朱玉寧，尹寶穎，沈震，付曉雅，魏欣，高美娜，井俊麗，梁博文，李中勇，徐繼忠

（河北農(nóng)業(yè)大學園藝學院，河北 保定 071001）

蘋果矮化密植具有早果豐產(chǎn)、品質(zhì)優(yōu)良、管理省工省力等特點，已成為現(xiàn)代蘋果栽培發(fā)展的必然趨勢［1］。蘋果矮砧密植早期產(chǎn)量高的主要原因之一是通過增大栽植密度，實現(xiàn)光能和土地利用率的最大化［2］。適宜的栽植密度能夠形成合理的果園群體結(jié)構(gòu)，改善樹體枝量和光照分布，提高光能利用效率，對蘋果果實產(chǎn)量和品質(zhì)的形成均有直接影響［3，4］。但栽植密度并不是越高越好，栽植密度過高，后期會產(chǎn)生果園郁閉、果實品質(zhì)下降等問題。因此，為不同砧穗組合篩選適宜的栽植密度是實現(xiàn)蘋果矮砧密植優(yōu)質(zhì)高效生產(chǎn)的關(guān)鍵。

目前世界各國推廣的蘋果矮砧密植栽植密度存在差異，以‘M9’矮化自根砧為例，同樣采用細紡錘形樹形，在美國栽植密度為1 600～2 500株/hm2，意大利為3 400～4 000株/hm2，波蘭為1 800～2 500株/hm2［5，6］；蔡華成等［7］研究了不同栽植密度對‘Y-1’矮砧‘富士’生長和結(jié)果的影響，結(jié)果表明，栽植株行距為1 m×4 m的單果重、果形指數(shù)、可溶性固形物含量、可溶性糖含量等最高，果實品質(zhì)最佳。李民吉等［8］以‘宮藤富士/SH6/平邑甜茶’砧穗組合為試材，連續(xù)7年調(diào)查7種栽植密度對樹體生長和果實品質(zhì)的影響，結(jié)果表明采用4 m行距、（1．00～1．25）m株距，樹體成形快，果實品質(zhì)佳。

綜上，栽植密度的選擇因砧穗組合不同而存在差異。‘冀砧1號’是河北農(nóng)業(yè)大學新選育的蘋果優(yōu)良矮化砧木，具有矮化、早花早果、果實品質(zhì)優(yōu)異等特點［9］。有關(guān)‘冀砧1號’適宜栽植密度的研究尚未見報道。本研究以‘天紅2號/冀砧1號/八棱海棠’為試材，通過比較3種栽植密度下樹體生長、葉片發(fā)育及果實品質(zhì)指標的差異，以期為以‘冀砧1號’為中間砧的蘋果適宜栽植密度提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1．1 試驗地點與材料

試驗于2020年在河北省保定市順平縣南神南村蘋果矮砧密植基地進行，以‘天紅2號/冀砧1號/八棱海棠’為試材。試材于2017年春季栽植，中間砧長度為30 cm，南北行栽植；樹形為細長紡錘形，樹勢健壯，園相整齊，采用標準化管理。

1．2 試驗設(shè)計

試驗設(shè)3種栽植密度，株行距分別為1．0 m×4．0 m（D1）、1．5 m×4．0 m（D1．5）、2．0 m×4．0 m（D2），每處理選取生長健壯、長勢一致的5株樹，單株小區(qū)。

1．3 調(diào)查項目及測定方法

1．3．1 樹體生長指標 于2020年秋季新梢停長后調(diào)查樹體生長指標。用鋼卷尺測量樹高、樹冠東西、南北方向冠徑，以及樹冠外圍新梢長度；在中間砧與接穗嫁接口上下10 cm處，用數(shù)顯游標卡尺測量砧木干徑和品種干徑，計算干周；落葉后調(diào)查一年生枝量，并分別統(tǒng)計長枝（＞15 cm）、中枝（5～15 cm）、短枝（＜5 cm）的數(shù)量及比例；果園樹冠覆蓋率（%）＝單株樹冠投影面積×栽植株數(shù)/植株總占地面積×100［10］。

1．3．2 冠層光照參數(shù)測定 選擇無風無云的晴朗天氣，利用SunScan植物冠層分析儀測定冠層光照。將樹冠垂直方向分成距地面0．5、1．0、1．5、2．0、2．5 m共5個層次，每層再以樹干為中心，劃分東、南、西、北4個方位，使用SunScan冠層光照儀測定樹冠內(nèi)不同層次不同方位的光合有效輻射量。冠下輻射值與冠層頂部輻射值的比值即為透光率。

1．3．3 冠層葉面積指數(shù)的測定 參照賀昆侖等［11］的方法，采用LAI-2200植物冠層分析儀在幼果期測定不同栽植密度小區(qū)的葉面積指數(shù)，測定時間為陰天上午8—9時，每次在冠層上部測定1個A值，在冠層下部隨機選擇8～12個點測定B值，重復測定3次，計算并記錄葉面積指數(shù)（LAI）。

