兩種樹形對梨果實品質(zhì)影響的初步研究

彭 麟，周超華，倪雋蓓，白松齡，滕元文

(1 浙江大學(xué)農(nóng)業(yè)與生物技術(shù)學(xué)院，杭州，310058；2 江西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院土壤肥料與資源環(huán)境研究所，南昌，330200)

梨是中國主栽果樹之一，是繼蘋果、柑桔之后的第三大果樹。根據(jù)聯(lián)合國糧農(nóng)組織(FAO)的統(tǒng)計，2019年中國梨栽培面積約95萬 hm2，總產(chǎn)量約1 700萬t，分別占世界梨栽培面積和產(chǎn)量的67.49%和71.07%，是世界梨第一生產(chǎn)大國。但近年來，隨著梨生產(chǎn)成本特別是勞動力成本的上升，中國梨產(chǎn)業(yè)的效益急劇下降。為解決此問題，我國梨的栽培模式開始由傳統(tǒng)的費工費時的栽培模式向省力化和機械化的栽培模式轉(zhuǎn)變。與此同時，生產(chǎn)者也由主要追求產(chǎn)量向提升梨果實品質(zhì)方向轉(zhuǎn)變。而樹形和整形方式對栽培模式起到?jīng)Q定性作用，同時也影響梨果品質(zhì)。

良好的樹形能有效調(diào)整枝干之間的空間配置，調(diào)節(jié)營養(yǎng)生長與生殖生長的關(guān)系，利于果樹豐產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)，延長結(jié)果年限，同時通過改變樹冠內(nèi)膛光照和通風(fēng)條件，從而對果實品質(zhì)產(chǎn)生影響[1]。國外很早就開展了不同樹形對梨產(chǎn)量和果實品質(zhì)的影響。如Kappel 和Brownlee[2]比較了細長紡錘形、直立干形(樹形似圣誕樹)、傾斜籬壁、“Y”字形等4種樹形對康弗倫斯梨幼樹的影響，發(fā)現(xiàn)“Y”字形的樹光截獲率最高，產(chǎn)量最高，但果實最小。Asin等[3]和Iglesias等[4]的研究結(jié)果表明，3種Tatura樹形的康弗倫斯梨產(chǎn)量高于2種主干形的，但在果實大小和品質(zhì)上無顯著性差異。近年來國內(nèi)學(xué)者也開始研究梨樹不同樹形的效應(yīng)。徐金濤等[5]在黃冠梨上的研究發(fā)現(xiàn)，與倒傘形、“Y”字形和圓柱形相比，紡錘形具有成形快、開花量多、光能利用率高、產(chǎn)量高的特點。丁想等[6]在庫爾勒香梨上的研究結(jié)果也表明，紡錘形樹形的品質(zhì)較好。但趙明新等[7]在早酥梨上的研究表明，圓柱形的果實可溶性固形物和產(chǎn)量高于細長紡錘形和自由紡錘形。薛華柏等[8]比較了“Y”字形整形方式中龍干式和二主枝兩種枝條配置方式下中梨1號梨品種幼樹的各方面表現(xiàn)，發(fā)現(xiàn)龍干式整枝后果心稍大，此外果實在果形指數(shù)、果肉硬度和可溶性固形物含量等品質(zhì)指標上差異不顯著。

近年來，在南方新建的梨園中已經(jīng)開始大量采用平棚架形和自由紡錘形這些新的整形方式。翠冠是我國南方地區(qū)的主栽梨品種，樹勢旺，樹形開張，萌芽率高，成枝力強，短果枝結(jié)果為主，連續(xù)結(jié)果能力強，豐產(chǎn)性好[9]。近年來，由于外觀漂亮，成熟期較翠冠早，翠玉在我國南方梨產(chǎn)區(qū)有較大面積的推廣。翠玉梨樹勢中庸，樹形開張，萌芽力強，成枝力中等，腋花芽極易形成，豐產(chǎn)性好[10]。但迄今為止，有關(guān)這兩種樹形對翠冠和翠玉梨果實品質(zhì)影響的比較研究較少。因此，本研究連續(xù)3年對平棚架形和自由紡錘形栽培條件下的果實品質(zhì)指標進行測定，旨在為翠冠和翠玉梨優(yōu)質(zhì)栽培中的樹形選擇提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料和試驗處理

