“长富2号”苹果树不同叶幕结构相对光照强度分布变化规律及对果实品质的影响研究

1、“长富2号苹果树不同叶幕结构相对光照强度分布变化规律及对果实品质的影响研究论文导读:：为了探明三主枝、四主枝、五主枝开心形和自由纺锤形4种叶幕结构果际周围和不同冠层的光照强度变化对果实品质的影响，试验采用树冠分格方法系统研究不同叶幕结构果际周围和上、中、下三层的相对光照强度日变化规律、及对果实品质差异性分析比拟，提出适宜生产上应用的叶幕结构类型。结果说明：三主枝开心形果际周围的光照强度最好，自由纺锤形最差；三主枝开心形上、中、下三层的无效光区比例最少，为17.24%，自由纺锤形的无效光区比例最大，为45.68%；三主枝开心形的单果重、花青苷含量、硬度、可溶性固形物含量最高，显著高于其它叶幕结构

2、类型，而其果形指数、叶绿素含量、可滴定酸含量最低。通过以上分析得出三主枝开心形根本上满足生产优质果品的要求，是山西省中南部红富士优质生产的适宜树形模式，是生产上值得推广使用的叶幕结构类型。论文关键词：长富2号;苹果，叶幕结构，相对光照强度，果实品质苹果是世界上主要的4大水果之一，我国的苹果栽培面积、总产量居世界首位，分别占世界总量的42.9l%和35.79%【1】。随着栽植面积的扩大、产量的增加和栽培技术的不断更新，富士;苹果阶段性供大于求的问题十分突出，提高富士;苹果质量，获得最大的经济效益，是富士;苹果生产的核心问题【2】。苹果质量与树冠内的光照分布有密切关系，光照不仅影响树体的干物质生产

3、，还与果实的大小、可溶性固形物及果面色泽等商品性状密切相关，因此，如何改善树冠内的光照分布已成为生产优质果的关键。果园郁闭，光照不良已成为我国【1】苹果主产区的普遍问题，解决这一问题的关键在于对果树进行有效的树形改造，形成与品种、砧木及栽植密度相适应的树冠大小和合理的枝条空间分布，保证冠层内通风透光良好。因此，合理的叶幕结构有助于苹果树冠内光照的合理分布，有助于提高果实的产量、品质和经济效益。本试验根据不同叶幕结构一天中的相对光照强度分布变化特点及对果实品质的影响进行研究，提出对生产有重要指导意义的适宜叶幕结构类型，为苹果新植区树形培养和主产区的树形改造提供理论依据和实践指导。1试验材料和方法

4、1.1试验材料本试验从2007年4月-2021年11月经过连续2年的研究，在运城市临猗县三管乡三管村王斌果园中进行。土壤为沙壤土农业论文，品种为长富2号;，砧木为八棱海棠M.micromalus Makino。树龄为14a生，树形为三主枝开心形(the three-bough open-centre)、四主枝开心形(the four-bough open-centre)、五主枝开心形(the five-bough open-centre)和自由纺锤形(the free spindle)，株行距为3x4m，南北行向，行间清耕，株间种植三叶草，耕作条件一致，试验园地管理精细，在当地具有代表性。各个

5、不同叶幕结构的特点见表1：表1 不同叶幕结构的特点Table 1 the characteristic of differentcanopy structure 叶幕结构 Canopy structure 第一主枝距地面的高度/m The distance between the first bough and ground/m 冠径/m The canopy diameter/m 冠高/m the canopy height/m 果实分布区/m fruit distributed section/m 果实集中分布区/m Fruit concentrated section/m 三主枝开心形

6、The three-bough open-centre 1.6-1.7 4.6-4.8 3.9-4.0 0.9-1.9 1.7左右 四主枝开心形 The four-bough open-centre 1.5-1.6 4.2-5.0 4.1-4.2 1.1-2.0 1.5左右 五主枝开心形 The five-bough open-centre 1.1-1.2 4.5-5.5 4.0左右 0.9-2.3 1.8-2.3 自由纺锤形 The free spindle 1.0 4.3-4.4 4.3-4.4 1.5-3.7 2.5-3.0 1.2试验方法采用日本产Topcon IM-2D型液晶显示照度

