红富士苹果不同树形冠层光照参数与果实品质产量关系的研究

摘要　以红富士苹果为试材，研究了高干开心形、小冠疏层形和纺锤形树冠外层、中层和内层光照强度以及光合特性的季节变化动态和日变化规律及其与果实品质产量的关系。结果表明，高干开心形红富士树冠外层、中层和内层的光强、光合速率、蒸腾速率显著高于小冠疏层形和纺锤形，且冠层光照分布均匀。不同树形的单株产量和品质也存在显著差异，高干开心形树形果实与其他2种树形相比，着色较好，可溶性固形物含量较高，收获时平均单果重显著高于小冠疏层形和纺锤形，且冠层内、中、外果实个体差异较小，但高干开心形树体产量低于传统树形。

关键词　红富士　树形　冠层　光照强度　光合速率　蒸腾速率　产量　品质

研究表明不同树形苹果，冠内光照、叶片光合能力及果实产量、品质存在明显差异，密植园通过树形改造可以明显提高果实品质。但目前关于不同树形与光照、光合能力关系的研究主要集中在某一时间点上。对于不同树形光强、光合能力在整个果实发育过程中的季节变化动态及日变化规律均不清楚。同时，光强、光合能力、果实品质三者之间的关系也缺乏深入的研究。为此，本文以不同树形红富士苹果树为试材，研究了不同树形树冠外层、中层和内层光强及光合能力的季节变化规律和日变化动态及其和果实产量品质的关系，旨在为红富士苹果高产优质栽培提供理论依据和实践指导。

1　材料与方法

1.1试验设计

试验于2004－2007年在山东省德州市德城区黄河崖镇进行。供试苹果品种为红富士，砧木为八棱海棠，15年生(2004年计)，行株距为4.0m×2.5m，土壤为壤土，果园管理水平较高。试验设3个处理：①高干开心形(于2004年12月开始在小冠疏层形和纺锤形基础上改造而成，中间尚保留临时株)，干高1.2～1.8m，冠径4.1～5.5m，冠高1.8～2.5m；②小冠疏层形，干高0.5-0.6m，冠径3.2～4.9m，冠高3.3～4.5m；③纺锤形，干高0.5～0.6m，冠径3.0～4.4m，冠高3.0～4.3m。每个处理30株，于2007年红富士生长季节分别从各处理中选择树体大小基本一致的6株，每个树体按照树冠高度平均分成上、中、下3层，然后每层以树干为中心，从东西南北4个方向，每个方向按照内、中、外平均选取3点，测定光合强度、光合特性，果实采收后测定品质。

1.2测定指标和方法

(1)光照强度及光合速率、蒸腾速率的测定光照强度用LI-6400照度计测定，光合速率及蒸腾速率通过PP-systems公司生产的CIRAS-1型便携式光合测定系统测定。光强的季节变化于2007年5月至10月每月10日前后晴天10：30左右测定值表示，分别测定各处理冠层内、中、外光强；光强的日变化于2007年5月至10月每月10日左右选择晴天测定1次，以冠层内、中、外同一时间的平均值表示各层光强日变化。同步测定光合速率及蒸腾速率，以冠层内、中、外平均值表示。

(2)果实品质测定果实采收后，称取单果重，游标卡尺测量纵、横径，计算果形指数，测定果实可溶性固形物和果皮花青苷含量，统计每667m²产量。可溶性固形物含量用阿贝折射仪测定；用1％盐酸－甲醇于暗处浸提果皮圆片24小时后，于530nm下测定浸提液吸光度，以每克鲜重的A_530nm表示花青苷含量。

2　结果与分析

2.1不同树形红富士苹果树光照强度变化

2.1.1光照强度季节变化

从图1可以看出，红富士苹果树树冠各层各生长时期树冠光照强度均以高干开心形树形最高，显著高于小冠疏层形和纺锤形树形，后两者无显著差异。但不同冠层光强变化有差异，外层光强3种树形差别较小，而中层光强和内层光强高干开心形树形要明显大于后两者。高于开心形树形光照强度与小冠疏层形和纺锤形光照强度差别以7-8月相差最大。

