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        負(fù)載量對(duì)南疆矮化自根砧蘋(píng)果樹(shù)體生長(zhǎng)、光合能力及果實(shí)發(fā)育和品質(zhì)的影響

        2023-02-28 19:59:52王凱李秀玲張曉云袁引燕魯曉燕姜繼元張東楊偉偉
        果樹(shù)學(xué)報(bào) 2023年1期
        關(guān)鍵詞:果實(shí)品質(zhì)生長(zhǎng)發(fā)育負(fù)載量

        王凱 李秀玲 張曉云 袁引燕 魯曉燕 姜繼元 張東 楊偉偉

        關(guān)鍵詞:蘋(píng)果;負(fù)載量;生長(zhǎng)發(fā)育;光合;果實(shí)品質(zhì)

        中圖分類(lèi)號(hào):S661.1 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):1009-9980(2023)01-0048-12

        矮化栽培已成為當(dāng)今世界蘋(píng)果栽培發(fā)展的主流趨勢(shì),其中以M9系選育出的T337砧木為目前應(yīng)用最為廣泛的矮化自根砧木,具有主干性強(qiáng)、易成花、結(jié)果早、品質(zhì)好、產(chǎn)量高等特點(diǎn),不僅節(jié)省勞動(dòng)力,還極大地提高了生產(chǎn)效率。近年來(lái),以中間砧為主的蘋(píng)果矮砧密植栽培在中國(guó)很多蘋(píng)果產(chǎn)區(qū)發(fā)展迅速,而矮化自根砧栽培起步較晚,推廣進(jìn)程緩慢。與此同時(shí),新疆正處于喬化栽培向矮化栽培轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵時(shí)期。由于矮化自根砧M9-T337在不同地域的適應(yīng)性不同,在新疆產(chǎn)區(qū)剛開(kāi)始引進(jìn)試驗(yàn),栽培調(diào)控措施和花果管理技術(shù)匱乏,嚴(yán)重影響矮砧密植集約化栽培在新疆的推廣。南疆地區(qū)是新疆蘋(píng)果的主要產(chǎn)區(qū),因此,矮化自根砧M9-T337如何響應(yīng)南疆生境還需進(jìn)行研究。

        負(fù)載量調(diào)控是果樹(shù)高效栽培的關(guān)鍵技術(shù)之一,直接影響果樹(shù)冠層結(jié)構(gòu)、葉片光合能力、果實(shí)產(chǎn)量和品質(zhì)以及來(lái)年成花能力。適宜的負(fù)載量可均衡樹(shù)體營(yíng)養(yǎng)和生殖生長(zhǎng),優(yōu)化樹(shù)體結(jié)構(gòu)和枝類(lèi)組成,提高葉片光合能力,提升冠層光能截獲能力和優(yōu)化光照空間分布,從而利于果實(shí)產(chǎn)量和品質(zhì)形成及經(jīng)濟(jì)效益的提高。生產(chǎn)中盲目追求果實(shí)產(chǎn)量則會(huì)造成明顯的“大小年”現(xiàn)象。負(fù)載量過(guò)高,果實(shí)品質(zhì)變差,翌年花量降低,樹(shù)勢(shì)衰弱;負(fù)載量過(guò)低,則會(huì)導(dǎo)致樹(shù)體營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)過(guò)旺,果園郁閉,營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)抑制生殖生長(zhǎng),造成大幅減產(chǎn)。目前,對(duì)矮化栽培蘋(píng)果適宜負(fù)載量的研究主要集中于某一物候期樹(shù)體生長(zhǎng)、葉片光合、果實(shí)發(fā)育的影響方面蘋(píng)果生長(zhǎng)發(fā)育具有明顯的階段性,不同時(shí)期負(fù)載量如何影響自根砧蘋(píng)果樹(shù)體生長(zhǎng)、葉片光合、果實(shí)發(fā)育目前尚不清楚。因此,筆者在本研究中以南疆地區(qū)6年生皇家嘎拉/M9-T337矮化自根砧蘋(píng)果為試材,以單位主干橫截面積果實(shí)數(shù)(個(gè)·cm-2)為標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置不同負(fù)載量,系統(tǒng)研究負(fù)載量對(duì)蘋(píng)果冠層結(jié)構(gòu)、葉片光合能力及果實(shí)品質(zhì)的周年動(dòng)態(tài)變化的影響,以明確新疆產(chǎn)區(qū)矮化栽培條件下負(fù)載量對(duì)冠層結(jié)構(gòu)和葉片光合的調(diào)控,為精準(zhǔn)的負(fù)載量調(diào)控及開(kāi)發(fā)矮化栽培高效生產(chǎn)技術(shù)提供指導(dǎo)。

