張 婷，宋慶科，趙 林，李剛波，樊繼德

(江蘇徐淮地區(qū)徐州農(nóng)業(yè)科學研究所，江蘇 徐州 221121)

良好適宜的樹形是生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)果實，降低勞動強度，增加收益的重要條件之一，它可以改善樹冠內(nèi)的通風透光，促進CO2交換，從而加強光合作用，提高果實的產(chǎn)量和品質(zhì)[1-3]。我國梨樹栽培經(jīng)歷了自然圓頭形、疏散分層形、多主枝開心形、高位開心形、紡錘形、Y形、細長紡錘形、棚架形等。其中Y形樹體具有結構簡單、操作方便、修剪量輕、整形容易、高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)等優(yōu)點，最近幾年應用比較廣泛[4]，但由于管理粗放、生產(chǎn)收入減少及氣候變化等原因，產(chǎn)生了多種優(yōu)質(zhì)豐產(chǎn)的栽培措施，其中避雨設施栽培和棚架栽培在最近幾年內(nèi)有所應用，主要集中于栽培技術[5-6]、病蟲害[7]、果實品質(zhì)[8-9]等方面的研究，但對栽培模式下的光能利用率的變化鮮有研究報道，并且蘇翠1號是近幾年育成的早熟砂梨新品種[10]，關于它的研究較少。因此，本試驗通過研究蘇翠1號在不同栽培模式下的光能利用率及果實品質(zhì)，旨在提高和延長蘇翠1號梨在不同栽培模式下的有效光合作用期，為改善其栽培措施、科學管理、提高產(chǎn)量和品質(zhì)提供理論據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

本試驗于2018年初在徐州現(xiàn)代示范基地果園進行。試驗園土壤為黏壤土，品種為早熟的蘇翠1號，定植于2012年末，樹形為雙枝Y形結構，株行距為3 m×5 m，栽培模式有棚架栽培、避雨栽培及露地栽培，每種栽培模式選擇3棵樹，全園管理水平基本一致。

1.2 試驗方法與測定項目

相對光照強度測定：采用美國產(chǎn)LightScout照度計，測定樹冠不同層次、部位的光照強度。采用郭金麗等[11]的網(wǎng)格法，以中心領導干為“中”點立標桿，向東西南北方向距“中”點50、100 cm共立8個標桿，每個標桿以地面為基點，每50 cm做一標記為測光點。每株樹測光點32個。6月、8月選擇晴天，從上午7：00到下午17：00每2 h用LightScout數(shù)字式照度計測定各立方體中心位置的光照強度，每次測定時間為7：00、9：00、11：00、13：00、15：00、17：00，同時測定樹冠上無枝葉部分光照強度作為對照，比值為相對光照強度。

色素含量及葉面積的測定：于6月上旬，分別采內(nèi)膛和外圍的成熟、健康及無病害的葉片15片，利用95%的乙醇測定葉綠素含量，以及采用Image-Pro-Plus軟件測定葉長、葉寬、葉面積。

果實品質(zhì)的測定：在果實成熟期，在樹冠的內(nèi)膛和外圍分別采果15個，5個果實的平均值為1次重復，重復3次。單果重采用電子天平進行稱重；果實的縱橫徑利用游標卡尺進行測量；果實硬度采用GY-3型硬度計測定；可溶性固形物含量采用LB32T型手持折光儀測定；可溶性糖含量測用蒽酮法[12]測定。

數(shù)據(jù)采用WPS 2016和SPSS軟件進行繪圖、統(tǒng)計分析。

2 結果與分析

2.1 不同栽培模式下的樹冠結構特點

3種栽培模式下的蘇翠1號均為雙枝Y形結構，棚架模式下雙枝開張度、冠幅及主干粗度均高于其他2種栽培模式，而株高較低，所以它的果實集中分布區(qū)在1.5～2.0 m處，另外主枝和側枝粗度與其他模式相當；其他2種模式，露地栽培模式的株高和主干粗度要稍高于避雨栽培模式，而主枝和側枝粗度稍小于避雨模式(表1)。

