全 文 ：园 艺 学 报 2004，31(3)：291～296
Acta H0niculturae Sinica
富士苹果高干开心形光照分布与产量品质的关系研究
魏钦平 鲁韧强 张显川 王小伟 高照全 刘 军
( 北京市农林科学院林业果树研究所，北京 100093； 北京昌平日川果树研究中心，北京 102200)
摘 要：系统研究了富士苹果高干开心形和不同方法改良的高干开心形树冠内相对光照强度分布的差
异、果实产量分布特征及树冠不同部位光照分布与果实品质因素的关系。结果表明，高干开心形树冠大于
30％的相对光照强度比例大，且各层分布均匀一致，呈平行排列；高干开心形、两种不同方法改良的高干
开心形和小冠疏层形小于 30％的相对光照体积所占树冠总体积分别为 23．33％、25．95％、32．86％、
40．24％；产量分别为47．4、46．6、44．9、39．5 t／hm ；高干开心树形比小冠疏层形低光区少 17％，产量提
高20％，果皮着色、可溶性固形物、可溶性糖、果形指数、糖酸比等均高于小冠疏层形。建立了品质因素
与相对光照强度关系的回归方程，求出了富士苹果优质生产的最适相对光照强度范围为40％一80％。
关键词：苹果；树形；相对光照强度；产量；品质
中图分类号：S 661．1 文献标识码：A 文章编号：0513．353X (2004)03-0291-06
Relationships between Distribution of Relative Light Intensity and Yield and
Quality in Diferent Tree Canopy Shapes for‘Fuji’Apple
Wei Qinping ，Lu Renqiang ，Zhang Xianchuan ，Wang Xiaowei ，Gao Zhaoquan ，and Liu Jun
( Institute ofForestry and Pomology，Beijing Academy ofAgriculture and Forestry Sciences，Beijing 100093，China； Fruit Study
Center ofBeijing Changping，Beifng 102200，China)
Abstract：The diference of distribution in relative light intensity．characteristic of canopy space in fruit
yield and quality，and their relationships were studied with the four diferent tree canopy shapes in the‘Fuji’
apple orchards．Th e results showed that the relative light intensity in excess 30％ was high and the light distri—
bution in every layers were uniform and parallel arrangement in open center shape．Th e canopy volume ratio of
relative light intensity insuficient to 30％ were 23．33％ ，25．95％ ，32．86％ ，40．24％ and output were
47．4，46．6，44．9，39．5 t／hm in open center shape，the reform open center from small canopy shape by
one year，the reform open center from small canopy shape by two years and small canopy shape respectively．
Th e open center shape were lower 17％ in useless light space，higher 20％ in output and greater in fruit color—
ation，solubility solid matter，solubility sugar，fruit shape index and ratio of sugar and acid than small canopy
shape．Th e regression equations in relationships between factors of quality and relative light intensity were set
