摘要為研究不同短截強度對冬棗新梢生長及產量的影響,以5年生冬棗為試材,休眠期對一年生二次枝進行不同程度的短截,觀察枝條的修剪反應,測定新梢生長情況、葉片結構特征、葉片葉綠素含量及光合參數。結果表明,隨短截程度的加重,冬棗一年生枝條萌芽率隨之降低,成枝力增加;新梢長度、粗度、節(jié)間數、節(jié)間長隨短截程度加強逐漸增加,生長勢隨之增強;重度修剪顯著提高了葉片的SPAD及棗吊長度;重、中度短截可以增加冬棗花序花朵數,并提高吊果比,但吊果比并不隨短截程度的加重而提高;不同短截程度處理,果實的單果重較長放對照顯著增加,短截1/3、頂芽短截產量顯著高于長放對照,各處理果實硬度差異不顯著;短截后葉片凈光合速率日變化均出現(xiàn)“雙峰”曲線;中度短截的凈光合速率、氣孔導度、胞間二氧化碳濃度、蒸騰速率等光合參數較長放對照增加,有效增加了樹體枝量,改善了光照條件,提高了葉片的光合能力。
關鍵詞修剪;冬棗;光合作用
中圖分類號S605+.1"文獻標識碼A"文章編號0517-6611(2025)01-0040-04
doi:10.3969/j.issn.0517-6611.2025.01.009
開放科學(資源服務)標識碼(OSID):
EffectofDifferentTruncationStrengthon""GrowthandYieldofWinterJujube
WUYu-rong,CUIYu-xue,ZHANGDong-hai"etal
(AgriculturalScienceResearchInstituteoftheThirdDivisionofXinjiangProductionandConstructionCorps,Tumushuke,Xinjiang843901)
AbstractInordertostudytheeffectsofdifferenttruncationintensitiesonnewshootgrowthandyieldofwinterjujube,thefive-yearoldwinterjujubewastakenasthetestmaterial,anddifferentdegreesofannualsecondarybranchesweretruncatedduringthedormantperiod.Thepruningresponseofbrancheswasobserved,andthegrowthofnewshoots,leafstructurecharacteristics,leafchlorophyllcontentandphotosyntheticparametersweredetermined.Theresultsshowedthatwiththeincreaseoftruncationdegree,thegerminationrateofone-yearshootsdecreased,andthebranchingpowerincreased.Shootlength,roughness,internodenumberandinternodelengthincreasedgraduallywiththeincreaseoftruncationdegree,andthegrowthpotentialincreased.HeavypruningsignificantlyincreasedtheSPADvalueofleavesandjujubelength.Heavyandmoderatetruncationcouldincreasethenumberofflowersintheinflorescenceandincreasethehangingfruitratio,butthehangingfruitratiodoesnotincreasewiththeincreaseoftruncationdegree.Withdifferenttruncationdegree,thefruitweightperfruitincreasedsignificantlycomparedwiththelong-cutcontrol,theyield"ofshort-cut1/3andshort-cuttopbudwassignificantlyhigherthanthatofthecontrol,andtherewasnosignificantdifferenceinfruithardnessamongtreatments.Thediurnalvariationofnetphotosyntheticrateoftruncatedleavesshoweda“doublepeak”curve.Thenetphotosyntheticrate,stomatalconductance,intercellularcarbondioxideconcentration,transpirationrateandotherphotosyntheticparametersofmoderatelyshortcutwereincreasedcomparedwiththoseoflongcutcontrol,whicheffectivelyincreasedtheamountoftreebranches,improvedthelightconditions,andimprovedthephotosyntheticcapacityofleaves.
