矮化自根砧不同定植高度对苹果生长发育的影响

李天宇， 王磊彬， 施 洋， 陈兴望， 王三红， 渠慎春

(南京农业大学园艺学院，南京 210095)

通信作者：渠慎春，博士，教授，主要从事果树生物技术研究。E-mail：qscnj@njau.edu.cn。

苹果矮化集约栽培具有结果早、优质高效和便于机械化管理等优点，已成为当今世界苹果生产的主要栽培模式，也是我国苹果产业调整发展的方向[1]。矮化砧木主要有以下调控作用：一方面调控树体对矿质营养元素的吸收、运输和利用；另一方面调控树体地上部分的生长发育，促进营养生长向生殖生长转化[4]。

苗木栽植技术是果园建设的基本技术措施，是现代果园生产管理的重要举措[5]。根据笔者对江苏省丰县梁寨镇现代苹果示范园2014年新建66.7 hm2矮化自根砧苹果基地苗木栽植情况的调查，发现苗木定植后，砧木地上部分高度严重影响树体的生长发育、开花结果。为此，笔者依据砧木地面高度的不同，研究了其对树体生长发育、开花结果、叶面积指数的影响，同时研究砧木地面高度对富士苹果叶片矿质元素含量、果实品质以及叶片叶绿素含量等生理生化指标的差异，为今后矮化苹果自根砧建园提供技术依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验在江苏省丰县梁寨镇苹果示范园进行，试验园面积66.7 hm2，土壤属于沙壤土，属典型的半湿润季风气候，降雨量适中，气候温和，光照充足。地势平坦，供试苹果苗为M9T337矮化自根砧带分枝的大苗，2014年春季定植，主栽品种烟富10，授粉品种为红玛瑙海棠，定植株行距为4 m×2 m，定植时对定植高度没有统一要求，所以砧木地面高度不一致，采用高纺锤形栽培模式，2015年开始少量挂果。

1.2 试验方法

试验依据矮化砧木距地面高度，分以下5个组进行调查研究，即矮化砧木定植后地面高度0 cm以下为A组；矮化砧木定植后地面高度0 cm以上、小于4 cm为B组；高度 4 cm 以上、小于8 cm为C组；高度8 cm以上、小于12 cm为D组；高度12 cm以上为E组。在园区依据砧木距地面不同高度范围随机选取30株长势基本一致的树，进行调查，并做好标记。

干周：用皮尺测量嫁接口上10 cm处树干周长；株高：用皮尺测量树体主干顶端距地面高度；新梢生长量：用皮尺测量一年生新梢长度。

果实品质测定：待果实成熟后，每个处理选择具有代表性的植株5株，每株在果树距地面1.5 m高处由东南西北4个方位进行采果，每个方位随机采摘2个果子，采摘后迅速装箱

并运回实验室进行果实品质的测定。果形指数用游标卡尺测量出果实的纵径、横径，并计算出果形指数(果形指数=纵径/横径)；单果质量用电子天平称量；可溶性固形物用WYT手持糖度计测定；可溶性总糖用蒽酮法测定；硬度用CY-1型硬度计测量果实去皮硬度；可滴定酸采用标准NaOH溶液滴定法测定；果实维生素C含量用2，6-二氯酚靛酚法测定。

产量：采取测产的办法，从每个处理用于测定果实品质的果实中随机选取20个果实，计算平均单果质量，然后每处理从试验处理树中选择具有代表性的果树10株，计算出总果实个数和每株果树的平均果数，从而求其平均单株产量。根据果园的栽培密度(4 m×2 m)计算出单位面积栽培的植株数量，从而得出产量=单位面积植株数量×平均单株产量。

光合有效辐射和叶面积指数测定：在8月中旬用AccuPAR LP-80植物冠层分析仪于晴朗的白天进行测定，并测量出植株的光合有效辐射和叶面积指数。每个处理选择具有代表性的植株5株，测量时将光量子探头伸入树体冠层下部，分别在冠层下部的东南西北4个方位各测量1次，每隔 5 min 记录1次，重复3次。

叶片叶绿素含量，在同年7、8月份中旬用SPAD-502手持叶绿素仪测定，每个处理选择具有代表性的植株5株，每株树从树体中部选择东南西北4个方位各1根枝条，每根枝条随机测量8张完好无损的叶片，最后计算出每个处理叶片叶绿素含量的平均值。

叶片矿质元素的测定：于7、8月份的采集叶片。每个处理选择具有代表性的植株5株，每株果树从树体中部的东南西北4个方位进行采集，每个方位随机选择生长完好无病虫害的5张叶片带回实验室，烘干处理后放入粉碎机粉碎、混匀，进行叶片矿质元素测量。