up to obtain optimum range of relative light intensity for good quality in‘Fuji’apple．
Key words：Apple；Tree canopy shapes；Relative light intensity；Yield：Quality
据2001年世界粮农组织统计，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
42．91％和35．79％，而出口量仅占我国苹果总产量的5．66％，世界总产量的1．38％。中国加入 WrO
后，世界经济发展趋向一体化，苹果业已面临着国外水果竞争的问题。富士是我国主要栽培的苹果品
种，随着栽植面积的扩大、产量的增加和栽培技术的不断进步，富士苹果生产阶段性供大于求的问题
十分突出。因此，提高富士苹果品质，增加出口数量，获取更大的经济效益，是富士苹果生产中紧迫
需要解决的核心问题。适宜的栽植密度，合理的群体结构和个体空间分布，良好的光照体系等是实现
收稿日期：2003—12—10；修回日期：2004—02—06
基金项目：北京市科委资助项目 (H012010450119)
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292 园 艺 学 报 3l卷
优质丰产的关键 “¨J。近20年来，为了提早结果、增加产量，苹果生产中多采用高种植密度，应用
小冠疏层形、自然纺锤形、改良纺锤形、细长纺锤形和轻剪长放多留枝等方法，致使树体出现枝量偏
多、树冠郁闭，内膛光照恶化，管理困难，果实品质下降 等问题。苹果高干开 fl,形起源于El本，
1992年引入北京，经多年的试验探索，在北京昌平建成了中日友好观光示范园，显著地提高了富士
苹果的品质。高干开心形的树体结构特点是，干高1．5 m以上，无主干头，主枝3～5个，螺旋排列，
呈开心形分布 J。本研究是针对我国苹果生产中应用最多的小冠疏层形和纺锤形，探讨富士苹果小
冠疏层形运用不同方法改造成高于开心形的树体光照分布状况，光照分布与果实产量品质的关系，为
乔化密植果园的树形改造、群体结构调整、提高果实品质、保持果园连续优质丰产等技术措施提供理
论依据和指导性意见。
1 材料与方法
试验于1992～2002年在北京市昌平区中日友好、真顺等果园进行，品种为宫藤富士 (Malus
domestica Borkh OV．Red Fuji)，砧木为八楞海棠 ( micrornalus Makino)，树龄 12年生，以新红星为
授粉品种，株行距为3 m×5 m。土壤为沙壤土，灌水条件较好，管理水平较高，全部采用了套袋和
覆反光膜的措施。设以下4个处理：I．定植后按日本高干开心形树形整形，选留主枝3～5个，当
树高长到2．5～3 m左右时去头开 fl,，每公顷枝量80—100万。Ⅱ．定植后按小冠疏层形整形，于
2001年春一次性改为高干开 fl,形，选留主枝3～5个，落头开心，主干提高到 1．5 m以上，每公顷留
枝量80～100万。Ⅲ．定植后按小冠疏层形整形，分别在2001和2002年春两次改为开心形，第 1次
落头开 fl,，留主枝4～6个，主干提高到 1．0 m以上，每公顷留枝量 100～120万；第2次选留主枝
3—5个，主干提高到 1．5 m以上，每公顷留枝量80～100万条。Ⅳ．小冠疏层形整形为对照，主枝
6—8个，每公顷留枝量为150～180万。
每处理30株以上，从中选择树体大小基本一致树5株为试材。以树干为中心，用竹竿将树冠分
成0．5 m×0．5 m×0．5 m的立方体。2002年9月下旬，选择典型晴天，利用 XZ1型相对照度计，按
魏钦平等 的方法测量不同部位和不同层次立方体的相对光照强度、枝类组成，CI一1 10冠层分析仪
测量冠层结构参数。于2002年10月22 El采收各个处理的果实，在每个立方体 (0．125 m )内统计
实个数，选择有代表性的果实 1～3个 (根据立方内果实数量)测量每个果实的直径、硬度 (GY一1
型果实硬度计)、可溶性固形物 (PR．100型数字糖度计)、单果质量、可溶性糖 (蒽酮法) ，可滴
定酸 (NaOH中和滴定法) 和着色面积。
2 结果与分析
2．1 不同树形相对光照强度的分布
树冠内的光照分布状况与树冠的形状、枝叶数量、枝叶密度和不同枝类的空间分布有密切关系，
并直接影响花芽形成、开花、坐果、果实发育及果实品质。不同树冠的光照分布状况如图1。几种树
形的相对光照强度分布均呈现出自下而上逐渐增高的规律，其冠层外围最高，靠近树干的下层最低；
不同树形的光照分布各异，处理 I大于30％相对光照强度所占比例大，各层分布均匀一致，呈平行
排列；而处理Ⅳ大于30％相对光照强度所占比例
小，各层分布不均匀，呈现出内膛低，外围高趋