        1材料和方法

        1.1試驗(yàn)材料

        試驗(yàn)于2021年在新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)一師十團(tuán)海升集團(tuán)蘋(píng)果種植基地進(jìn)行,該地地處天山南麓中段(E 40.66°,N 81.27°),年降水量為62.4 mm,無(wú)霜期為220d,年平均氣溫10.7℃,年均蒸發(fā)量為1876.6~2558.9 mm,日照充沛,年日照時(shí)數(shù)2721~2918h。試驗(yàn)園嘎拉和富士混栽,品種分別為皇家嘎拉和美瑪富士,不套袋,砧木M9-T337,樹(shù)齡6a(年),樹(shù)形按高紡錘形整形,株行距1.0 m×3.5 m,灌溉采用滴灌,土壤為沙土,行間未覆草,田間整體管理水平較高。

        1.2試驗(yàn)方法

        于5月對(duì)試驗(yàn)樹(shù)進(jìn)行疏果處理,用游標(biāo)卡尺測(cè)量試驗(yàn)樹(shù)嫁接口上方10 cm處樹(shù)干粗度,并計(jì)算主干橫截面積,以單位主干橫截面積掛果量(個(gè)·cm-2)設(shè)置5個(gè)負(fù)載量處理:T1:0;T2:2;T3:4;T4:6;T5:10個(gè)·cm-2。待樹(shù)體落花落果后統(tǒng)計(jì)果實(shí)數(shù)量,核定各處理最終負(fù)載量分別為T(mén)1:0.3;T2:2.3;T3:4.4;T4:6.1;T5:8.2個(gè)·cm-2,各處理單株小區(qū),5次重復(fù)。

        1.2.1樹(shù)體生長(zhǎng)及枝類(lèi)組成測(cè)定 有以下幾項(xiàng)。

        (1)樹(shù)體生長(zhǎng)動(dòng)態(tài)測(cè)定。于5月盛花期后,每隔40 d用鋼卷尺分別測(cè)量各處理的千周、冠幅、主枝粗度,具體方法參考董鐵等和張強(qiáng)等的方法。

        (2)枝條生長(zhǎng)動(dòng)態(tài)測(cè)定及枝類(lèi)組成統(tǒng)計(jì)。于盛花后15 d,分別選取各處理樹(shù)體外圍300個(gè)1年生枝條標(biāo)記,每隔15 d用鋼卷尺和游標(biāo)卡尺測(cè)量枝條長(zhǎng)度和粗度,共測(cè)定7次,所得數(shù)據(jù)取平均值。并在花后120 d(果實(shí)成熟期)統(tǒng)計(jì)各處理長(zhǎng)(>15 cm)、中(5~15 cm)、短(<5 cm)枝(梢)的數(shù)量,并依據(jù)株行距計(jì)算每公頃總枝量和枝類(lèi)組成比例。

        (3)葉面積指數(shù)測(cè)定。在盛花后120 d選擇典型晴天,于上午9:00-11:00使用CI-110植物冠層結(jié)構(gòu)分析儀(CID,美國(guó))對(duì)各處理樹(shù)體進(jìn)行拍攝。拍攝時(shí),將儀器魚(yú)眼探頭置于樹(shù)體冠層下方獲取植物冠層彩色魚(yú)眼圖像,隨后使用儀器自帶軟件分析并提取試驗(yàn)樹(shù)葉面積指數(shù)(LAI)。

