SH系矮化自根砧耐旱性評(píng)價(jià)

趙國(guó)棟，趙同生，李春敏，張新生，付 友

（河北省農(nóng)林科學(xué)院昌黎果樹(shù)研究所，河北 昌黎 066600）

干旱是我國(guó)大部分蘋(píng)果園面臨的主要逆境之一，利用耐旱性強(qiáng)的蘋(píng)果矮化砧木是有效解決生產(chǎn)干旱問(wèn)題的主要途徑。SH系砧木具有矮化、耐寒性強(qiáng)、與我國(guó)蘋(píng)果主栽品種嫁接親和力高等特點(diǎn)，是河北省絕大多數(shù)蘋(píng)果產(chǎn)區(qū)的最適矮化砧木[1，2]。但是SH系砧木生根困難，目前主要作為矮化中間砧使用[3]。而利用矮化中間砧繁育的蘋(píng)果苗育苗周期長(zhǎng)、成本高，矮化效果受栽植深度和矮化中間砧段長(zhǎng)度影響較大，致使生產(chǎn)上出現(xiàn)苗木價(jià)格高、矮化效果不一、園容不整齊等問(wèn)題[4～6]。研究表明，選用矮化自根砧木可有效解決以上問(wèn)題[6]。目前，關(guān)于SH系矮化中間砧抗旱性的研究較多[7，8]，而有關(guān)自根砧耐旱性的報(bào)道很少[9]。鑒于此，以SH系矮化自根砧苗為試材，利用盆栽法，通過(guò)調(diào)查持續(xù)控水條件下的旱害發(fā)生情況和生長(zhǎng)指標(biāo)等分析其耐旱性，旨為SH系矮化自根砧在生產(chǎn)實(shí)踐中的推廣利用提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)材料為2 a生的SH6和SH40矮化自根砧苗，由河北省農(nóng)林科學(xué)院昌黎果樹(shù)研究所繁育；對(duì)照試材為扦插繁殖的2 a生八棱海棠。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì) 試驗(yàn)于2016年在河北省農(nóng)林科學(xué)院昌黎果樹(shù)研究所施各莊基地溫室內(nèi)進(jìn)行。4月將株高一致、發(fā)育良好的砧木苗移栽至內(nèi)徑28 cm、高23.5 cm的塑料盆中（盆栽土由園土、細(xì)沙和草炭土按照體積比1∶1∶1配制而成），1株/盆，栽后正常管理。7月15日～8月25日進(jìn)行水分脅迫處理，采用對(duì)比試驗(yàn)設(shè)計(jì)，設(shè)正常灌水[10]（每日17∶00向盆中充分灌水，保持土壤含水量在田間持水量的85%以上，直至試驗(yàn)結(jié)束）和持續(xù)控水（從試驗(yàn)開(kāi)始即停止?jié)菜?，直至試?yàn)結(jié)束）2種處理，每種砧木每個(gè)處理各30盆，隨機(jī)排列。

1.2.2 測(cè)定項(xiàng)目與方法

1.2.2.1 旱害程度?？厮_(kāi)始后，每5 d觀察1次植株的萎蔫狀況，并進(jìn)行旱害分級(jí)。

旱害分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)[11，12]。0級(jí)∶無(wú)明顯旱害癥狀；1級(jí)∶20%葉片發(fā)黃；2級(jí)∶20%～30%葉尖、葉緣焦枯；3級(jí)∶30%～40%葉尖、葉緣焦枯；4級(jí)∶40%～50%葉尖、葉緣焦枯；5級(jí)∶＞50%葉尖、葉緣焦枯或落葉。

根據(jù)旱害分級(jí)結(jié)果，計(jì)算旱害指數(shù)∶

旱害指數(shù)＝∑（旱害級(jí)值×株數(shù)）/（5×處理總株數(shù)） ×100

1.2.2.2 苗木成活率。控水處理的苗木達(dá)到5級(jí)旱害后進(jìn)行復(fù)水，30 d后調(diào)查苗木成活率。

1.2.2.3 葉片相對(duì)含水量（LWRC）。從控水后第10天開(kāi)始，每隔5 d測(cè)定1次葉片相對(duì)含水量[13]。

1.2.2.4 生長(zhǎng)量?？厮蟮?0天，測(cè)定苗高（盆土至植株頂部的高度）和干徑（盆土以上5 cm樹(shù)干處的粗度）。根據(jù)公式，計(jì)算相對(duì)生長(zhǎng)量∶

