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藤椒学名竹叶花椒(Zanthoxylum armatum),是芸香科(Rutaceae)花椒属(Zanthoxylum L.)落叶小乔木,因其枝叶披散,延长状如藤蔓,俗称藤椒[1]。藤椒果皮因其富含挥发油和麻味物质形成的独特风味而深受人们喜爱,广泛用于火锅和各种川菜的烹饪调味中[2-3]。藤椒根、茎、叶、果及种子均可药用,提取的活性成分具有杀菌、消炎、抗氧化等功效[4-6],椒籽是良好的油料和饲料资源[7]。藤椒具有生长快、投产早、产量高、收益好和根系发达等优点,具有较强的水源涵养功能[8,9]。近年来随着人们对藤椒的喜爱和高经济价值的展现,在四川、重庆、云南、贵州和湖南等地兴起了藤椒种植热潮。但密植椒园随着树龄增大,树冠间郁闭,使得椒园内部光照条件变差,由于缺乏修剪知识,椒农通常盲目修剪或不修剪,导致树势减弱,产量降低,病虫害增多。大量研究表明,合理地修剪对提高单株产量、增强树势和延长结果期有重要作用[10-12]。
修剪是现代经济林木矮化密植管理的基本措施,通过短截、拉枝、疏剪、甩放等措施将树体改造成通风透光、优质高产的适宜树形[13]。通常不同的修剪方式产生不同的效果,合理修剪是根据树种特性、枝量多少及生长的实际情况等方面来确定修剪方式和修剪程度,从而达到增加产量,改善品质,提高效益的目的[14]。目前,国内外关于经济林木修剪对生长发育,光合与生理特性,产量和品质等方面均有大量研究,研究表明科学合理地修剪可以改善树体光照,提高光合速率,调控树体营养分配,调节枝类组成,改善营养生长和生殖生长间的关系,使树体结构合理,提高果实产量和品质[15-18]。已有的研究结果表明修剪有利于日本无刺花椒[19]、大红袍[20]、顶坛花椒[21]产量的提高。迄今为止,有关修剪对藤椒生长及产量和品质等方面研究报道较少。因此,本研究以藤椒为对象,研究修剪方式对藤椒生长、产量和品质的影响,探索适宜的藤椒修剪方式,以期为藤椒生产管理提供参考。
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试验地位于四川农业大学林学院崇州教学科研基地,地理位置E 103°38′,N 30°35′,海拔565 m。属四川盆地亚热带湿润季风气候,年平均气温15.9 ℃,最热月7月,平均气温为25.0 ℃,最冷月1月,平均气温为5.4 ℃,年平均日照时数为1 161.5 h,年平均降雨量1 012.4 mm,平均无霜期为285 d。试验地为典型的成都平原地势,易耕作,土壤为水稻土。供试材料竹叶花椒品种为藤椒,于2012年3月定植1年生苗,株行距2 m × 3 m,无间作。
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采用单因素试验设计,修剪方式包括:“以采代剪”、传统修剪和不修剪3个处理,每个处理设置3个重复,每个重复5株。“以采代剪”[22]处理是在2018年7月上旬采收时,采用重短截(或疏除)将藤椒树的枝条从基部10 cm全部剪下后,再对剪下的结果枝进行椒果采摘,在2018年10月上旬将细弱枝和部分过密枝疏除。传统修剪处理是在2018年7月上旬采收后对过密枝、细弱枝、交叉枝和病虫枝进行疏除,对过长枝进行适度短截促发新枝,2018年10月上旬继续将细弱枝和部分过密枝疏除,去弱留强,随树造型。不修剪处理是在2018年7月上旬果实采收至下一年果实采收均不修剪,任其自然生长。除修剪外,其他各处理日常田间管理均一致。
于2019年7月对树体枝条进行计数,采用卷尺测量树高和冠幅,游标卡尺测量地径。采收后直接测定单株鲜椒产量,鲜椒风干去杂后测定干椒皮产量和出皮率,出皮率计算公式为:出皮率(%)=藤椒种皮重/藤椒鲜重×100%。千粒重是测定1 000粒风干藤椒果皮质量,藤椒挥发油含量采用水蒸气蒸馏法测定[23],麻味物质含量采用甲醇-紫外分光光度测定[24],醇溶抽提物采用乙醇浸提蒸干法测定[25],不挥发性乙醚抽提物含量采用无水乙醇浸提蒸干法测定[26]。采用隶属函数法对藤椒的鲜椒产量、干椒产量、千粒重、挥发油含量、麻味物质含量、醇溶抽提物和不挥发性乙醚抽提物指标进行计算,获得产量和品质综合值,综合值越大,表明藤椒产量和品质越好,计算公式为:
$$ X\left( {\rm{u}} \right) = \left( {X - {X_{{\rm{min}}}}} \right)/\left( {{X_{{\rm{max}}}} - {X_{{\rm{min}}}}} \right) $$ (1) 式中X、Xmin和Xmax分别为各指标的平均值、最小值和最大值[27]。
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数据采用Excel 2007和SPSS 20.0进行统计和分析,各指标显著性检验采用单因素方差分析(ANOVA)和最小显著极差法(SSR)。
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与不修剪处理相比,“以采代剪”和传统修剪处理的树高分别降低36.8%和12.0%,不修剪处理的藤椒树高显著高于“以采代剪”和传统修剪的藤椒,且“以采代剪”的树高显著高于传统修剪;“以采代剪”和传统修剪处理藤椒的冠幅分别降低22%和16.7%,两处理均显著低于不修剪处理,但两处理间差异不显著;“以采代剪”和传统修剪的枝条数分别增加32.7%和16.4%,两处理均显著高于不修剪处理,但两处理间差异不显著(见表1)。传统修剪处理藤椒地径最大,其次为不修剪处理,以采代剪处理最小,但各处理间差异不显著。说明修剪能有效控制藤椒树高和冠幅,促进发枝和枝条生长。
