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        樹(shù)形結(jié)構(gòu)對(duì)果樹(shù)生產(chǎn)能力的影響分析

        2012-08-15 00:48:03盧桂賓杜俊杰
        山西林業(yè)科技 2012年1期
        關(guān)鍵詞:紡錘形樹(shù)形樹(shù)冠

        楊 飛,盧桂賓,杜俊杰,季 蘭

        (1.山西省林業(yè)科學(xué)研究院,山西 太原 030012;2.山西農(nóng)業(yè)大學(xué),山西 太谷 030801)

        果樹(shù)樹(shù)形與結(jié)構(gòu)是影響果樹(shù)產(chǎn)量的重要因素。樹(shù)形與樹(shù)體結(jié)構(gòu)之間存在密切的聯(lián)系,樹(shù)體結(jié)構(gòu)的改變將導(dǎo)致樹(shù)形的改變。目前,我國(guó)果樹(shù)生產(chǎn)中,仁果類多采用疏散分層形或類似的樹(shù)形,核果類常采用開(kāi)心形,蔓性果樹(shù)則以棚架或籬架為主,常綠果樹(shù)主要是圓頭形。隨著果樹(shù)矮化密植的發(fā)展,樹(shù)形和樹(shù)體結(jié)構(gòu)也在發(fā)生變化,其變化趨勢(shì)為:樹(shù)冠由大變小、自然形變?yōu)楸庑危瑯?shù)體結(jié)構(gòu)由復(fù)雜變簡(jiǎn)單,骨干枝由多變少、由分層變?yōu)椴环謱?,由單株變?yōu)槿后w,甚至單株變成只有1個(gè)~2個(gè)枝組的無(wú)骨干形[1]。因此,在不同條件下,合理分析和改變果樹(shù)個(gè)體或群體的形態(tài)結(jié)構(gòu),對(duì)果樹(shù)栽培具有重要意義。

        1 樹(shù)形結(jié)構(gòu)對(duì)光能利用率的影響

        光照是果樹(shù)光合作用的能量來(lái)源,果樹(shù)對(duì)光能利用率的高低決定著果樹(shù)生產(chǎn)能力的大小。果樹(shù)栽植密度、樹(shù)形、行向、品種、樹(shù)體大小和栽培管理措施等諸多因素影響冠層內(nèi)的光照分布狀況[2],在栽培方式已經(jīng)確定,栽培管理措施相似的情況下,冠層內(nèi)光照分布主要受樹(shù)形結(jié)構(gòu)的影響[3]。張克俊研究結(jié)果表明,果樹(shù)總產(chǎn)中90% ~95%的有機(jī)物質(zhì)是光合作用的產(chǎn)物[4]。因此,選用適宜的樹(shù)形,加大骨干枝的角度,適當(dāng)減少骨干枝的數(shù)量,降低樹(shù)體高度和葉幕厚度等,都可改善光照條件,增加有效葉面積,從而使光合產(chǎn)物增加。

