不同矮化砧對(duì)蘋果煙富3新稍生長(zhǎng)、礦質(zhì)元素及光合特性的影響

趙 林， 張 梅， 樊繼德， 李剛波， 張 婷， 楊 峰

(江蘇徐淮地區(qū)徐州農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所，江蘇徐州 221121)

矮化密植栽培是世界蘋果生產(chǎn)的主流栽培模式，矮化砧木是實(shí)現(xiàn)蘋果矮化栽培的最主要途徑[1]。目前，國(guó)內(nèi)使用的蘋果矮化砧主要有M系和SH系，使用方式以M26和SH作中間砧為主[2]。矮化砧對(duì)控制樹體大小、抑制新梢生長(zhǎng)有明顯作用[3-5]，同時(shí)矮化砧還影響著礦質(zhì)元素周年吸收[6]，特別是對(duì)氮吸收有較為顯著的阻滯作用[7]，而對(duì)磷鉀元素吸收有顯著的促進(jìn)作用，對(duì)中微量元素的吸收卻表現(xiàn)不一[8]。礦質(zhì)元素不同程度地影響著葉片光合作用和葉綠素含量，尤其是氮元素[9]。由于徐州所處黃河故道地區(qū)蘋果立地土壤條件、氣候環(huán)境等因素的特殊性，并非所有矮化砧都適應(yīng)該地區(qū)的生態(tài)和栽培條件，而且目前尚無(wú)對(duì)其區(qū)域適應(yīng)性砧木進(jìn)行篩選的研究。本試驗(yàn)擬通過(guò)不同矮化自根砧上煙富3新梢生長(zhǎng)、礦質(zhì)元素及光合特性等方面，探究不同矮化自根砧對(duì)蘋果樹生長(zhǎng)、礦質(zhì)元素及光合特性的影響，為篩選江蘇徐淮地區(qū)適宜砧木組合提供參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地點(diǎn)

本試驗(yàn)2016年在江蘇徐淮地區(qū)徐州農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所基地中進(jìn)行，試驗(yàn)地土壤類型為潮土，其中全氮含量0.14%，堿解氮含量37.39 mg/kg，有效磷含量34.76 mg/kg，有效鉀含量220.12 mg/kg，有機(jī)質(zhì)含量19.49 g/kg，pH值為7.49。

1.2 試驗(yàn)方法

試材為2年生矮化自根砧初果期樹，試驗(yàn)樹于2015年3月10號(hào)定植于園區(qū)，矮化自根砧分別為T337、M9、M26、CG80、75-7-1、TWS9、TWS8、TWS6、TWS17，對(duì)照砧木為平邑甜茶(PY)，嫁接品種為煙富3號(hào)，嫁接高度為20 cm，定植時(shí)砧木露出地面10 cm，株行距為1 m×6 m，試驗(yàn)設(shè)3株為一小區(qū)，3次重復(fù)，隨機(jī)區(qū)組安排。

1.2.1 新梢長(zhǎng)度測(cè)定 2016年自4月14日對(duì)長(zhǎng)勢(shì)相對(duì)一致的試驗(yàn)株進(jìn)行標(biāo)記，同時(shí)標(biāo)記試驗(yàn)株上生長(zhǎng)長(zhǎng)度相近(相差≤1 cm)的20條新梢，并測(cè)定長(zhǎng)度，隨后每月14日對(duì)所標(biāo)記新梢生長(zhǎng)長(zhǎng)度進(jìn)行測(cè)定，直至11月14日新梢停止生長(zhǎng)為止。

1.2.2 礦質(zhì)元素含量測(cè)定 于2016年7月14日采集各組合長(zhǎng)梢中部功能葉片，采后迅速帶回實(shí)驗(yàn)室，自來(lái)水洗凈后，蒸餾水沖洗3遍，晾干水分后，立即殺青，烘干至恒重，然后使用植物樣品粉碎機(jī)粉碎，過(guò)60目篩，隨后使用Foss消化爐400 ℃條件下進(jìn)行消化，完成后凱氏定氮法測(cè)定全氮含量、鉬藍(lán)比色法測(cè)定全磷含量，原子吸收分光光度計(jì)測(cè)定其他元素含量。