表 1 修剪方式对藤椒株高、地径、冠幅和枝条的影响
Table 1. Effect of different pruning methods on height, ground diameter, crown width and branches of Zanthoxylum armatum
修剪方式 树高/cm 地径/cm 冠幅/cm 枝条数/条 以采代剪 204.5±16.4c 6.90±0.48a 274.3±18.8b 104.3±7.2a 传统修剪 285.0±14.4b 7.24±0.40a 293.1±25.4b 91.5±4.9b 不修剪 323.7±24.8a 7.12±0.44a 351.8±14.6a 78.6±3.2c 注:1.同列数据后标不同小写字母表示差异显著(P<0.05)。下同。 -
与不修剪处理相比,“以采代剪”及传统修剪处理的藤椒坐果率分别提高10.3%和7.6%,各处理间差异不显著;“以采代剪”和传统修剪处理的鲜椒产量分别增加52.3%和40.7%,干椒皮产量分别增加64.2%和44.7%,两处理均显著高于不修剪处理,且两处理间差异显著。“以采代剪”和传统修剪处理的出皮率相比于不修剪处理增加了7.9%和2.6%,但差异不显著(见表2)。说明修剪有利于提高藤椒坐果率和增加其产量。
表 2 修剪方式对藤椒坐果率与产量的影响
Table 2. Effect of different pruning methods on fruit setting rate and yield of Zanthoxylum armatum
修枝整形方式 坐果率/% 鲜椒/(g·株−1) 干椒皮/(g·株−1) 出皮率/% 以采代剪 40.7±2.0a 5373.8±248.7a 1321.0±77.5a 0.246±0.016a 传统修剪 39.7±2.1a 4966.3±168.3b 1163.9±63.0b 0.234±0.007a 不修剪 36.9±1.8a 3529.5±169.7c 804.4±52.6c 0.228±0.009a -
“以采代剪”和传统修剪与不修剪处理相比,千粒重分别增加18.0%和17.1%,各处理间差异不显著;麻味物质含量分别增加10.0%和7.9%,各处理间差异不显著;挥发油含量分别增加8.6%和5.5%,各处理间差异不显著;醇抽提物含量分别增加12.9%和8.5%,“以采代剪”处理显著高于不修剪处理,但传统修剪处理与不修剪处理间差异不显著;不挥发性乙醚抽提物含量分别增加16.8%和13.4%,两处理均显著高于不修剪处理,但两处理间差异不显著(见表3)。说明修剪有利于提高藤椒品质。
表 3 修剪方式对藤椒品质的影响
Table 3. Effect of different pruning methods on quality of Zanthoxylum armatum
修剪方式 千粒重/g 麻味物质/% 挥发油/% 醇溶抽提物/(g·kg−1) 不挥发性乙醚抽提物/(g·kg−1) 以采代剪 17.724±1.668a 12.725±1.274a 13.293±0.948a 16.565±0.842a 13.028±0.427a 传统修剪 17.591±1.343a 12.477±1.244a 12.907±0.884a 15.914±0.747ab 12.649±0.732a 不修剪 15.018±1.217a 11.566±1.009a 12.239±1.047a 14.673±0.689b 11.155±0.644b -
“以采代剪”处理产量和品质综合值最高,是传统修剪处理的1.29倍和不修剪处理的3.85倍,显著高于传统修剪和不修剪处理。传统修剪处理综合值是不修剪处理的2.98倍,两处理间差异显著(见表4)。说明修剪有利于提高藤椒的产量和品质,三种修剪处理中以“以采代剪”方式对藤椒产量和品质的提高作用最佳。
表 4 修剪方式对藤椒产量和品质的综合影响
Table 4. Comprehensive effect of different pruning methods on yield and quality of Zanthoxylum armatum
修剪方式 以采代剪 传统修剪 不修剪 综合值 7.644±0.599a 5.915±1.142b 1.987±0.289c
Effects of Different Pruning Methods on Yield and Quality of Zanthoxylum armatum
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摘要: 为提高藤椒产量和品质,对藤椒修剪方式进行探索。以藤椒为对象,研究不同修剪方式对植株生长及产量和品质的影响。与不修剪对照相比,“以采代剪”和传统修剪处理的树高分别降低36.8%和12.0%,冠幅分别降低22%和16.7%,枝条数量分别增加32.7%和16.4%;坐果率分别增加10.3%和7.6%,鲜椒产量分别增加52.3%和40.7%,椒皮产量分别增加64.2%和44.7%,出皮率分别增加7.9%和2.6%;千粒重分别增加18.0%和17.1%,麻味物质分别增加10.0%和7.9%,挥发油含量分别增加8.6%和5.5%,醇抽提物含量分别增加12.9%和8.5%,不挥发性乙醚抽提物含量分别增加16.8%和13.4%。藤椒产量和品质综合值“以采代剪”>传统修剪>不修剪。说明“以采代剪”能有效控制藤椒树高和冠幅,促进枝梢生长,有利于产量和品质提高,是藤椒生产管理中理想的修剪方式。