陳汝，薛曉敏，王來平，翟浩，聶佩顯，王金政

（山東省果樹研究所，山東 泰安 271000）

目前山東省蘋果栽培面積30萬hm2以上，其中大部分果園是20世紀90年代種植的，且90%以上的果園采用喬砧密植栽培模式，現(xiàn)在這些果園已經(jīng)呈現(xiàn)極度郁閉狀態(tài)[1]，果園通風透光差、果實品質低、大小年結果嚴重、樹勢衰弱、生產(chǎn)管理困難等問題突出，嚴重制約了蘋果生產(chǎn)的優(yōu)質高效和可持續(xù)發(fā)展[2]。間伐是改造蘋果成齡密閉果園經(jīng)常采用的措施之一。合理間伐可以降低樹冠間的交接率，改善果園的群體結構和通風透光條件，增強樹勢和樹體的光合能力，提高單株產(chǎn)量和果實品質[3～7]。研究郁閉蘋果園不同降密方式對冠層微環(huán)境以及樹體生長和果實品質的影響，旨為成齡蘋果喬砧密閉園改造提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗在威海市文登區(qū)葛家鎮(zhèn)蘋果園進行。該果園呈郁閉狀態(tài)，面積12 hm2。蘋果主栽品種為10 a生的紅富士/海棠，授粉品種為嘎拉，樹形為小冠疏層形，株行距3 m×5 m。土壤為砂壤土，pH值6.5，有機質含量1.2%。

1.2 試驗方法

1.2.1 試驗設計 在郁閉蘋果園，隨機選擇樹勢和樹形基本一致的區(qū)域，采用隔行去行、隔株去株、隔行間株3種降密方式進行間伐處理，以不間伐處理作為CK（圖1）。

圖1 郁閉果園不同降密方式的示意圖Fig.1 Schematic diagram of different reduce density methods in closed orchard

1.2.2 測定項目與方法

1.2.2.1 果園群體結構、樹體枝量及枝類組成。采用隨機取樣法，每小區(qū)選擇5株，重復3次。用米尺測量干高、干周、冠幅，調(diào)查主枝數(shù)以及單株葉叢枝、短枝、中枝、長枝和發(fā)育枝的數(shù)量，計算枝類比、單株枝量、樹冠交接率和果園覆蓋率。

單株樹冠投影面積（m2）=πr2

式中，r為冠幅半徑。當單株樹冠投影面積＞單株占地面積〔（株距+行距）/4〕時，以單株占地面積計[8]。

果園覆蓋率=單株樹冠投影面積×栽植株數(shù)/植株總占地面積×100%

樹冠株間交接率=（冠幅-株距）/株距×100%

樹冠行間交接率=（冠幅-行距）/行距×100%

1.2.2.2 樹冠透光率。2018年9月底至10月初，選擇晴天的8：00～18：00，每隔2 h用方格布法[2]統(tǒng)計1次樹體的透光面積，即為樹冠內(nèi)透光率。每處理均測定5株長勢基本一致的樹體，重復3次。

1.2.2.3 冠層微氣候參數(shù)、葉片SPAD值以及光合速率。將樹冠水平方向分成內(nèi)膛（距樹干＜1.0 m）和外圍（距樹干＞1.5 m），樹冠垂直方向分成上層（距離地面3.0 m）、中層（距離地面2.0 m）和下層（距離地面1.0 m）。

采用隨機取樣法，每處理選擇5株長勢基本一致的樹體，重復3次，分別測定樹冠上、中、下層內(nèi)膛和外圍的光照強度以及溫度和濕度等參數(shù)。其中，光照強度采用光度計測定，溫度采用溫度計測定，濕度采用濕度計測定。

隨機選取樹冠上、中、下層內(nèi)膛和外圍的短枝或中枝上的成熟葉片，每處理選擇3株樹。用葉綠素儀-502（日本美能達公司）測定葉片SPAD值，每處理測定25片葉，重復3次。應用CIRA S-II型便攜式光合系統(tǒng)測定儀（英國PP-Systems公司）測定葉片凈光合速率，每處理測定5片葉，重復3次。

1.2.2.4 果實品質指標。果實成熟后，每處理隨機采收果實30個。用1/100電子天平稱量果實單果重；用數(shù)顯游標卡尺測量果實的縱徑和橫徑，計算果形指數(shù)（果實橫徑/果實縱徑）；用GY-1型果實硬度計測定果實去皮硬度；用數(shù)顯糖量計測定可溶性固形物含量；根據(jù)DB 37/T 056—1990[9]統(tǒng)計優(yōu)質果率；觀察果面著色面積及光潔程度，根據(jù)果面著色面積和光潔度分級標準（表1），統(tǒng)計各級果數(shù)，分別計算著色指數(shù)〔∑（各級果數(shù)×代表級值）/（總果數(shù)×最高級值）×100〕和光潔度指數(shù)〔∑（各級果數(shù)×代表級值）/（總果數(shù)×最高級值） ×100〕。

