照不足的缺陷[9]。