        1.2.2葉片氣體交換測(cè)定 試驗(yàn)使用LI-6800型便攜式光合儀測(cè)定葉片氣體交換參數(shù)(LI-COR,美國(guó)),包括凈光合速率(Pn)、氣孔導(dǎo)度(GS)、蒸騰速率(Tr)和胞間CO2濃度(Ci)。測(cè)定時(shí)在晴天選取各處理樹(shù)冠中上部生長(zhǎng)一致且成熟的葉片測(cè)定,5次重復(fù)。氣體交換測(cè)定包括日變化和年變化測(cè)定,日變化測(cè)定于果實(shí)成熟期8月20日的9:30-19:30進(jìn)行,每隔2h測(cè)定1次;年變化測(cè)定于5月盛花后開(kāi)始,每次測(cè)定于上午9:00-12:00進(jìn)行,每30d測(cè)定1次,同時(shí)測(cè)定并記錄光照、溫度等氣候因子。

        1.2.3葉片葉綠素含量測(cè)定 于盛花后120 d用SPAD-502葉綠素計(jì)(Konica Minolta,日本)測(cè)定葉片葉綠素含量,每處理取冠層上部(距地面>2 m)、中部(距地面≥1 m且<2 m)和下部(距地面<1 m)部各20枚葉片進(jìn)行葉綠素含量測(cè)定,之后取平均值。

        1.2.4果徑動(dòng)態(tài)測(cè)定 于坐果15 d后,對(duì)每處理隨機(jī)標(biāo)記10個(gè)果實(shí),每隔15 d用游標(biāo)卡尺測(cè)量果實(shí)縱橫徑,共測(cè)定8次,取平均值。

        1.2.5果實(shí)產(chǎn)量及經(jīng)濟(jì)效益核算 果實(shí)成熟后,采收各處理所有果實(shí),統(tǒng)計(jì)各株果實(shí)數(shù)量并使用電子天平測(cè)定單株產(chǎn)量,進(jìn)一步測(cè)定所有果實(shí)橫徑并分級(jí)。實(shí)地調(diào)研試驗(yàn)產(chǎn)區(qū)蘋(píng)果收購(gòu)價(jià)格,并結(jié)合單株產(chǎn)量、株行距估算每公頃產(chǎn)量及經(jīng)濟(jì)效益。

        1.2.6果實(shí)品質(zhì)測(cè)定 每處理隨機(jī)選取100個(gè)無(wú)病蟲(chóng)害的果實(shí),使用GY-4型果實(shí)硬度計(jì)測(cè)定果實(shí)硬度;使用PAL-1型數(shù)顯糖度計(jì)(Atago,日本)測(cè)定果實(shí)可溶性固形物含量;使用CR-410果實(shí)色差計(jì)(Konica Minolta,日本)測(cè)定果實(shí)色差;使用游標(biāo)卡尺測(cè)量果實(shí)縱橫徑。參考薛曉敏等的方法計(jì)算果實(shí)著色指數(shù)和光潔度指數(shù)。

        1.2.7數(shù)據(jù)處理與分析 采用Microsoft Excel 2010和SPSS軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析,采用Origin 2018軟件進(jìn)行圖表繪制。

        2結(jié)果與分析

        2.1負(fù)載量對(duì)樹(shù)體生長(zhǎng)動(dòng)態(tài)的影響

        由圖1-A~B可知,盛花后40 d內(nèi),不同負(fù)載量蘋(píng)果樹(shù)體主干和主枝橫截面積增長(zhǎng)緩慢且差異不顯著,隨時(shí)間推移,處理間差異增大。盛花后120 d時(shí),T1主干和主枝橫截面積增長(zhǎng)量顯著大于其他處理,T2和T3主干橫截面積增加量顯著大于T4和T5,T2主枝橫截面積增長(zhǎng)量顯著大于T3、T4和T5,且T3、T4和T5處理間無(wú)明顯差異。對(duì)于冠幅增長(zhǎng)量(圖1-C),各處理盛花后冠幅快速增加,在盛花40 d后,低負(fù)載的T1和T2處理一直保持高速增長(zhǎng),而T3、T4和T5則緩慢增長(zhǎng),至盛花后120 d時(shí)冠幅增加量隨負(fù)載量的增加而降低,且處理間差異顯著。由上可知,樹(shù)體營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)受負(fù)載量的調(diào)控,低負(fù)載樹(shù)體生長(zhǎng)旺盛,高負(fù)載量樹(shù)體生長(zhǎng)緩慢。