7、计测定叶幕周围和果际周围的相对光照强度，于7月上旬，即叶幕完全形成后，选择在晴天进行测定，测定时间从早上7：00开始到下午17：00，每隔2个小时测定一次，即7：00、9：00、11：00、13：00、15：00、17：00等6个时间段进行测定，测定方法参照张大鹏的方法。每一测定点重复3次。每一处理选择树冠上、中、下3层的果实进行测定，每层随机选取10个果实，每个果实测定4个点，选40个值的平均值为1次重复。测定点分为上、中、下3层，每层测12个点，每个点重复3次。具体参数为：垂直距地面的高度分上2m、中1-2m、下1m；水平到树干的距离分外2m、中1-2m、内1m。果实成熟以后10月下旬11

8、月上旬，每种处理在上、中、下三层分别采摘9个果实，每3个果实的平均值作为一次重复，重复3次。果实的单果重采用KD-M Series Pocket Scale进行称重。果实的纵径和横径采用日本产PC-15NL型游标卡尺进行测量。果实硬度采用AGY-1硬度计测定。可溶性固形物的含量采用WYT-32型手持折光仪测定。果实的含酸量可滴定酸采用NaOH滴定法。果皮花青苷和叶绿素的测定参见仝月澳等的方法进行测定。数据采用Excel2003和SAS8.2进行绘图、统计分析，用新复极差法Duncan进行多重比拟。2试验结果与分析2.1相对光照强度图1 不同叶幕结构果际周围的相对光照强度日变化Fig.1 the

9、 relative light intensity changesof different canopy structures fruit around in a day果际周围的相对光照强度对果实的着色、含糖量、含酸量等品质指标有直接的影响。从图1可以看出，不同叶幕结构果际周围的相对光照强度在一天中的整体变化趋势呈单峰;曲线，即从7：00开始，随着气温的升高，相对光照强度逐渐增大，到中午13：00时出现最大值，三主枝开心形为37.07%，四主枝开心形为35.56%，三主枝开心形为34.76%，自由纺锤形为25.72%。下午随着太阳光的回落，相对光照强度逐渐降低。根据一天中的变化趋势可以得出农

10、业论文，开心形的相对光照强度显著高于自由纺锤形，其中，三主枝开心形在一天的变化中相对光照强度处于最高，四主枝、五主枝开心形次之，自由纺锤形最低。说明三主枝开心形果际周围的相对光照强度在一天当中最充足，光照条件最好，最有利于果实品质的提高，其次为四主枝、五主枝开心形，自由纺锤形最低，最不利于果实品质的提高。不同叶幕结构树冠的光照分布与树体枝量组成、不同枝类的空间分布和枝叶稠密程度有直接的相关性，并且影响着树冠内的通风透光、温湿度变化、花芽形成、开花坐果和果实品质等。为了说明不同叶幕结构各个层次相对光照强度的特点，计算并统计如表2-5所示，三主枝开心形小于30%的无效光区比例最少，占17.24%，

11、四主枝、五主枝开心形次之，分别为33.34%和39.57%，自由纺锤形最多，为45.68%；在30-80%的相对光照区域，三主枝开心形占73.56%，为最高，四主枝、五主枝开心形分别为61.33%和59.20%，次之，自由纺锤形占52.73%，为最低；大于80%的相对光照区域，三主枝开心形最高，占9.2%，四主枝开心形和自由纺锤形次之，为5.33%和1.59%，五主枝开心形占1.23%，为最低。一般认为，树冠内相对光照强度小于30%的区域为无效光区，30-80%的相对光照强度最适宜生产优质果品，说明三主枝开心形光照条件最好，最有利于提高果实品质，其次为四主枝、五主枝开心形，自由纺锤形的光照条件