相對(duì)生長(zhǎng)量=［1-（正常灌水生長(zhǎng)量-持續(xù)控水生長(zhǎng)量）/正常灌水生長(zhǎng)量］×100%

1.2.3 數(shù)據(jù)處理 利用Microsoft Excel 2003軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，利用SPSS 19.0軟件進(jìn)行方差分析，運(yùn)用Duncan檢驗(yàn)法對(duì)顯著性差異進(jìn)行多重比較。

2 結(jié)果與分析

2.1 通過(guò)各級(jí)旱害癥狀出現(xiàn)的時(shí)間對(duì)SH系矮化自根砧的耐旱性評(píng)價(jià)

SH6自根砧苗出現(xiàn)1級(jí)旱害癥狀的時(shí)間為控水后第10天，與CK相同；而SH40自根砧苗出現(xiàn)1級(jí)旱害癥狀的時(shí)間較晚，為控水后第15天（表1）。表明SH6自根砧苗對(duì)干旱脅迫敏感，SH40自根砧苗的耐旱性較好。

SH系自根砧苗出現(xiàn)2～5級(jí)旱害癥狀的時(shí)間均晚于CK，其中，SH40自根砧苗除了2級(jí)旱害癥狀的出現(xiàn)時(shí)間與SH6自根砧苗相同外，其他級(jí)別旱害癥狀出現(xiàn)的時(shí)間均晚于SH6自根砧苗。表明SH系矮化自根砧的抗旱性優(yōu)于八棱海棠，其中，SH40自根砧的抗旱性優(yōu)于SH6自根砧。

SH6自根砧苗在控水后第30天、八棱海棠在控水后第25天同時(shí)出現(xiàn)了4級(jí)和5級(jí)旱害，說(shuō)明這2種砧木在干旱脅迫后期耐旱性均較差。八棱海棠的耐旱性較差，可能與八棱海棠生長(zhǎng)勢(shì)強(qiáng)，葉片蒸騰量大有關(guān)。

綜上分析可以看出，SH系自根砧的抗旱性較好，其中，SH40自根砧的抗旱性優(yōu)于SH6自根砧。

表1 控水后參試砧木苗各級(jí)旱害癥狀出現(xiàn)的時(shí)間 （d）Table 1 The days of appearance of drought injury symptoms of tested rootstocks after water control

2.2 通過(guò)不同水分脅迫時(shí)間的旱害指數(shù)對(duì)SH系矮化自根砧的耐旱性評(píng)價(jià)

旱害指數(shù)是植株遭受干旱損害程度大小的量化指標(biāo)，其值越大，表明植物的耐旱性越差[14]。SH系自根砧苗的旱害指數(shù)均隨控水時(shí)間的延長(zhǎng)而逐漸明顯升高，與CK的變化趨勢(shì)一致（表2）。在持續(xù)控水的各個(gè)階段，不同砧木苗的旱害指數(shù)順序均為SH40自根砧＜SH6自根砧＜CK，其中，CK在持續(xù)控水25 d后旱害指數(shù)即高于65%。從旱害指數(shù)來(lái)看，SH系矮化自根砧的耐旱性優(yōu)于八棱海棠，其中，SH40自根砧的耐旱性優(yōu)于SH6自根砧。

表2 參試砧木苗不同水分脅迫時(shí)間的旱害指數(shù)Table 2 The drought index of tested rootstocks at different days after water control

2.3 通過(guò)復(fù)水后的苗木成活率對(duì)SH系矮化自根砧的耐旱性評(píng)價(jià)

復(fù)水后30 d，不同砧木苗的成活率順序?yàn)镾H40自根砧＞SH6自根砧＞CK（圖1）。從苗木成活率來(lái)看，SH系矮化自根砧的耐旱性優(yōu)于八棱海棠，其中，SH40自根砧的耐旱性優(yōu)于SH6自根砧。

圖1 復(fù)水后參試砧木苗的成活率Fig.1 The survival rate of tested rootstocks after watering

2.4 通過(guò)干旱脅迫下的葉片相對(duì)含水量對(duì)SH系矮化自根砧的耐旱性評(píng)價(jià)