試驗于2018—2020年在江西省高安市相城鎮(zhèn)的江西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院試驗基地進行。試驗地屬中亞熱帶濕潤季風(fēng)氣候。年降水量1 567 mm，4—6月為雨季，降雨量占全年75%以上。年平均氣溫17.8 ℃，7—8月溫度最高，極端高溫40.4 ℃，1月氣溫最低，極端低溫-11.2 ℃。年均日照時數(shù)1 667 h，無霜期276 d。

試驗品種為翠冠和翠玉，砧木為豆梨。采用平棚架整形和自由紡錘形兩種整形方式，株行距分別為3 m×4 m和2 m×4 m。平棚架整形區(qū)于2014年定植，自由紡錘形區(qū)于2015年定植。平棚架樹高1.8 m，主干高1.2～1.3 m，每株單軸延伸的枝條數(shù)30枝左右。自由紡錘形樹高3.0 m左右，主干高0.5 m，每株單軸延伸的枝條數(shù)40枝左右。兩種樹形的管理相同，按照當(dāng)?shù)爻Ｒ?guī)管理技術(shù)規(guī)范的建議留果，并對每667 m2產(chǎn)量和生產(chǎn)成本進行記錄。

共設(shè)定翠冠平棚架、翠玉平棚架、翠冠自由紡錘形和翠玉自由紡錘形4個處理，每個處理為相鄰的3株樹，共3個重復(fù)，隨機區(qū)組設(shè)計。果實成熟后每個重復(fù)隨機采集樹冠外圍果實15個，每個處理共計45個果實，運到實驗室后進行品質(zhì)指標測定。

1.2 測定項目與方法

1.2.1 果實大小測定 用分析天平稱量單果質(zhì)量，精確到0.001 g。用K14L28232數(shù)顯游標卡尺測量果實橫縱徑，精確到0.1 cm。果形指數(shù)為果實縱徑與橫徑的比值?？扇苄怨绦挝镉肁TAGO公司的折光儀(型號PAL-1)測定。

1.2.2 果實色澤的測定 完成果實大小測定后，對每個果實赤道部位4個方位點，使用CR-400型色差計(日本KONICA MINOLTA公司)測定果皮的L、a、b值。L值表示色彩亮度，L值越大，果皮亮度越高；a值是紅綠色差指標，正值為紅色，負值為綠色，絕對值越大表示顏色越深；b值是黃藍色差指標，正值為黃色，負值為藍色，絕對值越大同樣表示顏色越深。

1.2.3 果實硬度的測定 將每個果實削皮后，使用質(zhì)構(gòu)儀測定果實硬度(英國Stable Micro Systems公司，型號TA.XT.plus)，使用直徑5 mm的圓柱探針(型號P/5)設(shè)定參數(shù)為：穿刺前速度20 mm/s，穿刺速度1 mm/s，提起速度20 mm/s，穿刺距離5 mm。

1.2.4 果實可溶性固形物的測定 將果實沿赤道線切開，從向陽面和背陰面分別取果肉各6 g為一組，用壓蒜器擠出各組果汁，并用ATAGO公司的折光儀(型號PAL-1)測定可溶性固形物。

1.2.5 果肉糖酸含量的測定 果實削皮后對每個果實赤道部位4個方位點切取果肉各3 g，充分混合后切碎，加液氮充分研磨。稱取1 g果肉用80%乙醇在45 ℃水浴中提取25 min，反復(fù)提取3次后將提取液混合，定容至8 mL，取1 mL混合提取液蒸干后用水重新溶解后，采用液相色譜儀測定糖和有機酸含量。

液相色譜儀為Agilent 1260系統(tǒng)?？扇苄蕴堑臏y定：色譜柱為氨基柱(Agilent Zorbax NH2：4.6×250 mm，5 μm)，外加保護柱。色譜條件：柱溫35 ℃，參比池溫度35 ℃，流動相為脫氣后的70∶30的乙腈—水體系，流速1.0 mL/min;采用Agilent 1260示差折光檢測器。每次進樣10 μL，根據(jù)樣品峰面積各類糖的標準曲線計算其含量。果糖、葡萄糖、山梨醇和蔗糖標樣均購自源葉公司，均為色譜純。