2.1.2光照强度日变化

从图2可以看出，同一天中，红富士苹果树不同树形冠层光照强度在不同时间存在差异，以早晚光照较弱时各处理差别较小，而中午前后光照较强时，各处理差别明显增大。高干开心形树形中层和内层光照强度显著高于其他处理相应位置光照强度。全天各处理冠层光强均呈单峰曲线变化，3个处理整个冠层的光照强度日变化从外到内逐渐降低。

2.2不同树形红富士苹果树光合速率、蒸腾速率变化动态

2.2.1光合速率、蒸腾速率季节变化

不同树形红富士苹果树光合速率季节变化存在显著差异。高干开心形光合速率季节变化呈双峰曲线，而其他2个处理均呈单峰曲线。生长前期三者光合速率呈上升趋势，7月10日达到最高值。7月10日后各处理光合速率呈下降趋势，但高干开心形光合速率在9月10日出现另一峰值。同时，测量全过程中光合速率始终以高干开心形树形最高(图3)。

2.2.2光合速率、蒸腾速率日变化

不同树形红富士苹果树光合速率日变化规律基本相同，均表现午休现象，在11：00各处理光合速率达到最大值，13：00显著降低，15：00出现第2峰值。但高干开心形树形光合速率显著高于其他2个处理，而小冠疏层形和纺锤形树形光合速率无显著差异。光合速率最高的11：00，高干开心形、小冠疏层形和纺锤形树形此时的光合速率分别为13.0、10.2、9.3μmol·m^-2·s^-1，高于开心形树形光合速率比小冠疏层形和纺锤形树形分别高27.5％、39.8％(图5)。

不同树形红富士苹果树蒸腾速率的变化趋势与其光合速率相似，且蒸腾速率始终以高干开心形树形最高(图4)。

不同树形红富士苹果树蒸腾速率日变化呈现和光合速率日变化趋势一致(图6)。高于开心形树形蒸腾速率显著高于小冠疏层形和纺锤形树形。11：00高干开心形、小冠疏层形和纺锤形树形的蒸腾速率分别为：5.3、4.9、4.8mmol·m^-2·s^-1，高干开心形树形蒸腾速率比小冠疏层形和纺锤形树形分别高9.5％、11.5％。

2.3不同树形红富士苹果树果实产量和品质

高干开心形红富士苹果的单果重极显著高于其他2种树形，其中又以中层和内层差异最显著，高干开心形树形中层单果重为276g，比小冠疏层形的196g增加了40.8％，而较纺锤形的192g增加了43.8％。高干开心形、小冠疏层形和纺锤形红富士667m²产量分别为1960.2、2493.9、2484.0kg，高干开心形树形显著低于后两者。果实的可溶性固形物、花青苷含量以高干开心形最高。高干开心形红富士苹果树果实的外观亦明显好于其他2个处理，果实着色均匀，果面光滑。3种树形的可溶性固形物、花青苷含量由树冠外层向内层逐渐减少，但单果重，高干开心形树形以中层最大，其他2种树形以外层最大，内层最小。果形指数受树形影响不大(表1)。

3　讨论

光照强度是影响光合作用及苹果品质的主导因子。研究表明，在一定范围内光合强度与叶片所接受的光强呈正相关，苹果果实的着色面积、花青苷含量、可溶性固形物含量及果实的糖酸比在一定的范围内与光照强度呈正相关。本试验研究表明，高干开心形红富士苹果树不同冠层的光照强度、光合速率及蒸腾速率无论季节变化还是日变化均显著高于小冠疏层形和纺锤形，且高干开心形红富士苹果树叶片衰老要迟于其他2种树形。这些都有利于红富士苹果树果实花青苷的形成和碳水化合物的积累。因此，高干开心形果实较大，整齐度高、着色较好，可溶性固形物含量较高，收获时单果重均高于小冠疏层形和纺锤形，且冠层内、中、外果实个体重量及品质一致度高，表现均一。但高干开心形树体产量较传统树形低，有异于前人研究结果，这可能是由于在树形改造初期疏剪量较大，结果部位减少造成的。由于新树形建造需要较长时间，后期产量如何，有待于进一步研究。