甘肃陇东是我国优质苹果核心产区，但在产业升级推进过程中，仍面临树龄老化、人员结构老化、品种老化、技术老化等“四老”突出问题。传统乔化栽培模式存在树体旺长、成花困难、花芽分化率低等问题，且环剥、拉枝等人工调控措施成本高昂，严重制约了苹果产业的转型发展。化学调控技术凭借精准干预的特性，为解决当前产业发展矛盾提供了重要方向。通过推广应用化学调控技术，有助于降低人工成本、提升生产效率，从而推动陇东苹果产业提质增效，实现可持续发展。
近年来，化学调控技术在苹果高效栽培领域的研究备受关注。然而，喷施多效唑易造成果形变化和果实品质变差等问题，在实际生产中的应用逐渐减少。调环酸钙作为一种新型植物生长延缓剂，有效调控植株节间伸长和枝条发育，兼具低毒、无残留等优势，在果树轻简化栽培中展现出广阔的应用前景[1]。相关数据显示，美国约67%的果园使用植物生长调节剂，其中调环酸钙年有效成分用量达10 440 kg，约23%的果园已应用该药剂[2]。已有研究表明，调环酸钙对苹果新梢生长具有显著的抑制作用，但其效应因品种、浓度及施用时期而异。王引等[3]研究表明，叶面喷施400～500 mg·kg-1调环酸钙可显著增加杨梅当年新梢叶片厚度，提高坐果率；王钰菲等[4]研究发现，调环酸钙可抑制华红苹果幼树新梢伸长，并促进分枝增粗；Elfving等[5]在甜樱桃上的研究表明，低浓度（w，125～250 mg·kg-1）调环酸钙能在抑制营养生长的同时不影响花芽分化。虽然调环酸钙在叶片、枝条、花芽分化等方面已经开展大量研究，但目前针对苹果新优品种（如秦脆、玖月奇迹等）的调环酸钙响应机制研究尚未系统开展，尤其是不同品种在叶片生理、枝条形态及成花特性上的差异化调控规律亟待阐明[6]。基于此，笔者拟通过探究不同浓度调环酸钙对甘肃4个苹果新优品种（秦脆、玖月奇迹、阿珍、维纳斯黄金）叶片生长指标、枝条结构参数及花芽分化的影响，旨在揭示调环酸钙对苹果不同品种生长特性的调控规律，明确品种间对调环酸钙敏感性的差异及其生理形态学基础，以期为苹果矮化密植栽培中树体结构优化、花果管理及化学促控技术的创新应用提供理论依据和技术支撑。
1 材料和方法
1.1 试验地点及材料
试验于2023—2024年在国家苹果产业技术体系平凉综合试验站开展。供试材料为3年生苹果树，株行距1.5 m×4.0 m，常规田间管理。供试苹果品种共4个，分别为秦脆、玖月奇迹、阿珍、维纳斯黄金，砧木均为T337矮化自根砧。
1.2 试验方法
采用完全随机区组设计，设置4个调环酸钙（CAS号：127277-53-6，纯度≥98%）浓度（ρ，后同）梯度：T1：0 mg·L-1（对照，CK）；T2：250 mg·L-1；T3：500 mg·L-1；T4：750 mg·L-1。每个处理设置3次重复，每次重复包含5株试验树。喷施处理时间分别为2024年5月21日、6月1日和6月11日，喷施当日田间温度为18～25 ℃、微风。各喷施处理均在相同天气下于09:00—11:00之间完成，药液沉积后6 h内无降雨，共进行3次连续叶面喷施。调环酸钙采用高压喷雾器进行全株均匀喷施，施药量为500 mL·株-1（均匀喷洒叶面达到刚好滴落状态即可），喷施压力0.3～0.4 MPa，对照喷施等量清水。每株树随机选取20个新梢，包括长枝、背上枝及果台副梢3种。喷施后每隔2周对其生长量进行测量，使用钢卷尺测量新梢长度，采用电子游标卡尺测量新梢基部粗度，并观察统计苹果树花芽、叶芽与花序数量等，计算植株新梢生长量和成花率。
1.3 数据处理
使用Microsoft excel软件进行数据处理并作图，使用SPSS 19.0软件对数据进行统计分析。
2 结果与分析
2.1 不同浓度调环酸钙对苹果4种新优品种叶片形态及生理指标的影响
秦脆的叶面积随调环酸钙浓度的增加呈先降低后升高再降低的变化趋势，0 mg·L-1（CK）时达最大值，为38.94 cm2；750 mg·L-1 处理时显著降低至23.93 cm2；阿珍的叶面积在500 mg·L-1处理时达最小值，为21.23 cm2；维纳斯黄金的叶面积在750 mg·L-1处理时最小。秦脆的叶片长度及宽度随调环酸钙浓度的增大呈先降低后升高再降低的变化趋势。在500 mg·L-1处理时，阿珍的叶片长度、叶片宽度达最小值；与对照相比，在750 mg·L-1处理时，维纳斯黄金叶片长度和叶片宽度显著减小，叶片长度降低了21.26%，叶片宽度降低了20.31%。各品种叶绿素含量在不同浓度处理下变化较小。秦脆的叶片厚度和叶柄长度在不同浓度处理下无显著变化；秦脆的鲜质量、百叶质量和干质量均在750 mg·L-1处理时最低，且与对照呈显著差异，玖月奇迹、阿珍和维纳斯黄金的这些指标在高浓度时均呈减小趋势。各品种叶片水分含量在不同浓度调环酸钙处理下无显著变化，表明调环酸钙对叶片水分保持能力的影响有限（图1，表1）。
表1 不同浓度调环酸钙对苹果4种新优品种叶片生理指标的影响
Table1 Effects of different concentration of prohexadione calcium on the physiological indexes of leaves in four new and excellent apple varieties
注：同列不同小写字母表示在0.05水平上差异显著。下同。
Note:Different small letters in the same column indicate significant difference at 0.05 level.The same below.
