苹果树研究论文：负载量对苹果树影响的探究
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本文作者：袁成龙1李培环1段艳欣1王金政2董晓颖1作者单位：1青岛农业大学园林园艺学院2山东省果树研究所
结果与分析
1不同负载量处理对叶片光合指标的影响
1）不同负载量处理对净光合速率的影响
由图1可见，在生长季中，同一月份内，不同处理间随负载量的增大Pn呈下降趋势，处理A一直维持在较高的水平，处理A与处理B之间差异不显著。处理D、E进入7月后，Pn一直处于比较低的水平。各处理均在8月达到峰值后下降，最高Pn出现在处理A的8月，达到11.3μmol/(m2•s)，最低Pn出现在处理E的10月，为6.9μmol/(m2•s)。处理D、E的Pn极显著低于处理A、B的，7月到10月均相差3μmol/(m2•s)左右。处理C居中，一直保持在较高的水平。说明连续过大的负载量严重影响了果树的营养生长，叶片的发育质量较差，故叶片的净光合速率较低。
2）不同负载量处理对胞间CO2浓度的影响
由图2可见，同一个月份内，不同处理间果树叶片的CI表现为处理E>处理D>处理C>处理B>处理A。随负载量的增大CI呈上升趋势。CI最高值出现在处理E的10月，达到189μmol/mol，最低CI出现在处理A的8月，为109μmol/mol。各处理均在8月到达低谷。对比图1，同期同植株叶片CI的高低与Pn的大小成负相关。说明过大的负载量下叶片光合能力降低，对进入叶片的CO2的同化能力下降。
3）不同负载量处理对羧化效率的影响
羧化效率说明植株叶片光合对CO2的利用情况，数值越高，说明CO2的利用率越高。由图3可见，同一月份内，不同处理的CE表现为处理A>处理B>处理C>处理D>处理E。对比图1，CE与Pn呈正相关。最低CE为处理E的10月(0.037mol/mol)，最高CE出现在处理A的8月，达到0.105mol/mol。处理C在试验期间的CE变化不显著，基本保持在0.065~0.076mol/mol之间，处在较高的水平。处理D、E进入7月后，CE一直比较低，与处理A相差0.05mol/mol以上，说明过大的负载量对羧化效率有较大的抑制作用。
4）不同负载量处理对蒸腾速率的影响
由图4可见，同一月份内，不同处理的Tr随负载量的增大而增大，各处理的Tr均在8月时达到最大值，其中处理E的Tr值最大，为1.88mmol/(m2•s)。与图1、图3相比，发现Tr与Pn、CE的年变化规律有一定的相似之处。处理D、E的Tr一直显著的高于其他处理的。处理E的与处理A的差异极显著，前者一直高出后者0.3mmol/(m2•s)左右。说明过大的负载量提高了叶片的蒸腾速率。
5）不同负载量处理对水分利用效率的影响
由图5可见，不同负载量处理对果树WUE的变化有一定的影响，同一月份内，处理A>处理B>处理C>处理D>处理E。各处理间差异较大，处理D、处理E的WUE由6月进入7月变化较大，分别降低了约2.29μmol/mol和2.8μmol/mol，这与2个处理7月的Tr较高有关。处理E的WUE从7月到10月基本没有变化，始终保持在93μmol/mol左右。最高WUE出现在处理A的9月，达到7.36μmol/mol。说明负载量的大小严重影响果树的水分利用效率。连续过高的负载量会明显的降低果树的水分利用效率。
2不同负载量处理对树体贮存营养的影响
1）不同负载量处理对树体氮素营养的影响
从图6可见，不同负载量处理对休眠期树体枝条和根系的贮存氮素营养的影响较大。随负载量的增大，贮存氮素营养降低。而且随连续处理年数的增加，枝条和根系的贮存氮素营养逐渐降低，且幅度逐渐增大。处理A与处理B的贮存氮素营养差异不显著，变化趋势较小。处理D与处理E，特别是处理E变化趋势较大。同一年内，处理A与处理E差异极显著，2009年处理A的枝条和根系的氮素营养比处理E分别高出10%和10.8%。2011年，则分别高出26.0%和29%。2009—2010年，处理E的枝条和根系中的氮素营养分别降低了7.4%和8.2%，2010—2011年，则分别降低了9.8%和10.4%。每个处理中，根系的氮素营养显著高于枝条。说明过大的负载量处理已明显影响当年的贮存氮素营养，连续的大负载量明显地降低了树体的贮存氮素营养。
