梨是我国第三大果树，栽培面积和产量均位居世界首位。作为劳动密集型产业，传统梨果生产管理过程中需要投入大量的人力和物力，随着果园有效劳动力不断减少，实现梨果生产的轻简化已成为梨产业高质量发展亟待解决的难题[1]。
轻简化树形的研发和应用是实现果园省力化管理的重要途径之一。自新中国成立以来，我国学者创制了多种轻简化栽培树形来替代传统大冠疏散分层形树形，包括圆柱形[2]、“3+1”形[3]、‘双臂顺行式’棚架栽培[4]等，这些树形在生产上的推广应用有效减少了人工的投入，促使日常管理的机械化水平提高，同时也带来产量和品质的双重提升。品种是影响轻简高效栽培的另一个重要因素，由于品种遗传背景差异，不同品种在同一树形下的生长与结果存在较大差异[5]。在树形和品种评价方面，兖攀等[6]通过评价5种树形的光合效应，明确了细长纺锤形是适宜库尔勒香梨的高光效树形。刘珊珊[7]通过研究不同树形对梨冠层结构、光合特性和果实品质的影响，明确了早酥梨、黄冠梨、长把梨等品种适宜的树形。Zhao等[8]通过对不同树形光合和果实品质评价，明确了早酥梨的适宜树形为单臂和双臂棚架。综上可知，目前关于树形和品种评价更多关注某一品种在不同树形下光合效率和品质的差异，对于同一树形下不同品种的生长结果和果实品质综合评价却鲜有报道。生产上因为良种良法不配套导致建园效果差甚至失败屡见不鲜，因此开展树形和品种多维度综合评价显得尤为重要。
‘双臂顺行式’棚架是一种新型棚架栽培模式，采用该栽培模式，树体冠层分布均匀一致，光合效率增强，果实品质显著提高，目前已在我国多个梨产区开始进行示范和推广[9]。但目前适宜‘双臂顺行式’棚架轻简化栽培新优品种的筛选评价工作未见报道。鉴于此，笔者所在团队以长江中下游产区采用的‘双臂顺行式’棚架栽培代表性梨园为调查对象，对不同品种生长结果特性及果实品质进行调查分析，并通过隶属函数法和VIKOR法进行综合评价，以期明确长江中下游产区适宜‘双臂顺行式’棚架轻简化栽培模式的优良品种，为实现良种良法配套提供理论依据。
1 材料和方法
1.1 调查对象及内容
2023年对湖北省3个采用‘双臂顺行式’棚架栽培的代表性梨园内17个品种进行调查研究，要求果园土壤肥力水平相近，基本情况见表1。调查过程中，每个品种随机选择树冠外围斜生且已停长的10根新梢测量长度、萌芽率、成枝力、早果性。根据《梨种质资源描述规范和数据标准》[10]进行调查；每个果园随机选3株树，单株重复，用卷尺测量树高和冠幅，确定长枝、中枝、短枝数量，单株结果量。于不同梨品种的果实成熟期采集对应树体上果实样品，分东西南北4个方向，每个方向选取树冠中部果实2个，具体采样时间详见表2。所有调查数据均取平均值作为最终数值。产量=每667 m2定植株数×单株结果量×平均单果质量。
表1 调查果园基本情况
Table 1 Basic conditions of surveyed orchards
地点Site湖北省武汉市Wuhan, Hubei湖北省仙桃市Xiantao, Hubei湖北省老河口市Laohekou, Hubei树龄Tree age/a 12株行距Row space/m 4.0×4.0 11 4.0×4.0 10 4.0×4.0品种Variety丰水、圆黄、鄂梨2号、翠冠、玉绿Housui, Wonhwang, Eli No.2, Cuiguan, Yulü圆黄、翠冠Wonhwang, Cuiguan若光、秋月、晚秀、早金酥、玉香、翠玉、中梨1号、中梨4号、玉露香、早酥红、红香酥、早酥蜜Wakahikari, Akizuki, Mansoo, Zaojinsu, Yuxiang, Cuiyu, Zhongli No.1, Zhongli No.4, Yuluxiang, Zaosuhong, Hongxiangsu, Zaosumi
表2 不同梨品种采样日期
Table 2 Sampling dates for different pear varieties
地点Site湖北省武汉市Wuhan, Hubei湖北省仙桃市Xiantao, Hubei湖北省老河口市Laohekou, Hubei品种Variety丰水Housui圆黄Wonhwang鄂梨2号、翠冠、玉绿 Eli No.2, Cuiguan, Yulü圆黄Wonhwang翠冠Cuiguan若光、翠玉、中梨1号、中梨4号、早酥蜜Wakahikari, Cuiyu, Zhongli No.1, Zhongli No.4, Zaosumi秋月Akizuki早金酥、玉香、玉露香、早酥红、红香酥Zaojinsu, Yuxiang, Yuluxiang, Zaosuhong, Hongxiangsu晚秀Mansoo采样日期（月/日）Sampling date (month/day)08-20 08-07 07-14 08-07 07-14 07-10 08-20 08-05 09-05
1.2 方法
1.2.1 单果质量测定 每个品种随机选择10个果实用电子天平测定单果质量，取平均值为最终测定值。