表1 紅富士蘋果果面著色和光潔度分級標準Table 1 Coloring and smoothness grading standards of Red Fuji apple

1.2.3 數(shù)據(jù)處理 利用Microsoft Excel 2010軟件對數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析。

2 結果與分析

2.1 不同降密方式對郁閉蘋果園群體結構參數(shù)、樹體枝量及枝類組成的影響

2.1.1 不同降密方式對郁閉蘋果園群體結構的影響 調(diào)查結果（表2）顯示，不同降密方式處理均可降低果園的覆蓋率，提高樹冠的透光率，其中，隔行去行處理對改善郁閉果園的群體結構效果最好，果園覆蓋率較CK降低50%以上，樹冠透光率較CK提高近1倍。

表2 不同降密方式對郁閉蘋果園群體結構的影響Table 2 Effects of different density reduction methods on the population structure of closed apple orchard

2.1.2 不同降密方式對樹體枝量及枝類組成的影響 調(diào)查結果（表3）顯示，隔行去行、隔株去株、隔行間株3種降密方式處理均可降低郁閉蘋果園的樹體枝量并優(yōu)化枝類組成，其中，單株枝量分別較CK降低了18.96%、12.41%和19.58%，短枝和葉叢枝占總枝量的比例分別較CK提高了17.13個百分點、14.27個百分點和7.37個百分點，長枝和發(fā)育枝占總枝量的比例較CK分別降低了24.47個百分點、18.04個百分點和10.79個百分點?？梢钥闯?，隔行去行降密方式對于降低郁閉蘋果園樹體枝量并優(yōu)化枝類組成效果最好。

表3 不同降密方式對郁閉蘋果園樹體枝量及枝類組成的影響Table 3 Effects of different density reduction methods on the branches amounts and branch composition of closed apple orchard

2.2 不同降密方式對郁閉蘋果園冠層微環(huán)境的影響

2.2.1 不同降密方式對冠層溫濕度的影響 調(diào)查結果（表4）顯示，隔行去行、隔株去株、隔行間株3種降密方式處理均對蘋果樹冠上、中、下層以及冠層內(nèi)、外的溫度和濕度產(chǎn)生影響。

樹冠內(nèi)、外溫度均表現(xiàn)為由上至下逐漸降低，各冠層溫度均表現(xiàn)為隔行去行處理＞隔株去株處理＞隔行間株處理＞CK，上下冠層溫差表現(xiàn)為隔行去行處理（0.7～1.6℃） ＜隔株去株處理 （1.7～2.3℃） ＜隔行間株處理 （2.1～2.9℃） ＜CK（2.4～3.3℃）。同一冠層內(nèi)，樹冠外圍的溫度高于內(nèi)膛，但變化幅度較小。

樹冠內(nèi)、外相對濕度的變化趨勢均與溫度的變化趨勢相反。樹冠內(nèi)、外各層的相對濕度均表現(xiàn)為隔行去行處理＜隔株去株處理＜隔行間株處理＜CK。相對濕度由樹冠上層至下層逐漸增大，上下層相對濕度差表現(xiàn)為隔行去行處理（1.8%～1.9%）＜隔株去株處理（2.3%～2.8%） ＜隔行間株處理 （2.7%～3.4%） ＜CK（3.7%～4.2%）。同一冠層內(nèi)，樹冠內(nèi)膛的相對濕度高于外圍，但變化幅度不大。

表4 不同降密方式對蘋果冠層溫度和相對濕度的影響Table 4 Effects of different density reduction methods on the temperature and relative humidity of canopy

2.2.2 不同降密方式對冠層相對光照強度的影響 調(diào)查結果（表5）顯示，隔行去行、隔株去株、隔行間株3種降密方式處理均對蘋果樹冠上、中、下層以及冠層內(nèi)、外的相對光照強度產(chǎn)生影響。

樹冠內(nèi)、外相對光照強度均表現(xiàn)為由上至下逐漸降低，各冠層的相對光照強度均表現(xiàn)為隔行去行處理＞隔株去株處理＞隔行間株處理＞CK，并且同一冠層的外圍相對光照強度高于內(nèi)膛。即：冠層上層外圍相對光照強度最高，冠層下層內(nèi)膛相對光照強度最低。

表5 不同降密方式對蘋果冠層相對光照強度的影響Table 5 Effects of different density reduction methods on the relative light intensity of canopy （%）

2.2.3 不同降密方式對冠層葉片SPAD值和光合速率的影響 調(diào)查結果（表6）顯示，隔行去行、隔株去株、隔行間株3種降密方式處理均對蘋果樹冠上、中、下層以及冠層內(nèi)、外的葉片SPAD值和光合速率產(chǎn)生影響。

樹冠內(nèi)、外葉片SPAD值和葉片光合速率均表現(xiàn)為隔行去行處理＞隔株去株處理＞隔行間株處理＞CK，說明降密能夠促進葉片生長發(fā)育，提高凈光合速率。冠層內(nèi)、外葉片SPAD值和葉片光合速率變化均表現(xiàn)為由上到下逐漸降低，同一冠層的葉片SPAD值和凈光合速率均表現(xiàn)為外圍＞內(nèi)膛。

