不同M 系矮化中間砧對煙富3 樹體生長 光合特性以及產(chǎn)量和品質(zhì)的影響

陳汝，薛曉敏，劉全全，徐志芳，高興永，王金政*

（1.山東省果樹研究所，山東 泰安 271000；2.東營市自然資源局，山東 東營 257091；3.沂源縣果品產(chǎn)銷服務(wù)中心，山東沂源 256103；4.沂水縣諸葛鎮(zhèn)農(nóng)業(yè)綜合服務(wù)中心，山東 沂水 276422）

矮砧集約化栽培是世界蘋果生產(chǎn)的主流方向，也是我國蘋果產(chǎn)業(yè)發(fā)展的必然趨勢。矮化砧木的選擇與利用是實現(xiàn)矮砧蘋果集約化栽培的必要途徑[1]。近年來我國蘋果矮砧密植栽培面積不斷擴大，其中大部分采用的是中間砧矮化栽培模式[2，3]。M 系和MM 系是英國東茂林試驗站育成的蘋果矮化砧木，在世界各國廣泛應(yīng)用，其中M9、M26 和MM106 在我國生產(chǎn)中應(yīng)用較多[4～6]。大量研究表明，中間砧對富士蘋果的樹體生長、枝類組成以及果實品質(zhì)和產(chǎn)量等均產(chǎn)生顯著影響[7～9]。適宜的矮化中間砧能夠形成適宜的果園微生態(tài)環(huán)境，直接影響蘋果產(chǎn)量和品質(zhì)形成，對蘋果產(chǎn)業(yè)發(fā)展具有重要意義。截至目前，國內(nèi)尚缺乏煙富3 與矮化中間砧不同砧穗組合幼樹至結(jié)果期樹體生長、產(chǎn)量形成等的動態(tài)，以及結(jié)果后果實品質(zhì)狀況的研究資料。研究不同M 系矮化中間砧對煙富3 樹體生長、光合特性以及果實產(chǎn)量和品質(zhì)的影響，旨為篩選出適宜的砧穗組合，并為新組合的推廣應(yīng)用提供科學依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

蘋果品種為煙富3，中間砧分別為M9、M26 和MM106，基砧為八棱海棠。

1.2 試驗方法

1.2.1 試驗設(shè)計 試驗于2010～2018 年在山東省果樹研究所天平湖基地進行。試驗地土壤為砂質(zhì)壤土，2010 年春建園，總面積1.87 hm2，株行距1.5 m×4.0 m。試驗砧穗組合設(shè)煙富3/M9、 煙富3/M26 和煙富3/MM106 計3 個處理。果園采用寬行密植、起壟栽培，行間生草、樹盤覆蓋、設(shè)立支架，園相整齊，樹體生長發(fā)育正常。每個砧穗組合均選擇生長勢基本一致的植株5 株進行調(diào)查，3 次重復。

1.2.2 調(diào)查項目與方法

1.2.2.1 樹體生長指標及枝類組成。樹體落葉后進行指標調(diào)查。用游標卡尺測量矮化中間砧嫁接口以上10 cm 處的樹干粗度；分別統(tǒng)計短枝（長度＜5 cm）、中枝（長度5～15 cm）、長枝（長度15～30 cm） 和徒長枝（長度＞30 cm） 的數(shù)量，并根據(jù)栽植密度計算總枝量[9]。

1.2.2.2 葉片葉綠素含量及光合參數(shù)。在穩(wěn)產(chǎn)期的9 月中、下旬，8：30～10：30 選取距地面1.5 m 處的外圍無果短枝或中枝上的成熟葉片進行指標測定。用葉綠素儀-502 （日本美能達公司） 測定SPAD 值，每部位測定25 片葉，重復3 次，取平均值；用CIRA S-II型便攜式光合測定儀（英國PP-Systems 公司） 測定葉片光合速率，測定5 片葉，取平均值。

1.2.2.3 果實產(chǎn)量及品質(zhì)。10 月底～11 月初果實成熟期，每個砧穗組合均隨機采摘30 個果實進行指標測定。用1/100 電子天平稱量單果重；用數(shù)顯游標卡尺測量縱徑和橫徑，計算果形指數(shù)（縱徑/橫徑）；用GY-1 型果實硬度計測量去皮硬度；用數(shù)顯糖量計測定可溶性固形物含量。

1.2.3 數(shù)據(jù)處理與分析 利用Microsoft Excel 2003 軟件對試驗數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同M 系矮化中間砧對煙富3 樹體生長的影響