2 结果与分析

2.1 砧木地面上不同高度对树体生长势的影响

从表1可以看出，不同砧木高度树体平均树高介于278～296 cm之间。树高的大小排列顺序为B组>A组>C组>D组>E组，总体趋势是地面上矮化自根砧长度越长，致矮效果越好，树体高度越低。但本试验中，B组处理的树体高度最高，为296 cm，可能与A组树体下部枝条较大，从而限制了中心干的生长发育有关，同时2组树体高度差别没有达到显著水平，但与其他3组差异达到显著水平。C组与D、E组相比，也同样达到显著水平，说明矮化自根砧地面高度会显著影响树体的生长高度。干周的大小排列顺序为A组>B组>C组>D组>E组，A组树体主干周长最大为13.43 cm，E组处理的主干周长最小，为11.35 cm，并且除D、E组外，其他各组别间干周差异都达到了显著水平。新梢生长量C组生长量最大，并与各组别之间有明显差异，D组次之，其他各组别之间没有明显差异。新梢长度是在新梢停止生长阶段进行测量的，该测量长度即为当年新梢生长的变化量。

表1 砧木地面不同高度对树体生长势的影响

注：同列数值后不同小写字母表示0.05水平上差异显著。下表同。

2.2 砧木地面不同高度对树体群体结构的影响

从表2可以看出，C组光合有效辐射上部和下部均最大。A组和C组的光合有效辐射比值均为0.24，高于其他组，随着砧木地面高度增加，光合有效辐射比值下降；叶面积指数A组

表2 砧木地面不同高度对树体群体结构的影响

2.3 砧木地面不同高度对叶片叶绿素含量的影响

从表3可以看出，7月份和8月份叶片叶绿素含量存在一定差异，8月份的叶片叶绿素含量均大于7月份的叶片叶绿素含量，说明生长季节8月份叶片叶绿素含量较7月份有所增加。但各组间大小顺序相同，均为A组

表3 砧木地面不同高度对叶片叶绿素含量的影响

2.4 砧木地面不同高度对果实品质和产量的影响

从表4可以看出，C组果实的平均单果质量最大，为 288.49 g，显著高于除E组以外的其他各组。B组处理的果实硬度最小，并有随着砧木高度增加果实硬度逐渐增大的趋势，E组处理果实硬度最大。果形指数方面5个处理组之间无显著性差异。可溶性固形物含量表现为先下降后上升，E组处理果实可溶性固形物的含量最高，达到 13.13%，A组处理果实可溶性固形物的含量最小，显著低于其他4个组。B组可溶性糖含量最高，达到8.16%，A组可溶性糖的含量最低，其他3个处理的可溶性糖含量无显著性差异；A组处理的维生素C含量最高，显著高于其他4个组；可滴定酸5个组之

表4 砧木地面不同高度对果实品质和产量的影响

间均无显著性差异。

不同砧木地面高度处理的产量有显著性差异，B、C、D组产量较高，分别为15 628.75、15 302.5、14 774.48 kg/hm2，而且3组之间没有明显差异，但显著高于其他组。E组产量最低，为14 007.6 kg/hm2。可能是由于砧木高度严重抑制了树体生长发育的原因。

2.5 砧木不同高度对富士苹果叶片矿质元素含量的影响

从表5可以看出，A组处理7、8月份叶片磷含量显著高于其他处理，分别达到1.68、1.69 mg/g。7月份B组处理的叶片磷含量最小，为1.43 mg/g，8月份E组处理的叶片磷含量最小，为1.30 mg/g，并且8月份的D、E组处理的叶片磷含量相对于7月份显著降低。B组7、8月份叶片氮含量最高，分别为23.36和23.8 mg/g，随着砧木距地面高度的增加，叶片含氮量随之降低，并且8月份的叶片氮含量高于7月份。A组7、8月份的叶片钾含量最高，分别为12.44、11.92 mg/g，8月份C、D、E组处理的钾含量相对于7月份显著降低。C组7、8月份的叶片锌含量均最高，分别为 74.54、79.43 mg/kg，并且8月份的含量相对于7月份增大。A组7月份的叶片铁、锰、钙、铜的含量最高，分别为388.63、115.62、22 718.87、28.43 mg/kg；8月份叶片铁含量最高的是E组，相对于7月份显著提高；叶片锰含量相对于7月份显著降低，叶片钙含量与7月份的相差不显著，但叶片铜含量除A组外，相对于7月份有显著提高。D组处理叶片镁含量最高，为 4 871.8 mg/kg，与E组处理没有显著差异，与其他组别之间有显著差异；叶片镁含量最高的是D组处理，并且8月份的含量相对于7月份有所提高。

表5 砧木地面不同高度对富士苹果叶片矿质元素含量的影响 mg/kg

3 结论与讨论

杜俊兰等研究表明，苹果矮化砧木地面高度过低，矮化作用不好，造成营养生长过旺；砧木露出地面的高度过高，果树的生长势下降，树体容易衰弱，经济效益下降[6]。因此选择合适的矮化砧木长度，不但可以促进树体健壮生长、丰产稳产，而且可以提高经济效益，达到苹果园生产效益的最大化，为产业发展提供技术支撑。沙广利等表明砧木埋入地下深度越大，树高越大干径越粗，而且干高与干径成正比，提高树干有利于加粗干径[7]。本试验结果表明，树体高度和干周随着砧木地面高度的增加而降低，说明地面上矮化砧木长度会明显影响树体生长量，促进树体矮化。从枝条生长量和树势来看，砧木地面上高度在4 cm以下，树势生长旺盛，树体高大不易管理。砧木地面高度12 cm以上，树体生长势比较弱，砧木地面高度在4～12 cm范围内，树体生长势比较中庸，枝条生长量适中，因此为保证适宜的树体生长势，砧木地面高度应选择在4～12 cm范围比较合适。