SH系自根砧苗的葉片相對(duì)含水量均隨控水時(shí)間的延長(zhǎng)而逐漸明顯降低，且與正常灌水相比下降幅度均總體呈增大趨勢(shì)，與CK的變化趨勢(shì)一致（圖2）。持續(xù)控水35d內(nèi)，SH40自根砧苗的葉片相對(duì)含水量降幅最小，八棱海棠降幅最大，表明SH40自根砧和SH6自根砧的葉片對(duì)土壤水分虧缺的反應(yīng)敏感度低于八棱海棠，這與葉片旱害癥狀表現(xiàn)一致。在控水10～30 d時(shí)，不同砧木苗的葉片相對(duì)含水量順序均為SH40自根砧＞SH6自根砧＞CK。從干旱脅迫下的葉片相對(duì)含水量來(lái)看，SH系矮化自根砧的耐旱性優(yōu)于八棱海棠，其中，SH40自根砧的耐旱性優(yōu)于SH6自根砧。

圖2 干旱脅迫下參試砧木苗葉片相對(duì)含水量的變化Fig.2 The change of relative water content of leaf of tested rootstocks under drought stress

2.5 通過(guò)苗木生長(zhǎng)量對(duì)SH系矮化自根砧的耐旱性評(píng)價(jià)

無(wú)論是正常灌水條件下還是干旱脅迫下，SH6自根砧苗的株高和干徑均與CK無(wú)顯著差異，但2個(gè)指標(biāo)均顯著＞SH40自根砧苗（表3）。持續(xù)控水30 d后，所有參試砧木苗的株高和干徑生長(zhǎng)量均＜其正常灌水處理，但SH系自根砧苗仍可保持較高的生長(zhǎng)量，不同砧木苗的株高和干徑相對(duì)生長(zhǎng)量順序均為SH40自根砧＞SH6自根砧＞CK。從干旱脅迫下的苗木相對(duì)生長(zhǎng)量來(lái)看，SH系矮化自根砧的耐旱性優(yōu)于八棱海棠，其中，SH40自根砧的耐旱性優(yōu)于SH6自根砧。

表3 干旱脅迫下參試砧木苗的生長(zhǎng)量Table 3 The growth of tested rootstocks under drought stress

3 結(jié)論與討論

耐旱性是植物對(duì)干旱環(huán)境的適應(yīng)性反應(yīng)，葉片的表觀差異是最直接、最明顯的反應(yīng)[12，15]，觀察干旱脅迫后植物葉片的萎蔫程度是目前較常用的植物抗旱力鑒定方法[16]。本研究結(jié)果顯示，從旱害癥狀（萎蔫程度）出現(xiàn)時(shí)間、旱害指數(shù)和復(fù)水后的苗木成活率3個(gè)指標(biāo)來(lái)看，SH系矮化自根砧的耐旱性優(yōu)于八棱海棠，其中，SH40自根砧的耐旱性優(yōu)于SH6自根砧。

葉片相對(duì)含水量反映了葉片或植株遭受水分脅迫后的整體水分狀況[17]，是植物抗旱性強(qiáng)弱的敏感指標(biāo)，其大小和下降程度通常與植物的抗旱性密切相關(guān)[18]。本研究結(jié)果顯示，持續(xù)控水后，SH系矮化自根砧的葉片相對(duì)含水量均高于八棱海棠，且降幅較小，其中，SH40自根砧苗的葉片相對(duì)含水量最大、降幅最小。說(shuō)明受到干旱脅迫時(shí)，SH系矮化自根砧苗的葉片仍可保持較高的持水能力，其中，SH40自根砧的耐旱性優(yōu)于SH6自根砧。

本研究中，無(wú)論是正常澆水還是干旱脅迫，SH40自根砧苗的株高和干徑均小于SH6自根砧和八棱海棠。由于本試驗(yàn)是在盆栽條件下進(jìn)行的，3種砧木苗根系吸收的水分相近，蒸騰耗水是植株失水的主要形式，且與植株的生物量關(guān)系密切[19，20]，因此，各砧木苗的生長(zhǎng)量對(duì)其耐旱性結(jié)果有一定的影響，這可能是SH40自根砧耐旱性相對(duì)較強(qiáng)的原因。

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