有機酸的測定：色譜柱為Agilent Zorbax Eclipse XBD-C18柱(4.6×250 mm，5 μm)。色譜條件：柱溫30 ℃，流動相為0.02 mol/L磷酸氫二鈉緩沖液(用正磷酸調(diào)pH值至2.6)，流速0.5 mL/min；檢測器類型為Agilent 1260 VWD，波長210 nm，進樣量10 μL。根據(jù)樣品峰面積和有機酸的標準曲線計算其含量。蘋果酸、檸檬酸標樣均購自源葉公司，均為色譜純。

1.3 數(shù)據(jù)處理

利用Excel 2010進行試驗數(shù)據(jù)整理和圖表制作，利用SPSS軟件采用獨立樣本t檢驗對數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計和顯著性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 對果實質(zhì)量、大小、形狀及硬度的影響

2018年，兩種樹形對翠冠和翠玉果實的質(zhì)量沒有影響。2019年，兩種樹形的翠冠梨果實質(zhì)量沒有差異；平棚架形翠玉的果實單果質(zhì)量為317.97 g，極顯著高于自由紡錘形果實的232.08 g；2020年，平棚架形翠冠的果實單果質(zhì)量為401.25 g，極顯著高于自由紡錘形果實的242.94 g；兩種樹形的翠玉梨果實質(zhì)量沒有差異(見表1)。平棚架形栽培平均單株產(chǎn)量及667 m2產(chǎn)量均低于自由紡錘形，在2020年的統(tǒng)計結(jié)果中，平棚架形栽培的翠冠每667 m2產(chǎn)量為2 100 kg，翠玉為2 200 kg，兩品種平棚架形每667 m2產(chǎn)量均較自由紡錘形低200 kg。在2018年和2019年，兩種樹形對翠冠果實的橫徑和縱徑都沒有影響，2020年平棚架形翠冠果實橫徑、縱徑極顯著高于自由紡錘形的果實。平棚架形在2019年顯著提高了翠玉梨果實的橫徑、縱徑。此外，兩種樹形對兩個品種果實的果形指數(shù)、硬度均沒有顯著影響 (見表2、表3)。

表1 樹形對翠冠和翠玉梨果實單果質(zhì)量的影響

表2 樹形對翠冠和翠玉梨果實橫徑、縱徑和果形指數(shù)的影響

表3 樹形對翠冠和翠玉梨果實硬度的影響

2.2 對果實可溶性固形物、糖酸含量的影響

2018年平棚架形翠冠梨果實的可溶性固形物高于自由紡錘形，2019年和2020年沒有顯著差別。樹形對翠玉梨果實可溶性固形物沒有顯著影響。平棚架栽培的兩個品種的總糖高于或接近自由紡錘形，2018年平棚架翠玉果實的總糖顯著高于自由紡錘形(見表4)。不同整形方式對兩個品種的果實糖組分沒有顯著影響(見表5)。

表4 樹形對翠冠和翠玉梨果實可溶性固形物、總糖含量的影響

表5 樹形對翠冠和翠玉梨果實糖組分的影響 mg·g-1

就有機酸含量而言，2018—2019年的數(shù)據(jù)表明，整形方式對翠冠和翠玉梨果實的有機酸組分及含量沒有顯著影響(見表6)。

表6 樹形對翠冠和翠玉梨果實有機酸組分及含量的影響 mg·g-1

2.3 對果實色澤的影響

從色澤數(shù)據(jù)來看，連續(xù)3年，兩種樹形對翠玉梨果實的亮度、顏色均沒有顯著影響(見表7)。而樹形對翠冠梨果皮色澤有一定的影響。在2018年和2020年，自由紡錘形的翠冠梨果皮L值明顯高于平棚架形，但在2019年兩種整形方式之間沒有顯著差異。2018—2019年兩種樹形的a值差異不顯著，而2020年自由紡錘形翠冠梨果實a值顯著高于平棚架形，這也反映了翠冠梨果實外觀特別容易受外界環(huán)境影響的特質(zhì)?？傮w來說，平棚架栽培的翠冠梨果實的a值高于自由紡錘形，說明平棚架栽培的梨果實的銹斑程度高于自由紡錘形，從而使翠冠梨果皮褐色加深。而翠玉梨的a值為負值，與其果皮顏色為漂亮綠色相符合。