朱树华等研究表明，苹果随着树体的矮化，平均单果质量会增加[8]。任雪菲等调查表明，当矮化砧木超出地面一定范围后，极大地抑制树体生长，生长量急剧减少，造成果树提前衰老，果实品质下降，丰产性大大降低[9]。本研究结果与其基本一致，综合树势、产量和果实品质，当砧木距地面高度在4～12 cm范围利于树体结果。

果树冠层内辐射强度决定冠层内微气候环境、影响叶片光合作用，为果树生长发育和产量品质形成奠定基础[10]。本研究发现，冠层有效辐射从上部到下部逐渐降低；C组树体冠层上下部有效光合辐射达到最大值，光合有效辐射比值为 0.24，与其他处理差异显著；D、E组处理则随着砧木地面高度增加，树体上下部的光合有效辐射下降，光合有效辐射比值下降。魏钦平等研究表明，苹果不同树形内光照等环境因子的分布不同，决定不同树形果树生理生态状况和产量品质的差异[11]，本研究结果与之相近，C组光合有效辐射最大，果实品质也最佳。

叶面积指数既是一个重要的生物结构参数，也是树体光能吸收能力的一个重要的生物学指标[12]。本试验结果表明，叶面积指数各个处理之间存在显著差异，C组处理叶面积指数最大，5组之间叶面积指数呈现先增大后减小的趋势。D组处理叶片叶绿素含量最高，且与B、C组处理之间差异不显著。由此可见，当砧木离地高度4～8 cm时的最有利于叶片叶绿素积累，并且表现出良好的通风透光条件。

薛晓敏等研究表明，苹果叶片矿质营养含量受到砧木种类、品种类型、产量水平、土壤质地、施肥状况和栽培管理制度等众多因素的影响[13]。本试验结果表明，A组处理叶片磷、钾含量显著高于其他处理；随着砧木距地面高度增大，叶片中的氮含量呈现先上升后下降的趋势，B组处理最高。叶片中大量元素的含量在0～4 cm范围含量较大，可能是砧木大部分入土，根系生物量越大，根系吸收范围更广，更利于吸收水分养分。微量元素大部分在A组处理时含量达到最高，可能原因也是砧木大部分埋入地里，根系生长旺盛，有效吸收地下的肥料，从而导致叶片微量矿质元素含量较高。部分微量元素在其他处理含量达到最高值，可能原因一方面与根系对矿质元素的选择性吸收有关，另一方面与当地果园的施肥管理情况也有关系。

通过以上分析可知，砧木距地面高度过低，树体生长旺盛，果实品质下降，叶片叶绿素含量下降；砧木距地面高度过高，树体生长受到抑制，因此，果实品质受到影响，叶面积指数和光合有效辐射下降。砧木在离地高度4～12 cm时较为适宜，既能保证树体生长势，又能起到矮化的作用，并且叶片和果实营养分配均衡，果品产量和果实品质也较好。由此可见，砧木高度范围在4～12 cm时适合果树生长发育。

参考文献：

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[2]赵和平，李 烨. 苹果矮化栽培存在问题分析[J]. 落叶果树，2008，40(4)：33-35.

[3]王金政，薛晓敏，桂 林，等. 山东省矮砧生产现状分析[J]. 山东农业科学，2011(1)：41-43.

[4]张秀芝. 砧木对富士苹果矿质营养和果实品质的影响及其相关性分析[D]. 青岛：青岛农业大学，2013.

[5]刘文杰，张招喜，魏 珍. 旱地果园栽植成活率低的原因及对策[J]. 果农之友，2007(10)：12.

[6]杜俊兰. 苹果中间砧长度及入土深度对树体生长与结果的影响[D]. 杨凌：西北农林科技大学，2015.

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[8]朱树华，郁松林，权俊萍. 苹果矮化砧木研究及应用现状[J]. 石河子大学学报，2003，7(4)：327-332.

[9]任雪菲，李丙智. 苹果中间砧入土深度对根系生长及其激素含量和果实产量品质的影响[J]. 园艺学报，2013，40(11)：2127-2136.

[10]孙志鸿，魏钦平，杨朝选，等. 改良高干开心形富士苹果树冠不同层次相对光照强度分布与枝叶的关系[J]. 果树学报，2008，25(2)：145-150.

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[12]于 浩. 便携式活体叶面积测量仪的研制[D]. 哈尔滨：哈尔滨工业大学，2009.

[13]薛晓敏，路 超，王金政，等. 矮化中间砧对苹果树生长结果及果实品质的影响[J]. 落叶果树，2012，44(1)：5-7.