图1 不同浓度调环酸钙对苹果4种新优品种叶片形态的影响
Fig.1 Effects of different concentrations of prohexadione calcium on the leaf morphology of four new and excellent apple varieties
2.2 不同浓度调环酸钙对苹果4种新优品种枝条生长的影响
由表2可知，秦脆在250 mg·L-1调环酸钙处理时，短枝数量最多，达19个；玖月奇迹在不同浓度处理下短枝数量虽无显著差异，但在250 mg·L-1处理时最多，达19个；阿珍在750 mg·L-1处理时最少（13个），而500 mg·L-1和CK处理最多（18个）；维纳斯黄金短枝数量以CK最多，达25个。秦脆的短枝长度在CK和250 mg·L-1处理间无显著差异，但均显著高于500和750 mg·L-1处理；玖月奇迹、阿珍和维纳斯黄金的短枝长度均在CK处理时最长，分别为35.67、47.33、40.67 cm，且均显著高于其他浓度处理。秦脆的枝条粗度在CK和750 mg·L-1处理间无显著差异；玖月奇迹的枝条粗度在CK处理时最大，为5.86 mm；阿珍的枝条粗度在750 mg·L-1时最大，为6.33 mm。维纳斯黄金的枝条粗度在CK处理时最大，达5.33 mm，显著高于750 mg·L-1处理。秦脆的节数以CK最多，为14个，显著高于750 mg·L-1处理；玖月奇迹的节数以CK最多，为13个，显著高于其他浓度处理；阿珍的节数以CK最多，为16个，显著高于250和750 mg·L-1处理；维纳斯黄金的节数以CK最多，为18个，显著高于其他浓度处理。秦脆的节间长度在250 mg·L-1和750 mg·L-1时差异显著；阿珍的节间长度以CK最长，为3.14 cm，显著大于其他浓度处理；维纳斯黄金的节间长度以CK最长，为3.07 cm，显著大于750 mg·L-1处理。
表2 不同浓度调环酸钙对苹果4种新优品种枝条生长的影响
Table 2 Effects of different concentrations of prohexadione calcium on the growth of branches of four new and superior apple varieties
2.3 不同浓度调环酸钙对苹果4种新优品种花芽分化的影响
由表3可知，秦脆的花芽数量在250 mg·L-1调环酸钙处理时，显著增加至27个，较CK提高12.50%；500 mg·L-1处理与CK无显著差异，而750 mg·L-1处理则显著抑制花芽形成，较CK减少33.33%。秦脆的长枝花芽数量在750 mg·L-1调环酸钙处理下显著减少，仅为CK的23.08%，且短枝单花芽间隔缩短至8.94 cm，较CK显著降低9.05%。玖月奇迹的一年生枝条数量在250 mg·L-1处理时显著增加至23个，较CK提高53.33%；而750 mg·L-1处理则显著提高中枝花芽数量（10个），较CK提高100.00%，且长枝单花芽间隔显著缩短至27.18 cm，较CK降低28.77%；阿珍的花芽数量在不同浓度处理间无显著差异，为17～19个；而长枝单花芽间隔随浓度升高呈先减小后增大再减小的变化趋势，其中250和750 mg·L-1处理较CK分别降低27.12%和33.18%。维纳斯黄金的花芽数量在500 mg·L-1处理时显著增加至32个，较CK提高39.13%，而750 mg·L-1处理与CK无显著差异；750 mg·L-1处理显著抑制长枝数量（6个），较CK减少45.45%；此外，250和750 mg·L-1处理显著缩短长枝单花芽间隔，较CK分别降低42.49%和42.94%。
表3 不同浓度调环酸钙对苹果4种新优品种花芽分化的影响
