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(guó)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(guó)糧農(nóng)組織(FAO)的統(tǒng)計(jì)，2019年中國(guó)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(guó)。但近年來，隨著梨生產(chǎn)成本特別是勞動(dòng)力成本的上升，中國(guó)梨產(chǎn)業(yè)的效益急劇下降。為解決此問題，我國(guó)梨的栽培模式開始由傳統(tǒng)的費(fèi)工費(fèi)時(shí)的栽培模式向省力化和機(jī)械化的栽培模式轉(zhuǎn)變。與此同時(shí)，生產(chǎn)者也由主要追求產(chǎn)量向提升梨果實(shí)品質(zhì)方向轉(zhuǎn)變。而樹形和整形方式對(duì)栽培模式起到?jīng)Q定性作用，同時(shí)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(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)與生殖生長(zhǎng)的關(guān)系，利于果樹豐產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)，延長(zhǎng)結(jié)果年限，同時(shí)通過改變樹冠內(nèi)膛光照和通風(fēng)條件，從而對(duì)果實(shí)品質(zhì)產(chǎn)生影響[1]。國(guó)外很早就開展了不同樹形對(duì)梨產(chǎn)量和果實(shí)品質(zhì)的影響。如Kappel 和Brownlee[2]比較了細(xì)長(zhǎng)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(duì)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(shí)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(shí)大小和品質(zhì)上無顯著性差異。近年來國(guó)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(diǎn)。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(shí)可溶性固形物和產(chǎn)量高于細(xì)長(zhǎng)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(hào)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(shí)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(biāo)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(guó)南方地區(qū)的主栽梨品種，樹勢(shì)旺，樹形開張，萌芽率高，成枝力強(qiáng)，短果枝結(jié)果為主，連續(xù)結(jié)果能力強(qiáng)，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(guó)南方梨產(chǎn)區(qū)有較大面積的推廣。翠玉梨樹勢(shì)中庸，樹形開張，萌芽力強(qiáng)，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(duì)翠冠和翠玉梨果實(shí)品質(zhì)影響的比較研究較少。因此，本研究連續(xù)3年對(duì)平棚架形和自由紡錘形栽培條件下的果實(shí)品質(zhì)指標(biāo)進(jìn)行測(cè)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(yàn)材料和試驗(yàn)處理

試驗(yàn)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(yàn)基地進(jìn)行。試驗(yàn)地屬中亞熱帶濕潤(rùn)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(shí)數(shù)1 667 h，無霜期276 d。

試驗(yàn)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(duì)每667 m2產(chǎn)量和生產(chǎn)成本進(jìn)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(gè)處理，每個(gè)處理為相鄰的3株樹，共3個(gè)重復(fù)，隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)。果實(shí)成熟后每個(gè)重復(fù)隨機(jī)采集樹冠外圍果實(shí)15個(gè)，每個(gè)處理共計(jì)45個(gè)果實(shí)，運(yùn)到實(shí)驗(yàn)室后進(jìn)行品質(zhì)指標(biāo)測(cè)定。

1.2 測(cè)定項(xiàng)目與方法

1.2.1 果實(shí)大小測(cè)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(biāo)卡尺測(cè)量果實(shí)橫縱徑，精確到0.1 cm。果形指數(shù)為果實(shí)縱徑與橫徑的比值。可溶性固形物用ATAGO公司的折光儀(型號(hào)PAL-1)測(cè)定。

1.2.2 果實(shí)色澤的測(cè)定 完成果實(shí)大小測(cè)定后，對(duì)每個(gè)果實(shí)赤道部位4個(gè)方位點(diǎn)，使用CR-400型色差計(jì)(日本KONICA MINOLTA公司)測(cè)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(biāo)，正值為紅色，負(fù)值為綠色，絕對(duì)值越大表示顏色越深；b值是黃藍(lán)色差指標(biāo)，正值為黃色，負(fù)值為藍(lán)色，絕對(duì)值越大同樣表示顏色越深。

1.2.3 果實(shí)硬度的測(cè)定 將每個(gè)果實(shí)削皮后，使用質(zhì)構(gòu)儀測(cè)定果實(shí)硬度(英國(guó)Stable Micro Systems公司，型號(hào)TA.XT.plus)，使用直徑5 mm的圓柱探針(型號(hào)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(shí)可溶性固形物的測(cè)定 將果實(shí)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(hào)PAL-1)測(cè)定可溶性固形物。

1.2.5 果肉糖酸含量的測(cè)定 果實(shí)削皮后對(duì)每個(gè)果實(shí)赤道部位4個(gè)方位點(diǎn)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(cè)定糖和有機(jī)酸含量。

液相色譜儀為Agilent 1260系統(tǒng)?？扇苄蕴堑臏y(cè)定：色譜柱為氨基柱(Agilent Zorbax NH2：4.6×250 mm，5 μm)，外加保護(hù)柱。色譜條件：柱溫35 ℃，參比池溫度35 ℃，流動(dòng)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(cè)器。每次進(jìn)樣10 μL，根據(jù)樣品峰面積各類糖的標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算其含量。果糖、葡萄糖、山梨醇和蔗糖標(biāo)樣均購自源葉公司，均為色譜純。

