库尔勒香梨结果枝类型与坐果关系研究

库尔勒香梨结果枝类型与坐果关系研究

 

刘露1，温玥1，邵白俊杰1，田嘉1，郝志超1，张峰2

 

（1新疆农业大学园艺学院，新疆乌鲁木齐830052；2新疆库尔勒市香梨研究中心，新疆库尔勒841000）

 

摘要：以6年生库尔勒香梨为研究材料，分别随机选取500个结果枝和1年生发育枝，测定枝条长度、粗度、叶长、叶宽和叶片叶绿素含量。在果实成熟期，随机选取其不同类型（短枝、中枝、长枝）结果枝各50个，调查每个结果枝的单枝果实数量、单枝坐果率、单枝产量和果实品质。结果表明，库尔勒香梨1年生发育枝和结果枝可分为三类：长度＜5.21cm的枝条为短枝，长度在5.21～19.89cm范围内的为中枝，长度＞19.89cm的枝条为长枝。1年生发育枝以中枝为主，占比70.00%，叶片特征无显著差异。结果枝以短枝为主，占比71.66%，不同结果枝类型的叶长、叶宽差异显著。库尔勒香梨坐果集中为短、中果枝且粗度为5.0～7.0mm的枝条。库尔勒香梨结果短枝、中枝、长枝的单果重、纵径、横径、可溶性固形物、维生素C和可溶性糖含量均有显著性差异，均表现为短枝＞中枝＞长枝，而不同结果枝类型在石细胞、果形指数、硬度和可滴定酸方面差异不显著。综上所述，库尔勒香梨结果枝以短枝为主，短果枝在枝类组成、叶片特征、果实数、坐果率、单枝产量和果实品质方面均优于中果枝和长果枝。因此，库尔勒香梨生产中应加强对结果短枝的培养。

 

库尔勒香梨（PyrussinkiangensisYü）属于蔷薇科（Rosaceae）梨属（Pyrus）植物，是新疆梨系统中最具代表性的优良品种，具有悠久的栽培历史和鲜明的地域特色[1]，在当地经济发展中占有十分重要的地位[2-3]。截至2020年，库尔勒市香梨种植面积约3133万hm2，总产量40.27万t，现已成为农业增效和农民增收的重要产业之一[4]。在生产中，库尔勒香梨生长势强，若不进行整形修剪，则会影响到香梨品质和产量[5]。而结果枝对果实品质和产量具有重要影响[6]，结果枝组是指着生在中心干、主枝、侧枝及辅养枝等骨干枝上，以结果为主的枝群，是树体结构的重要组成部分[7]。通过整形修剪能够调整枝叶数量，形成合理的结果枝组，有助于果实产量和品质的提高[8-9]。

 

通过调查，明确库尔勒香梨结果枝类型与坐果的关系，可为库尔勒香梨的整形修剪提供理论依据，从而提升果实产量和品质。结果枝是影响果树结果性状和叶片性状等相关指标的重要因素之一[10]，而不同树种或同一树种不同品种的最佳结果枝类型有一定的差异[11]。目前，关于果树不同结果枝类型的研究已有一些报道，如张洪平等[12]认为，库尔勒香梨长果枝、中果枝、短果枝、腋花芽都能坐果，但短果枝坐果能力最强；杨玉琼等[13]和邓成军[14]认为，库尔勒香梨在栽培管理中，要保留中短果枝上的花序，疏长果枝的花序；施丽丽[15]通过研究发现，核桃绝大部分是以短果枝结果为主；洪莉等[16]通过分析发现，矮化甜樱桃的结果枝以花束状结果枝为主；郑少泉等[17]研究发现，立冬本龙眼结果母枝的粗度与坐果相关性显著，而结果母枝的长度对坐果影响不大；周翡云等[18]发现，融安金柑以短粗型结果母枝果实品质较好；易淑瑶等[19]认为，东红猕猴桃结果母枝粗度为8～10mm的果实综合品质最佳；夏冰[20]、张义等[21]研究发现，温州蜜柑在结果母枝长度≤10.0cm、粗度≤0.20cm时，坐果率最高；阿通古丽·买买提等[22]认为，库尔勒香梨通过实施拉枝和摘心技术，有利于花芽和短果枝的形成，配合选用合适的生长调节剂和液体授粉方式，能得到最佳的坐果率和坐果品质；蔚露等[23]等研究发现，不同枝组类型及枝轴长度对果个发育和品质的影响不同，玉露香梨短果枝果形指数低，长果枝与之相反。短枝轴果个较小，果肉可溶性固形物含量较低，而长枝轴与之相反，果个大小、果形指数、果品花色苷含量等果实质量指标与枝轴长度呈正相关；戴永红等[24]研究发现，砀山酥梨在盛果初期短果枝果实单果重高于长果枝，短果枝可溶性固形物显著高于长果枝和中果枝，但在盛果期却呈相反的变化趋势。

