7種矮化中間砧對‘嘎拉’和‘富士’蘋果樹體生長和果實(shí)品質(zhì)的影響

陳奕州，趙水清，祝軍，陳靜玉，張玉剛，周愛琴

(1.青島農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝學(xué)院/青島市園藝植物遺傳改良與育種重點(diǎn)實(shí)驗室,山東青島 266109； 2.萊西市良種繁育場,山東萊西 266600)

蘋果(MalusdomesticaBorkh)屬于薔薇科、蘋果亞科、蘋果屬植物，屬于仁果類果實(shí)，是世界四大水果之一[1]。我國蘋果栽培面積和產(chǎn)量占世界一半以上。蘋果是我國第一大果品，也是我國最具競爭力的果品之一[2-3]。當(dāng)今世界蘋果栽培模式的發(fā)展趨勢為矮化密植栽培，實(shí)現(xiàn)矮化密植栽培最常用的方法是利用矮化砧木(用作自根砧或中間砧)[4-7]。蘋果矮化密植栽培可使樹體矮小，具有便于管理、結(jié)果早、提高果實(shí)品質(zhì)和耐貯性等特點(diǎn)，有利于實(shí)現(xiàn)蘋果集約化栽培[8-10]。鑒于矮化砧木的選育是實(shí)現(xiàn)蘋果矮化密植的主要途徑，世界各國都十分重視蘋果矮化砧木的選育工作，培育并應(yīng)用了一大批矮化砧木，如英國的M系和MM系砧木、波蘭的P系、蘇聯(lián)的B系、德國的J系、美國的CG系、加拿大的O系和日本的JM系等[11-14]。我國也在大力推廣發(fā)展蘋果矮化密植栽培，最常用的蘋果矮化砧木為‘M9’‘M9T337’和‘M26’等[15-17]。然而，M系蘋果矮化砧木的抗寒性較差，在我國北部和西北部蘋果栽培區(qū)難以安全越冬[18-20]。因此，引進(jìn)或選育抗寒性強(qiáng)的蘋果矮化砧木成為我國蘋果砧木育種的重要途徑。

課題組從俄羅斯米丘林市引進(jìn)系列蘋果砧木，經(jīng)過多年評價，篩選出適合我國氣候和栽培條件的抗寒矮化砧木‘俄砧1號’‘俄砧2號’和‘俄砧3號’。本試驗以八棱海棠 (Malusmicromalus)為基砧，以課題組篩選的3種蘋果抗寒矮化砧木‘俄砧1號’‘俄砧2號’‘俄砧3號’和國內(nèi)普遍應(yīng)用的4種矮化砧木‘M26’‘M9’‘SH6’‘SH18’為中間砧，分別嫁接‘嘎拉’和‘富士’蘋果品種，2011年定植于山東萊州小草溝園藝場。根據(jù)2015、2016及2021年收集到的數(shù)據(jù)，分析7種矮化中間砧木對‘嘎拉’和‘富士’蘋果樹體生長、果實(shí)品質(zhì)及產(chǎn)量的影響，為篩選出適宜我國北部和西北部蘋果產(chǎn)區(qū)氣候條件的抗寒矮化砧木奠定基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗地點(diǎn)位于萊州小草溝園藝場蘋果矮化砧木比較試驗園，基砧為八棱海棠，矮化中間砧為‘俄砧1號’‘俄砧2號’‘俄砧3號’‘M26’‘M9’‘SH6’‘SH18’，嫁接品種為‘嘎拉’和‘富士’。果園定植時間為2011年4月5日，株距2 m，行距4 m，每667 m2定植83株。每個砧穗組合5株為1小區(qū)，重復(fù)3次，隨機(jī)排列。果園為坡地梯田，土壤為壤土，pH中性，每年每667 m2施雞糞300 kg，氮磷鉀復(fù)合肥100 kg，其他為常規(guī)管理。

1.2 主要儀器及試劑

TD2001C型電子天平(天津天馬衡基儀器有限公司)、數(shù)顯游標(biāo)卡尺(義烏市秀珠日用品有限公司)、皮卷尺(蘇州市皮卷尺廠)、GY-1型果實(shí)硬度計(浙江托普儀器有限公司)、手持糖度計(ATAGO)、計數(shù)器(蘇測NSCING公司)。

1.3 樹體生長量與親和性的測定

樹體生長量的測定于秋后進(jìn)行。每種砧穗組合取10株。

1.3.1 新梢長度

每株隨機(jī)測量10個外圍新梢的長度，單位為cm，計算其平均值，精確到小數(shù)點(diǎn)后兩位。

1.3.2 砧穗比

用游標(biāo)卡尺測定每株主干基部嫁接部位矮化砧木和接穗的直徑，單位為cm，計算其平均直徑，并計算砧木直徑與接穗直徑的比值，精確到小數(shù)點(diǎn)后兩位。