表1 不同栽培模式下的樹冠結構特點

2.2 樹冠內(nèi)相對光照強度的分布

樹冠內(nèi)的光照分布狀況表明了樹冠對光能的截獲和利用，根據(jù)相關研究表明，葉幕光照曝光不足30%的面積無生產(chǎn)力[11]。表2結果顯示了蘇翠1號在棚架模式下一天中的光照強度相對比例。外圍<30%的無效光區(qū)所占的比例為23.44%，內(nèi)膛的占26.72%，由此可知，Y形在棚架模式下的垂直方向上樹形相對光照強度>30%的占73.28%以上；在30%～80%的相對光照區(qū)域，外圍和內(nèi)膛所占比例為34.02%，此區(qū)域相對光照強度最適宜生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)果品[13]，另外大于80%的區(qū)域占15.82%。

表2 不同相對光照在棚架下樹冠不同層次所占比例 %

蘇翠1號在露地模式下相對光照強度在不同冠層高度占樹冠總體積的比例見表3，外圍無效光區(qū)占樹冠體積的25.52%，內(nèi)膛的占30.99%，即外圍相對光照強度大于30%的占樹冠體積的74.48%，內(nèi)膛的占69.01%；在相對光照區(qū)域，外圍占16.62%，內(nèi)膛占13.54%；大于80%的相對光照區(qū)域外圍大于內(nèi)膛。

由表4可知，樹冠外圍，避雨栽培模式下<30%的相對光照強度占樹冠體積的27.34%，相對光照強度30%～80%的占17.97%，>80%的占4.69%；在內(nèi)膛方面，30%～80%的相對光照區(qū)域占10.68%，大于80%的占1.56%，而相對光照強度<30%的區(qū)域最高，占37.76%，所占比例大于1/3，這可能是在避雨設施下，光照已經(jīng)被設施棚膜折射了一部分，消耗一部分光照，所以在此栽培模式更應該調(diào)整內(nèi)部枝條的空間分布，減少樹體內(nèi)膛總枝量，提高透光率，增加果實品質(zhì)。

表3 不同相對光照在露地下樹冠不同層次所占比例 %

2.3 不同冠層的相對光照強度分布

以中午(11：00、13：00)的相對光照強度為例，垂直方向，不同栽培模式下相對光照分布有所差異，棚架模式下的外圍，高光區(qū)域均分布在1 m和2 m的部分，相對光照強度最高達到88.24%，1.5 m區(qū)域內(nèi)相對光照強度最低，由于此區(qū)域是主枝和側枝分布區(qū)，葉片較密，阻擋了一部分光照。露地模式和避雨模式外圍均處于高光區(qū)域(>50%)，分布比較均勻，避雨模式相對光照強度稍低于露地模式；在內(nèi)膛方面，露地栽培在樹冠0.5、1.0和2.0 m的相對光照強度均高于30%，只有冠層1.5 m處大部分處于無效光區(qū)(表5)。

表4 不同相對光照在避雨設施下樹冠不同層次所占比例 %

表5 冠層的相對光照分布 %

2.4 不同栽培模式下的相對光照強度日變化

由圖1、圖2可知，在樹冠外圍，3種栽培模式下的日變化呈規(guī)律性變化，先升后降，11：00時出現(xiàn)最大值。就不同模式下的最大值而言，棚架、露地、避雨模式分別為72.36%、68.24%、57.02%，避雨模式最低；在中午(11：00～13：00)，3種栽培模式的相對光照強度均達到60%以上，另外通過統(tǒng)計3種模式下的日平均值，露地模式的最高，棚架模式的其次，避雨模式的最低，其日均值分別為46.80%、43.35%、35.33%。在內(nèi)膛方面，3種栽培模式下相對光照強度隨著氣溫升高，相對光照強度逐漸增強，到中午11：00到達最高峰，下午隨著太陽的回落而逐漸降低，其中在棚架模式下蘇翠1號在11：00時達到最高，即為52.99%。另外，3種模式下內(nèi)膛的日平均值表現(xiàn)為棚架模式>露地模式>避雨模式。

