0 引言
【研究意义】近30多年来,世界苹果栽培制度发生了深刻的变化,欧美等发达国家苹果园的矮砧栽培比例高达90%以上,苹果矮砧栽培已成为发展方向,而中国苹果矮化栽培的比例不足10%[1-6]。中国是世界上最大的苹果生产国,矮砧密植栽培是中国苹果产业升级的必然趋势,近几年中国苹果矮化栽培面积不断扩大,其中大部分采用的是矮化中间砧栽培模式[6-8],苹果的树形决定树体冠层结构,而冠层结构直接影响树体枝量空间分布、冠层光照分布和光能截获利用,并影响产量和果实品质,适宜的树形是实现优质丰产的基础[9-11],对苹果园优质高效和可持续生产等具有重要意义。【前人研究进展】TUSTIN等[12]研究认为,在栽培方式和管理模式相同的情况下,树形是影响果树光能利用和果实产量品质形成的重要因素,因此,如何优化树形和树体结构一直都是果树栽培研究的核心内容之一。目前,国内外对矮化苹果栽培树形研究已经很多[9-13],ZBIGNIEW等[14]研究发现,V字形与纺锤形相比,树形冠层内光照分布好,早实性好,果实品质较好;ROBINSON等[15]则研究发现,相同栽植密度下,栽植4年后V字形的光能截获才开始高于纺锤形,而且在高密度栽培条件下,虽然V字形截获光能更多,但V字形的产量明显低于纺锤形。目前在瑞士、法国等国家新建果园矮化栽培大多采用V字形,而日本将细纺锤形作为苹果矮化栽培的基本树形。中国对不同树形下光能利用和产量品质也开展了较多研究,对不同树形树冠光照分布情况、树冠内叶片光合能力和果实品质的差异等作了较为系统的研究评价[13,16-18]。由于生态环境不同,品种不同,生产中不能直接完全借鉴前人的研究结果,开展针对适宜当地环境和栽植品种的研究对于合理树形选择必不可少。【本研究切入点】前期研究中发现,SH6作为中间砧嫁接宫藤富士,具有树体小、新梢平均长度小、短枝比例高、枝类组成合理、产量稳定、果实品质优等特点[19-20]。但缺乏对不同树形下SH6矮化中间砧‘富士’的系统比较研究。【拟解决的关键问题】以SH6矮化中间砧‘富士’（宫藤富士/SH6/平邑甜茶）为试材,连续6年调查不同树形树体生长和果实产量、品质的差异,为矮砧‘富士’苹果的最佳树形选择提供理论依据和应用建议。1 材料与方法
试验于2010—2016年在北京市顺义区杨镇苹果产业技术研发基地苹果园进行。2010年春季,依据单位面积栽植株数相同的原则,分别设计自由纺锤形、V字形和蓠壁形的株行距2 m×4.5 m、1.5 m×6 m和3 m×3 m,主栽品种为SH6矮化中间砧‘富士’（宫藤富士/SH6/平邑甜茶）,SH6中间砧长度为30 cm,授粉品种为SH6矮化中间砧‘王林’,每个树形栽植330株,果园土壤为壤土（全氮1.04 g∙kg-1,有机质14.4 g∙kg-1,碱解氮65.2 mg∙kg-1,有效磷21.2 mg∙kg-1,有效钾113 mg∙kg-1,pH 8.09）。种植后分别按照自由纺锤形整、V字形和蓠壁形进行整形修剪。自由纺锤形：春季栽植后到萌芽前,自主干离地面0.7 m开始,每隔20 cm左右进行刻芽,新梢生长到15—20 cm时把基角用开角器呈90度,8月底至9月上旬,把主枝拉成90—100度,树高3.0—3.5 m,主干上螺旋状着生15—20个主枝,主枝粗度小于主干的1/3。
V字形：春季栽植后到萌芽前,把相邻两株树的主干分别固定到基角为60度的V形架的东西两侧钢丝上,每隔一株,倾斜方向相同,然后自主干离地面0.7 m开始,在主干两侧每隔15 cm左右进行刻芽,新梢生长到15—20 cm时把基角用开角器呈90度,同时去除向行内生长的新梢,保留主干两侧和背下的枝梢,8月底至9月上旬,把两侧和背下主枝拉成90—100度,每株留15—20个主枝,行内呈V字形,树高2.5—3.0 m。
蓠壁形：自主干离地面0.7 m开始,在主干行内两侧每隔10 cm左右进行刻芽,新梢生长到15—20 cm时把基角用开角器呈90度,同时去除向行间生长的新梢,8月底至9月上旬,把主枝拉成90—100度,每株留15—20个主枝,呈蓠壁状,树高3.0—3.5 m。