1.2.2 可溶性固形物、可滴定酸和维生素C含量测定 将每个品种剩余梨果实随机选择12个，分成3组，利用匀速榨汁机榨汁，测定可溶性固形物含量，然后取3.0 g果汁利用酸碱自动滴定仪（905型，瑞士万通公司）测定可滴定酸含量；每个品种随机选择9个果实，分成3组，每组取100 g果肉+草酸匀浆后测定维生素C含量。
1.2.3 质地品质测定 每个品种随机选择6个果实，利用物性分析仪（TA. HD. Plus，英国）进行穿刺和TPA（质地剖面分析）测定，每个梨穿刺和TPA分析选择沿赤道方向两个对称位置，取平均值作为最终测定值。
1.3 数据分析
在树体正常生长结果情况下，新梢长度、冠幅（东西）、冠幅（南北）、树高、早果性越小则更有利于果园轻简化栽培管理，耐咀嚼性越小理论上口感更佳，因此对上述指标取倒数，分别利用隶属函数法[11]和VIKOR法[12]对以下20个生长结果指标进行综合评价，包括1/新梢长度、萌芽率、成枝力、结果枝数、1/冠幅（东西）、1/冠幅（南北）、1/树高、中短枝比例、长枝比例、1/早果性、产量、单果质量、可溶性固形物含量、可滴定酸含量、固酸比、维生素C含量、果肉硬度、果肉细度、1/耐咀嚼性和回复性。采用 Microsoft Excel 2007和SPSS 20进行试验数据的整理和分析。
2 结果与分析
2.1 ‘双臂顺行式’棚架栽培模式下不同品种生长结果特性差异分析
由表3可以看出，不同品种在‘双臂顺行式’棚架栽培模式下生长特性存在较大差异，长枝比例、成枝力、产量、结果枝数的变异系数均在35%以上。所有品种新梢长度介于40.67～84.90 cm之间，萌芽率分布于62.10%～97.62%之间，成枝力介于1.00～4.28之间。不同品种的长枝比例差异最为明显，最大值为44.55%，最小值仅为9.24%。中短枝比例方面，早酥蜜的比例最低，仅为55.45%，中梨4号的中短枝比例最高，为90.76%，其余品种中短枝比例均介于两者之间。不同品种采用该模式基本从第3年或第4年开始结果。所有调查果园均已进入盛果期，不同品种采用‘双臂顺行式’栽培的产量存在较大差异，其中最高为4000 kg·666.7 m-2，最低仅为1100 kg·666.7 m-2。
表3 不同品种生长结果状况
Table 3 Growth and fruiting status of different varieties
参数Parameter最大值Maximum value最小值Minimum value平均值Average value标准差Standard deviation变异系数CV/%新梢长度Shoot length/cm 84.90萌芽率Germination rate/%97.62成枝力Branching ability 4.28结果枝数Fruit-bearing branch number 31.00东西冠幅Crown width (eastwest)/m 4.14南北冠幅Crown width (northsouth)/m 4.32中短枝比例Medium and short branch ratio/%90.76长枝比例Long branch ratio/%44.55早果性Early fruiting 4.00产量Yield/（kg·666.7 m-2）4 000.00 40.67 62.10 1.00 12.00 2.13 2.73 55.45 9.24 3.00 1 100.00 62.53 83.49 1.99 19.18 3.09 3.44 77.17 23.41 3.71 2 150.00 11.47 11.06 0.90 6.78 0.47 0.44 10.69 11.01 0.47 853.67 18.34 13.25 44.98 35.33 15.37 12.86 13.85 47.04 12.67 39.71
2.2 ‘双臂顺行式’棚架栽培模式下不同品种果实品质分析
由表4可知，不同品种在‘双臂顺行式’棚架栽培模式下品质存在较大差异，单果质量介于189.40～488.70 g之间，不同品种总可溶性固形物含量介于10.20%～14.70%之间，均值为12.18%。可滴定酸含量差异较大，最小值仅为0.05%，最大值为0.15%。固酸比差异最大，变异系数为40.17%，介于72.86～224.07之间。不同品种果实维生素C含量介于2.64～5.47 mg·100 g-1，果肉硬度介于166.95～335.12 g之间。果肉脆性最高测定值达到7 584.16 g，最低仅为3 450.43 g，其余品种脆性均介于两者之间。不同品种间果肉细度差异较大，最小值仅为3.16，最大值可达10.63。不同品种果肉回复性介于0.53～0.69之间。耐咀嚼性差异较大，最小值仅为105.12，最大值可达591.97。
表4 果园中不同品种果实品质状况
Table 4 Fruit quality of different varieties in orchards