1.2.3 光合特性測(cè)定 于2016年7月17日09：00—11：00使用LI-6400XT光合儀測(cè)定葉片光合指標(biāo)。選取長(zhǎng)梢中部功能葉片，每株6片。采用閉路控制環(huán)境方式，測(cè)定葉片的凈光合速率(Pn)、蒸騰速率(Tr)、胞間CO2濃度(Ci)、氣孔導(dǎo)度(Gs)，標(biāo)記所測(cè)葉片。測(cè)定完成后及時(shí)采集所測(cè)葉片帶回實(shí)驗(yàn)室測(cè)定相應(yīng)光合色素(葉綠素a、葉綠素b、類胡蘿卜素)含量。

1.3 數(shù)據(jù)分析

采用SAS 9.3軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，并進(jìn)行單因素方差分析(ANOVA)，Duncan’s新復(fù)極差法檢驗(yàn)差異顯著性，顯著性水平設(shè)定為0.05和0.01，Sigma Plot 12.5軟件繪圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同矮化砧對(duì)煙富3新梢生長(zhǎng)規(guī)律的影響

不同矮化砧對(duì)煙富3新梢生長(zhǎng)規(guī)律有不同影響(圖1)。不同矮化砧木對(duì)新梢生長(zhǎng)差異性以8月為分界線，8月前矮化砧與對(duì)照生長(zhǎng)速度及長(zhǎng)度狀況基本一致，但之后秋梢生長(zhǎng)速度及長(zhǎng)度均小于對(duì)照，11月新梢生長(zhǎng)停止時(shí)，PY新梢長(zhǎng)度最大為143.82 cm， 75-7-1、TWS9、TWS8、TWS6、TWS17等5種類型砧木則集中于120.62～127.67 cm之間，新梢長(zhǎng)度居中，而T337、M9、M26、CG80等4種砧木則集中于 95.39～101.14 cm之間，新梢長(zhǎng)度最小。

2.2 不同矮化砧對(duì)煙富3礦質(zhì)元素吸收的影響

不同矮化砧對(duì)大量元素吸收影響差異顯著，而僅個(gè)別砧穗組合對(duì)微量元素吸收影響差異顯著(表1)。葉片全氮以對(duì)照最高，為35.68 g/kg，CG80最低，僅為22.89 g/kg，比對(duì)照低35.85%，且各矮化砧間差異顯著；磷、鉀含量均以M9最高，分別為1.87、17.36 mg/g，對(duì)照最低，分別為1.18、9.95 mg/g，磷、鉀含量在部分矮化砧間出現(xiàn)顯著性差異，但各矮化砧與對(duì)照間差異均顯著；T337葉片鈣含量最高，為 13.16 mg/g，比對(duì)照高63.07%，對(duì)照最低，僅為 8.07 mg/g；微量元素(Fe、Cu、Zn、Mn、B)含量均以對(duì)照最低，而最高值則出現(xiàn)在矮化性較強(qiáng)的砧木中，且各矮化砧與對(duì)照間以及部分矮化砧間存在顯著性差異(表1)。

表1 不同矮化砧對(duì)煙富3礦質(zhì)元素吸收的影響

注：表中數(shù)據(jù)為3次重復(fù)測(cè)定的平均值，小寫字母表示在0.05水平差異顯著。

2.3 不同矮化砧對(duì)煙富3光合作用的影響

2.3.1 不同矮化砧對(duì)煙富3光合色素含量的影響 光合色素是光合作用的基礎(chǔ)，矮化砧木對(duì)光合色素含量有顯著影響(圖2)。葉綠素a含量以75-7-1最高，為1.319 mg/g，以TWS6最低，為0.772 mg/g，除TWS8與對(duì)照無(wú)顯著差異外，其余均與對(duì)照差異顯著；葉綠素b含量以M9最高，為 0.293 mg/g，其次為TWS8，為0.287 mg/g，兩者含量高于對(duì)照，而其他各砧木均低于對(duì)照，以CG80最低，為 0.253 mg/g；類胡蘿卜素含量以CG80最高，為0.595 mg/g，且與其他砧木間差異顯著，最低為M9，0.309 mg/g，比對(duì)照低20.566%。