2011—2016年,每种树形选择生长势基本一致的树30株,每年落叶后用游标卡尺调查矮化中间砧嫁接口上10 cm 处的干周粗度;统计不同类型枝条（<5 cm、5—15 cm、15—30 cm和>30 cm）的数量,并根据栽植密度计算总枝量;测量树体东西冠径和南北冠径,计算覆盖率。自结果后（2013年）,每年统计果实产量,每年果实成熟期（10月23—30日）,于每株树冠的中上部东南方向取3个果实,共90个,带回实验室测定果实品质,用百分之一天平测量果实单果质量;用游标卡尺测量果实的横径、纵径,计算果形指数;用GY-1型果实硬度计测定果实硬度;用PR-100型数字糖度计测定果实可溶性固形物含量;用0.1 mol·L-1 NaOH中和滴定法测定果实可滴定酸含量,最终使用稳产两年（2015年和2016年）果实品质的平均值进行比较。应用PASW Statistics 18和Excel等软件进行数据统计分析。
2 结果
2.1 矮化中间砧‘富士’苹果不同树形树体生长的差异
2.1.1 树体干周粗度、总枝量和覆盖率的差异 从图1可以看出,随着树龄的增长,不同树形树体干周粗度、总枝量和覆盖率逐年增加,栽植7年内,各树形树体间干周粗度无显著差异。自栽植第3年（2012年）起,不同树形间树体总枝量开始呈现显著差异,自由纺锤形树体总枝量最大,V字形次之,篱壁形最小。各树形树体覆盖率与树体总枝量变化趋势相同。
显示原图|下载原图ZIP|生成PPT图1矮化中间砧‘富士’苹果不同树形树体干径、总枝量和覆盖率的年变化
-->Fig. 1Differences in growth dynamics of trunk circumference, total branches and coverage among different apple tree shapes on dwarf rootstock
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2.1.2 树体枝类组成的差异 如图2所示,各树形树体枝类组成存在差异。栽植第2年到栽植第4年,各树形树体短枝比例不断增加,长枝比例不断减少;自栽植后第4年各树形树体的枝类组成趋于稳定（图2-A）。综合2015年和2016年两年（稳产）不同树形树体的枝类组成数据（图2-B）,可以看出,3种树形树体枝类组成相近,稳产两年,各树形树体的短枝比例维持在65%左右,长枝比例维持在10%左右;篱壁形树体的短枝比例略低,长枝比例略高。
显示原图|下载原图ZIP|生成PPT图2矮化中间砧‘富士’苹果不同树形树体枝类组成的差异
-->Fig. 2Differences in the proportion of different branches between different apple tree shapes on dwarf rootstock
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2.2 矮化中间砧‘富士’苹果不同树形果实产量和品质的差异
2.2.1 果实产量的差异 各树形自2014年初结果,2015年开始各树形产量趋于稳定。自由纺锤形树体第1年单株产量显著高于V字形和篱壁形,达到15 kg;稳产后（2015年和2016年）自由纺锤形树体两年累计产量最高,年平均单株产量最高,超过25 kg,显著高于V字形和篱壁形（图3-A）。根据果实单果重将果实分级,大果率（单果重>200 g的果实占总产量的比例）由高到低依次为：自由纺锤形>V字形>篱壁形（图3-B）。2.2.2 果实品质的差异 综合2015年和2016年两年（稳产）的调查结果,比较不同树形树体果实品质,结果显示,自由纺锤形果实的平均单果重最大,V字形最小;3种树形果实的果形指数、可溶性糖含量、可滴定酸含量、固酸比和果肉硬度均无显著差异（图4）。
显示原图|下载原图ZIP|生成PPT图3矮化中间砧‘富士’苹果不同树形果实产量的差异
-->Fig. 3Differences of the yield between different apple tree shapes on dwarf rootstock
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显示原图|下载原图ZIP|生成PPT图4矮化中间砧‘富士’苹果不同树形果实品质的差异
多重比较采用新复极差测验,不同字母表示达到5%显著性差异水平