表6 不同降密方式對冠層葉片SPAD值和光合速率的影響Table 6 Effects of different density reduction methods on leaves SPAD value and photosynthetic rate of canopy

2.3 不同降密方式對蘋果果實品質的影響

調(diào)查結果（表7）顯示，不同降密方式處理均可提高果實品質，其中，隔行去行處理的蘋果單果重（238.3 g）、著色指數(shù) （89.2）、光潔度指數(shù) （83.2）、可溶性固形物含量（15.1%）和優(yōu)質果率（82.4%）均高于其他降密處理，分別較CK提高了18.2%、11.4%、5.85%、26.9%和25.2%。

表7 不同降密方式對蘋果果實品質的影響Table 7 Effects of different density reduction methods on the fruit quality

3 結論與討論

合理的群體結構和枝干空間分布以及良好的光照環(huán)境等是實現(xiàn)果樹優(yōu)質豐產(chǎn)的關鍵[10～12]。密閉園改造后，果園覆蓋率和冠內(nèi)透光率都有所改善，為果樹優(yōu)質豐產(chǎn)奠定了基礎[2，13]。本研究中，隔行去行、隔株去株、隔行間株3種降密方式處理均可明顯降低果園覆蓋率，提高樹冠透光率，其中隔行去行處理對改善郁閉果園群體結構效果最好。間伐能有效降低果園的總枝量，是改善果園群體結構、解決果園密閉的有效途徑[14]。間伐處理后，果園通風透光狀況得到改善，果樹枝類組成得到優(yōu)化，新梢生長停止早，有利于花芽分化[15，16]。本研究結果表明，通過不同的降密方式均可明顯降低郁閉果園樹體枝量并優(yōu)化枝類組成，提高短枝和葉叢枝的比例，降低長枝和發(fā)育枝的比例。這與吳軍帥等[13]的研究結果相一致。

蘋果樹冠層溫度和濕度是影響果樹生長，決定果實品質和產(chǎn)量的直接因素[17]。本研究結果表明，不同降密方式處理對冠層內(nèi)溫度的影響表現(xiàn)為隔行去行＞隔株去株＞隔行間株＞CK，對冠層內(nèi)相對濕度的影響表現(xiàn)為隔行去行＜隔株去株＜隔行間株＜CK。冠層溫度從上層到下層逐漸降低，同一冠層條件下樹冠外圍的溫度高于內(nèi)膛溫度，樹冠相對濕度的變化趨勢與溫度的變化趨勢相反，這與前人研究結果[18，19]相一致。

樹冠內(nèi)光照分布狀況與樹冠形狀、枝葉數(shù)量、枝葉密度和不同枝類的空間分布有密切關系，并直接影響花芽形成、果實發(fā)育以及果實品質[12]。改善蘋果園樹冠光照分布狀況對于完善蘋果配套的豐產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)栽培管理技術，提高蘋果產(chǎn)量和品質具有指導意義[20]。本研究結果表明，不同降密方式處理對冠層內(nèi)相對光照強度的影響表現(xiàn)為隔行去行＞隔株去株＞隔行間株＞CK，并且相對光照強度分布均呈現(xiàn)出自上而下、由外到內(nèi)依次降低的規(guī)律。

葉片是果樹光合作用的重要部位，其生長發(fā)育狀況是評價果樹生長發(fā)育狀況的重要標志。葉片發(fā)育良好可以促進樹體生長健壯、代謝活動旺盛，是果樹高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)、優(yōu)質的基礎。對成齡密閉園進行間伐后，樹體的群體結構和冠層環(huán)境得到改善，可以促進葉片生長發(fā)育，提高葉片的光合能力[3]。本研究結果表明，不同降密方式處理均能有效改善樹體的通風透光條件，促進葉片生長發(fā)育，提高葉片的凈光合速率。冠層葉片SPAD值和光合速率均表現(xiàn)為上層＞中層＞下層，同一冠層葉片凈光合速率表現(xiàn)為樹冠外圍＞內(nèi)膛。不同降密方式處理的葉片SPAD值和光合速率均表現(xiàn)為隔行去行＞隔株去株＞隔行間株＞CK。

通過間伐措施對郁閉果園進行結構調(diào)整，能夠改善冠層的光照條件，顯著提高葉片光合能力，從而促進果實品質的提高[5，6]。密閉果園通過間伐直接改善群體結構，通過修剪疏除過密枝等優(yōu)化樹體結構，從而促進蘋果單果重、著色指數(shù)、光潔度指數(shù)、可溶性固形物含量等果實品質指標的提高[6，14]。本研究結果表明，隔行去行處理的蘋果園果實單果重、著色指數(shù)、光潔度指數(shù)、可溶性固形物含量以及優(yōu)質果率等均高于其他降密方式處理。

綜上分析可以看出，采用隔行去行降密方式，對于改善郁閉蘋果園的微環(huán)境，提高葉片光合效率和果品質量綜合效果最好。