圖1 不同栽培模式下外圍相對光照強度的日變化

2.5 不同栽培模式下蘇翠梨葉片不同部位葉綠素含量及葉面積的比較

由表6可知，露地模式下蘇翠1號外圍的葉綠素a含量顯著高于或高于其他模式，內(nèi)膛方面避雨模式下葉綠素a含量最低；在葉綠素b方面、葉綠素含量及類胡蘿卜素含量方面，各個栽培模式下無顯著差異?？傮w而言，外圍的色素含量大于內(nèi)膛，露地模式下蘇翠1號葉片葉綠素含量最高，其次是避雨模式，棚架模式最低。

圖2 不同栽培模式下內(nèi)膛相對光照強度的日變化

由表7可知，露地模式下的蘇翠1號葉面積、葉長和葉寬均高于棚架模式和避雨模式，其中內(nèi)膛的葉面積和葉長達到了極顯著水平，說明在露地模式下蘇翠1號的葉片較大，葉片間的間隙變小，是影響其透光率的重要原因之一；棚架模式和避雨模式未達到顯著水平，但內(nèi)膛范圍內(nèi)，棚架模式的稍大于避雨模式。

2.5 不同栽培模式對蘇翠梨果實品質(zhì)的影響

棚架模式下的Y形蘇翠1號外圍和內(nèi)膛的單果重和縱橫徑均高于其他模式，其中內(nèi)膛的單果重達到極顯著水平，單果重達到443.887 g，露地內(nèi)膛蘇翠1號的單果重與棚架模式下達到顯著水平，而與其他模式比較沒有顯著水平；硬度方面，露地內(nèi)膛的果實硬度偏低一些；可溶性固形物方面，棚架模式下的蘇翠1號果實高于其他模式，其中棚架內(nèi)膛和避雨內(nèi)膛達到了顯著水平；3種栽培模式在可溶性糖含量方面無顯著差異，冠層外圍和內(nèi)膛的可溶性糖含量表現(xiàn)為棚架模式>露地模式>避雨模式(表8)。

表6 不同栽培模式下蘇翠梨葉片葉綠素含量的比較 mg/g

注：大、小寫字母分別表示在0.01、0.05水平上的差異顯著性，字母相同則差異不顯著，不同則顯著。下同。

表7 不同栽培模式對蘇翠梨葉片結構的影響

表8 不同栽培模式對蘇翠梨果實品質(zhì)的影響

3 討論與結論

本研究結果表明蘇翠1號在不同栽培模式下外圍結構中相對光照強度>60%的排列順序為棚架模式>露地模式>避雨模式，其中棚架模式占18.75%，避雨栽培模式下為8.86%，3種模式相對光照<30%相差不大，棚架模式為23.44%、露地模式為25.52%、避雨模式為27.34%，由此可知棚架模式下的Y形蘇翠梨外圍受光面積廣，光合速率高，由此果實在單果重、縱橫徑、可溶性固形物和可溶性糖方面結果表現(xiàn)一致，此結果與Palmer J W等人的研究結果一致[14-18]；在內(nèi)膛方面，在果實品質(zhì)方面各栽培模式已達到顯著水平，其中棚架模式顯著高于避雨模式，這是由于避雨栽培模式下相對光照強度大于60%所占的比例僅為5.99%，而棚架模式為11.48%，露地模式為13.54%，另外避雨模式在相對光照強度<30%所占的比例最大(37.76%)，而棚架模式最小，由此可知，蘇翠1號在棚架模式下最優(yōu)，這可能的原因是在棚架模式下枝條分布均勻，內(nèi)膛受光面積大，結果枝條粗壯，果實品質(zhì)優(yōu)，此結果與伍濤[19]研究結果一致；另外，雖然避雨模式下受光受到了限制，但是果實品質(zhì)與露地模式下差異不顯著，這可能的原因在于在避雨模式下有效光合時間增長，積累了更多的光合產(chǎn)物，另外，避雨栽培可避免在果實成熟期由于過多雨水的浸淋而導致果實含水量的增加，有助于糖分的積累，提高了果實可溶性固形物含量，從而填補了光照不足的缺陷[9]。