        1.1 不同樹(shù)形光照分布的空間特征

        蘋(píng)果樹(shù)形的種植密度和樹(shù)干高度有很大差異,樹(shù)冠的大小和主枝數(shù)目差別較大,但不同樹(shù)冠內(nèi)光分布的變化規(guī)律大體一致,即隨著葉幕層加厚從上到下、由外向內(nèi)光照強(qiáng)度均逐漸減弱。Lakso認(rèn)為,樹(shù)形標(biāo)準(zhǔn)首先是樹(shù)膛內(nèi)光照分布好[5]。國(guó)內(nèi)外許多學(xué)者為了改善樹(shù)膛內(nèi)的光照分布條件,對(duì)蘋(píng)果樹(shù)形進(jìn)行了大量研究[6],結(jié)果表明,樹(shù)體開(kāi)張、枝條適當(dāng)稀疏的樹(shù)冠光照條件好。牛自勉[7]的研究結(jié)果顯示,自然小冠形和細(xì)長(zhǎng)紡錘形在6月至8月高光區(qū)比例分別為92.4%和86.7%,而多主枝疏散分層形和基部3主枝半圓形在6月初已在下層和內(nèi)膛出現(xiàn)低光區(qū)和弱光區(qū)。據(jù)厲恩茂等[8]研究報(bào)道,富士蘋(píng)果樹(shù)高小于2.5 m時(shí),樹(shù)冠中下部光照基本滿足生長(zhǎng)發(fā)育的需求;當(dāng)樹(shù)高大于2.5 m時(shí),嚴(yán)重影響下部光照。小于100 cm的高干開(kāi)心形樹(shù)的光照強(qiáng)度最高,自然開(kāi)心形、雙層形和小冠疏層形次之,疏散分層形及擬紡錘形最低;大于100 cm的高干開(kāi)心形樹(shù)各層光照強(qiáng)度遠(yuǎn)高于其它樹(shù)形,自然開(kāi)心形、雙層形及小冠疏層形相差較小,疏散分層形和擬紡錘形均有部分100 cm~150 cm區(qū)域處于無(wú)效光區(qū)內(nèi)。由于在各種樹(shù)形中以擬紡錘形的主枝數(shù)目最多、留枝量最大,因此中心干處,距干50 cm,距干100 cm及距干150 cm處的光照強(qiáng)度均以該樹(shù)形的最低,大冠的疏散分層形樹(shù)次之;高干開(kāi)心形、擬紡錘形和小冠疏層形樹(shù)冠集中結(jié)果部位基本都處于良好的光照水平。高干開(kāi)心形和擬紡錘形集中結(jié)果最低部位在150 cm,相對(duì)光強(qiáng)均高于30%,疏散分層形、自然開(kāi)心形和雙層形結(jié)果集中部位在50 cm~100 cm,部分位于無(wú)效光區(qū)。富士蘋(píng)果高干開(kāi)心形和小冠疏層形冠內(nèi)光照強(qiáng)度顯著高于其它樹(shù)形,自然開(kāi)心形、雙層形和擬紡錘形次之,大冠疏散分層形較差。疏散分層形集中結(jié)果部位于光照強(qiáng)度急劇下降的區(qū)域,不利于形成優(yōu)良果實(shí)品質(zhì),小冠樹(shù)形冠層內(nèi)光照水平及光能利用情況明顯優(yōu)于大冠樹(shù)形。

        1.2 樹(shù)形結(jié)構(gòu)對(duì)光合速率的影響

        葉片是果樹(shù)截獲光照并進(jìn)行光合作用的器官,不同部位的葉片截獲的光照強(qiáng)度不同,其光合速率也不同。據(jù)厲恩茂等[8]研究報(bào)道,樹(shù)冠各部位光合速率變化規(guī)律為葉幕上層>中層>下層。在其研究的6種樹(shù)形(高干開(kāi)心形、小冠疏層形、雙層形、擬紡錘形、疏散分層形和自然開(kāi)心形)中,高干開(kāi)心形和小冠疏層形樹(shù)由于其總枝量較少,且樹(shù)冠內(nèi)部光照充足,葉片發(fā)育充實(shí)且光合能力強(qiáng),中上層葉片平均光合能力分別達(dá)到 8.48 μmol/(m2·s)和 9.09 μmol/(m2·s),明顯高于其它4種樹(shù)形。雙層形和擬紡錘形次之,而冠形較大、枝葉量多的疏散分層形、自然開(kāi)心形樹(shù)最小,只有 5.17 μmol/(m2·s),6.40 μmol/(m2·s).受光合速率影響最大的是距地面100 cm以下的葉片,由于中上部枝條遮陰,下層葉片光合速率顯著降低,自然開(kāi)心形和擬紡錘形光合速率分別為0.17 μmol/(m2·s)和0.09 μmol/(m2·s);即使是光照條件最佳的高干開(kāi)心形光合速率也僅為1.04 μmol/(m2·s);而冠形最大的疏散分層形樹(shù)由于中上部過(guò)量的枝葉遮光,平均光合速率為負(fù)值。

        王少敏等[9]研究認(rèn)為“金太陽(yáng)”杏開(kāi)心形比小冠疏層形的光合能力強(qiáng)?!敖鹛?yáng)”杏開(kāi)心形和小冠疏層形的光補(bǔ)償點(diǎn)分別是41.67 μmol/(m2·s),44.44 μmol/(m2·s),可見(jiàn)開(kāi)心形的光補(bǔ)償點(diǎn)較低,利用弱光的能力較強(qiáng)。2種樹(shù)形的光飽和點(diǎn)分別是1 320 μmol/(m2·s),1 281 μmol/(m2·s) ,達(dá)到光飽和點(diǎn)時(shí)的光合速率分別為17.3 μmol/(m2·s),15.8 μmol/(m2·s),開(kāi)心形的光合能力較強(qiáng)。