12、最差，最不利于果实品质的提高论文下载。表2 三主枝开心形不同冠层的相对光照强度Table 2 the relative light intensity ofdifferent layers in the three-bough open-centre 树高/m Tree height 30-59% 60-80% 80% 2.0 0.00% 25.28% 2.30% 5.75% 1.5-2 2.30% 21.84% 5.75% 3.45% 1-1.5 14.94% 11.49% 6.90% 0.00% 合计 total 17.24% 58.61% 14.95% 9.20% 表3 四主枝开心形不同

13、冠层的相对光照强度Table 3 the relative light intensity ofdifferent layers in the four-bough open-centre 树高/m Tree height 30-59% 60-80% 80% 2.0 0.00% 21.89% 1.11% 5.33% 1.5-2 7.78% 17.56% 10.00% 0.00% 1-1.5 25.56% 3.33% 4.44% 0.00% 合计 total 33.34% 45.78% 15.55% 5.33% 表4 五主枝开心形不同冠层的相对光照强度Table 4 the relative l

14、ight intensity ofdifferent layers in the five-bough open-centre 树高/m Tree height 30-59% 60-80% 80% 2.0 6.70% 25.41% 1.23% 0.00% 1.5-2 11.88% 12.81% 7.41% 1.23% 1-1.5 20.99% 6.17% 6.17% 0.00% 合计 total 39.57% 44.39% 14.81% 1.23% 表5 自由纺锤形不同冠层的相对光照强度Table 5 the relative light intensity ofdifferent layer

15、s in the free spindle 树高/m Tree height 30-59% 60-80% 80% 2.0 6.76% 20.63% 5.35% 1.59% 1.5-2 11.94% 19.05% 4.35% 0.00% 1-1.5 26.98% 0.00% 3.35% 0.00% 合计 total 45.68% 39.68% 13.05% 1.59% 从图2-4可以看出，不同叶幕结构的上、中、下层都表现出单峰;曲线，即从早上7：00开始，随着气温的升高，相对光照强度逐渐增强农业论文，到中午13：00，到达最顶峰，下午随着太阳的回落，逐渐降低。图6-8是不同叶幕结构上、中、下三层

16、的相对光照强度日变化比拟分析，其中，在上层，三、四主枝开心形在一天当中的变化趋势相近，显著高于五主枝开心形和自由纺锤形。在11：0013：00时，三主枝开心形和四主枝开心形相对光照强度值相近，说明光照强度在此段时间对二者的影响根本一致，五主枝开心形的相对光照强度显著高于自由纺锤形。13：00时为一天中的最高相对光照强度，此时三主枝开心形相对光照强度为75.58%，四主枝开心形为74.96%，五主枝开心形为58.08%，自由纺锤形为45.28%。在中层，三主枝开心形的相对光照强度显著高于四主枝开心形，五主枝开心形与自由纺锤形在9：00时相近。三主枝开心形13：00时的相对光照强度为50.07%，

17、四主枝开心形为43.86%，五主枝开心形为39.61%，自由纺锤形为34.95%。在下层，三主枝、四主枝开心形显著高于五主枝开心形和自由纺锤形，在13：00时，三主枝、四主枝开心形相对光照强度相近，五主枝开心形和自由纺锤形根本一致，三主枝开心形的相对光照强度为25.33%，四主枝开心形为23.79%，五主枝开心形为16.12%，自由纺锤形为15.94%。整体看来，三主枝开心形在一天的相对光照强度变化中均处于最高，说明三主枝开心形在一天的受光中最有利于满足全树的光照需求，最有利于提高果实的品质，四主枝、五主枝开心形次之，自由纺锤形最差，最不利于树体受光，不能满足全树的光照需求，也就不利于果实品质

18、的提高。图2 不同叶幕结构上层相对光照强度日变化Fig.2 the relative light intensity changesof different canopy structures upper layer in a day图3 不同叶幕结构中层相对光照强度日变化Fig.3 the relative light intensity changesof different canopy structures middle layer in a day图4 不同叶幕结构下层相对光照强度日变化Fig.4 the relative light intensity changesof diff