Table 3 Effects of different concentrations of prohexadione calcium on flower bud differentiation of four new and superior apple varieties
3 讨论
3.1 不同浓度调环酸钙对苹果4种新优品种叶片生长指标的影响
调环酸钙既能抑制叶片和茎的生长，也能够提高花生叶片的光合强度，增加单果质量及产量[7]。章世奎等[8]研究表明，叶面喷施125 mg·L-1调环酸钙，能够有效抑制轮台白杏枝叶旺长，提高叶片光合速率。本研究表明，不同浓度调环酸钙对4种苹果品种的形态生长参数影响显著，明显抑制苹果叶片生长，与前人的研究结果基本一致。不同品种对调环酸钙的敏感性存在差异，秦脆的叶面积及叶片长度在750 mg·L-1处理下显著减小，表现为剂量依赖性抑制，可能与调环酸钙对细胞伸长的调控作用有关。阿珍和维纳斯黄金的叶面积分别在500 mg·L-1和750 mg·L-1 调环酸钙处理时降至最小值，表明阿珍对500 mg·L-1 处理更为敏感，而维纳斯黄金和玖月奇迹则对750 mg·L-1 的抑制作用更显著，这与前人的研究结果基本一致。750 mg·L-1处理显著降低了玖月奇迹、阿珍和维纳斯黄金的鲜质量、百叶质量及干质量，可能与叶面积减小导致生物量积累受限有关。卢梦娇等[7]研究表明，不同浓度调环酸钙处理对叶绿素相对含量影响较小。本研究发现，不同浓度调环酸钙处理对苹果叶片水分含量、叶绿素含量的影响较小。其中，秦脆、玖月奇迹和维纳斯黄金的叶绿素含量在各处理间无显著变化，表明调环酸钙可能主要通过影响形态发育而非光合色素合成来调控生长进程；而叶片水分含量在各处理下保持相对稳定，表明调环酸钙对植物水分代谢的影响有限。
3.2 不同浓度调环酸钙对苹果4种新优品种枝条生长的影响
不同调环酸钙浓度处理可有效降低苹果树高度、抑制枝条生长[9]。刘艾英等[10]认为调环酸钙显著抑制葡萄枝条的伸长。李珊珊[11]研究发现，喷施100～500 mg·L-1调环酸钙可以显著控制苹果新梢旺长、增加分枝和增粗，300～500 mg·L-1处理效果更为明显。胡真等[12]研究了不同浓度及喷施次数对富士苹果新梢生长的影响，表明在生产中以喷施250 mg·L-1调环酸钙为宜。本研究发现，调环酸钙可显著抑制苹果新梢、枝条生长，促进短枝数量增多，这与前人的研究结果基本一致。不同调环酸钙浓度处理对苹果枝条结构具有复杂的调控效应，且存在显著的品种和浓度特异性[13-14]。其中，秦脆对调环酸钙的响应表现为：低浓度（250 mg·L-1）处理具有显著促进作用，短枝数量较CK提高46.15%，枝条粗度提高9.56%；而高浓度（750 mg·L-1）处理导致短枝长度和节数显著减少。这表明低浓度调环酸钙可通过促进短枝分化、养分积累和枝条充实，从而优化树体结构；而高浓度处理则可能通过抑制细胞伸长或干扰碳分配，进而抑制生长。玖月奇迹对调环酸钙的响应较弱，250 mg·L-1处理可轻微促进节间延伸，但≥500 mg·L-1处理可明显抑制短枝发育；阿珍的短枝粗度在750 mg·L-1处理时较CK增加6.56%，适合苹果现代矮砧果园树体培养；维纳斯黄金对调环酸钙较为敏感，高浓度（750 mg·L-1）处理严重抑制生长。
3.3 不同浓度调环酸钙对苹果4种新优品种花芽分化的影响