有機(jī)酸的測(cè)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(dòng)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(cè)器類型為Agilent 1260 VWD，波長(zhǎng)210 nm，進(jìn)樣量10 μL。根據(jù)樣品峰面積和有機(jī)酸的標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算其含量。蘋果酸、檸檬酸標(biāo)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(jìn)行試驗(yàn)數(shù)據(jù)整理和圖表制作，利用SPSS軟件采用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和顯著性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 對(duì)果實(shí)質(zhì)量、大小、形狀及硬度的影響

2018年，兩種樹形對(duì)翠冠和翠玉果實(shí)的質(zhì)量沒有影響。2019年，兩種樹形的翠冠梨果實(shí)質(zhì)量沒有差異；平棚架形翠玉的果實(shí)單果質(zhì)量為317.97 g，極顯著高于自由紡錘形果實(shí)的232.08 g；2020年，平棚架形翠冠的果實(shí)單果質(zhì)量為401.25 g，極顯著高于自由紡錘形果實(shí)的242.94 g；兩種樹形的翠玉梨果實(shí)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(jì)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(duì)翠冠果實(shí)的橫徑和縱徑都沒有影響，2020年平棚架形翠冠果實(shí)橫徑、縱徑極顯著高于自由紡錘形的果實(shí)。平棚架形在2019年顯著提高了翠玉梨果實(shí)的橫徑、縱徑。此外，兩種樹形對(duì)兩個(gè)品種果實(shí)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(duì)翠冠和翠玉梨果實(shí)單果質(zhì)量的影響

表2 樹形對(duì)翠冠和翠玉梨果實(shí)橫徑、縱徑和果形指數(shù)的影響

表3 樹形對(duì)翠冠和翠玉梨果實(shí)硬度的影響

2.2 對(duì)果實(shí)可溶性固形物、糖酸含量的影響

2018年平棚架形翠冠梨果實(shí)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(duì)翠玉梨果實(shí)可溶性固形物沒有顯著影響。平棚架栽培的兩個(gè)品種的總糖高于或接近自由紡錘形，2018年平棚架翠玉果實(shí)的總糖顯著高于自由紡錘形(見表4)。不同整形方式對(duì)兩個(gè)品種的果實(shí)糖組分沒有顯著影響(見表5)。

表4 樹形對(duì)翠冠和翠玉梨果實(shí)可溶性固形物、總糖含量的影響

表5 樹形對(duì)翠冠和翠玉梨果實(shí)糖組分的影響 mg·g-1

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

表6 樹形對(duì)翠冠和翠玉梨果實(shí)有機(jī)酸組分及含量的影響 mg·g-1

2.3 對(duì)果實(shí)色澤的影響

從色澤數(shù)據(jù)來看，連續(xù)3年，兩種樹形對(duì)翠玉梨果實(shí)的亮度、顏色均沒有顯著影響(見表7)。而樹形對(duì)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(shí)a值顯著高于平棚架形，這也反映了翠冠梨果實(shí)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(shí)的a值高于自由紡錘形，說明平棚架栽培的梨果實(shí)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(fù)值，與其果皮顏色為漂亮綠色相符合。

表7 樹形對(duì)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(fèi)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(fèi)用上也較高。平棚架形建園成本總計(jì)為6 080元/667 m2，遠(yuǎn)高于自由紡錘形的3 315元/667 m2。在完成整形進(jìn)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(fèi)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(fù)載量和相對(duì)穩(wěn)定的品質(zhì)，必須進(jìn)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(tái)風(fēng)[11]。實(shí)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(guó)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(shí)行梨平棚架栽培，與此同時(shí)借鑒平棚架形的整形方式，開發(fā)了多種棚架樹形和對(duì)應(yīng)的整形方式，如水平臺(tái)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(jiǎn)單便于修剪[19]的特點(diǎn)，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(gè)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(duì)果實(shí)品質(zhì)的影響。本研究結(jié)果表明，采用兩種樹形的梨果實(shí)的大小和品質(zhì)總體上沒有顯著差異，但單個(gè)年份的平棚架梨的果實(shí)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(jìn)一步的追蹤調(diào)查。和平棚架相比，自由紡錘形梨樹的負(fù)載量高可能是導(dǎo)致較小果實(shí)和較低可溶性固形物含量的原因之一。Jiang等[15]在對(duì)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(qiáng)的光能捕獲能力和光合生產(chǎn)能力，并且對(duì)光環(huán)境的適應(yīng)能力也最強(qiáng)。伍濤等[23]在豐水梨上的研究結(jié)果表明，棚架形梨果實(shí)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(shí)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(shí)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(shí)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(shí)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(yàn)比較了平棚架形和自由紡錘形兩種樹形對(duì)兩個(gè)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(shí)大小和品質(zhì)沒有顯著性差異，但部分年份平棚架果實(shí)的大小和品質(zhì)優(yōu)于自由紡錘形。進(jìn)入盛果期后，自由紡錘形的產(chǎn)量更高。因此，實(shí)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(fèi)充足的條件下可選擇方便采收、具有更好觀賞價(jià)值的平棚架形。以商業(yè)化規(guī)模生產(chǎn)、方便機(jī)械操作為目的或建園經(jīng)費(fèi)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。