参数Parameter固酸比TSS/TA回复性Reversibility耐咀嚼性Chewability最大值Maximum value最小值Minimum value平均值Average value标准差Standard deviation变异系数CV/%单果质量Single fruit mass/g 488.70 w（总可溶性固形物）Total soluble solids content/%14.70 w（可滴定酸）Titratable acid content/%0.15 224.07 w（维生素C）Vitamin C content/（mg·100 g-1）5.47果肉硬度Flesh firmness/g 335.12脆性Brittleness/g 7 584.16果肉细度Flesh fineness 10.63 0.69 591.97 189.40 10.20 0.05 72.86 2.64 166.95 3 450.43 3.16 0.53 105.12 298.01 12.18 0.10 135.22 3.62 231.97 5 308.92 6.60 0.61 300.39 72.92 1.26 0.03 54.32 0.90 47.77 1 076.63 2.45 0.05 119.12 24.47 10.35 34.03 40.17 24.79 20.59 20.28 37.15 7.61 39.66
2.3 隶属函数法综合评价
由表5可知，采用‘双臂顺行式’棚架栽培后各品种综合评价值低于0.6的品种有4个：早金酥、中梨1号、中梨4号、早酥蜜。综合评价值介于0.60～0.70之间的品种有9个，根据综合评价值由高到低依次为鄂梨2号、晚秀、秋月、红香酥、玉露香、玉香、翠玉、早酥红、若光，其中鄂梨2号的综合评价值达到0.691。综合评价值在0.70以上的品种有4个：丰水、圆黄、翠冠和玉绿，其中丰水的综合评价值最高，达到0.787。综合不同品种在‘双臂顺行式’栽培模式下生长结果、产量、品质综合表现和排名，丰水、圆黄、翠冠、玉绿、鄂梨2号5个梨品种在‘双臂顺行式’栽培模式下综合表现优良，可作为适宜‘双臂顺行式’棚架轻简化栽培的优良品种。
表5 不同品种隶属函数值及综合评价
Table 5 Value of affiliation function and comprehensive evaluation of different varieties
?
2.4 VIKOR法综合评价
多准则妥协解排序法基本过程为：首先计算评价对象总的最优解和最差解，然后比较各评价对象与最优解和最差解之间的距离大小来确定评价对象的排序，进而获得待评价对象的优劣级别，常与熵权法结合使用。由表6可知，基于熵权法的权重计算结果显示，20个评价指标权重最大值为早果性，为19.3%，最小值为中短枝比例，仅为2.3%。
表6 不同评价指标权重值
Table 6 Weight value of different evaluation indicators
指标Index新梢长度 New shoot length萌芽率 Germination rate成枝力 Branching ability结果枝数 Number of fruiting branch冠幅（东西） Canopy width (east-west)冠幅（南北） Canopy width (north-south)中短枝比例 Short and medium branches ratio长枝比例 Long branches ratio早果性 Early fruiting产量 Yield单果质量 Single fruit mass总可溶性固形物含量 Total soluble solids content可滴定酸含量Titratable acid content固酸比 TAA/TA维生素C含量 Vitamin C content果肉硬度 Flesh firmness果肉细度 Flesh fineness回复性 Reversibility耐咀嚼性 Chewability脆性 Brittleness熵值Entropy value 0.919 0.944 0.857 0.859 0.938 0.931 0.949 0.879 0.568 0.891 0.920 0.919 0.893 0.860 0.867 0.911 0.900 0.931 0.883 0.937信息效用值Information utility value 0.081 0.056 0.143 0.141 0.062 0.069 0.051 0.121 0.432 0.109 0.080 0.081 0.107 0.140 0.133 0.089 0.100 0.069 0.117 0.063权重值Weight value/%3.6 2.5 6.4 6.3 2.8 3.1 2.3 5.4 19.3 4.9 3.5 3.6 4.8 6.2 5.9 4.0 4.4 3.1 5.2 2.8
根据多准则妥协解排序法的计算规则（表7），群体效用值（S）为各个评价方案到最优方案的加权距离，其值越小越好，越小说明群体效应越大；个体遗憾值（R）为各个评价方案到最优方案的加权距离，其值越小越好，越小说明个体遗憾越小；根据群体效用值与个体遗憾值的结果，在此基础上计算决策指标Q值，Q值越小方案越优，最终得到排序。由表8可知，排名前5的梨品种依次为丰水、圆黄、翠冠、玉绿、鄂梨2号。
表7 群体效用值（S）和个体遗憾值（R）的最优值和最劣值
