蔚露，牛自勉，謝鵬，王建新

（1.山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院現(xiàn)代農(nóng)業(yè)研究中心，山西太原030031；2.運(yùn)城市果業(yè)發(fā)展中心，山西運(yùn)城044002）

主枝數(shù)量對(duì)開心形梨樹葉幕PPFD的影響

蔚露1，牛自勉1，謝鵬1，王建新2

（1.山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院現(xiàn)代農(nóng)業(yè)研究中心，山西太原030031；2.運(yùn)城市果業(yè)發(fā)展中心，山西運(yùn)城044002）

以19年生梨樹高光效開心樹形的高接樹為試材，研究不同主枝數(shù)量對(duì)樹冠葉幕光照分布的影響，分析不同方位葉幕中PPFD空間變化及日變化規(guī)律。結(jié)果表明，在樹冠水平葉幕中，隨著主枝數(shù)量的減少葉幕PPFD強(qiáng)度增加，其中，四主枝處理的全樹平均PPFD強(qiáng)度最高，為74.25%；八主枝處理平均PPFD強(qiáng)度最低，為64.73%。在樹冠垂直葉幕中，上層葉幕各處理間PPFD無明顯差異；中層葉幕各處理間差異明顯，四主枝處理達(dá)到76.25%，其他處理介于60.96%～65.21%；下層葉幕的變化趨勢(shì)與中層相似。在一天內(nèi)不同時(shí)間階段，葉幕PPFD平均強(qiáng)度與主枝數(shù)量有關(guān)，其中，四主枝處理平均強(qiáng)度最高，測(cè)定平均值高于其他處理樹，全樹葉幕PPFD強(qiáng)度隨著主枝數(shù)量的增加呈降低趨勢(shì)。

梨樹；主枝數(shù)量；開心樹形；PPFD

目前，我國梨樹栽培主要采用喬化密植方式，并采用自由紡錘形、小冠疏層形及水平棚架等樹形進(jìn)行整形修剪[1-3]，這些樹形通常樹體成形較快、開花結(jié)果較早、果實(shí)品質(zhì)較高，但隨著樹齡的增大逐漸出現(xiàn)樹冠郁閉和果園郁閉問題，降低了果實(shí)綜合品質(zhì)，需要有針對(duì)性地進(jìn)行樹形改造。

喬化梨園樹形改造有多種技術(shù)途徑，高光效開心樹形改造是其中之一。該樹形是通過提干、落頭等技術(shù)措施的實(shí)施將原有的垂直葉幕樹形改造成為水平葉幕樹形[4]，是在借鑒蘋果樹形研究成果基礎(chǔ)上發(fā)展形成的[5-7]。目前，國內(nèi)梨樹高光效開心樹形的研究主要集中在不同時(shí)期樹形模式建立[8-10]、果園動(dòng)態(tài)間伐模式研究[11]、葉片光合作用機(jī)理探討[12-14]等領(lǐng)域，而在不同樹形模式果園光能分布特征方面研究報(bào)道較少。

本試驗(yàn)以山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院現(xiàn)代農(nóng)業(yè)研究中心果樹課題組研究提出的中、高干梨樹開心樹形為材料，系統(tǒng)分析了主枝數(shù)量對(duì)葉幕光合光通量密度（PPFD）的影響規(guī)律，以期為山西省及我國黃土高原地區(qū)梨樹開心樹形改造提供技術(shù)依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)于2016年7月在山西省隰縣午城鎮(zhèn)習(xí)禮村梨樹示范果園進(jìn)行。試驗(yàn)果園樹齡為19年生，砧木為杜梨（Pyrus betulaefolia Bunge），原嫁接品種為晉蜜梨（Pyrus bretschneideri Rehd），2012年4月進(jìn)行品種高接改造，高接品種為玉露香梨（Pyrus bretschneideri Rehd）；同期進(jìn)行樹形結(jié)構(gòu)改造，在原來小冠疏層樹形的基礎(chǔ)上改造成為中、高干開心樹形。2016年7月，開心樹形樹體的干高為141～168 cm，樹高317～356 cm，主枝數(shù)量4～8個(gè)，以此為基礎(chǔ)設(shè)定5個(gè)試驗(yàn)處理，即四、五、六、七、八主枝高光效開心樹形試驗(yàn)處理，分別進(jìn)行光照試驗(yàn)測(cè)定。試驗(yàn)采用單株小區(qū)，3次重復(fù)，并取平均值進(jìn)行計(jì)算。