 

目前，关于提高库尔勒香梨产量和品质的研究主要集中在栽培管理[25-26]、施肥处理[27-28]、外源调节物质应用[29-30]等方面，结果枝类型对于香梨果实品质的提高同样具有重要影响，但在结果枝类型对香梨产量和品质提高方面的研究尚未见报道。因此，通过研究库尔勒香梨结果枝类型与坐果的关系，有助于库尔勒香梨增产和稳产。本研究通过调查库尔勒香梨不同结果枝类型与叶片特征、坐果情况和果实品质等的关系，探明库尔勒香梨的结果习性，以期为库尔勒香梨整形修剪和疏果提供理论依据。

 

1材料与方法

 

1.1试验地概况

 

试验地位于新疆维吾尔自治区巴音郭楞蒙古自治州库尔勒香梨研究中心（86°00′39.09″E、41°36′53.86″N），平均海拔910m，无霜期170～227d，年日照时数2762.1～3186.3h，年均相对湿度45.0%～50.3%，年均蒸发量2072mm。

 

1.2试验材料

 

试验材料为6年生库尔勒香梨植株，株行距规格为2m×4m，平均冠幅2m×2m，平均树高3.0m，树形为分散疏层形，生长势健壮一致，以常规管理方式进行田间管理。

 

1.3测定指标与方法

 

1.3.1枝条和叶片特征的测定。于2020年4月，分别选取500个结果枝和1年生发育枝进行调查，利用卷尺测量结果枝和1年生发育枝的长度及成熟叶片的叶长和叶宽；利用SPAD-502叶绿素仪测定叶片的叶绿素含量；利用游标卡尺测量结果枝和1年生发育枝的基部直径。

 

1.3.2果实品质的测定。于果实成熟期，随机选取其中不同类型（短枝、中枝、长枝）结果枝各50个，共150个，分别统计各结果枝类型的结果数。坐果率（%）=坐果数/花数×100，并计算单枝产量，随机采集东、南、西、北4个方向不同结果枝类型的果实各12个测定果实品质。单果重用电子天平称量；游标卡尺测定果实横径和纵径，并计算果形指数。GY-1型果实硬度计测定果肉硬度；手持折光仪测定可溶性固形物含量；2-6二氯靛酚滴定法测定维生素C含量[31]；蒽酮试剂法测定可溶性糖含量[32]；酸碱滴定法测定可滴定酸含量[33]。

 

1.4数据整理与分析

 

运用MicrosoftExcel2010软件整理所有试验数据；采用SPSS22.0软件进行方差分析，若在P≤0.05水平上差异显著，采用邓肯氏新复极差法进行多重比较。此外，使用SPSSK-均值快速聚类法，将1年生发育枝和结果枝分为三类，即短枝、中枝和长枝。

 

2结果与分析

 

2.1库尔勒香梨枝长的分类

 

采用SPSSK-均值快速聚类法，对所选取的库尔勒香梨1年生发育枝和结果枝依据枝条长度（d）进行分类，将其分为3类。聚类结果表明，短枝（d＜5.21cm）、中枝（5.21cm≤d＜19.89cm）、长枝（d≥19.89cm）。

 

2.2库尔勒香梨枝类组成

 