2.1.1 對樹干粗度的影響 不同砧穗組合的樹干粗度均隨樹齡增長而逐年增加，其中定植后至2014 年增加迅速，尤以煙富3/MM106 增長最快（圖1）。試驗?zāi)甓葍?nèi)，煙富3/MM106 的樹干粗度始終最大，平均每年增粗13.9 mm，至2018 年樹干粗度達到110.3 mm；煙富3/M9 的樹干粗度始終最小，至2018 年樹干粗度僅98.7 mm。本研究中，煙富3/MM106 樹干增粗速度最快，樹體旺長；煙富3/M9 樹干粗度增加緩慢，樹體長勢中庸。

圖1 不同M 系矮化中間砧對煙富3 樹體樹干粗度的影響Fig.1 Effect of different M series of dwarfing interstocks on trunk thickness of Yanfu 3

2.1.2 對樹體總枝量的影響 不同砧穗組合的樹體總枝量均隨樹齡增長而逐年增加；試驗?zāi)甓葍?nèi)，煙富3/MM106 的總枝量最多，煙富3/M9 最少，至2018 年試驗各砧穗組合的樹體總枝量均超過140 萬條/hm2（圖2）。本研究中，煙富3/MM106 樹勢偏旺，影響結(jié)果期蘋果產(chǎn)量的形成。

圖2 不同M 系矮化中間砧對煙富3 樹體總枝量的影響Fig.2 Effect of different M series of dwarfing interstocks on total branches of Yanfu 3

2.1.3 對枝類組成的影響 隨著樹齡增長，不同砧穗組合的樹體枝類組成變化趨勢基本一致，均表現(xiàn)為2011～2013 年長枝比例不斷減少、短枝比例不斷增加，2014 年后枝類組成趨于穩(wěn)定；試驗?zāi)甓葍?nèi)，不同矮化中間砧嫁接的煙富3 在樹體枝類組成上存在差異（圖3）。綜合3 a 穩(wěn)產(chǎn)期（2016～2018 年） 不同中間砧樹體的枝類組成數(shù)據(jù)（圖4） 看，3 種砧穗組合的枝類組成基本相近，短枝比例維持在65%左右，長枝比例維持在10% 左右， 其中煙富3/M9 的短枝比例最高（66.6%）、長枝比例最低（10.4%）。短枝形成是實現(xiàn)結(jié)果、提高產(chǎn)量的關(guān)鍵，本研究中，煙富3/M9 短枝比例最高，為后期高產(chǎn)奠定了基礎(chǔ)。

2.2 不同M 系矮化中間砧對煙富3 葉片葉綠素含量及光合特性的影響

不同矮化中間砧對穩(wěn)產(chǎn)期（2016 年～2018 年） 煙富3 葉片葉綠素含量及光合特性的影響不同，其中煙3/MM106 的胞間CO2濃度、蒸騰速率和氣孔導度均最高，凈光合速率最低，表明煙3/MM106 光合生產(chǎn)效能低；葉片SPAD 值和凈光合速率順序均為煙3/M9＞煙3/M26＞煙3/MM106 （表1），煙3/M9 的SPAD 值、凈光合速率分別較煙3/MM106 高5.10%和19.79%。葉片的凈光合速率反映了葉片的光合生產(chǎn)能力，本研究中，煙3/M9 的光合生產(chǎn)能力最強。

圖3 不同M 系矮化中間砧對煙富3 樹體枝類組成的影響Fig.3 Effect of different M series of dwarfing interstocks on branches composition of Yanfu 3

2.3 不同M 系矮化中間砧對煙富3 果實產(chǎn)量和品質(zhì)的影響

2.3.1 對果實產(chǎn)量的影響 不同砧穗組合均在栽植3 a后進入初果期，栽植6 a 后進入穩(wěn)產(chǎn)期；試驗?zāi)甓葍?nèi)，不同矮化中間砧煙富3 產(chǎn)量的影響不同，其中煙富3/M9產(chǎn)量始終最高，煙3/MM106 產(chǎn)量始終最低（表2），6 a 累計最高產(chǎn)量較最低產(chǎn)量高17.70%。本研究中，煙3/M9 易豐產(chǎn)。

2.3.2 對果實品質(zhì)的影響 不同矮化中間砧對穩(wěn)產(chǎn)期（2016～2018 年） 煙富3 果實品質(zhì)的影響不同，其中煙富3/M9 的單果重、果形指數(shù)和可溶性固形物含量均為最高，但硬度最低（表3）。本研究中，煙富3/M9除硬度低外，其他果實品質(zhì)指標均為最優(yōu)。

圖4 穩(wěn)產(chǎn)期不同M 系矮化中間砧對煙富3樹體枝類組成的影響Fig.4 Effect of different M series of dwarfing interstocks on branches composition of Yanfu 3 during stable yield period