        由圖2-A和圖2-D可知,盛花后各負(fù)載量長(zhǎng)枝梢長(zhǎng)度和基徑生長(zhǎng)迅速;盛花60 d后,除Tl保持高速增長(zhǎng)外,其他處理生長(zhǎng)緩慢;隨時(shí)間推移,處理間差異增大,至盛花后120 d時(shí),T1枝梢長(zhǎng)和基徑顯著大于其他處理,T2和T3枝梢長(zhǎng)顯著大于T4和T5處理,而T2枝梢基徑顯著大于T3、T4和T5處理。不同負(fù)載量中枝梢長(zhǎng)(圖2-B)和基徑(圖2-E)在盛花后45 d內(nèi)保持高速增長(zhǎng),之后生長(zhǎng)停滯或緩慢;盛花后120 d時(shí),T1和T5枝梢長(zhǎng)顯著大于其他處理,且二者間差異顯著;T1和T2枝梢基徑顯著大于其他處理,且T2枝梢基徑顯著大于T1。各負(fù)載量短枝梢長(zhǎng)(圖2-C)和基徑(圖2-F)盛花后30 d內(nèi)生長(zhǎng)迅速,在30 d后生長(zhǎng)緩慢;盛花后120 d時(shí),T3、T4和T5枝梢長(zhǎng)顯著大于T1和T2,而各處理枝梢基徑無(wú)顯著差異。綜上,除長(zhǎng)枝梢在極低負(fù)載水平(T1)下枝梢長(zhǎng)和基徑生長(zhǎng)不受抑制外,其他各類(lèi)枝梢經(jīng)快速生長(zhǎng)后停止生長(zhǎng),且負(fù)載量未影響各類(lèi)枝梢的停長(zhǎng)時(shí)間。長(zhǎng)、中和短枝梢的長(zhǎng)和基徑停長(zhǎng)時(shí)間分別為盛花后約60、45和30d。

        2.2負(fù)載量對(duì)樹(shù)體枝類(lèi)組成及葉面積指數(shù)的影響

        由表1可知,皇家嘎拉/M9-T337各類(lèi)枝梢數(shù)量和比例及總枝量在不同處理間差異顯著,負(fù)載量的降低可顯著增加中、長(zhǎng)枝梢數(shù)量和比例,減少短枝數(shù)量和比例,并導(dǎo)致總枝梢數(shù)和葉面積指數(shù)的下降。長(zhǎng)枝梢數(shù)量范圍為1.21×105~1.88×105條·hm-2,以Tl最大,T4最??;中枝數(shù)量范圍為2.11×105~4.00×105條·hm-2,以T2最大,T5最小;短枝和總枝梢數(shù)量范圍分別為9.72×105~14.69×105條·hm-2和15.04×105~18.45×105條·hm-2,均以T5最大,T1最小。各負(fù)載量處理間葉面積指數(shù)差異顯著,大小順序?yàn)門(mén)2>T3>T1>T4>T5。

        2.3負(fù)載量對(duì)葉片光合特性的影響

        負(fù)載量對(duì)皇家嘎拉/M9-T337葉綠素含量的影響取決于葉片空間位置(圖3)。T4處理冠層上部葉片葉綠素含量顯著低于其他處理;冠層中部各處理間葉片葉綠素含量相似;T1和T5處理冠層下部葉片葉綠素含量顯著低于T2、T3和T4,且T2、T3和T4間差異不顯著。