果園株行距為4 m×6 m，南北行向。園地為臺(tái)階式梯田，土壤為中壤土，全園采用自然生草模式管理，耕作條件一致。

1.2 試驗(yàn)方法

葉幕光量子通量密度（PPFD）測(cè)定儀的測(cè)定波長為400～700 nm，采用美國進(jìn)口的Apogee MQ-100手持式光量子測(cè)量儀進(jìn)行測(cè)定。

將樹冠葉幕分為上、中、下3層，每層設(shè)立9個(gè)測(cè)定點(diǎn)，即樹冠東西南北外側(cè)4個(gè)點(diǎn)、東西南北中部葉幕4個(gè)點(diǎn)，近樹干處1個(gè)測(cè)定點(diǎn)，分別為東外、東中、西外、西中、南外、南中、北外、北中及干周。全樹3層葉幕共27個(gè)測(cè)定點(diǎn)。

于7月上旬晴朗天氣進(jìn)行果園測(cè)定PPFD，分別在9：00，11：00，13：00，15：00，17：00進(jìn)行，同時(shí)以樹冠上方無枝葉遮擋部位的光照強(qiáng)度為對(duì)照。

2 結(jié)果與分析

2.1 處理樹水平葉幕不同方位PPFD的差異

分別在樹冠東西南北4個(gè)方位的外圍、中部及干周部位，測(cè)定了葉幕PPFD相對(duì)強(qiáng)度，結(jié)果表明，隨著主枝數(shù)量的減少，葉幕PPFD強(qiáng)度呈增加趨勢(shì)（圖1、表1、封三彩圖1）。

由表1可知，在不同處理中，四主枝處理的全樹平均PPFD強(qiáng)度最高，為74.25%；八主枝處理平均值最低，為64.73%。同時(shí)，就不同處理樹不同方位9個(gè)測(cè)定點(diǎn)的測(cè)定數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)誤差而言，四主枝處理最低，為2.51%；而六、七、八主枝處理樹較高，介于3.43%～4.21%。因此，從樹冠水平葉幕光照分布來看，四主枝處理PPFD強(qiáng)度較高，且分布均勻度高，優(yōu)于其他樹形處理。

表1 處理樹水平葉幕不同方位PPFD統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果%

2.2 處理樹垂直葉幕不同層次PPFD的差異

分別測(cè)定了樹冠上、中、下層葉幕的PPFD相對(duì)強(qiáng)度，結(jié)果表明，在垂直樹冠不同層次葉幕中PPFD強(qiáng)度變化不同（圖2、表2、封三彩圖1）。

由圖2可知，在樹冠上層葉幕，四、五、六、七、八不同主枝處理PPFD強(qiáng)度高，介于81.17%～89.09%，處理間光照強(qiáng)度差異不明顯，一天中東西南北各個(gè)測(cè)定點(diǎn)PPFD強(qiáng)度值均較高；在樹冠中層葉幕，不同主枝處理間PPFD強(qiáng)度差異明顯，以四主枝處理最高，為76.25%，六、七、八主枝處理樹較低，介于60.96%～65.21%。而在樹冠下層葉幕，六、七、八主枝處理樹PPFD強(qiáng)度降低趨勢(shì)更為明顯。

表2 處理樹垂直葉幕不同層次PPFD統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果%

從表2可以看出，四主枝處理葉幕上中下層的PPFD標(biāo)準(zhǔn)誤最低，五主枝處理次之，而六、七、八主枝處理樹較高，介于10.23%～12.16%。因此，從樹冠垂直葉幕光照分布來看，四主枝處理PPFD強(qiáng)度高，且分布均勻，優(yōu)于其他樹形處理。

2.3 處理樹一天不同時(shí)間階段葉幕PPFD的差異

在一天內(nèi)不同時(shí)間段測(cè)定了樹冠各個(gè)方位葉幕的PPFD相對(duì)強(qiáng)度，結(jié)果表明，葉幕PPFD平均強(qiáng)度與主枝數(shù)量有關(guān)，其中，四主枝處理平均強(qiáng)度最高，一天中測(cè)定值均高于其他處理樹，葉幕PPFD強(qiáng)度隨著主枝數(shù)量的增加呈降低趨勢(shì)（圖3～4，表3、封三彩圖1）。

由表3可知，盡管5個(gè)主枝處理一天中平均PPFD強(qiáng)度變化不同，差異明顯，但以時(shí)間段為變量的標(biāo)準(zhǔn)誤無明顯差異。因此，從樹冠不同時(shí)間段的光照分布來看，不同主枝處理間結(jié)果相似，無明顯差異。