1．3．4 葉片生長及發(fā)育生理指標測定 于2020年9月上旬，每處理選取5株蘋果樹，在每株樹的東、西、南、北4個方位距地面1．5～1．7 m位置，選取樹冠外圍新梢第7～9葉位、無病蟲害、無機械損傷的健康成熟葉片，每個新梢采集3～4片葉，全樹采15片葉。采用AL204型電子天平稱量葉片鮮重，烘干48 h至恒重測干重，用YM JB型葉面積儀測定單葉葉面積。采用邱霞［12］的方法測比葉面積。參照許大全［13］的方法進行葉片色素含量的測定。

1．3．5 果實品質(zhì)測定 于2020年10月下旬果實成熟時，在每株樹樹冠外圍中部及東、南、西、北4個方向各取8個果實，共40個，帶回實驗室進行品質(zhì)指標測定。用百分之一天平測量果實平均單果重；用數(shù)顯游標卡尺測量果實橫徑、縱徑，計算果形指數(shù)；用PAL-1數(shù)顯糖度儀測定可溶性固形物含量、斐林試劑滴定法測定可溶性糖含量；用0．1 mol/L NaOH中和滴定法測定果實可滴定酸含量；選果實4個側(cè)面，用手持硬度計（GY-1）測量果實硬度。。

1．4 數(shù)據(jù)處理與分析

試驗數(shù)據(jù)采用SPSS 22．0軟件進行統(tǒng)計分析，用Microsoft Excel繪制圖表。

2 結(jié)果與分析

2．1 不同栽植密度對樹體生長的影響

2．1．1 對樹體個體結(jié)構(gòu)參數(shù)的影響 由表1可知，不同栽植密度下，D2處理的樹高為378．4 cm，顯著高于D1和D1．5處理；D2處理的砧木干周最大，為20．5 cm，顯著大于D1．5處理，但與D1處理差異不顯著；D2處理的品種干周也最大，顯著高于D1處理，但與D1．5處理差異不顯著；樹體主枝數(shù)量、樹冠外圍新梢長度不同處理間差異不顯著；行內(nèi)和行間冠幅均以D2處理最大，與D1．5處理差異不顯著，但顯著高于D1處理。綜合來看，以D2處理的樹體個體生長最好。

表1 不同栽植密度下‘天紅2號/冀砧1號/八棱海棠’個體結(jié)構(gòu)參數(shù)比較

2．1．2 對果園群體結(jié)構(gòu)參數(shù)的影響 由表2可知，D1處理的長枝比例為16．2%，略高于D1．5和D2處理，但三者間差異不顯著。D1．5處理的中枝比例最高，為9．5%，顯著高于D2處理，但與D1處理差異不顯著。三種栽植密度處理間短枝比例差異不顯著。果園覆蓋率以D1處理最高，為81．4%，D2處理最低（44．9%），三處理間差異顯著。隨著栽植密度的增大，蘋果樹葉面積指數(shù)（LAI）不斷增大，D1處理最大，為3．5，顯著大于D1．5和D2處理。

表2 不同栽植密度下‘天紅2號/冀砧1號/八棱海棠’群體結(jié)構(gòu)參數(shù)比較

2．2 不同栽植密度對樹體冠層透光率的影響

由圖1可以看出，隨著栽植密度的增大，蘋果樹體不同層次冠層透光率總體來說呈下降趨勢。在距地面0．5、1．0 m和1．5 m冠層內(nèi)，D2處理的透光率最大，分別為16%、32%、40%，均顯著高于D1處理，與D1．5處理差異不顯著；在距地面2．0 m和2．5 m冠層內(nèi)，三種栽植密度間冠層透光率差異不顯著?？梢?，栽植密度較大的D1處理中下層（距地面1．5 m以內(nèi)）光照透光率較差，表明過高密度栽植不利于冠下通風透光。

圖1 栽植密度對不同層次冠層透光率的影響

2．3 不同栽植密度對蘋果葉片生長發(fā)育及色素含量的影響

由表3可知，隨著栽植密度的降低，葉面積和比葉面積均呈減小趨勢，與D1處理相比，D2處理的葉面積和比葉面積分別下降8．7%和11．9%，達顯著水平，表明低密度處理的葉片發(fā)育好，干物質(zhì)含量多。葉綠素a、葉綠素b、總?cè)~綠素、類胡蘿卜素含量均隨栽植密度的降低而降低，除類胡蘿卜素外，D2處理的含量均顯著低于D1處理，分別降低14．9%、31．9%、28．1%、20．0%。