        圖4為不同負(fù)載量處理下蘋(píng)果葉片氣體交換年變化曲線??傮w上各處理除Ci值于盛花后60 d下降外,其他葉片氣體交換參數(shù)盛花后數(shù)值不斷增加,至盛花后90d達(dá)到最大值,到果實(shí)采收時(shí)較盛花后90d數(shù)值下降。負(fù)載量的增加會(huì)顯著增加葉片光合能力(圖4-A~B),盛花后90和120 d時(shí),高負(fù)載處理T3、T4和T5葉片的Pn和Gs顯著大于其他處理,其中T3的Pn值最大,但T3的Gs值顯著低于T4和T5。

        盛花后90 d前,高負(fù)載處理T3、T4和T5的Ci值顯著小于T1和T2(圖4-C)。各處理Tr值(圖4-D)在花后30d時(shí)無(wú)顯著差異。盛花后60~90 d時(shí),T1、T4和T5的Tr標(biāo)題7-8合刊值顯著大于T2和T3,且T2和T3的Tr直周年保持在較低水平。

        2.4負(fù)載量對(duì)果實(shí)發(fā)育和品質(zhì)的影響

        由表2可知,果實(shí)品質(zhì)受負(fù)載量的顯著影響。隨著負(fù)載量的增大,果實(shí)單果質(zhì)量、著色指數(shù)和可溶性固形物含量不斷下降。負(fù)載量對(duì)果實(shí)光潔指數(shù)無(wú)顯著影響。負(fù)載量增加會(huì)使果實(shí)硬度降低,但當(dāng)負(fù)載量達(dá)到T4處理水平后,果實(shí)硬度會(huì)隨著負(fù)載量的增加而增加。對(duì)于果實(shí)著色,L值越大,果面越亮,越有光澤;a值越大,果面越紅;b值越大,果面黃色越深,底色越好。負(fù)載量處于低水平時(shí)(如T1),果面雖紅,但光澤度和亮度顯著低于其他處理;當(dāng)負(fù)載量處于高水平時(shí)(如T5),果面光澤度和亮度雖高于其他處理,但果面紅色卻顯著降低??梢?jiàn),當(dāng)負(fù)載處于中等水平時(shí)(T3),果面著色各個(gè)指標(biāo)較為均衡。

        圖7為負(fù)載量對(duì)皇家嘎拉/M9-T337果實(shí)橫徑和單果質(zhì)量頻率分布的影響。負(fù)載量增加會(huì)使果個(gè)和單果質(zhì)量降低,其中果實(shí)橫徑大于70 mm以T1(100%)占比最大,其他處理果實(shí)橫徑大于70 mm占比由大到小順序?yàn)門(mén)2(78%)、T3 (70%)、T4(21%)和T5 (14%)。同果實(shí)橫徑分布相似,單果質(zhì)量大于150g以T1(100%)占比最大,隨后依次為T(mén)2(75%)、T3 (67%)、T4(10%)和T5(9%)。

        由于試驗(yàn)初期將T1設(shè)置為0負(fù)載量,因此T1只測(cè)定了盛花后15d和120d的果實(shí)縱橫徑。由圖8可知,在盛花后45d內(nèi),各負(fù)載量果實(shí)縱橫徑生長(zhǎng)迅速;盛花后45~75 d時(shí),各負(fù)載量生長(zhǎng)速度減緩;在75~90 d時(shí),由于進(jìn)入果實(shí)膨大期,果實(shí)生長(zhǎng)加快,橫徑生長(zhǎng)加速;盛花后120 d時(shí),果實(shí)縱橫徑以T1最大并顯著大于其他處理,其次為T(mén)2和T3,最后為T(mén)4和T5。

        2.5負(fù)載量對(duì)經(jīng)濟(jì)效益的影響

        由圖9可知,單株果實(shí)個(gè)數(shù)、單株產(chǎn)量和公頃產(chǎn)量隨著負(fù)載量的增加而增加,其中以T5最大,分別為199.4個(gè)·株-1、22.07 kg·株-1和61.79 t·hm-2;T1最小,對(duì)應(yīng)值分別為5.8個(gè)·株-1,1.22 kg-1