势。不同树形相对光照强度所 占的比例如表 1。
一 般认为相对光照低于30％为低效光区 ’ ，从
表1看出各处理的低效光区占其树冠体积的比例：
处理 I为23．33％、处理Ⅱ为25．95％、处理Ⅲ为
32．86％、处理Ⅳ为40．24％。这说明高干开心树
表1 不同处理的相对光照比例
Tale1 叩 rdafivem面mm diltet~t 皿吐 (％)
注：I、I、IB、1V见图1。 Note：I、I、IB、1V see Fig．1
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魂铣平等 商七苹椎高 1 m 讦主比照舒市 产量品质的关系研究
形的光照条件优于小冠疏屡彤，m 狄性大枝 胜成高 开心彤的光照也忧下逐步政造成的高干开
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2．2 不同树形果实产量在树冠内的空间分布
相对光照强度影响苹果的成花、 军和粜实发育， 、问树彤的 值面积产量和果实在树冠n的分
布情况如图2 其产量升别为：处理【，47 4 h-¨ ，处理I．46 6t／hm：．处理Ⅲ 44 9 hm’，处
理Ⅳ．39 5l／hm 从图2可看出果实在树冠内的分布情况．处珊 l的果实集小分布在1 0～2 5 m的
离度问．且分布均匀，高产量区集中分布在离地面I 5～2 5 Jn问：而处理Ⅳ果实主 分布在0 75—
2 0 n·问．其高产量区分布在 1 0～1 5Ⅱl左右的下层 正处在树冠的低光隧 以上可以看出高干开
心树形能提高苹果的产晕，并日使果实{《分布在光照充足的中上部
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园 艺 学 报
2．3 不同树形不同层次果实品质的差异
不同树形不同层次的果实品质因素如表2。从表2看出，不同树形不同层次的平均单果质量均在
200～300 g之间，达到了优质果品的要求，说明在一定范围内，光照状况不是果实质量的限制因子；
处理 I树冠各层果实的果形指数均高于其它处理，且与处理Ⅳ达到极显著的差异水平；不同树形各层
次的果实可溶性固形物、着色面积差异明显，处理 I与处理Ⅳ均达到极显著的差异水平；其它各项指
标也有明显的差异，说明光照状况对果实可溶性固形物、果实着色影响较大。同时，处理Ⅱ与处理Ⅲ
的品质大都优于处理Ⅳ而又略低于处理 I，说明将小冠疏层形改造为开心形有利于提高果实的品质。
处理Ⅱ与处理Ⅲ相比，处理Ⅱ的可溶性糖、可溶性固形物一般高于处理Ⅲ。纵观各层次间的果实品质
指标，可以看出果实硬度、可溶性固形物、可溶性糖和糖酸比等一般是树冠上部高于下部。平均单果
质量一般是中部最大，只有小冠疏层形的树冠是下部果实大于上部。平均着色面积是树冠上部和下部
的较好，中间稍差，这与上部枝量少，光照条件好及地面铺反光膜有关。
表2 不同处理不同冠层果实的品质差异
Table 2 The diference offruit quality ofdiferent treatment in diferent layer oftree canopy
注：l、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ见图 1。 Note：I、I、m、Ⅳ see Fig．1
2．4 相对光照强度与果实品质的关系
为了探讨出光照与果实品质的定量关系，我们以品质指标为目标函数，相对光辐射为自变量，建
立了果实品质指标与相对光照强度的回归方程，并结合试验结果求出了各优质品质指标的适宜相对光
照强度取值 (表3)。从表3看出，各项品质指标的回归方程均达到极显著差异水平，表明建立的方
程是可靠稳定的；果实品质因素不同，对相对光照强度的要求各异，除果形指数和果实可滴定酸的相
对光强度的最小取值小于30％外，其它各品质因素的最小值均在 30％以上。为了获得果实品质因素
最大的相对光照强度，根据二次方程求极值原理，对方程求二阶导数，获得了品质因素最大时的相对
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3期 魏钦平等：富士苹果高干开心形光照分布与产量品质的关系研究 295
光照强度，果实着色、果实可溶性固形物和可溶性糖的最适取值均在80％以上，而果形指数的相对
光照强度值要求较低，这与生产实际和前人的研究基本一致。Wagenmakers等 m 认为着色的最佳光
照在80％左右。当相对光照强度太高时，不仅果形指数下降，果实的光洁度也下降，还容易受灼
伤 “ ，并且当相对光照大于85％时，果皮花青苷的含量不再随光强的增加而增加 。综合分析可
知，40％～80％的相对光照强度是实现优质的最适取值。
表3 苹果品质与相对光照的多项式拟合