1.3.3 樹高

用米尺測量樹高，單位為m，精確到小數(shù)點(diǎn)后兩位。

1.3.4 冠幅

用米尺測量冠幅，單位為m，精確到小數(shù)點(diǎn)后兩位。

1.4 果實(shí)相關(guān)性狀的測定

參照王昆等[21]的方法測定果實(shí)相關(guān)性狀。以下各項指標(biāo)均是在果實(shí)成熟時期進(jìn)行測定，各砧穗組合隨機(jī)選取10株，每株隨機(jī)選取10個代表性果進(jìn)行評價。

1.4.1 單果質(zhì)量的測定

用電子天平稱量每個果實(shí)的質(zhì)量，計算平均單果質(zhì)量，單位為g，精確到小數(shù)點(diǎn)后兩位。

1.4.2 果肉硬度的測定

采后立即用GY-1型果實(shí)硬度計測量果實(shí)陰陽面不同部位去皮果實(shí)硬度，每個果實(shí)取兩個點(diǎn)進(jìn)行測量，計算平均值，單位為kg/cm2，精確到小數(shù)點(diǎn)后一位。

1.4.3 可溶性固形物含量的測定

用手持糖度計測量每個果實(shí)可溶性固形物含量，每個果實(shí)重復(fù)測定2次，計算平均值。

1.5 果樹產(chǎn)量的測定

1.3中選取的每種砧穗組合各10株；用計數(shù)器統(tǒng)計每株結(jié)果數(shù)量；每株計算產(chǎn)量。產(chǎn)量(kg/667 m2)計算為平均單果質(zhì)量(kg)、平均單株果數(shù)和667 m2內(nèi)的果樹數(shù)量相乘。

1.6 數(shù)據(jù)分析

采用Excel2013統(tǒng)計數(shù)據(jù)，使用GraphPad Prism8.0和SPSS進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。

2 結(jié)果與分析

2.1 樹體生長量與親和性的觀察

2.1.1 不同中間砧的‘嘎拉’和‘富士’新梢長度

新梢生長長度反映樹勢的強(qiáng)弱及其砧木早期的生長狀況。由圖1可知，7種‘嘎拉’蘋果矮化砧穗組合中，樹體新梢長度最長的是6 a生的‘嘎拉’/‘SH6’，達(dá)到62.93 cm；而‘富士’蘋果矮化砧穗組合中，新梢長度最長的為5 a生的‘富士’/‘SH6’，達(dá)到70.37 cm；其余砧穗組合的新梢長度皆小于以上兩種。以上結(jié)果表明：7種蘋果矮化中間砧與‘嘎拉’‘富士’嫁接后，‘嘎拉’/‘SH6’、‘富士’/‘SH6’兩種蘋果矮化砧穗組合的新梢長度較長，表明‘SH6’對蘋果新梢生長影響較強(qiáng)。

圖1 不同中間砧的‘嘎拉’和‘富士’蘋果新稍長度的比較

2.1.2 不同中間砧的‘嘎拉’和‘富士’樹體砧穗比

砧穗比在一定程度上反映了砧木與接穗嫁接的親和性。由圖2可知，7種‘嘎拉’蘋果矮化砧穗組合中：5 a生和6 a生的‘嘎拉’/‘M9’和‘嘎拉’/‘M26’，砧穗比為1.49，其余砧穗組合的砧穗比接近于1。而‘富士’蘋果矮化砧穗組合中，5 a生和6 a生的‘富士’/‘M9’，砧穗比分別為1.49和1.46，其余砧穗組合的砧穗比都比較接近1。以上結(jié)果表明，‘嘎拉’/‘M9’、‘嘎拉’/‘M26’、‘富士’/‘M9’的砧穗比較大，有“大腳”現(xiàn)象，表明其親和性差。其余蘋果矮化砧穗組合的砧穗比接近1，砧木的生長量與接穗接近，其嫁接部位結(jié)合的比較好，表明其親和性好。