        2 樹(shù)形結(jié)構(gòu)對(duì)營(yíng)養(yǎng)和生殖的影響

        生長(zhǎng)和結(jié)果是果樹(shù)整個(gè)生命活動(dòng)過(guò)程中的基本矛盾,生長(zhǎng)是結(jié)果的基礎(chǔ),結(jié)果是生長(zhǎng)的目的。從果樹(shù)開(kāi)始結(jié)果時(shí),生長(zhǎng)與結(jié)果長(zhǎng)期并存,兩者相互制約,相互轉(zhuǎn)化。合理的樹(shù)形結(jié)構(gòu),既能保證營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng),又能促進(jìn)生殖生長(zhǎng)。在果樹(shù)的生命周期和年周期中,首先要保證適度的營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng),在此基礎(chǔ)上促進(jìn)花芽形成、開(kāi)花坐果和果實(shí)發(fā)育。桂杰[10]認(rèn)為芒果、龍眼的開(kāi)心形與紡錘形樹(shù)形修剪提高了樹(shù)體碳水化合物的儲(chǔ)運(yùn)能力,促使芒果和龍眼從營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)轉(zhuǎn)為生殖生長(zhǎng),其中,開(kāi)心形樹(shù)形能更好地促進(jìn)花芽分化。培養(yǎng)樹(shù)形結(jié)構(gòu)可以通過(guò)開(kāi)張角度、夏剪、促進(jìn)分枝、抑制過(guò)旺新梢生長(zhǎng)等措施,使其有利于向結(jié)果方面適時(shí)轉(zhuǎn)化。為做到整形、結(jié)果兩不誤,可利用枝條在樹(shù)冠內(nèi)的相對(duì)獨(dú)立性,使一部分枝條(骨干枝)擔(dān)負(fù)擴(kuò)大樹(shù)冠的任務(wù),另一部分枝條(輔養(yǎng)枝)轉(zhuǎn)化為結(jié)果部位。密植果園能否適時(shí)以生殖生長(zhǎng)控制營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng),是控制樹(shù)冠擴(kuò)大過(guò)快的措施,如營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)得不到有效控制,未豐產(chǎn)先封行,密植等于失敗。當(dāng)然過(guò)早結(jié)果、過(guò)分抑制營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)和樹(shù)體擴(kuò)大,不能充分利用空間和光能,也不利于豐產(chǎn)。

        盛果期樹(shù)花量大、結(jié)果多,樹(shù)勢(shì)衰弱和大小年結(jié)果是主要矛盾。通過(guò)修剪和疏花疏果等綜合技術(shù)措施,可以有效地調(diào)節(jié)營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)和生殖生長(zhǎng)之間的矛盾,克服大小年結(jié)果的現(xiàn)象,維持優(yōu)良樹(shù)勢(shì)使果樹(shù)年年豐產(chǎn)[1]。

        3 樹(shù)形結(jié)構(gòu)對(duì)果樹(shù)抗逆性的影響

        果樹(shù)易受病蟲(chóng)侵襲和不良環(huán)境條件的影響。合理的樹(shù)形結(jié)構(gòu),可以使樹(shù)冠上的枝條合理配置,保持良好的通風(fēng)透光條件。同時(shí)在修剪過(guò)程中,及時(shí)剪除衰老、病蟲(chóng)枝,減少了病蟲(chóng)危害和蔓延的機(jī)會(huì),使果樹(shù)免受或少受其害,增強(qiáng)樹(shù)體抗性,維持穩(wěn)定產(chǎn)量。

        另外,根據(jù)不同果園的立地條件,整形修剪成適應(yīng)當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件的樹(shù)形。不良環(huán)境條件對(duì)果樹(shù)的危害嚴(yán)重,例如,凍害能夠造成大面積果樹(shù)嚴(yán)重減產(chǎn),有的果樹(shù)甚至被凍死,致使果園被毀[11]。因此,建在多風(fēng)地區(qū)或山地風(fēng)口處的果園,可修剪成低矮樹(shù)形,以增強(qiáng)抗風(fēng)能力;冬季嚴(yán)寒地區(qū),如吉林、黑龍江及新疆北部等地的果樹(shù),可采用匍匐栽培,既便于埋土防寒,又可充分利用地面熱量,提早結(jié)果;在夏季干旱少雨、秋季氣候涼爽的地區(qū)栽培葡萄,整形時(shí)可降低主干,縮小樹(shù)形,整成灌木狀,進(jìn)行密植栽培等。張文瑞[12]指出,培養(yǎng)良好的樹(shù)形結(jié)構(gòu)可促使果樹(shù)樹(shù)體發(fā)育健壯,提高果樹(shù)抗逆性。各種果樹(shù)均可通過(guò)選擇適當(dāng)?shù)臉?shù)形結(jié)構(gòu),使其適應(yīng)當(dāng)?shù)丨h(huán)境,增強(qiáng)抗逆能力,擴(kuò)大栽培范圍,達(dá)到豐產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)。