19、erent canopy structures down layer in a day2.2果实品质果实的品质包括外在品质和内在品质，外在品质又称为感观品质，包括单果重、果形指数、果皮的颜色主要和花青苷的含量、叶绿素的含量有关、有无锈斑和裂纹、有无机械损伤等，内在品质包括果实的硬度、含糖量、含酸量、可溶性固形物的含量等指标。从表6可以看出，不同叶幕结构各个层的果形指数彼此之间没有显著差异，不管是上层，中层，还是下层，自由纺锤形的果形指数要高于开心树形，说明自由纺锤形的果实增大的潜力很大，果实生长没有得到充分发挥。开心树形中以三主枝开心形的果形指数最小，四主枝开心形次之，五主枝开心形最大。4种处

20、理的果形指数多重比拟结果说明不同叶幕结构不同冠层对果形指数影响不是太大，但三主枝开心形在4个处理中，不同冠层的果形指数是最小的，说明三主枝开心形为果实的纵径和横径生长能够提供充足的营养条件，这一结果与不同叶幕结构不同层的单果重是一致的。由表6可知，在上层，三主枝开心形的叶绿素含量与四主枝开心形差异不显著，但二者都显著低于五主枝开心形，五主枝开心形又显著低于自由纺锤形。其中三主枝开心形的叶绿素含量最低农业论文，为0.0138mg-g-1，四主枝、五主枝开心形次之，分别为0.0195mg-g-1和0.0203mg-g-1，自由纺锤形最高，为0.0396mg-g-1。在中层，4种处理之间彼此差异显著

21、，其中三主枝开心形的叶绿素含量最低，为0.0134mg-g-1，四主枝、五主枝开心形次之，分别为0.0167mg-g-1和0.0203mg-g-1，自由纺锤形最高，为0.0241mg-g-1。在下层，4种处理彼此之间没有显著差异，其中三主枝开心形含量最低，为0.0210mg-g-1，四主枝、五主枝开心形次之，分别为0.0229mg-g-1和0.0237mg-g-1，自由纺锤形最高，高达0.0274mg-g-1。整体看来，开心树形果实的叶绿素含量要小于自由纺锤形树，其中开心树形中以三主枝开心形的叶绿素含量最小，其次为四主枝开心形，五主枝开心形相对较高，说明三主枝开心形在4种处理中其叶幕结构最能为

22、果实提供受光的条件。由表6可以看出，在上层，三主枝、四主枝、五主枝开心形的果实硬度彼此之间差异不显著，但显著高于自由纺锤形。其中，三主枝开心形的果实硬度最高，为10.75kg-cm-2，四主枝、五主枝开心形次之，分别为10.50kg-cm-2和10.06kg-cm-2，自由纺锤形最低，为8.59kg-cm-2。在中层，三主枝开心形和四主枝开心形彼此差异不显著，但显著高于五主枝开心形，五主枝开心形和自由纺锤形之间差异不显著。其中，三主枝开心形的果实硬度最高，为10.74kg-cm-2，四主枝、五主枝开心形次之，分别为10.34kg-cm-2和9.01kg-cm-2，自由纺锤形最低，为8.90kg

23、-cm-2。在下层，4种处理之间彼此差异不显著，其中，三主枝开心形的果实硬度最高，为9.00kg-cm-2，四主枝、五主枝开心形次之，分别为8.85kg-cm-2和8.62kg-cm-2，自由纺锤形最低，为8.45kg-cm-2。整体看来，开心形树的果实硬度高于自由纺锤形树农业论文，其中开心树形中以三主枝开心形的果实硬度最高，其次为四主枝开心形，五主枝开心形相对较低，说明三主枝开心形的果实与其它叶幕结构相比拟更耐贮藏，口感更好。由表6可知，在上层，三主枝、四主枝、五主枝开心形的可溶性固形物的含量彼此之间差异不显著，但显著高于自由纺锤形，其中三主枝开心形的可溶性固形物含量最高，为17.77%，