2）不同负载量处理对树体碳素营养的影响
从图7可见，不同负载量对休眠期树体枝条和根系的贮存碳素营养的影响与对氮素的影响（图6）相似，表现为随负载量的增大，贮存碳素营养随之降低的趋势。随连续处理年数的增加，贮存碳素营养逐渐降低，幅度也逐渐增大。同一年内，处理A、处理B的枝条和根系中含碳量差异不显著，处理E的最低。3年中处理A的枝条含碳量比处理E分别高出10%、20.0%和29.1%。同一处理随处理年数增加，降低幅度增大。2009—2010年，处理E的枝条和根系的含碳量分别降低了9.1%和11.5%，2010—2011年，分别降低了16%和15.6%由图7可见，休眠期根系的碳素含量高于枝条，说明连续的大负载量可明显降低树体的贮存碳素营养。
结论
1不同负载量处理对叶片光合指标的影响
研究结果表明，不同负载量处理对叶片光合指标有一定影响。随负载量增大，叶片发育受抑制，光合能力降低，对进入叶片的CO2的同化能力下降，叶片净光合速率、羧化效率、水分利用效率均显著降低，而胞间CO2浓度和蒸腾速率均逐渐增大。
2不同负载量处理对树体贮存营养的影响
试验结果表明，不同负载量处理对树体贮存营养的影响较大。根系中的贮存营养高于枝条中的；随负载量增大，树体贮存营养均降低；连续高负载量处理，树体贮存营养显著降低。综上所述，中等水平苹果园盛果期45000~60000kg/hm2的负载量，可保证树体正常的光合作用和较多的贮存营养，有利于苹果生产的可持续发展。
讨论
1不同负载量处理对叶片光合指标的影响
已往有研究表明，适当的果实负载量对于提高叶片的光合能力有利。冉辛拓等[8]对苹果光合速率和干物质生产的研究表明叶片的光合速率与负载量呈极显著正相关。植物库源之间存在着光合产物反馈机制，当库强增大时，光合作用会受到促进。但对于多年生的果树而言，由于地上部与地下部对果实发育后期光合养分存在竞争，在高负载量的情况下，光合产物主要运向果实——库器官，根系因得不到足够的有机养分而出现“饥饿”，矿质营养和水分的吸收受到抑制，从而影响到地上部叶片的营养水平，这可能是高负载量果树叶片的净光合速率下降的直接原因[9]。戴志兴等[10]对葡萄的研究表明，负载量与枝梢生长量及叶面积呈明显负相关，负载量增大，树势减弱。刘悦萍等[11]对苹果的研究也表明负载量增大抑制了新稍的生长和树冠体积的增大。间接说明负载量过大对光合作用有一定抑制作用。本研究结果表明，随负载量增大，叶片净光合速率、羧化效率、水分利用效率均显著降低，胞间CO2浓度逐渐增大。这与前人的结果一定程度上相一致。本试验中，蒸腾速率随负载量的增大而增大，其具体原因有待进一步研究。
2不同负载量处理对树体贮存营养的影响
树体贮藏营养水平直接受第3次根系生长高潮的影响，而第3次根系生长高潮的大小，主要受果实负载量所制约[12]。盛果期苹果树，盛花、旺盛生长的新梢和果实种子是3个竞争优势的库，由于内源激素的作用，果实能积聚和消耗大量营养物质，对其他器官的生长发育产生明显的抑制作用。果实负载量过高强烈地抑制了新梢和根的生长，使新梢和根系第二次生长高峰明显减弱，第3次生长高峰消失，并显著地抑制了当年花芽分化。刘悦萍等[13]对‘金红’苹果的研究指出负载量过大，影响无果短枝的营养水平，进而抑制花芽分化，使翌年成为低产小年。陈鹏等[14]对酥梨的研究表明，减少挂果量,就减少树体养分的消耗，1年生短枝和根的干物质含量就相应增加。本试验结果表明，根系中的贮存营养高于枝条；随负载量增大，树体贮存营养降低；连续高负载量处理，树体贮存营养显著降低。生产中，控制负载量的同时必须加强包括土肥水、整形修剪、花果管理、病虫害防控等在内的综合管理措施[15]，才能最终达到优质、丰产、稳产、高效的目标。
