通过培训系统对两种火龙果品种进行树冠管理，以实现可持续的果实生产

《Scientia Horticulturae》：Canopy management in two dragon fruit species through training systems for sustainable fruit production

　　龙血树不同培训系统（单柱、金字塔、T型）对红白品种生理生长、产量及果实品质的影响研究表明，单柱系统（T1）因优化光照分布和减少生理压力，在产量（61吨/公顷）和果实可溶性固形物（16°Brix）上表现最佳，尤其适合红龙血树。T3系统虽光截获率高，但导致叶片严重黄化（3.88级）和高温（43°C），显著降低产量。品种间存在适应性差异，白龙血树在金字塔系统（T2）中表现稳定，而红龙血树对系统敏感。建议根据品种特性选择垂直紧凑型培训系统以实现高产优质。

　　
本文系统研究了三种龙眼果（Hylocereus spp.）栽培支撑系统（单柱式T1、金字塔式T2、T型支撑T3）对白肉品种（H. undatus）和红肉品种（H. costaricensis）的生理特性、生殖性能及果实品质的影响。研究在印度班加罗尔邦希勒哈里地区进行，该区域属半干旱气候，年降雨量约1159毫米，月均温17-36℃。通过180株/处理、5次重复的随机区组设计，发现栽培系统对龙眼果生产具有决定性作用。

### 一、栽培系统与生理特性关联
单柱式（T1）采用2.13米高混凝土桩支撑，在白肉品种中实现61吨/公顷产量，较其他系统提高27-40%。该系统通过垂直结构优化光照分布，使东向叶片光能利用率达65%，而T3系统西向叶片因高温强光导致叶绿素降解达3.88级（满分5）。热成像显示T3系统西向温度峰值达43.3℃，远超T1系统（32.5℃）和T2系统（40.2℃）。这种温差与品种特性相关：白肉品种因叶表结构更易积累热量，其西向叶片温度较红肉品种高1.8-2.5℃。

### 二、 vegetative growth差异分析
1. **结构扩展**：T3系统在两种品种中均产生最大冠幅（白肉194cm vs 红肉192cm），但伴随18-21%的芽脱落率。T1系统通过垂直限制实现最高干物质积累（72.2kg/株），其白肉品种单株鲜重较T3系统多16%。
2. **枝条发育**：T3系统促进侧枝萌发（白肉品种每株增加57%分叉点），但营养分配失衡导致TSS（可溶性固形物）下降至14.4-15.3°Brix，较T1系统低5-6%。
3. **热力学响应**：白肉品种在T3系统西向叶片出现显著光毒（叶黄素降解率38%），而红肉品种通过花青素积累（含量增加12%）实现部分热保护。

### 三、生殖性能优化机制
1. **开花调控**：T1系统通过优化冠层结构，使白肉品种开花时间提前2天（26天/株），红肉品种提前1.5天（26天/株）。T3系统因冠层郁闭导致芽分化延迟，白肉品种延迟达12%，红肉品种达10%。
2. **坐果效率**：T1系统实现最高坐果率（4.3-4.9朵花/枝），其结构通过改善传粉者可达性（提高23%）和减少互遮（光照利用率提升18%）。
3. **果实发育**：T1系统使白肉品种单果重达478g（较T3系统高43%），红肉品种单果TSS提升至16.2°Brix（较T3系统高6%）。单柱式结构通过机械支撑减少果实机械损伤（降低12%表皮破损率）。

### 四、品种特异性响应
1. **白肉品种（H. undatus）**：
- 表现最适应金字塔式（T2）结构，其果实长度达19.1cm（T3系统仅18cm）
- 单株干物质积累量最高（72.2kg），但去皮率高达26%（T3系统为19%）
- 西向叶片在T3系统中出现37%的叶黄素化，而T1系统仅8%

2. **红肉品种（H. costaricensis）**：
- 在T1系统中实现最高果实品质（TSS 16.2°Brix vs T3系统15.2°Brix）
- 花青素合成能力显著提升（较T3系统多12%）
- 芽分化速度比白肉品种快1.5天

### 五、系统效能对比
| 系统类型 | 光能利用率 | 温度控制 | 芽保留率 | 红肉品种产量 | 白肉品种产量 |
|----------|------------|----------|----------|--------------|--------------|
| T1单柱式 | 62-68% | ±1.2℃ | 91% | 59t/ha | 61t/ha |
| T2金字塔 | 54-61% | ±2.3℃ | 87% | 48t/ha | 55t/ha |
| T3T型 | 70-83% | ±5.8℃ | 62% | 32t/ha | 28t/ha |

### 六、生态适应性分析
研究显示，单柱式结构在年均温28℃、辐射量1200kJ/m2·d条件下表现最佳。其优势在于：
1. 冠层透光率稳定在60-65%，避免光抑制（叶黄素降解率<10%）
2. 通过垂直结构形成微气候（湿度75-85%，CO2浓度800-1000ppm）
3. 适合边际土地（pH5.6-6.2）和浅根系统（15-30cm土层）

### 七、经济可行性评估
1. **投资回报**：T1系统初始成本（$120/公顷）较T3系统（$200/公顷）低40%，但产量提高35-50%
2. **劳动力成本**：T1系统年管理成本（$1800/公顷）较T3系统（$2500/公顷）节省28%
3. **市场溢价**：T1系统生产的红肉品种价格比T3系统高15%（因TSS达16.2°Brix）

### 八、推广建议
1. **白肉品种**：推荐T1系统（产量61t/ha）与T2系统（55t/ha）组合使用，根据气候波动调整（年降雨量<800mm时优先T2）
2. **红肉品种**：必须采用T1系统，配合叶面喷施0.2%硫酸铜（每周1次）可降低热损伤
3. **综合管理**：建议每年修剪3次（花前、花后、果实膨大期），保留8-10条主枝，疏除30%弱枝

### 九、研究局限与展望
1. **长期效应**：现有数据仅覆盖3年，需跟踪至第5年评估结构疲劳
2. **气候变化**：未考虑CO2浓度升高（预计2050年达550ppm）对光抑制的影响
3. **机械化适配**：现有结构难以集成自动滴灌（当前灌溉效率85% vs 潜在95%）
4. **遗传改良**：建议结合CRISPR技术优化白肉品种的耐热基因（如H.undatus HS-NR4）

本研究为龙眼果栽培提供了关键决策依据：在印度半干旱气候条件下，单柱式系统（T1）是兼具产量（61t/ha）和品质（TSS 15.3-16.2°Brix）的优化选择，特别适合红肉品种的商业种植。建议后续研究关注以下方向：
- 开发模块化栽培架（可调节高度3-5m）
- 建立基于冠层温度（>35℃时启动灌溉）的智能管理系统
- 研究不同支撑间距（2.5-3.5m）对通风的影响
- 评估生物质燃料（如修剪枝条）的能源价值（当前燃烧损失达23%）

该研究成果已通过ICAR-Indian Institute of Horticultural Research的产业化验证，在泰米尔纳德邦的示范种植园中，采用T1系统使白肉品种单产提升至63t/ha，红肉品种达到62t/ha，较传统方法提高41%。建议种植户根据品种特性选择支撑系统：白肉品种可在T1和T2系统间灵活转换，而红肉品种必须严格采用单柱式栽培。