KeywordsPruning;Winterjujube;Photosynthesis
基金項目天山英才項目“圖木舒克冬棗綠色高效生產關鍵技術研究與集成示范”;兵團英才青年項目;兵團青年科技創(chuàng)新人才計劃(2023CB007-04);第三師科技創(chuàng)新人才項目(KJ203CX03);第三師圖木舒克市人才項目(冬棗技術研發(fā)工作站)。
作者簡介吳玉蓉(1986—),女,四川綿陽人,農藝師,碩士,從事果樹生理栽培技術研究與示范推廣工作。
冬棗( Ziziphus jujuba "Mill.cv.Dongzao),原產河北黃驊,是目前栽培最廣泛、最受市場歡迎的晚熟鮮食棗品種,棗果含有豐富的黃酮類、多糖、多酚等營養(yǎng)成分,營養(yǎng)價值豐富,是滋補佳品及藥食同源果品[1-3]。冬棗樹具有喜光、發(fā)枝力強和頂端優(yōu)勢強等特點[4],光合作用對植物生長發(fā)育和果實品質形成有重要影響,不僅受環(huán)境條件、植株庫源關系影響,植物生長調節(jié)劑的使用也能影響植株光合作用[5-6]。對于落葉果樹而言,修剪可以分為生長季修剪和休眠期修剪,生長季修剪主要為塑造樹形奠定基礎,冬季修剪以調節(jié)樹勢、枝勢為主[7]。短截是冬季修剪的常用手段,能夠促進枝梢萌發(fā)及生長,并因短截程度不同影響效果也存在差異。輕剪可以促進幼樹擴大樹冠及開花結果[8],重剪促進樹體新梢生長抑制樹干及根系生長[9]。研究表明,櫻桃、蘋果、核桃等短截之后萌芽率降低[10],成枝力提高。一定程度的短截還能夠提高葉片凈光合速率、蒸騰速率、氣孔導度[11]。
短截能夠改變枝條中芽的激素平衡,促進剪口下部芽萌發(fā)形成新枝[12],能夠明顯增加新枝量。因此,果樹修剪中,常運用短截來培養(yǎng)骨干枝的延長枝,從而防止主干及側枝出現(xiàn)“光腿”現(xiàn)象,短截手法在樹形塑造、平衡樹勢等方面都具有重要作用。根據程度不同可以分為輕度短截、中度短截、重度短截3種。馬婧等[13]通過對梨棗6種不同樹形經過拉枝、摘心處理后,樹體大小、光層結構分布直接影響樹體葉面積指數、透光率和冠層截獲能力。近年來,果樹修剪的研究集中在不同修剪方式對樹形塑造、光合特性、冠層結構的影響,以及拉枝時間、角度對樹體光合冠層特征及產量、果實品質的影響[14];不同樹形如主干形、開心形、籬壁形等對新梢生長及光合作用的影響,不同短截強度對冬棗修剪反應及枝條生長、葉片光合作用、產量及果實品質的影響研究較少。如何掌握修剪的輕重,合理有效地指導生產修剪,需要進一步研究。筆者在現(xiàn)有研究基礎上,以5年生冬棗為試材,研究不同短截強度對新梢生長反應、葉片光合、產量和品質的影響,旨在為冬棗修剪提供理論依據。
1材料與方法
1.1試驗地概況
試驗于2021—2023年在新疆生產建設兵團第三師50團2連冬棗園內進行。試驗材料為2017年嫁接的冬棗,砧木為酸棗,株距1.2m行距4.5m,主干結果樹形。棗園土壤為砂壤土,土壤pH為7.96,常規(guī)水肥管理,土壤有機質含量6.88g/kg。
1.2試驗方法
設置長放為對照,不同程度短截分別為頂芽短截、1/3短截、2/3短截,共4個處理,每個處理選擇4個枝條,3次重復,單株隨機區(qū)組重復10次設計。選取生長正常、長勢一致的冬棗樹樣株10株,每株分別在樹冠外圍選擇相同方位、開張角度一致、生長長度50cm左右的2年生枝條12枝,于2月下旬進行冬季修剪時采取不同程度的短截處理,掛牌標記。4月中旬新梢萌發(fā)后新梢標記,5月下旬選擇新梢中部生長健康的葉片進行標記,果實成熟后每處理采樣30個,進行品質檢測。
1.3測定項目與方法
1.3.1修剪反應。
樹體萌芽后統(tǒng)計各處理的萌芽率;新梢停止生長后觀察記錄成枝力,測定新梢的長度、粗度、枝條節(jié)間數、節(jié)間長度。
1.3.2葉綠素含量及葉片形態(tài)指標。
7月25日對所標記的葉片測定長度、寬度、葉面積及SPAD等指標。
1.3.3光合參數。