Abstract: In order to improve the yield and quality of Zanthoxylum armatum, the pruning methods were explored. In this experiment, the effects of different pruning methods on growth, yield and quality of Zanthoxylum armatum were studied. Compared with the CK, the tree height and crown width of CPP and TP were significantly reduced by 36.8% and 12.0%, 22% and 16.7%, respectively; the branche number, fruit setting rate, fresh pepper yield, pepper peel yield and peel rate were increased by 32.7% and 16.4%, 10.3% and 7.6%, 52.3% and 40.7%, 64.2% and 44.7%, 7.9% and 2.6%, respectively; the thousand pepper weight, numb taste components, volatile oil, ethanol soluble extract and non-volatile ether extract contents were increased by 18.0% and 17.1%, 10.0% and 7.9%, 8.6% and 5.5%, 12.9% and 8.5%, respectively. The comprehensive values of yield and quality of Zanthoxylum armatum were ranked as CPP > TP > CK. The results showed that CPP was an effective pruning methods for Zanthoxylum armatum to control the height and crown width, promote the growth of branches and shoots and improve the yield and quality.
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表 1 修剪方式对藤椒株高、地径、冠幅和枝条的影响
Tab. 1 Effect of different pruning methods on height, ground diameter, crown width and branches of Zanthoxylum armatum
修剪方式 树高/cm 地径/cm 冠幅/cm 枝条数/条 以采代剪 204.5±16.4c 6.90±0.48a 274.3±18.8b 104.3±7.2a 传统修剪 285.0±14.4b 7.24±0.40a 293.1±25.4b 91.5±4.9b 不修剪 323.7±24.8a 7.12±0.44a 351.8±14.6a 78.6±3.2c 注:1.同列数据后标不同小写字母表示差异显著(P<0.05)。下同。 表 2 修剪方式对藤椒坐果率与产量的影响
Tab. 2 Effect of different pruning methods on fruit setting rate and yield of Zanthoxylum armatum
修枝整形方式 坐果率/% 鲜椒/(g·株−1) 干椒皮/(g·株−1) 出皮率/% 以采代剪 40.7±2.0a 5373.8±248.7a 1321.0±77.5a 0.246±0.016a 传统修剪 39.7±2.1a 4966.3±168.3b 1163.9±63.0b 0.234±0.007a 不修剪 36.9±1.8a 3529.5±169.7c 804.4±52.6c 0.228±0.009a 表 3 修剪方式对藤椒品质的影响
Tab. 3 Effect of different pruning methods on quality of Zanthoxylum armatum
修剪方式 千粒重/g 麻味物质/% 挥发油/% 醇溶抽提物/(g·kg−1) 不挥发性乙醚抽提物/(g·kg−1) 以采代剪 17.724±1.668a 12.725±1.274a 13.293±0.948a 16.565±0.842a 13.028±0.427a 传统修剪 17.591±1.343a 12.477±1.244a 12.907±0.884a 15.914±0.747ab 12.649±0.732a 不修剪 15.018±1.217a 11.566±1.009a 12.239±1.047a 14.673±0.689b 11.155±0.644b 表 4 修剪方式对藤椒产量和品质的综合影响
Tab. 4 Comprehensive effect of different pruning methods on yield and quality of Zanthoxylum armatum
修剪方式 以采代剪 传统修剪 不修剪 综合值 7.644±0.599a 5.915±1.142b 1.987±0.289c -
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