Table 7 Optimal and worst value of group utility value (S) and individual regret value (R)
参数Parameter数值Value S+（S值的最优值）S+(optimal value of S)0.362 S-（S值的最劣值）S-(worst value of S-value)0.743 R+（R值的最优值）R+(optimal value of R)0.05 R-（R值的最劣值）R-(worst value of R-value)0.193决策机制系数Decision-making mechanism factor 0.5
表8 基于VIKOR法各样本综合评价排序
Table 8 Comprehensive evaluation ranking of each sample based on the VIKOR method
品种 Variety翠冠 Cuiguan秋月Akizuki中梨1号 Zhongli No.1中梨4号 Zhongli No.4早酥蜜 Zaosumi玉露香 Yuluxiang红香酥 Hongxiangsu翠玉 Cuiyu早金酥 Zaojinsu早酥红 Zaosuhong晚秀 Mansoo若光 Wakahikari玉香 Yuxiang鄂梨2号 Eli No.2圆黄Wonhwang玉绿 Yulü丰水 Housui群体效应值(S)Cohort effect value (S)0.431 0.674 0.743 0.696 0.703 0.674 0.678 0.694 0.717 0.688 0.657 0.701 0.687 0.481 0.387 0.466 0.362个体遗憾值(R)Individual Regrets (R)0.050 0.193 0.193 0.193 0.193 0.193 0.193 0.193 0.193 0.193 0.193 0.193 0.193 0.059 0.056 0.062 0.053利益比率值(Q)Benefit ratio value (Q)0.089 0.909 1.000 0.939 0.948 0.910 0.915 0.936 0.966 0.928 0.888 0.945 0.927 0.188 0.052 0.179 0.010排序Rank 3 7 17 13 15 8 9 12 16 11 6 14 10 5 2 4 1
3 讨 论
轻简化树形合理的树相指标是树体结构稳定的基础。新梢长度直接反映树体长势，与冠幅大小紧密相关，萌芽率和成枝力对于树形的培养、枝组的更新尤为重要，长、中、短枝比例与冠幅、产量紧密相关，主枝上的结果枝组数是关乎盛果期产量的重要指标，产量的高低又会影响果树长势。综上可知，新梢长度、萌芽率、成枝力、冠幅、结果枝数量、长枝和中短枝比例、产量等指标交互影响，需要综合考量。除了生长结果特性外，果实品质也是树形与品种评价的重要内容之一，糖酸品质最为重要，因为它是影响果实口感的最大因素，决定果实的商品价值，是品质评价过程中不可或缺的[13-16]。此外，质地品质近年来也越来越受到重视，它是果肉类型的重要评判依据，也会影响果实食用品质[17-18]。
隶属函数法能综合考量多个指标的影响，在植物抗性、品种品质评价等方面广泛应用，笔者团队前期通过隶属函数法从生长结果角度评价了树形与品种的适配性[14，19]，表明该方法可以作为树形评价的重要方法之一。多准则妥协解排序法（VIKOR法）是另一种多指标综合评价方法，本研究结果表明，两种综合评价方法获得的综合评价结果基本相同，表明两种方法在树形评价中的可行性，也为筛选适宜轻简化树形的优良品种提供了新思路。
棚架栽培是现代果树的重要栽培模式之一。起初主要目的是防止台风危害，随着研究的深入，发现与其他栽培树形相比，棚架栽培可以显著改善冠层结构，提升光合效率和果实综合品质[20-21]。“双臂顺行式”棚架栽培克服了传统棚架栽培主干低、上架难等缺点，已成为长江流域代表性轻简化树形之一[22]。品种特性对该树形的快速成型和稳定具有重要影响，彭曼君等[23]研究表明，翠冠、鄂梨2号是适合棚架栽培的品种，与本研究结果一致，进一步验证了综合评价结果的准确性。姜晓艳等[24]研究发现，早金酥采用V形和圆柱形表现要优于棚架树形，棚架栽培并不是其最适宜的轻简化树形，与本研究结果一致。本研究证明了两种评价方法在树形适宜品种评价方面的可行性，但除了营养水平，其他生产管理技术也会显著影响树体生长发育和果实品质，如整形修剪等。
4 结 论
采用隶属函数法综合评价排名前5的梨品种依次为丰水、圆黄、翠冠、玉绿、鄂梨2号，与VIKOR法的排名结果一致，表明两者均可以作为树形和品种综合评价的方法。品种适应性评价是一个长期的过程，基于本试验研究，丰水、圆黄、翠冠、玉绿、鄂梨2号可作为长江中下游产区适宜‘双臂顺行式’棚架栽培的优良品种，其他供试品种是否适宜尚需要进一步研究验证。
致谢：感谢国家现代梨产业技术体系树体管理岗位和襄阳市现代农业事物服务中心对本团队工作给予的支持。
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