圖2 不同中間砧的‘嘎拉’和‘富士’蘋果樹體砧穗比的比較

2.1.3 不同中間砧的‘嘎拉’‘富士’樹體高度

樹體高度反映了砧木的矮化性。由圖3可知，7種‘嘎拉’蘋果矮化砧穗組合中，5 a生和6 a生‘嘎拉’樹高除‘嘎拉’/‘俄砧3號’和‘嘎拉’/‘SH6’外，其他各砧穗組合樹高均小于4 m，樹高最小的為‘嘎拉’/‘M26’，僅為2.96 m。7種‘富士’蘋果矮化砧穗組合中，5 a生和6 a生‘富士’樹高除‘富士’/‘俄砧3號’和‘富士’/‘SH18’為3.7 m外，其他各砧穗組合之間無明顯差異(0.05差異水平，下同)。以上結(jié)果表明：樹體高度較小的砧穗組合有‘嘎拉’/‘俄砧2號’、‘嘎拉’/‘俄砧1號’、‘嘎拉’/‘M26’、‘嘎拉’/‘M9’、‘富士’/‘俄砧2號’、‘富士’/‘俄砧1號’、‘富士’/‘M26’、‘富士’/‘M9’，表明其矮化性較好。

圖3 不同中間砧的‘嘎拉’和‘富士’蘋果樹體高度的比較

2.1.4 不同中間砧的‘嘎拉’和‘富士’樹體冠徑

樹體冠徑的大小影響同等土地面積上栽種的果樹數(shù)量及單位產(chǎn)量。由圖4可知，7種‘嘎拉’蘋果矮化砧穗組合中，5 a生和6 a生‘嘎拉’冠徑最小的為‘嘎拉’/‘M26’和‘嘎拉’/‘M9’，其余砧穗組合差異不顯著。而‘富士’蘋果矮化砧穗組合中，5 a生和6 a生‘富士’冠徑最大的為‘富士’/‘俄砧3號’，冠徑最小為‘富士’/‘M26’，其他各砧穗組合差異不顯著。以上結(jié)果表明：‘嘎拉’/‘M9’、‘嘎拉’/‘M26’和‘富士’/‘M26’的樹體冠徑較小，可以有效縮減株行距，有利于提高單位產(chǎn)量。

圖4 不同中間砧的‘嘎拉’和‘富士’蘋果樹體冠徑的比較

2.2 果實(shí)經(jīng)濟(jì)性狀

果實(shí)品質(zhì)是果樹生產(chǎn)的重要指標(biāo)，蘋果矮化砧木對果實(shí)品質(zhì)有一定的影響，果實(shí)的品質(zhì)主要表現(xiàn)在單果質(zhì)量、硬度、可溶性固形物等方面。

2.2.1 不同中間砧對‘嘎拉’果實(shí)品質(zhì)的影響

由表1可以看出，2015年7種‘嘎拉’矮化砧木中，可溶性固形物較大的為‘嘎拉’/‘SH6’和‘嘎拉’/‘M9’，其余砧穗組合差異不顯著；各砧穗組合的果實(shí)硬度在8.55～9.80 kg/cm2之間；單果質(zhì)量最大的為‘嘎拉’/‘M9’，最小的為‘嘎拉’/‘SH18’，其他各砧穗組合單果質(zhì)量都在150 g以上。

表1 不同中間砧對‘嘎拉’蘋果果實(shí)品質(zhì)的影響

2016年7種‘嘎拉’矮化砧木中，可溶性固形物最大的為‘嘎拉’/‘M26’，最小的為‘嘎拉’/‘SH6’，其余砧穗組合差異不顯著；果實(shí)硬度最大的為‘嘎拉’/‘M9’，最小的為‘嘎拉’/‘俄砧1號’，其他各砧穗組合差異不顯著；除‘嘎拉’/‘M9’、‘嘎拉’/‘俄砧2號’、‘嘎拉’/‘SH6’以外，其他各砧穗組合單果質(zhì)量均在200 g以下。

2021年7種‘嘎拉’矮化砧木中，可溶性固形物最大的為‘嘎拉’/‘M26’，其他各砧穗組合差異不顯著；果實(shí)硬度最大的為‘嘎拉’/‘M9’和‘嘎拉’/‘SH18’，最小的為‘嘎拉’/‘俄砧1號’，其余砧穗組合差異不顯著；各砧穗組合的單果質(zhì)量差異不顯著，均在150 g以上。

2.2.2 不同中間砧對‘富士’果實(shí)品質(zhì)的影響

由表2可以看出，2015年7種‘嘎拉’矮化砧木中，可溶性固形物最大的為‘富士’/‘SH18’，其他各砧穗組合小于14%；僅‘富士’/‘M9’和‘富士’/‘M26’的果實(shí)硬度大于8.00 kg/cm2；‘富士’/‘俄砧2號’、‘富士’/‘M26’和‘富士’/‘M9’的單果質(zhì)量小于300 g。