2.2.1库尔勒香梨1年生发育枝枝类组成。由图1可知，库尔勒香梨1年生发育枝枝条的组成以中枝为主，其次是长枝，其中，中枝350条，占比70.00%；长枝108条，占比21.60%；短枝42条，占比8.40%。中枝和长枝相比，枝量多242条，占比高48.40%；中枝与短枝相比，枝量多370条，占比高出61.60%；长枝与短枝相比，枝量多80条，占比高13.20%，中枝的枝量和占比显著高于短枝和长枝。

 

 
 

2.2.2库尔勒香梨结果枝类组成。由图2可知，库尔勒香梨的结果枝以短枝为主，其次是中枝。短枝430条，占比71.66%、中枝130条，占比21.67%、长枝40条，占比6.67%。短枝和中枝相比，枝量多300条，占比高出49.99%；短枝与长枝相比，枝量多390条，占比高出64.99%；中枝与长枝相比，枝量多90条，占比高出15.00%，短枝的枝量和占比显著高于中枝和长枝。

 

2.3库尔勒香梨不同类型枝条的叶片特征

 

2.3.1库尔勒香梨1年生发育枝的叶片特征。由表1可知，库尔勒香梨1年生发育枝的叶长范围为98.91～102.26mm，叶宽范围为64.20～67.71mm，叶绿素（SPAD值）范围为36.15～38.26。短枝的叶长和叶宽数均值最大，且不同结果枝类型的叶长、叶宽和叶绿素（SPAD值）无显著性差异。

 

 

2.3.2库尔勒香梨结果类枝条的叶片特征。由表2可知，库尔勒香梨结果枝的叶长范围为84.06～97.20mm，叶宽范围为55.93～62.51mm。其中，短枝与中枝的叶长和叶宽相对于长枝的叶长和叶宽差异显著；叶绿素（SPAD值）范围为34.93～34.63。

 

2.4.1库尔勒香梨结果枝长度与坐果的关系。由图3可知，共测量50条结果枝，总计坐果62个。其中，短果枝坐果47个，占总坐果率的75.81%；中果枝坐果15个，占总坐果率的24.19%；长果枝坐果0个，坐果率为0。库尔勒香梨枝长2～15cm均有坐果，但坐果大多集中在短果枝（枝长＜5.21cm），其次是中果枝（5.21cm≤枝长＜19.89cm），长果枝无坐果（枝长≥18.89cm）。

 

2.4.2库尔勒香梨结果枝粗度与坐果的关系。由图4可知，共测量50条结果枝，总计坐果60个。其中，结果枝粗度为4.0～5.0mm，坐果4个，占总坐果率的6.66%；结果枝粗度为5.0～6.0mm，坐果24个，占总坐果率的40%；结果枝粗度为6.0～7.0mm，坐果30个，占总坐果率的50.00%；结果枝粗度为7.0～8.0mm，坐果1个，占总坐果率的1.67%；结果枝粗度为8.0～9.0mm，坐果1个，占总坐果率的1.67%。库尔勒香梨在结果枝粗度为4.0～9.0mm，均有坐果，大多数坐果集中在粗度为5.0～7.0mm，占总坐果率的90.00%。

 

2.5不同结果枝类型对库尔勒香梨果实产量性状和品质的影响

 

2.5.1不同结果枝类型对库尔勒香梨果实产量性状的影响。由表3可知，库尔勒香梨不同结果枝类型的单枝果实数量为1～2个。其中，短枝单枝果实数量最多，短、中、长枝差异显著；单枝坐果率为5.36%～18.62%，短枝坐果率最高，短、中、长三者差异显著；单枝产量为90.11～115.0g，短枝单枝产量最高，且短、中、长枝三者差异显著。库尔勒香梨在单枝果实数量、坐果率和单枝产量3个方面，均为短枝＞中枝＞长枝。由此可知，短枝对香梨果实产量影响最显著，其次是中枝。

 

 