植株花芽分化是一个复杂的形态发生过程，受多种因素调控。其中，营养成分是花芽分化的关键因素[15]。李珊珊等[11]研究表明，调环酸钙和CPPU共同处理可以增加淀粉酶、蔗糖合成酶和蔗糖磷酸合成酶活性，为苹果花芽分化提供能量。本研究发现，调环酸钙可显著增加苹果花芽数量、优化成花，这与前人的研究结果基本一致。其中，秦脆的花芽数量在250 mg·L-1调环酸钙处理下显著增加12.50%，而高浓度（750 mg·L-1）则抑制花芽形成。玖月奇迹的一年生枝条数量在250 mg·L-1调环酸钙处理下显著增加53.33%，750 mg·L-1 处理下中枝花芽数量加倍，同时长枝单花芽间隔缩短至28.77%，这表明调环酸钙可能通过促进中短枝分化并优化花芽分布，从而实现树体结构改良；然而高浓度下短枝数量减少，750 mg·L-1处理与CK无显著差异。阿珍的花芽数量在各处理间无显著差异，但其长枝单花芽间隔随浓度升高呈先减小后增大再减小的变化趋势，750 mg·L-1处理较CK显著减小33.18%，这可能是因为调环酸钙对该品种的调控重点在于优化花芽空间分布，而非花芽数量增加。维纳斯黄金的花芽数量在500 mg·L-1处理下较CK显著增加39.13%，但750 mg·L-1处理不仅抑制长枝数量，还显著缩短长枝单花芽间隔。基于不同苹果品种对调环酸钙的响应差异，在苹果生产栽培中，建议秦脆、玖月奇迹施用250 mg·L-1调环酸钙，以优化成花效果；阿珍、维纳斯黄金宜施用500 mg·L-1调环酸钙，以改善花芽分布、优化成花效果。
3.4 调环酸钙对苹果营养生长与生殖生长平衡的调控
调环酸钙通过精准调控苹果树体营养生长与生殖生长的平衡，展现出显著的品种特异性[16]。阿力木江·克来木等[17]发现，调环酸钙处理能够加快棉花地上部生长速率，促进生殖器官生物量的积累，从而推动营养生长向生殖生长的转化。李瑞等[18]对育苗基质喷施调环酸钙后发现，调环酸钙处理显著提高了黄瓜幼苗的根系活力和叶片净光合速率，同时降低了叶片IAA和GA3水平，提高了ZR水平，有效抑制了幼苗徒长，有利于培育壮苗。本研究发现，秦脆的叶面积在750 mg·L-1 处理下较CK显著减小38.55%，叶绿素含量保持稳定，枝条生长受到显著抑制，表明喷施调环酸钙可有效控制树体旺长，达到传统环剥的效果，并减少对人工修剪的依赖，且无机械损伤风险。张涵等[19]研究发现，小苍兰经调环酸钙处理后，与脂肪酸代谢、糖酵解、氨基酸代谢相关的多种代谢物含量明显降低，进而抑制营养生长，实现植株矮化。本研究发现，250 mg·L-1处理明显增加秦脆的短枝数量及粗度，较CK分别增加46.15%、9.56%，高浓度处理导致短枝长度和节数显著减少，这种控旺促短效应可加速树冠紧凑化，适应矮化集约栽培模式，为果园标准化、轻简化栽培提供技术支撑。花芽分化是苹果丰产的关键，调环酸钙通过优化碳分配和能量代谢，进而显著促进成花。万翠等[1]研究发现，施用调环酸钙能够调控花芽分化、花期并提高坐果率。本研究发现，250 mg·L-1处理下秦脆的花芽数量较CK显著增加了12.50%；500 mg·L-1处理下维纳斯黄金的花芽数量显著增加了39.13%，且长枝单花芽间隔明显缩短。以上表明调环酸钙可有效抑制新梢旺长，减少营养消耗，促使光合产物向花芽转移，为花芽分化提供充足的能量，促进苹果早花丰产。调环酸钙通过抑制GA20氧化酶活性，进而抑制活性GA1的生成[20]。王林林等[9]研究发现，调环酸钙主要通过降低GA1+3含量来抑制新梢生长，250 mg·L-1处理即可产生显著的抑制作用。本研究中秦脆的表现与此一致；而维纳斯黄金则需在500 mg·L-1处理下方可达到类似的抑制效果，这可能与品种间的差异有关。
4 结论
本文针对甘肃陇东苹果产业面临的树老、人老、品种老、技术老的“四老”发展困境，创新性地采用了调环酸钙差异化施用技术。在苹果生产中，建议秦脆、玖月奇迹施用250 mg·L-1调环酸钙，阿珍、维纳斯黄金施用500 mg·L-调环酸钙进行精准化学调控，可有效优化品种结构，实现早花丰产、降本增效，有力助推矮化密植与绿色生产。本研究结果为陇东苹果产业轻简化、可持续发展及转型升级提供了关键技术支撑。
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