表2 不同中間砧對‘富士’蘋果果實(shí)品質(zhì)的影響

2016年7種‘富士’矮化砧木中，可溶性固形物在13.13%～14.36%之間；果實(shí)硬度最大的為‘富士’/‘SH6’，其他各砧穗組合的果實(shí)硬度小于8.00 kg/cm2；單果質(zhì)量‘富士’/‘俄砧1號’、‘富士’/‘俄砧2號’和‘富士’/‘俄砧3號’的大于300 g。

2021年7種‘富士’矮化砧木中，可溶性固形物較大的為‘富士’/‘M9’和‘富士’/‘SH6’，其他各砧穗組合的可溶性固形物在13%以下；果實(shí)硬度最小的為‘富士’/‘SH18’，其余砧穗組合無顯著性差異；單果質(zhì)量最大的為‘富士’/‘M9’，其他各砧穗組合的單果質(zhì)量小于300 g。

2.3 不同砧穗組合對蘋果產(chǎn)量的影響

由表3可以看出，7種‘嘎拉’矮化砧木中，9 a累計產(chǎn)量最高的是‘嘎拉’/‘俄砧1號’，為26 770.61 kg/667 m2；累計產(chǎn)量最低的是‘嘎拉’/‘M26’，為13 672.48 kg/667 m2。7種‘富士’矮化砧木中，9 a累計產(chǎn)量最高的為‘富士’/‘俄砧1號’，為32 940.77 kg/667 m2；累計產(chǎn)量最低的是‘富士’/‘M26’，為22 091.02 kg/667 m2。以上結(jié)果表明，‘嘎拉’和‘富士’不同砧穗組合中9 a累計產(chǎn)量最高的是‘嘎拉’/‘俄砧1號’和‘富士’/‘俄砧1號’。

表3 不同中間砧對‘嘎拉’和‘富士’蘋果產(chǎn)量的影響

3 討論

現(xiàn)代果樹生產(chǎn)發(fā)展的主要趨勢為矮化密植栽培[22]，我國蘋果主要產(chǎn)區(qū)的矮化砧木主要是矮化中間砧[23]。趙向東等[24]測定了幾種中間砧/基砧組合嫁接‘禮泉短富’蘋果品種的生長結(jié)果情況，結(jié)果表明，八棱海棠和新疆野蘋果是矮化密植栽培的優(yōu)良基砧類型，‘禮泉短富’/‘M26’/‘八棱海棠’或‘禮泉短富’/‘M26’/‘新疆野蘋果’組合具有產(chǎn)量高、品質(zhì)好、結(jié)果早等特點(diǎn)。李民吉等[25]連續(xù)6 a測定了SH系不同中間砧對‘宮藤富士’蘋果樹體生長量、果實(shí)品質(zhì)和產(chǎn)量的影響，結(jié)果表明，‘SH6’作為中間砧嫁接‘宮藤富士’與其他中間砧相比，具有樹體矮、新梢短、產(chǎn)量穩(wěn)定、果實(shí)品質(zhì)好等優(yōu)點(diǎn)。何平等[26]測定了5個不同矮化中間砧嫁接‘沂水紅富士’對蘋果樹體生長量和果實(shí)品質(zhì)及產(chǎn)量的影響，結(jié)果為‘SH6’‘遼砧2號’和‘青砧2號’作為中間砧嫁接‘沂水紅富士’具有親合性好、樹體矮小、產(chǎn)量穩(wěn)定、果實(shí)品質(zhì)優(yōu)良等特點(diǎn)。

本試驗表明各砧穗組合適用于本地條件栽培。各組合樹體發(fā)育正常，樹體結(jié)構(gòu)合理，結(jié)果及果實(shí)品質(zhì)良好。田間試驗表明，‘俄砧2號’嫁接‘嘎拉’時嫁接親和性好，砧穗比接近1，樹體矮化適度，新梢長度較長，單果質(zhì)量較大，連續(xù)9 a累計產(chǎn)量較高，適合在生產(chǎn)上推廣?！碚?號’嫁接‘富士’時嫁接親和性好，砧穗比接近1，樹體矮化性強(qiáng)，在單果質(zhì)量和可溶性固形物含量上明顯優(yōu)于其他砧木，9 a累計產(chǎn)量最高，適合在生產(chǎn)上推廣。上述結(jié)果與前人在相關(guān)果樹和其他砧木上的研究結(jié)果吻合[6,8,17,24,25]。本試驗為推廣使用適宜的蘋果抗寒矮化砧木奠定相應(yīng)的基礎(chǔ)。