24、四主枝、五主枝开心形次之，分别为17.48%和16.98%，自由纺锤形最低，为14.18%。在中层，三主枝开心形与四主枝开心形差异不显著，显著高于五主枝开心形和自由纺锤形，四主枝、五主枝开心形和自由纺锤形彼此之间差异不显著，其中三主枝开心形的可溶性固形物含量最高，为17.52%， 四主枝、五主枝开心形次之，分别为16.61%和15.20%，自由纺锤形最低，为15.13%。在下层，4种处理之间彼此差异不显著，其中三主枝开心形的可溶性固形物含量最高，为15.41%，四主枝、五主枝开心形次之，分别为14.28%和14.08%，自由纺锤形最低，为13.96%。整体来看，开心形树可溶性固形物的含量高于自

25、由纺锤形树，上层的要高于下层的，其中开心树形中以三主枝开心形可溶性固形物的含量最高，其次为四主枝开心形，五主枝开心形相对较低，说明三主枝开心形的果实营养物质含量最高，这一结果与不同叶幕结构不同层次的果实硬度相一致。从表6可以看出，在上层，三主枝开心形和四主枝开心形的可滴定酸含量彼此差异显著，显著低于五主枝开心形和自由纺锤形，五主枝开心形和自由纺锤形彼此之间没有显著差异。其中农业论文，三主枝开心形的可滴定酸含量最低，为0.367%，四主枝、五主枝开心形次之，分别为0.458%和0.467%，自由纺锤形最高，为0.473%。在中层，4种处理之间彼此差异显著。其中，三主枝开心形的可滴定酸含量最低，为

26、0.358%，四主枝、五主枝开心形次之，分别为0.367%和0.493%，自由纺锤形最高，为0.512%。在下层，三主枝开心形和四主枝开心形差异不显著，二者显著低于五主枝开心形和自由纺锤形，五主枝开心形和自由纺锤形之间差异显著。其中，三主枝开心形的可滴定酸含量最低，为0.377%， 四主枝、五主枝开心形次之，分别为0.379%和0.467%，自由纺锤形最高，为0.543%。整体看来，开心形树可滴定酸的含量低于自由纺锤形树，下层的要高于上层的，其中开心树形中以三主枝开心形可滴定酸的含量最低，其次为四主枝开心形，五主枝开心形相对较高，说明三主枝开心形的果实营养物质转化为糖率较其它叶幕结构高。表6

27、不同叶幕结构的果实品质Table 7 the fruit quality of differentcanopy structure 冠层 canopy 叶幕结构 Canopy structure 单果量/g Fruit weight/g 果形指数 Fruit index 叶绿素/ Chlorophyll/ 花青苷/ anthocyanin/ 硬度/ Firmness/ 可溶性固形物/% Soluble solid content/% 可滴定酸/% Titratable acidity/% 上层 三主枝开心形 Three-bough open-centre 266.42a 0.855a 0.01

28、38c 45.0400a 10.75a 17.77a 0.367c 四主枝开心形 Four open- centre 249.61a 0.859a 0.0195c 44.8400a 10.50a 17.48a 0.458b 五主枝开心形 Five-bough open-centre 218.58a 0.874a 0.0203b 41.0367b 10.06a 16.98a 0.467a 自由纺锤形 Free spindle 136.73b 0.877a 0.0396a 38.2033c 8.59b 14.18b 0.473a 中层 三主枝开心形 Three-bough open-centre

29、279.50a 0.864a 0.0134d 32.6533a 10.74a 17.52a 0.358d 四主枝开心形 Four open- centre 266.90a 0.871a 0.0167c 31.6267a 10.34a 16.61ab 0.367c 五主枝开心形 Five-bough open-centre 207.30a 0.884a 0.0203b 28.6567b 9.01b 15.20b 0.493b 自由纺锤形 Free spindle 144.60a 0.969a 0.0241a 20.4367c 8.90b 15.13b 0.512a 下层 三主枝开心形 Three-bough open-centre 272.44a 0.853a 0.0210a 30.6600a 9.00 15.41a 0.377c 四主枝开心形 Four open- centre 25