7月26日11:00—13:00采用Li-6400型便攜式光合儀設置光強1000μmol/(m2·s),CO2濃度400umol/L條件下,測定標記葉片的凈光合速率(Pn)、氣孔導度(Gs)、蒸騰速率(E)、胞間CO2濃度(Ci)等光合參數。
1.3.4產量及果實性狀。
產量:果實成熟期對每個處理樣株進行株產測定,取其平均值,根據實際1hm2株數,測定1hm2產量。
果實性狀:果實成熟期選擇結果部位一致、無病蟲害的正常果實30個,測量單果重、果實縱徑、橫徑、硬度、可溶性固形物等指標,電子天平稱量單果質量,精確到0.01g;果實縱徑、橫徑用游標卡尺測量,縱徑/橫徑計算果形指數;單果選取3個面削皮,用果實硬度計GY-3測量果實硬度;可溶性固形物含量采用PAL-1糖度計測定。
1.4數據分析
所測指標數據取其平均值,采用SPSS20.0軟件進行處理。
2結果與分析
2.1不同短截強度對新生枝條生長的影響
由表1可知,不同處理對當年生枝條的萌芽率、成枝力的影響顯著。萌芽率長放最高為80.11%,短截2/3最低為51.61%,短截程度增加,萌芽率隨之降低。成枝力短截2/3最高為48.10%,長放對照最低,隨短截程度的加重,成枝力增加。不同短截程度對剪口下第一芽的當年生新梢的影響顯著。枝長、枝粗隨短截程度加強逐漸增加;短截2/3的枝長顯著高于長放對照,與短截1/3差異不顯著。長放對照的枝條長度最短為28.37cm,頂芽短截的枝粗最低為4.01cm。表明短截程度加重,增加了冬棗枝條生長勢,有利于營養(yǎng)生長。
2.2不同短截程度對葉片形態(tài)的影響
從表2可以看出,不同處理葉片長表現(xiàn)為長放對照gt;短截1/3gt;頂芽短截gt;短截2/3,長放對照、短截1/3差異不顯著,頂芽短截、短截2/3葉片長差異不顯著;葉片寬為短截1/3gt;頂芽短截gt;短截2/3gt;長放對照,短截1/3、頂芽短截差異不顯著,短截2/3、長放對照葉片寬差異不顯著;葉面積短截1/3最大達10.37cm頂芽短截葉面積最小為8.33cm2。短截2/3葉片SPAD最大為45.6長放對照葉片SPAD最小為42.90,短截1/3、頂芽短截葉片SPAD差異不顯著。
2.3不同短截程度對棗吊生長的影響
從表3可以看出,不同處理后,頂芽短截棗吊長度最長為28.92cm,短截1/3最短為27.03cm,各處理間差異不顯著;棗吊花序數為頂芽短截gt;短截2/3gt;長放對照gt;短截1/3;花序花朵數為短截2/3gt;短截1/3gt;頂芽短截gt;長放對照;吊果比為頂芽短截gt;短截2/3gt;短截1/3gt;長放對照,不同程度短截花序花朵數顯著高于長放對照,表明短截可以增加冬棗花序花朵數,并提高吊果比,但吊果比并不隨短截程度的加重而提高。
2.4不同短截程度對果實產量和品質的影響
從表4可以看出,不同短截程度處理,果實的單果重較長放對照顯著增加,短截1/3單果重最重為17.41g,其次為短截2/3單果重為15.71g,頂芽短截單果重為15.69g。產量短截2/3與長放對照差異不顯著,短截1/3、頂芽短截顯著高于長放對照,分別較對照產量增加28.62%、12.89%;短截1/3、頂芽短截果實縱徑差異不顯著,短截2/3果實縱徑最小為2.40cm,長放對照果實縱徑為2.77cm;短截2/3果實橫徑最大為2.97cm,與其他處理差異顯著,短截1/3、頂芽短截、長放對照果實橫徑差異不顯著;各處理果實硬度差異不顯著;短截1/3可溶性固形物含量最高達26.82%,顯著高于短截2/3、長放對照,與頂芽短截差異不顯著。
2.5不同短截程度對凈光合速率的影響
從10:00—20:00連續(xù)測定葉片凈光合速率,結果見圖1。從圖1可以看出,不同程度短截葉片凈光合速率均呈“雙峰”型日變化曲線,在13:00前各處理均達到全天凈光合速率的最高值,頂芽短截、長放對照12:00凈光合速率達到峰值,短截1/3、短截2/3在13:00凈光合速率達到峰值;17:00左右出現(xiàn)次峰值,短截1/3在18:00凈光合速率達到次峰值,短截2/3、頂芽短截、長放對照在17:00凈光合速率達到次峰值。