        4 樹(shù)形結(jié)構(gòu)對(duì)產(chǎn)量品質(zhì)的影響

        4.1 提高果實(shí)產(chǎn)量

        合理的樹(shù)形結(jié)構(gòu),可以調(diào)節(jié)果樹(shù)的長(zhǎng)勢(shì),有利于果樹(shù)的生長(zhǎng)。配合其它管理措施,使果樹(shù)生長(zhǎng)一致,充分發(fā)揮每一單株的生產(chǎn)力,產(chǎn)量才有可靠保證。理論上講,通過(guò)控制樹(shù)形結(jié)構(gòu),保持一定的畝枝量,并使其合理配置,保持發(fā)育枝、結(jié)果枝的適宜比例和均衡的長(zhǎng)勢(shì),同時(shí)注意肥水管理和疏花疏果,對(duì)克服大小年和保證連年優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)具有明顯的效果。研究顯示,5種栽培技術(shù)措施(整枝修剪、松土和培土、施肥、覆草、病蟲(chóng)害防治)中,整枝修剪對(duì)山地板栗產(chǎn)量影響最大,與采用同種措施但未整枝修剪的處理相比,可增產(chǎn) 1 119 kg/hm2[13].蘋(píng)果和梨采用紡錘形的光照分布優(yōu)于疏散分層形,其產(chǎn)量顯著提高[14]。在栽培條件相同的情況下,不同樹(shù)形的光能利用率不同,從而導(dǎo)致產(chǎn)量存在差異。

        果樹(shù)矮化密植是提高單位面積產(chǎn)量最重要的措施,是果樹(shù)發(fā)展的趨勢(shì)[16]。在矮化密植條件下,必須選用合理的樹(shù)形和樹(shù)體結(jié)構(gòu)才能體現(xiàn)果樹(shù)豐產(chǎn)和早產(chǎn)的優(yōu)勢(shì),其中,降低樹(shù)體的高度是首要措施。為使樹(shù)體高度降低,大都采用矮化砧木,如蘋(píng)果樹(shù)采用M系的矮化砧木可使樹(shù)體高度降低17.20%~60.23%.這樣在蘋(píng)果樹(shù)的幼年期,芽的萌發(fā)率可比喬化樹(shù)提高4倍~6倍,特別是短枝形成能力增強(qiáng),短枝可占總枝量的70%,長(zhǎng)枝僅占14%.而喬化蘋(píng)果樹(shù)短枝和長(zhǎng)枝相近,各占40%.由于蘋(píng)果樹(shù)的結(jié)果枝主要是短枝,因而矮化極大地提高了蘋(píng)果樹(shù)的結(jié)果能力。在高度降低之后,便可以增加密度,如目前采用矮化砧木的蘋(píng)果樹(shù)普遍密度在1 260株/hm2以上,單株結(jié)果能力增強(qiáng),產(chǎn)量增加。在矮化密植時(shí),對(duì)果樹(shù)的樹(shù)形則按照小、低、少骨干、多枝組、低樹(shù)干的原則整形。

        4.2 改善果實(shí)品質(zhì)

        控制合理的樹(shù)形結(jié)構(gòu),可使不同樹(shù)齡、不同長(zhǎng)勢(shì)及不同樹(shù)冠的喬、矮砧果樹(shù)負(fù)擔(dān)相應(yīng)的結(jié)果量,同時(shí)可根據(jù)其著生位置、方向、開(kāi)張角度、粗細(xì)程度、占有空間大小以及歷年結(jié)果情況等,確定合理的留果量。如果畝枝量適宜,又能保持良好的通風(fēng)透光條件,樹(shù)冠內(nèi)外的果實(shí)都能獲得良好的光照,果園一級(jí)果率可達(dá)80%以上。這樣的果實(shí),既便于采收,也利于采后的分級(jí)包裝和貯藏運(yùn)輸,外觀質(zhì)量好,商品價(jià)值和經(jīng)濟(jì)效益隨之提高。