表3 處理樹一天不同時(shí)間階段PPFD統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果%

3 討論

樹形模式是果樹產(chǎn)量形成和果實(shí)發(fā)育的基礎(chǔ)，也是維持樹體經(jīng)濟(jì)壽命的重要環(huán)節(jié)。目前，國內(nèi)外在果樹樹形模式與整形修剪方法研究中提出了眾多類型的樹形模式[15-18]，但從葉幕結(jié)構(gòu)分類來看可分為垂直葉幕樹形和水平葉幕樹形兩大類型。梨樹高光效開心樹形屬于水平葉幕樹形，是針對(duì)我國喬化果園盛果期樹存在的冠郁閉問題而提出的改造樹形，該樹形主枝比較開張，為水平葉幕，結(jié)果枝條自然下垂，樹體通風(fēng)透光良好，有望從根本上解決喬化梨樹葉幕上下重疊引起的樹冠郁閉問題，在山西省及我國黃土高原梨樹郁閉果園改造中應(yīng)用潛力較大。

梨樹高光效開心樹形模式的建立，需要研究樹體高度、主干高度、主枝數(shù)量、結(jié)果枝配置及果園動(dòng)態(tài)密度控制等方面的內(nèi)容。就主枝數(shù)量的研究而言，由于各地的樹體基礎(chǔ)及整形修剪方法的差異，實(shí)際應(yīng)用中開心樹形的永久性主枝數(shù)量變化不一，并缺乏合理的理論支撐。本試驗(yàn)在以往中、高干開心樹形的基礎(chǔ)上進(jìn)行了主枝數(shù)量比較試驗(yàn)，從果園光能利用角度證實(shí)4～8個(gè)主枝的開心樹形不同部位葉幕均能獲得較高的PPFD，但是隨著主枝數(shù)量的減少PPFD相對(duì)強(qiáng)度逐漸增加，而以四主枝樹形強(qiáng)度最高，與以往蘋果高光效開心樹形的研究結(jié)果相似[19-21]。

光照是果樹優(yōu)質(zhì)生產(chǎn)的基礎(chǔ)，而樹冠葉幕中太陽輻射、PAR強(qiáng)度及PPFD強(qiáng)度與分布均勻程度決定了樹形模式及整形修剪方法。以往在蘋果上的研究表明，果園優(yōu)質(zhì)生產(chǎn)葉幕對(duì)應(yīng)的PPFD強(qiáng)度應(yīng)高于30%，而高效樹形的PPFD強(qiáng)度通常能夠達(dá)到60%以上[22-23]。本試驗(yàn)中，不同主枝的開心樹形PPFD強(qiáng)度均超過60%，而四主枝開心樹形PPFD相對(duì)強(qiáng)度全天平均值達(dá)到了74.25%，這將為梨樹光合效率提高和優(yōu)質(zhì)果實(shí)發(fā)育提供物質(zhì)基礎(chǔ)，并為高接果園樹形改造提供技術(shù)支持。

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Effect of Main Branch Number on PPFD Distribution of the Crown of Open Center System Pear Tree

YULu1，NIUZimian1，XIE Peng1，WANGJianxin2
（1.Research Center ofModern Agriculture，Shanxi AcademyofAgricultural Sciences，Taiyuan 030031，China；
2.YunchengFruit IndustryDevelopment Center，Yuncheng044002，China）

Effect ofdifferent main branch numbers tolight distribution oftree canopywere studied at 19-year top worked pear trees ofhigh light efficiencyand open center system,and the spatial variation and diurnal variation ofPPFDin different orientation ofthe leaves were analyzed.The results showed that with the decrease of main branch numbers,PPFD intensity of canopy increased in the horizontal tree canopy.Amongthem,the whole tree offour main branch treatment had the highest average PPFDintensityof74.25%,while the eight main branch had the lowest of 64.73%.In the vertical tree canopy,there was not significant difference of PPFD between different treatments in upper canopy,there was significant difference between every treatments in middle canopy,four main branch treatment reached 76.25%,and the other treatments ranged from 60.96%to 65.21%,the variation trend of lower canopy was similar to the middle. At different times ofthe day,the average canopy PPFD intensity was related to the main branch numbers.Among them,average intensity of four main branch treatment was the highest,tested average value of which was higher than the other treatment tree,and with the increase ofmain branch numbers,PPFDintensityofthe whole tree canopydecreased.

pear;number ofmain branch;open center system;PPFD

S661.2

A

：1002-2481（2017）02-0187-04

10.3969/j.issn.1002-2481.2017.02.09

2016-12-02

國家科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目（2014BAD16B00）；山西省現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系建設(shè)項(xiàng)目（2016-04）；山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院科技自主創(chuàng)新能力提升工程項(xiàng)目（2015ZZCX-27）

蔚露（1984-），女，山西太原人，助理研究員，碩士，主要從事果樹優(yōu)質(zhì)栽培與生理研究工作。