表3 不同栽植密度下‘天紅2號/冀砧1號/八棱海棠’葉片葉面積和色素含量比較

2．4 不同栽植密度對蘋果果實品質(zhì)的影響

由表4可知，不同栽植密度處理的果形指數(shù)差異不顯著。D2處理的果實平均單果重最大，達到278．40 g，D1處理的最低，三種栽植密度間差異顯著。隨栽植密度降低，蘋果果實的可溶性固形物、可溶性糖含量增加，可滴定酸含量降低，糖酸比提高，D2處理的可溶性固形物、可溶性糖含量最高、糖酸比最大，分別達到了17．16%、6．37%、21．10%，顯著高于D1處理，而滴定酸含量顯著低于D1處理。不同栽植密度下果實硬度值在9．81～10．85 kg/cm2之間，D1處理顯著低于D1．5和D2處理。

表4 不同栽植密度下‘天紅2號/冀砧1號/八棱海棠’果實品質(zhì)比較

3 討論與結(jié)論

蘋果優(yōu)質(zhì)豐產(chǎn)的樹體結(jié)構(gòu)和冠層光照狀況受品種、砧木類型、種植區(qū)域、栽植密度、整形修剪、枝（梢）類組成等多種因素的影響。本研究結(jié)果表明，‘天紅2號/冀砧1號/八棱海棠’的樹體高度隨著株距的增大而增大，不同栽植密度間主枝數(shù)量、新梢長度無顯著差異；不同栽植密度處理的樹體結(jié)構(gòu)及群體結(jié)構(gòu)的差異主要體現(xiàn)在LAI、冠幅及果園覆蓋率上。LAI為定量描述植株冠層結(jié)構(gòu)及其動態(tài)變化的關(guān)鍵參數(shù)［14］，合理的群體結(jié)構(gòu)能形成最適LAI，從而提高果實產(chǎn)量品質(zhì)。本研究中，LAI隨栽植密度降低呈下降趨勢。D1處理冠幅顯著低于D1．5和D2處理，其中D1處理的行內(nèi)冠幅明顯小于行間冠幅，這與整形中考慮株距的大小有關(guān)。D1處理的果園覆蓋率顯著高于D1．5和D2處理，可能由于1．0 m×4．0 m栽植密度大，樹冠之間交接嚴重，導致果園覆蓋率高。D1．5和D2處理樹間距良好，樹體的各個空間均可受到充足的光照，因此樹體內(nèi)部枝條長勢良好，果園樹體結(jié)構(gòu)及群體結(jié)構(gòu)相對均衡。

樹冠內(nèi)的光照分布狀況與樹冠的大小、形狀、枝葉數(shù)量、密度和不同類型枝的空間分布密切相關(guān)［15］。葉片是植物進行氣體交換和光合作用的主要場所，當果樹所處光環(huán)境發(fā)生改變后，會調(diào)整葉片的形態(tài)和生理功能以響應外界環(huán)境的改變。本研究中D1處理的葉面積、比葉面積顯著高于D2處理，說明在冠層內(nèi)相對郁閉的弱光環(huán)境下，葉片外觀形態(tài)發(fā)生改變［16］；而隨著栽植密度的降低，樹冠內(nèi)通風透光狀況得到改善，葉面積和比葉面積減小。光照是影響光合作用最重要的環(huán)境因素［17］。不同栽植密度處理表現(xiàn)出不同的冠層透光率，1．0 m株距冠下透光率明顯低于1．5 m和2．0 m株距，說明D1處理株距小導致果園冠層中下部郁閉，光合有效輻射少，嚴重影響了樹體間的光照強度，而隨著密度降低，樹體冠層內(nèi)光合有效輻射得以顯著改善，有利于增強樹體的光合作用，這與邱霞［12］的研究結(jié)果一致。

葉綠素含量是反映葉片光合能力的重要生理指標。黃衛(wèi)東［18］和Zhang［19］等認為弱光能提高葉綠素含量。本研究中不同處理蘋果葉片的葉綠素b含量和總?cè)~綠素含量均隨密度的降低而顯著降低，葉綠素a略有降低，這是因為葉綠素a和葉綠素b分別吸收紅光和藍光，而密度降低后，直射增多，散射減少，短波光顯著減少［20］，葉片不需要更多的葉綠素b來捕獲短波的散射光，故葉綠素b顯著下降。

果實品質(zhì)受砧穗組合、整形修剪、果實管理措施等綜合因素影響，栽植密度通過影響樹體光照條件進而影響果實品質(zhì)。本研究中，單果重隨著栽植密度的減小而增大，栽植密度為2．0 m×4．0 m的單果重最大，這與楊曄等［5］的研究結(jié)論一致。木合塔爾·扎熱等［21］通過比較全光和遮光下香梨的品質(zhì)發(fā)現(xiàn)，光照強度與果實含糖量呈正相關(guān)，與果實含酸量呈負相關(guān)。本試驗中D1．5和D2處理的果實含糖量也較高，而含酸量較低，這與本研究中低密度處理的冠層光照相對較好的結(jié)果相符。

綜合以上結(jié)果，我們認為‘天紅2號/冀砧1號/八棱海棠’砧穗組合的適宜栽植密度為株行距（1．5～2．0）m×4．0 m。