郝 婕,李學(xué)營,王金鑫,黃晶淼,馮建忠,索相敏
(河北省農(nóng)林科學(xué)院石家莊果樹研究所,河北 石家莊 050061)
矮砧密植栽培已在當今蘋果生產(chǎn)上廣泛推薦應(yīng)用[1-2]。我國先后引進和選育了許多優(yōu)良矮化砧木,以適應(yīng)現(xiàn)代化密植栽培模式[3-6]。因各栽植區(qū)地理環(huán)境氣候差異較大,砧木須結(jié)合當?shù)赝寥兰皻夂蛱攸c,開展篩選工作。束懷瑞、馬寶焜等[3-4]總結(jié)了不同砧穗組合的區(qū)別特點及對應(yīng)的栽植模式,韓明玉[5-6]概述了蘋果矮砧集約高效栽培模式,推薦了適宜我國各地區(qū)的蘋果砧穗組合,被廣泛參考應(yīng)用。目前對蘋果矮化砧木的致矮性及適應(yīng)性的研究較多,而對短枝富士系蘋果嫁接不同矮化砧木后樹體生長特性及與產(chǎn)量品質(zhì)影響的系統(tǒng)研究報道較少。
矮化砧木有自根砧和中間砧2 種利用方式,均具抑制接穗旺長,促進樹體由營養(yǎng)向生殖階段轉(zhuǎn)化,早花早果、豐產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的作用;對接穗生長、光合作用、礦質(zhì)元素吸收及運轉(zhuǎn)等有顯著影響[7-8]。目前我國蘋果仍以富士系為主,短枝型富士‘天紅2 號’因其枝型較短,利于操作,控冠促花促果能力顯著,已成為冀中南地區(qū)主栽短枝富士品種。果實是果樹最重要的器官之一,其品質(zhì)、產(chǎn)量特性及內(nèi)在營養(yǎng)變化規(guī)律,可直接反映出樹體營養(yǎng)吸收效果[9-12]。故研究不同矮化砧木對本地區(qū)主栽蘋果品種樹體生長及產(chǎn)量品質(zhì)形成的影響,可為篩選適宜砧穗組合提供重要的科學(xué)依據(jù)。
冀中南地區(qū)是我國蘋果主產(chǎn)區(qū)之一,夏季高溫多雨且雨熱同期,樹體營養(yǎng)生長過旺,樹勢難控,花芽分化困難。因此,選擇抗逆性強、矮化性好、適應(yīng)性強的砧木,是冀中南地區(qū)砧穗組合篩選的關(guān)鍵。本研究以嫁接在不同矮化砧木上的‘天紅2 號’蘋果為試材,對樹體生長特性和產(chǎn)量品質(zhì)指標進行測定分析,以期為篩選適宜冀中南地區(qū)栽植的優(yōu)良蘋果砧穗組合提供科學(xué)參考。
試驗于2018 年3 月—2020 年7 月在石家莊果樹研究所試驗園內(nèi)進行,面積50 畝,土壤為沙壤土,水肥條件良好,管理水平中等。樹齡5 年生,長勢健壯,南北行栽植,株行距2 m × 4 m,樹形為細長紡錘形,樹下采用起壟覆地布和滴灌管理模式。
矮化自根砧包括SH6、青砧1 號、青砧2 號;矮化中間砧包括Mark、P22、B9、M9-T337、青砧1 號,在不同砧木上分別嫁接‘天紅2 號’短枝富士,單株小區(qū),10 次重復(fù)。
1.3.1 樹體形態(tài)指標的測定 秋季新梢停長后,分別選取生長勢均勻、健壯無病蟲害的植株10 株,測量冠幅、株高、干徑和主枝數(shù)量[13]。記錄超長枝(長度≥30 cm)、長枝(15 cm ≤長度<30 cm)、中枝(5 cm ≤長度<15 cm)、短枝(長度<5 cm)數(shù)量,并計算總枝量和枝類比例[13-15]。
1.3.2 葉片礦質(zhì)元素含量的測定 春梢停長后,分別于樹冠東、南、西、北4 個方向,采集外圍當年生新梢的中部新鮮健康葉片,每株取20 片,依次自來水和去離子水各沖洗2 次,陰干后,105 ℃殺青30 min,80 ℃烘干粉碎后,測定礦質(zhì)元素含量[14-15]。
1.3.3 樹體產(chǎn)量的調(diào)查統(tǒng)計 果實成熟時,每株樹隨機采集樹冠中上部東、西、南、北4 個方向的健康、無病蟲、無創(chuàng)傷果實10 個,每個砧穗組合共計100 個,用百分之一天平測量果實平均單果質(zhì)量,并統(tǒng)計單株果實個數(shù),按公式:公頃產(chǎn)量=(公頃株數(shù)×單株果實個數(shù)×單果質(zhì)量)÷1 000×0.8(系數(shù))計算樹體產(chǎn)量[16-17]。