        3.41 t·hm-2。結(jié)合表3可知,負(fù)載量增加雖然會(huì)使產(chǎn)量同步增加,但果實(shí)收益并未同步增加,果實(shí)收益以T3負(fù)載水平最佳(20.19萬(wàn)元·hm-2)。

        3討論

        維持合理的負(fù)載量、保持適當(dāng)?shù)墓趯咏Y(jié)構(gòu)是果樹(shù)穩(wěn)產(chǎn)、高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)的基礎(chǔ),也有利于保證果樹(shù)營(yíng)養(yǎng)和生殖生長(zhǎng)的均衡發(fā)展。李宏建等發(fā)現(xiàn),樹(shù)高、新梢長(zhǎng)和冠幅等樹(shù)體參數(shù)的變化規(guī)律與負(fù)載量的大小有直接關(guān)系。本研究結(jié)果表明,主干和主枝橫截面積增長(zhǎng)量以及冠幅增長(zhǎng)量均隨負(fù)載量的升高而下降;說(shuō)明負(fù)載量降低,可顯著促進(jìn)樹(shù)體營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)。此外,主干、主枝和冠幅的初始生長(zhǎng)時(shí)間不同,冠幅從盛花后便開(kāi)始生長(zhǎng),而主干和主枝從盛花后40 d才開(kāi)始生長(zhǎng)。這主要是由于冠幅的增加主要依賴于新梢的增長(zhǎng)。同時(shí),在發(fā)育前期,樹(shù)體生長(zhǎng)以貯存營(yíng)養(yǎng)為主,供應(yīng)新梢,但隨著新梢及葉片的成熟,冠層光合總量不斷增加,除可滿足新梢和果實(shí)生長(zhǎng)外,部分營(yíng)養(yǎng)用于主干和主枝等其他器官的生長(zhǎng)。

        負(fù)載量對(duì)樹(shù)體冠層發(fā)育和枝類(lèi)組成有顯著影響,降低負(fù)載量會(huì)導(dǎo)致長(zhǎng)枝數(shù)量下降,中、短枝數(shù)量增加。本研究結(jié)果亦表明,長(zhǎng)、中枝梢數(shù)量和比例會(huì)因負(fù)載量的降低而顯著升高,短枝梢數(shù)量和比例及總枝梢數(shù)量則隨負(fù)載量降低而顯著下降。中、短枝作為蘋(píng)果花芽的主要來(lái)源,其比例的升高有利于蘋(píng)果連續(xù)結(jié)果能力的提升,而一定的枝條量也是保證樹(shù)體連年穩(wěn)產(chǎn)豐產(chǎn)的關(guān)鍵因素。梁海忠等的研究表明高紡錘形矮砧蘋(píng)果樹(shù)合理枝量為12×105條hm-2。李宏建等的研究表明,7年生麗嘎拉蘋(píng)果樹(shù)適宜枝條量為15.02×105條.hm-2。此外,長(zhǎng)枝比例保持在10%、短枝數(shù)量保持在70%上下有利于維持矮化樹(shù)勢(shì)和產(chǎn)量。本研究表明,中負(fù)載量(T3)的長(zhǎng)枝(10.68%)、中枝(17.40%)、短枝(71.91%)占比及總枝梢量(16.25×105條·hm-2)更能表現(xiàn)出優(yōu)良的枝條比例和樹(shù)體結(jié)構(gòu),并確保穩(wěn)產(chǎn)豐產(chǎn)。