2.5.2不同结果枝类型对库尔勒香梨果实品质的影响。由表4可知，库尔勒香梨不同结果枝类型的单果重为100.12～103.21g，短枝单果重最大，短、中、长枝差异显著；果实纵径为54.71～65.80mm，果实横径为50.23～57.11mm，短枝果实横纵径最大，且短、中、长枝三者果实纵径和横径差异显著；果形指数为1.09～1.15，果实硬度为7.01～7.23kg/cm2，果形指数和果实硬度短、中、长枝无显著差异。库尔勒香梨短、中、长枝在单果重、纵径、横径3个方面差异显著，且均为短枝＞中枝＞长枝。由此可以看出，短枝的果实品质最佳。

 
 

由表5可知，库尔勒香梨不同结果枝类型可溶性固形物含量为11.41%～12.96%，短枝可溶性固形物含量最高，短、中、长枝三者差异显著；维生素C含量为2.55～3.45mg/100g，短枝维生素C含量最高，短、中、长枝差异显著；可滴定糖含量为8.96%～10.27%，短枝可滴定糖含量最高，短、中、长枝差异显著；可滴定酸含量为0.81%～0.82%，短、中、长枝三者差异不显著。库尔勒香梨在对内在果实品质的影响中，在可溶性固形物、维C、可滴定糖3个方面，短、中、长枝均差异性显著，并且均表现为短枝＞中枝＞长枝。因此，短枝的果实内在品质最佳。

 

3讨论

 

库尔勒香梨的结果枝类型是判断其结果数量和产量的重要依据。明确库尔勒香梨的坐果习性，根据结果枝类型与坐果关系对其进行适当的修剪管理，科学培育结果枝，从而提高果实品质和产量。不同果树适宜的结果枝长度不同，且不同长度结果枝的营养和同化物的分配量不同，影响着果实坐果率和产量，同时，树体缺乏合理的枝类组成，会造成果实产量和品质不佳[23]。在兔眼蓝莓[11]上，以中果枝和长果枝结果为主；在核桃[13]上，以短枝结果为主；在黄桃[34]上，以中果枝结果为主。

 

本研究表明，库尔勒香梨以短枝结果为主，坐果率为短果枝＞中果枝＞长果枝，且单枝结果数和单枝产量亦出现相同的趋势，这与张洪平等[12]研究结果一致。由于树体不同部位的营养元素分布不同，随着结果母枝长度、粗度等不同，会造成树冠内光照分布等微气候环境存在差异，这种变化使得树冠内不同部位的花果发育情况不一致[35-37]，进而引起树体不同部位果实品质有所差异[32]。温州蜜柑[22]结果母枝粗度≤0.20cm时，坐果率最高；火龙果[6]结果枝茎围与果实横径、心糖含量均表现为显著正相关，这与洪莉等[16]、陈霞等[39]研究结果相似。库尔勒香梨最适宜的结果枝粗度范围为5.0～7.0mm。

 

库尔勒香梨短果枝对果实产量和品质的影响最为显著。库尔勒香梨短果枝单果重高于中果枝和长果枝，这与12年生砀山酥梨[24]研究结果相似；从果实的横径和纵径看，短果枝果实的横纵径显著高于中果枝和长果枝，横径分别高出中果枝和长果枝的9.38%和16.85%，纵径分别高出中果枝和长果枝的6.98%和12.05%；从内在品质看，短果枝的可溶性固形物含量、维生素C、可滴定糖含量优于中、长枝，可能是由于源库关系变化对果实品质的影响，叶片是光合作物的主要器官[40]，果实生长发育与叶片制造的同化物向果实运输情况关系密切[41]。库尔勒香梨短果枝叶长、叶宽比中、长果枝叶长、叶宽大。因此，叶面积较中、长果枝大，对光能捕获及光合作用同化产物运转和分配能力更强，更有利于果实内营养物质的积累。因此，在生产中，可通过培育更多的短果枝来提升库尔勒香梨的单枝产量，进而提高库尔勒香梨的产量。

 

4结论

 

库尔勒香梨结果枝以短枝为主，其次是中枝，且适宜结果基部直径为5.0～7.0mm，在果实产量性状中的果实数量、坐果率和单枝产量3个方面，均为短枝＞中枝＞长枝。结果短枝的大部分果实品质性状优于中、长枝。综上所述，在生产中可通过培育结果短枝提升库尔勒香梨果实产量和品质。