        據(jù)徐義流等[17]對(duì)碭山酥梨研究表明,適當(dāng)縮小上層樹(shù)冠冠幅,可顯著改善樹(shù)冠內(nèi)膛的光照條件,降低果肉石細(xì)胞含量,提高果實(shí)可溶性固形物含量。梁錄瑞等[18]指出樹(shù)形對(duì)果實(shí)品質(zhì)影響大,Y字形果實(shí)堅(jiān)硬,可溶固形物含量及著色率均明顯高于改良紡錘形和自然開(kāi)心形。果實(shí)硬度以Y字形最高,達(dá)到12.76 kg/cm2,改良紡錘形次之(12.02 kg/cm2),自然開(kāi)心形最小(8.03 kg/cm2)。Y字形變異幅度最小,數(shù)字相對(duì)集中,各果實(shí)硬度較一致;改良紡錘形果實(shí)硬度及其變異系數(shù)均小于Y字形而大于自然開(kāi)心形??扇苄怨绦挝锖渴窃u(píng)價(jià)果品質(zhì)量的重要依據(jù)之一,3類樹(shù)形相比,以Y字形果實(shí)可溶性固形物含量最高,為14.35%,且變異系數(shù)最小,營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)最高,自然開(kāi)心形次之(11.98%),改良紡錘形相對(duì)較差(11.40%)。這是由于改良紡錘形樹(shù)形高大,光照不良所致。Y字形著色率高達(dá)77.4%,標(biāo)準(zhǔn)差和變異系數(shù)都最小,數(shù)據(jù)相對(duì)集中和準(zhǔn)確;自然開(kāi)心形著色率僅35.8%,其變異系數(shù)為55.75%,著色不均勻;改良紡錘形著色率較低,其標(biāo)準(zhǔn)差和變異系數(shù)雖小于自然開(kāi)心形,但和Y字形相比,仍較大。

        5 樹(shù)形結(jié)構(gòu)對(duì)實(shí)際生產(chǎn)的影響

        目前我國(guó)的果樹(shù)整形修剪全靠人工操作,而且工作內(nèi)容越來(lái)越豐富,修剪技術(shù)越來(lái)越復(fù)雜。盡管矮化密植日益興起,但并沒(méi)有簡(jiǎn)化整形修剪技術(shù),甚至出現(xiàn)了技術(shù)更復(fù)雜,推廣應(yīng)用更困難的情況[19],這種情況不符合現(xiàn)代化標(biāo)準(zhǔn)要求。美國(guó)中小型果園采用的松鼠式自動(dòng)推進(jìn)車(chē)臺(tái),可使修剪、采收等作業(yè)速率提高50%.歐美國(guó)家研制的電動(dòng)和氣動(dòng)的修枝剪、鋸,可使修剪勞力減少到原來(lái)的1/3[20].在實(shí)現(xiàn)果園機(jī)械化管理上,我國(guó)遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于其它農(nóng)業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家。為了實(shí)現(xiàn)果樹(shù)生產(chǎn)現(xiàn)代化的目標(biāo),今后我國(guó)應(yīng)積極開(kāi)展機(jī)械化修剪的研究和應(yīng)用。隨著矮化密植果園的推行,采用細(xì)長(zhǎng)紡錘形、改良自由紡錘形使樹(shù)體結(jié)構(gòu)大為簡(jiǎn)化,修剪中僅用拉枝、疏枝等修剪法,減輕了修剪的作業(yè)量,易于果農(nóng)掌握。在矮化密植栽培的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步研究栽植密度和樹(shù)形結(jié)構(gòu)(包括培育超矮化品種),真正達(dá)到個(gè)體矮小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、群體合理,為便于機(jī)械化修剪創(chuàng)造條件。這樣,可使修剪工效提高數(shù)倍,減少用工,降低管理成本,提高生產(chǎn)效益。

        綜上所述,隨著果品質(zhì)量競(jìng)爭(zhēng)的日益激烈和農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的發(fā)展,筆者認(rèn)為適宜的栽植密度、合理的樹(shù)形結(jié)構(gòu)是保證果園光照良好,產(chǎn)量和品質(zhì)提高的重要措施。為最大限度地提高光合效能,在研究樹(shù)形與結(jié)構(gòu)的同時(shí),必須遵循果樹(shù)的生長(zhǎng)發(fā)育規(guī)律,適應(yīng)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的特點(diǎn)?,F(xiàn)在實(shí)際生產(chǎn)中應(yīng)用的樹(shù)形結(jié)構(gòu)還不夠完善,特別是與特定樹(shù)形下的配套管理措施跟不上,導(dǎo)致樹(shù)形好、產(chǎn)量低的現(xiàn)象。因此,根據(jù)果樹(shù)品種、立地條件選擇適宜的樹(shù)形,在增施有機(jī)肥、病蟲(chóng)害綜合治理等方面提升果樹(shù)生產(chǎn)的科技含量及產(chǎn)品市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力,從而達(dá)到早果、優(yōu)質(zhì)、豐產(chǎn)、高效的目的。

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