2.3.2 不同矮化砧對(duì)煙富3光合特性的影響 矮化砧木對(duì)光合特性各指標(biāo)的影響迥異(圖3、圖4)。凈光合速率以T337最高，為21.826 μmol/(m2·s)，對(duì)照最低，僅為 12.334 μmol/(m2·s)，兩者間差異顯著，且M9、CG80、TWS9與M26、TWS6、TWS8、TWS17差異顯著，除T337和PY外，各矮化砧與75-7-1差異不顯著；胞間CO2濃度以CG80最高，為 519.023 μmol/mol，對(duì)照最低，為459.973 μmol/mol，且僅M9、M26與對(duì)照無(wú)顯著性差異；M9、M26、CG80、T337蒸騰速率高于75-7-1、TWS9、TWS8、TWS6、TWS17等矮化砧，對(duì)照位于兩組之間，且只有個(gè)別矮化砧間差異性顯著；氣孔導(dǎo)度仍以CG80最高，為1.577 mol/(m2·s)，其次為T337，對(duì)照最低，僅為0.384 mol/(m2·s)。

3 討論

砧木作為果樹的重要組成部分，不僅調(diào)控著樹體地上部的生長(zhǎng)發(fā)育[4]，而且還影響樹體對(duì)礦質(zhì)元素的吸收、運(yùn)轉(zhuǎn)和利用[10-14]，而葉片為樹體對(duì)礦質(zhì)元素盈缺反應(yīng)最具代表性的器官之一，其礦質(zhì)元素含量常用于樹體的營(yíng)養(yǎng)水平診斷[15-16]。本研究結(jié)果表明，不同矮化自根砧可明顯控制煙富3新梢生長(zhǎng)，最長(zhǎng)新梢(TWS17)與最短新梢(T337)分別比對(duì)照短11.23%、33.67%，并有效抑制其秋梢生長(zhǎng)水平，促進(jìn)花芽分化。對(duì)不同矮化自根砧煙富3蘋果葉片礦質(zhì)差異性分析結(jié)果，在一定程度上反映了不同矮化自根砧對(duì)礦質(zhì)元素吸收的影響，對(duì)于大中量元素而言，各矮化自根砧顯著降低了氮素的吸收，增加了磷鉀肥吸收能力，從而促進(jìn)生殖生長(zhǎng)，表現(xiàn)早果性，同時(shí)Ca的吸收積累較多，與李洪娜等的研究結(jié)論[7，17]相似，這有利于減輕苦痘病的發(fā)生；對(duì)于微量元素差異性卻相對(duì)不明顯，但均高于對(duì)照，與張秀芝等的研究結(jié)果[8]不一致，這可能是選取的砧木組合以及試驗(yàn)區(qū)域土壤條件不同所導(dǎo)致的。

光合作用是果樹重要的生理過(guò)程，構(gòu)成樹體的干物質(zhì)90%來(lái)自葉片光合作用，葉綠素在光合作用中，對(duì)光能吸收、傳遞和轉(zhuǎn)化起著重要作用，而凈光合速率反映出植物生長(zhǎng)發(fā)育效率的高低[18]。試驗(yàn)結(jié)果表明，不同矮化自根砧對(duì)光合色素含量有顯著影響，其中葉綠素a含量以75-7-1最高，為1.319 mg/g，葉綠素b含量以M9最高，為0.293 mg/g，類胡蘿卜素含量以CG80最高，為0.595 mg/g，而不同矮化自根砧間凈光合速率差異卻多不顯著，從高到低依次為T337、CG80、TWS9、M9、75-7-1、TWS8、TWS17、M26、TWS6，均與對(duì)照間差異顯著，表明凈光合速率不僅與葉綠素含量相關(guān)，還會(huì)受到其他因素的影響；各矮化砧間Tr差異較明顯，M9、M26、CG80、T337與75-7-1、TWS6、TWS17、TWS8、TWS9差異顯著，與對(duì)照PY差異不顯著；而Ci僅M9、M26與對(duì)照無(wú)顯著差異；除M26外，各矮化砧Gs與對(duì)照差異顯著。

從各試驗(yàn)指標(biāo)綜合判斷，在徐淮地區(qū)采取矮化密植籬式栽培模式種植時(shí)，矮化砧木宜選取T337和CG80。