        筆者通過(guò)對(duì)不同負(fù)載量各類(lèi)枝梢生長(zhǎng)動(dòng)態(tài)的測(cè)定發(fā)現(xiàn),除極低負(fù)載條件下長(zhǎng)枝梢外,同一類(lèi)型枝梢停止時(shí)間基本一致且不受負(fù)載量的影響,且各類(lèi)枝梢停長(zhǎng)時(shí)間與前人報(bào)道一致。造成這一現(xiàn)象的原因可能是不同類(lèi)型枝梢對(duì)積溫的需求不同,長(zhǎng)枝梢需求積溫最大,中枝梢次之,短枝梢最少。除極低負(fù)載條件下長(zhǎng)梢外,其他負(fù)載條件下各類(lèi)枝梢的停長(zhǎng)時(shí)間主要還是受積溫的調(diào)控,負(fù)載量對(duì)枝梢停長(zhǎng)時(shí)間無(wú)影響。而極低負(fù)載條件下長(zhǎng)枝梢持續(xù)生長(zhǎng),可能由于此種條件下雖然庫(kù)限制解除,碳供應(yīng)極為充分,但枝梢長(zhǎng)度的增加限制了碳的外運(yùn),主要用于自身形態(tài)建成,此種條件下溫度對(duì)生長(zhǎng)的調(diào)控作用消失,具體的調(diào)控機(jī)制還需深入研究。

        植物的光合能力是植物進(jìn)行新陳代謝的基礎(chǔ),也是影響果實(shí)產(chǎn)量及品質(zhì)的重要條件。適量的負(fù)載可提高樹(shù)體葉片的光合能力。冉辛拓等認(rèn)為負(fù)載量和葉片光合速率呈極顯著正相關(guān)。郭繼英等通過(guò)對(duì)巨峰葡萄的結(jié)果枝與營(yíng)養(yǎng)枝研究發(fā)現(xiàn),葉片同化物向果實(shí)的轉(zhuǎn)移能力提升可促進(jìn)葉片光合能力提升。筆者在本研究中發(fā)現(xiàn),在盛花后90 d(果實(shí)膨大期)和120 d(果實(shí)成熟期)時(shí)中負(fù)載量?jī)艄夂纤俾首畲?,而高?fù)載量次之,說(shuō)明負(fù)載量的增加可有效提高植物的光合能力,但當(dāng)負(fù)載量過(guò)大時(shí),反而會(huì)抑制其光合能力的升高,矮化中間砧蘋(píng)果亦出現(xiàn)相似現(xiàn)象。這可能是由于在果實(shí)膨大期和成熟期時(shí)地上和地下部會(huì)產(chǎn)生激烈的營(yíng)養(yǎng)競(jìng)爭(zhēng),光合同化物運(yùn)往果實(shí),根系無(wú)法獲得足夠養(yǎng)分而產(chǎn)生“饑餓”,抑制礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)和水分的吸收,從而影響地上部葉片的營(yíng)養(yǎng)水平,最終造成葉片光合能力的下降。不同時(shí)期負(fù)載量對(duì)光合能力的影響并不一致,樹(shù)體生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中結(jié)構(gòu)及營(yíng)養(yǎng)狀況的改變也會(huì)影響不同負(fù)載量葉片光合能力的強(qiáng)弱。如本研究發(fā)現(xiàn)在果實(shí)成熟期時(shí)除極低負(fù)載量(T1)外,其他各負(fù)載量Pn均低于果實(shí)膨大期,其原因可能是果實(shí)成熟后,樹(shù)體供應(yīng)給果實(shí)的光合產(chǎn)物減少,使得葉片中的光合同化產(chǎn)物大量累積,從而產(chǎn)生“光合作用的末端產(chǎn)物抑制”效應(yīng)而降低了葉片的光合能力。因此,適宜的負(fù)載量可最大程度地提高葉片的光合能力及水分利用率以維持果實(shí)負(fù)載,保證果實(shí)產(chǎn)量和質(zhì)量的平衡。