3 結(jié)果與分析

前人研究表明，實現(xiàn)矮砧蘋果早期豐產(chǎn)，要求其幼樹期總枝量增長迅速，能夠快速形成穩(wěn)定的樹體結(jié)構(gòu)[8，10]。王貴平等[11]研究表明，不同中間砧的蘋果樹體矮化作用順序為M9＞M26＞MM106，富士蘋果的單株枝量順序為MM106＞M26＞M9。本研究結(jié)果顯示，隨著樹齡的增長，不同砧穗組合的樹干粗度和總枝量均逐年增加，其中煙富3/MM106 的樹干粗度最大、樹體總枝量最多，煙富3/M9 的樹干粗度最小、樹體總枝量最少，至2018 年各砧穗組合的樹體總枝量均超過140 萬條/hm2，能夠滿足蘋果優(yōu)質(zhì)豐產(chǎn)栽培的樹體總枝量需要[10，12，13]。

表1 不同M 系矮化中間砧對煙富3 葉片葉綠素含量及光合特性的影響Table 1 Effects of different M series of dwarfing interstocks on chlorophyll content and photosynthesis in leaves of Yanfu 3

表2 不同M 系矮化中間砧對煙富3 產(chǎn)量的影響Table 2 Effects of different M series of dwarfing interstocks on yield of Yanfu 3 （t/hm2）

表3 不同M 系矮化中間砧對煙富3 果實品質(zhì)的影響Table 3 Effects of different M series of dwarfing interstocks on fruit quality of Yanfu 3

蘋果樹的枝類組成能夠反映樹體的生長勢和結(jié)果能力，光照充足時樹體形成的短枝較多，且枝條健壯。蘋果以短果枝結(jié)果為主，維持樹勢中庸是優(yōu)質(zhì)豐產(chǎn)的前提[2]。本研究結(jié)果顯示，各砧穗組合的中、短枝比例高于長枝和徒長枝的比例，這與前人的研究結(jié)果[11]基本相同。長枝是蘋果樹的重要營養(yǎng)枝，其比例高時說明樹體生長旺盛、樹冠擴張快。豐產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)期樹體的短枝比例維持在65%左右、長枝比例維持在10%左右，各樹形樹體的樹勢中庸，表現(xiàn)良好[7，9]；長枝比例＞20%時，樹勢偏旺，影響蘋果產(chǎn)量[14，15]。本研究條件下，3 a 穩(wěn)產(chǎn)期各砧穗組合的枝類組成中短枝比例均維持在65%左右、長枝比例均維持在10%左右，其中煙富3/M9 的短枝比例最大、長枝比例最小。

果樹葉片的葉綠素含量和凈光合速率等均能反映樹體生長狀況和生產(chǎn)能力。前人研究表明，矮化砧木可通過影響接穗品種葉片葉綠素含量和礦質(zhì)元素含量等，進而影響嫁接品種的光合特性及干物質(zhì)積累[16～18]，即接穗能夠主導嫁接植株的光合特性，同時砧木也能在一定程度上影響嫁接植株的光合特性。砧木對品種光合作用的影響程度與砧木本身的遺傳特性和砧穗組合的親合性有關(guān)，不同砧穗組合的蘋果光合參數(shù)具有顯著性差異[19，20]。本研究結(jié)果顯示，不同中間砧對煙富3 葉片SPAD 值和凈光合速率等的影響不同，其中煙富3/M9 的葉片SPAD 值和凈光合速率均為最高。原因可能是由于煙富3/M9 的短枝比例高，光合產(chǎn)物向果實分配的比例高，更容易實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)豐產(chǎn)[21]。

砧木與接穗之間的相互作用使砧木與接穗表現(xiàn)出不同的性狀，有些性狀的改變會影響到果樹的生長、結(jié)果、產(chǎn)量、品質(zhì)以及生理生化特性等[22，23]。適宜的矮化砧木能夠合理控制樹體的營養(yǎng)生長和生殖生長，使樹體枝類組成合理、通風透光、光能利用效率高、光合速率強等，進而促進果實產(chǎn)量和品質(zhì)的提高[7，19，24]。前人研究表明，矮化中間砧具有結(jié)果早、產(chǎn)量高、品質(zhì)優(yōu)等特點，且各砧穗組合中果實品質(zhì)指標差異顯著[8，22，23]。本研究中，不同砧穗組合均在栽植3 a 后進入初果期、栽植6 a 后進入穩(wěn)產(chǎn)期，其中煙富3/M9 產(chǎn)量最高，且單果重、果形指數(shù)和可溶性固形物含量也均最大。