表7 樹形對翠冠和翠玉梨果皮L、a、b值的影響

2.4 兩種樹形生產(chǎn)成本比較

平棚架形建園成本主要用于網(wǎng)架搭建，費用為4 500元/667 m2，而自由紡錘形僅需1 000元/667 m2(見表8)。由于自由紡錘形的栽植密度高于平棚架，所以在整地、肥料、苗木、人工成本等建園費用上也較高。平棚架形建園成本總計為6 080元/667 m2，遠高于自由紡錘形的3 315元/667 m2。在完成整形進入盛果期后，兩種樹形所需的管理成本接近(見表8)，主要差異在于自由紡錘形所需肥料費用高于平棚架形。

表8 兩種樹形建園和盛果期管理成本 元/667 m2

3 討論與結(jié)論

梨生產(chǎn)中，為了保證合理的負載量和相對穩(wěn)定的品質(zhì)，必須進行整形修剪。梨樹的樹形可以大體分為主干形和開心形。梨樹棚架形屬于開心形的一種，起源于日本，最開始的作用是抵御臺風(fēng)[11]。實踐發(fā)現(xiàn)，棚架形栽培還有改善樹體通風(fēng)透光條件的作用[12]。近年來，國內(nèi)在諸多梨品種如豐水[13]、黃金梨[14]、庫爾勒香梨[15]等上實行梨平棚架栽培，與此同時借鑒平棚架形的整形方式，開發(fā)了多種棚架樹形和對應(yīng)的整形方式，如水平臺階式整形[16]、“人”字籬壁形[17]、聯(lián)合“V”形棚架[18]。自由紡錘形屬于主干形的一種，由于其兼具成形快、能快速形成產(chǎn)量和結(jié)構(gòu)簡單便于修剪[19]的特點，在梨生產(chǎn)中廣泛使用[20-22]。

本研究選用了南方梨生產(chǎn)中的兩個代表性品種翠冠和翠玉，連續(xù)3年調(diào)查了自由紡錘形和平棚架形對果實品質(zhì)的影響。本研究結(jié)果表明，采用兩種樹形的梨果實的大小和品質(zhì)總體上沒有顯著差異，但單個年份的平棚架梨的果實大小和可溶性固形物含量高于自由紡錘形，因品種而不同，沒有一致的規(guī)律，需要做進一步的追蹤調(diào)查。和平棚架相比，自由紡錘形梨樹的負載量高可能是導(dǎo)致較小果實和較低可溶性固形物含量的原因之一。Jiang等[15]在對庫爾勒香梨的研究中發(fā)現(xiàn)，在疏散分層形、開心形、水平棚架形3種樹形中，水平棚架形具有較強的光能捕獲能力和光合生產(chǎn)能力，并且對光環(huán)境的適應(yīng)能力也最強。伍濤等[23]在豐水梨上的研究結(jié)果表明，棚架形梨果實單果質(zhì)量和品質(zhì)優(yōu)于自由紡錘形。李先明等[24]發(fā)現(xiàn)，開心形湘南梨果實品質(zhì)顯著優(yōu)于小冠疏層形。江振斌等[25]的結(jié)果表明，水平棚架形和自然開心形的庫爾勒香梨果實內(nèi)在品質(zhì)優(yōu)于疏散分層形。但孫佳麗等[26]的研究得出了相反的結(jié)論：疏散分層形的庫爾勒香梨果實品質(zhì)優(yōu)于開心形。在萊陽茌梨[27]、玉露香梨[28]上的研究同樣表明，開心形或平棚架栽培的梨果實品質(zhì)優(yōu)于疏散分層形。因此，不同品種、甚至同一品種因栽培條件和環(huán)境不同，所得出的結(jié)論也不一致。

本試驗比較了平棚架形和自由紡錘形兩種樹形對兩個南方主栽品種翠冠和翠玉品質(zhì)的影響?？傮w來說，兩種樹形的果實大小和品質(zhì)沒有顯著性差異，但部分年份平棚架果實的大小和品質(zhì)優(yōu)于自由紡錘形。進入盛果期后，自由紡錘形的產(chǎn)量更高。因此，實際生產(chǎn)中應(yīng)綜合考慮，結(jié)合栽培目的等選擇樹形。以觀光采摘為目的的梨園或建園經(jīng)費充足的條件下可選擇方便采收、具有更好觀賞價值的平棚架形。以商業(yè)化規(guī)模生產(chǎn)、方便機械操作為目的或建園經(jīng)費少、難以承擔(dān)大面積網(wǎng)架搭建的梨園可以采用自由紡錘形樹形。