        日光合變化曲線有單峰型、雙峰型、平坦型和不規(guī)則型等多種類(lèi)型田。本試驗(yàn)表明,南疆地區(qū)負(fù)載量差異會(huì)導(dǎo)致皇家嘎拉日光合Pn出現(xiàn)“單峰”和“雙峰”2種曲線,這種現(xiàn)象可能由于強(qiáng)光和高溫導(dǎo)致高負(fù)載量葉片光合系統(tǒng)損傷,使Rubisco等相關(guān)酶的活性降低,從而造成葉肉細(xì)胞的光合能力持續(xù)性的下降。筆者發(fā)現(xiàn)光合日變化伴隨明顯的“光合午休”現(xiàn)象,根據(jù)本試驗(yàn)“光合午休”時(shí)氣體交換參數(shù)趨勢(shì)可知,Pn降低,Gs下降,G上升;說(shuō)明產(chǎn)生“光合午休”現(xiàn)象可能是中午光合輻射強(qiáng),溫度高,葉片蒸騰失水率高,進(jìn)而導(dǎo)致葉溫升高,氣孔閉合。

        果實(shí)品質(zhì)是決定果樹(shù)生產(chǎn)水平和經(jīng)濟(jì)效益的重要指標(biāo)。同已報(bào)道結(jié)果一致,負(fù)載量越高,果實(shí)品質(zhì)越差,單果質(zhì)量、果實(shí)硬度越小,小果及殘次果的比例越大。筆者進(jìn)一步對(duì)果實(shí)縱、橫徑的周年動(dòng)態(tài)變化研究后發(fā)現(xiàn),果實(shí)動(dòng)態(tài)生長(zhǎng)曲線形狀不受負(fù)載量的影響,且花后30 d內(nèi)各處理動(dòng)態(tài)曲線幾乎相同,而30 d后各處理間增長(zhǎng)幅度受負(fù)載量影響較大,并導(dǎo)致最終果個(gè)大小的差異。這說(shuō)明負(fù)載量對(duì)果實(shí)細(xì)胞分裂和細(xì)胞增大階段的影響可能不同,需要進(jìn)一步進(jìn)行解剖學(xué)觀察。目前,缺少負(fù)載量對(duì)果實(shí)大小分布及經(jīng)濟(jì)效益的比較分析。本文通過(guò)結(jié)合產(chǎn)量、果實(shí)大小分布及果實(shí)收購(gòu)價(jià)格估算出當(dāng)年經(jīng)濟(jì)效益,結(jié)果表明,高負(fù)載量并不具有最佳收益,而中等負(fù)載量具有最佳收益(20.19萬(wàn)元·hm-2)。對(duì)于蘋(píng)果需要套袋的栽植區(qū)域,高負(fù)載量會(huì)進(jìn)一步增加專(zhuān)用袋購(gòu)買(mǎi)及套袋和摘袋的人工費(fèi)用,降低收益。此外,高負(fù)載量雖然產(chǎn)生較為理想的收益,但會(huì)降低果實(shí)品質(zhì),影響樹(shù)體的營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)并削弱樹(shù)勢(shì)。低負(fù)載量雖能有效節(jié)省勞動(dòng)力和資金的投入,但又會(huì)嚴(yán)重影響果園經(jīng)濟(jì)效益,而中等負(fù)載量果形端正,色澤艷麗,往往容易受到消費(fèi)者的喜愛(ài),并且可明顯提高果園產(chǎn)量和收益。

        4結(jié)論

        綜合不同負(fù)載量對(duì)蘋(píng)果樹(shù)體生長(zhǎng)、光合、果實(shí)發(fā)育與品質(zhì)形成的動(dòng)態(tài)生長(zhǎng)影響,除負(fù)載0.2個(gè)·cm-2時(shí)長(zhǎng)枝梢生長(zhǎng)季內(nèi)不停長(zhǎng)外,負(fù)載量對(duì)同類(lèi)枝梢長(zhǎng)度及粗度的停長(zhǎng)時(shí)間無(wú)顯著影響。同時(shí),年光合和日光合變化特征均受負(fù)載量調(diào)控的影響,負(fù)載量增加可顯著提高葉片光合能力。南疆地區(qū)每平方厘米主干橫截面積留果量4.4個(gè)左右有利于提高葉片光合能力及優(yōu)良樹(shù)體結(jié)構(gòu)和枝類(lèi)比例的形成,并有利于提升果實(shí)品質(zhì)和收益。

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