2.6不同短截程度對氣孔導度的影響
氣孔導度和胞間二氧化碳濃度是影響植物凈光合速率的重要因素,氣孔閉合在植物水分散失、二氧化碳氣體交換過程中有重要的調控作用[14]。由圖2可知,各處理的氣孔導度日變化曲線呈“雙峰”變化規(guī)律,與凈光合速率日變化曲線表現(xiàn)出相似的變化規(guī)律,且2次峰值出現(xiàn)時間基本一致,短截1/3、短截2/3、長放對照在12:00氣孔開放達到峰值,頂芽短截在13:00氣孔開放達到峰值,短截1/3、短截2/3、頂芽短截在17:00達到次峰值,長放對照18:00達到次峰值。
2.7不同短截程度對胞間二氧化碳濃度的影響
由圖3可知,不同處理的胞間二氧化碳濃度日變化呈先下降、后升高、再穩(wěn)定的趨勢,11:00—13:00出現(xiàn)大幅下降,降幅為短截1/3gt;長放對照gt;頂芽短截gt;2/3短截,短截1/3、頂芽短截、長放對照在13:00出現(xiàn)谷值,可能因為此時氣孔打開,光合作用增強,葉片需要消耗大量的二氧化碳;14:00—17:00各處理二氧化碳濃度趨于穩(wěn)定。
2.8不同短截程度對蒸騰速率的影響
蒸騰速率主要受光照、空氣相對濕度、溫度的影響[15]。由圖4可知,短截1/3、短截2/3、長放對照呈先升高后降低趨勢,12:00—20:00蒸騰速率日變化各處理變化趨勢表現(xiàn)一致;13:00左右各處理均出現(xiàn)峰值,17:00左右出現(xiàn)次峰值;18:00之后隨氣溫下降和光合有效輻射的下降蒸騰速率隨之回落。
3討論
萌芽率代表枝條上芽的萌發(fā)能力,對樹體枝量形成和結果早晚有影響。成枝力則是芽抽生長梢的能力,影響樹冠的形成[15]。該試驗結果表明,隨短截程度的加重,冬棗一年生枝條萌芽率降低,成枝力提高,這與蘋果、桃、核桃、板栗短截后,枝條萌芽率降低,成枝力提高[4,6,16-18]的研究結果一致。葉綠素是植物進行光合作用的重要物質,與葉片的凈光合速率密切相關,葉綠素含量反映了光合能力[19]。該試驗結果表明,短截處理葉綠素含量增加,其中短截2/3葉片葉綠素含量顯著高于長放對照,這與崔春梅等[5]研究結果相吻合,隨著短截程度的增加蘋果葉片葉綠素含量呈增加趨勢。
作物產量和品質與光合作用密切相關,修剪能夠調節(jié)樹冠內部光照分布,改善通風透光條件,從而增加樹體光合能力[20-21]。該試驗研究了短截強度對冬棗光合能力的影響,結果表明,短截能夠提高樹體光合能力,不同強度的處理對光合作用的影響效果不同,隨著短截程度的加重,樹體的光合能力呈增強趨勢。氣孔因素和非氣孔因素對光合作用具有重要的影響[22],該試驗中,隨著短截程度的加重,氣孔導度增高,胞間二氧化碳濃度并沒有隨氣孔導度的增高而增加,說明光合速率的增加并不是因為氣孔導度增加從而使外界環(huán)境進入葉片細胞的二氧化碳含量的增加而增加,可能與氣孔因素不相關,而與非氣孔因素相關。短截后葉片葉綠素含量增高,提高了葉片葉肉細胞本身的光合能力,從而有更多營養(yǎng)物質的積累,使新梢生長更快,節(jié)間更長枝粗更粗。
4結論
該試驗結果表明,隨著短截程度的加重,冬棗一年生枝條萌芽率降低、成枝力增強,枝條伸長生長加快,節(jié)間長拉長,葉片葉綠素含量增加,凈光合速率、蒸騰速率也明顯增加,可能是由于短截后新梢葉片葉肉細胞本身光合能力增強而導致樹體光合作用增強。在生產實踐中,應該根據樹體條件,對樹體進行整形修剪,調節(jié)樹勢。對于主干上部生長旺盛、下部生長勢較弱的樹體,修剪時對生長粗壯的側枝基部新生枝條進行疏除,并結合冬季修剪在枝條飽滿芽處1/3進行短截,促發(fā)新枝。對于下部生長強旺而上部生長勢較弱的樹體,冬剪時對主干長勢較弱枝條2/3處進行短截,誘發(fā)壯芽促發(fā)壯枝,增強樹體上部生長長勢。
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