-->Fig. 4Differences of the fruit quality between different apple tree shapes on dwarf rootstock
Statistical multiple comparison according to the Duncan test, the different letters in a column indicated significance at 0.05 level
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3 讨论
SH系苹果砧木具有抗逆性强,易成花,结果早,果实品质优等特点,目前在北京昌平、河北和山西等地都有大面积应用[19-26]。多年连续调查比较结果表明,SH6作为中间砧嫁接‘富士’与SH系其他系号相比,具有树体小,总枝量大,树势中庸,产量高且稳产性好,果实品质好的优势,具有较高的应用推广价值[19-20]。根据本研究的结果,在北京地区,SH6矮化中间砧‘富士’采用不同树形,树体生长和果实产量、品质存在较大差异。从树体生长和树体结构分析。不同树形SH6矮化中间砧富士苹果树随着树龄（2—7年生）的增长,树体干周粗度、总枝量和覆盖率均有不同程度的增加,各树形树体的干周直径在栽植7年内均无显著差异。自栽植第3年（2012年）起,不同树形间树体总枝量和覆盖率开始呈现显著差异,自由纺锤形最大,V字形次之,篱壁形最小。到栽植第7年,自由纺锤形树体的总枝量为71.17万条/公顷,达到了前人提出的矮砧苹果栽培优质丰产应当达到的总枝量[27-29],而V字形和篱壁形树体的总枝量分别为52.44万条/公顷和44.89万条/公顷,总枝量明显偏低,无法满足生产要求。自由纺锤形与V字形和篱壁形相比,树体幼树期总枝量增长迅速,能够更快速的形成稳定的树体结构,实现早期丰产。苹果树的枝类组成能够反应树体的生长势和结果能力,光照充足时,树体形成短枝较多,枝条健壮;对于苹果树来说,长枝比例大于20%时表明其树势偏旺,会影响结果[30-31]。本研究中,3种树形树体枝类组成相近,篱壁形树体的短枝比例略低,长枝比例略高。丰产稳产期各树形树体的短枝比例维持在65%左右,长枝比例维持在10%左右,各树形树体树势中庸,表现良好。
从果实产量品质角度来看,本研究中3种树形树体自栽植至2014年开始大量结果,2015年始各树形产量趋于稳定。2014年,自由纺锤形树体单株产量显著高于V字形和篱壁形,早果性好;进入结果期（2015年和2016年）,自由纺锤形树体累计产量高于V字形和篱壁形,平均年单株产量也显著高于V字形和篱壁形。这一结果与其他****的研究结论基本一致,采用纺锤形更有利于获得高产[9,18]。各树形果实大果率（单果重>200 g的果实占总产量的比例）由高到低依次为：自由纺锤形>V字形>篱壁形,V字形和蓠壁形果实大果率相近,自由纺锤形果实大果率显著高于两者。以SH系为中间砧的‘红富士’苹果,果实可溶性固形物等内在品质比M26、B9为中间砧的有显著提高[32-34]。有研究表明,V字形树形更有利于树体空间光照分布,能够获得更好的果实品质[10,18],但本研究中稳产两年的果实品质调查结果显示,自由纺锤形果实的平均单果重最大,V字形最小;各树形果实的果形指数、可溶性糖含量、可滴定酸含量、固酸比和果肉硬度均无显著差异。影响果实内在品质形成的因素有许多,说明在不同地区,由于生态环境不同,形成高品质的关键因素与阈值也不同,生产中应当根据当地的气候特点筛选树形。在保证果实内在品质相当的基础上,采用自由纺锤形树形,树体产量更高,商品果率更高,具有更好的生产应用价值。研究中还发现V字形枝干发生日烧的几率显著高于自由纺锤形,篱壁形由于修剪水平要求较高,整形费时费工,不适宜规模生产使用。
4 结论
SH6矮化中间砧‘富士’采用自由纺锤形树形与V字形和篱壁形相比,幼树期生长快,成形早,枝量大;果实内在品质相当的同时,纺锤形树形具有早期丰产性好,稳产性好且产量高,大果率高等优势。V字形和篱壁形树冠小,规模化生产产量低,但树形美观,采用合理的栽植密度适合观光采摘果园。The authors have declared that no competing interests exist.