Table 3 The fit polynomial of quMity and relative radiation in apple
3 讨论
在苹果生产由产量向质量转化的阶段，提高苹果品质、增强在国内外市场的竞争力是苹果生产的
首要任务。本研究是在引进日本苹果高干开心形树形管理技术的基础上，探索对我国生产上大面积应
用的小冠疏层形和纺缍形树形进行改造的方法，研究结果表明，高干开心形改变了树体结构、减少了
总枝量、调节了枝类组成、显著的改善了树冠内的光照条件和光照分布状况，使果实品质达到优质果
品的要求，优质果比率极显著的高于小冠疏层形，一次性改造处理优于逐步改良的处理。Widmer和
Krebsl1 J
， Buler等 均认为高干开心树形苹果的光分布和品质优于主干形；研究表明，小冠疏层形和
纺缍形改造的当年，其产量有所降低，果个明显增大，果实品质显著提高，与前人的研究结果基本一
致。Weberl1 认为合理的种植密度是果园管理的关键因子，其次是树形结构，并且通过试验证实细长
纺锤形和 “V”字形果树的品质优于改良纺锤形，而产量则低于改良纺锤形；本研究认为，在我国乔
砧密植的情况下，栽植密度和树形是决定苹果早期产量的关键因素，达到一定的覆盖率、总枝量和树
体高度后，其苹果产量、品质主要受总技量、枝类组成和枝叶空间分布的影响。在成龄果园管理中，
树体的动态生长与果园的静态群体结构、枝叶空间分布等保持一个协调的关系是优质丰产的关键。关
于苹果优质丰产的稳定的群体结构参数、枝叶在树冠内的空间分布和枝类组成等与果实产量、品质的
关系，我们将做进一步研究报道。
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红蝉花离体培养的初步研究
李末红 曾大兴 落刮螭 l探圳 ：业技术学院 l物l缸用l：程系．深圳518(2155)
The Studies ofthe Tissue Culture ofMandevilla sanderi
u Yonghong．Zeng 1)axing，and Xie Lijuan l L~eportrtlerl J，Applied舶 ^Ⅱf Engineering．Shemhen Po echnic
Shemhen 5I8055．Ch c“ 、
关键词：红蝉花；离体培养
中图分类号：S 68 文献标识码：A 文章编号：05l 3-353X(2004)∞-0296 I
选取红蝉花 [Man,hv,il／a蛳n出 c b／ems1．)w00【is帅]带脯芽的成熟葛段 (顶芽以下第3～5节)、幼嫩茎段 (顶芽
以下第1—2节)和顶芽作为外植体 用自米水冲洗3～5敬 冼去伤n流出的白色手L浆 在无菌条件下先用70％的酒精
浸泡20 s．然后置于0．1％H I：溶液 (加3～5谪吐湍一舯)处理一定1t41~](成熟茎段8—9 min，幼嗽茎段和顶芽4～5
min)，用无菌水冲洗6—8汰，每扶3 min消毒后的外植体接种于添加不同植物生K调节刺的MS培养基上进行光照培
养．接着进行继代培养和生根培养战啦：培养基pH伉5．8～6 0，培养温度 (24±1)℃，光照16 h／d，1510—2000 lx
试验结粜表明：MS+BA 2 0～4．0 mg／L+ A^ 0 1 I1g／l_培养基最有利于外植体芽的萌发．茎尖平均萌发芽数多
于幼嫩茎段和成熟茎段 芽的增础培养MS+BA 4．0 mg／I+NAA 0 OI m L诱导的丛芽长势最好．增殖倍数最高
(4 3倍)；其次是MS+BA 2 0 nlg／I +NAA 0．0t m L，增殖倍数为3．1倍 BA比KT对芽的增殖作用更明显，但两
者同时使用没有增效作用 红蝉花在培养基上的生根较困难，生根率是高的培养基为Ms+NAA 2．0mg／L+0．2 c r
1 ，生根率也仅76％．有待进一步研究提高 一定浓度的活性炭有利于生根．但I／2MS培养基对红蝉他的生根不利．
这与多数植物的生根培养是不同的，其愿固有待深入研究 当试管苗长高至4㈣左右并有数条根时进行炼苗2～3 d，
洗净根部的培养基．移栽^已灭菌的基质 (珍珠岩：泥嵌：悱镰=4：3：3)里，然岳用1000倍的甲基托布津浇篷，保持
温度在25—28℃．湿度85％左右，小苗成活率达95％左右
图版说明：A．茎尖芽萌发诱导 B 芽诱导 C 组培昔l1、宅根诱导；D 盘款的组培植株
Explanation 0f plat~：^ Spraining uf teminal bud；B Pmpagafion{d hud；C Rot,ring of tis~e cultu re hud：D Pot- regeneration
plants
收稿日期：20 一0I一04：修回日期：2004一(13～24
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