1.3.4 果實品質(zhì)的測定 每個砧穗組合按照1.3.3 方法隨機采集果實100 個。調(diào)查著色面積,游標卡尺測量果實縱徑與橫徑,PAL-1 型手持數(shù)字折射計測定可溶性固形物含量,GMK-835F 蘋果酸度測定儀測定總酸含量,計算優(yōu)質(zhì)果率,每處理3 次重復(fù)[18]。
Excel 數(shù)據(jù)處理,SPSS 19.0 方差分析,單因素ANOVA的Duncan’s比較差異顯著性(P<0.05)[16-18]。
由表1 可知,嫁接在3 個矮化自根砧、5 個矮化中間砧上的‘天紅2 號’樹體株高、冠幅、主枝數(shù)量和干徑的生長有差異。樹體冠幅最大的是青砧2 號自根砧處理(130.00 cm);其次是SH6 自根砧、青砧1 號中間砧和自根砧、P22,分別為125.37、123.50、121.67 和120.00 cm;M9-T337 處理的冠幅最小,為115.00 cm。各砧穗組合中株高最高的是青砧1 號自根砧處理,為356.67 cm;最矮的是B9,為290.70 cm。各組合對干徑的影響不同,青砧2 自根砧處理最粗,為7.54 cm;B9 最細,為5.94 cm。主枝數(shù)量以SH6 自根砧處理最多,為23.67 個;M9-T337 最少,為13.33 個。
表1 不同矮化砧木對‘天紅2 號’蘋果樹體生長特性的影響Table 1 Effects of different dwarfing anvils on the growth characteristic of ‘Tianhong 2’apple trees
不同矮化砧木對‘天紅2 號’樹體枝類結(jié)構(gòu)組成影響有差異,嫁接在青砧2 號自根砧的樹體長枝總數(shù)(超長枝+長枝比例)最高,為19.27%;M9-T337、 青 砧1 號、SH6 自 根 砧 次 之, 分 別為16.10%、11.93% 和10.70%; 嫁 接 在P22 中間砧的長枝總數(shù)最低,為7.62%。在各枝類組成中,Mark、P22 和B9 的中短枝比例之和均超過了90%,明顯高于其他組合。
表2 不同矮化砧木對‘天紅2 號’蘋果樹體枝類結(jié)構(gòu)組成的影響Table 2 Effects of different dwarfing anvils on the branch structure of ‘Tianhong 2’ apple trees
由表3 可見,各砧穗組合葉片的礦質(zhì)元素含量不同。青砧1 號嫁接‘天紅2 號’葉片的N 元素含量最高,為31.80 g/kg;B9 和青砧1 號自根砧的N元素含量次之,分別為30.75 和30.62 g/kg;嫁接在SH6 自根砧的‘天紅2 號’葉片N 元素含量最低,為25.34 g/kg。青砧1 號中間砧的P 元素含量最高,為3.55 g/kg;M9-T337 和SH6 自根砧的P 含量次之,分別為3.37 和3.32 g/kg;嫁接B9 的葉片P 含量最低,為2.96 g/kg。嫁接M9-T337 后葉片K 元素含量最高,為16.36 g/kg;Mark 的K 含量最低,為14.44 g/kg。
表3 不同矮化砧木對‘天紅2 號’蘋果葉片礦質(zhì)元素含量的影響Table 3 Effects of different dwarfing anvils on the mineral element content of ‘Tianhong 2’apple leaves
各砧穗組合中Fe、Mn、Cu、Zn、Ca 等中微量礦質(zhì)元素含量差異也較明顯。嫁接SH6 自根砧后的葉片中微量礦質(zhì)元素含量排序均居中,其中Fe、Mn、Cu、Zn、Ca、Mg 和B 含量分別為75.28、73.57、8.06、16.97、21 446.51、360.59 和51.54 mg/kg。 而 嫁 接B9、Mark、青砧1 號和青砧2 號自根砧的葉片各中量元素含量均分布極不均衡,其中,嫁接B9 葉片后Mg 元素含量最大,為373.84 mg/kg;嫁接Mark 葉片的Mn、Cu 和Zn 含量均為最大,分別為146.65、9.01 和19.50 mg/kg;嫁接青砧1 號葉片的Ca 含量最大,為25 398.12 mg/kg;嫁接青砧2 號自根砧的葉片B 和Fe 含量均最大,分別為55.25 和79.08 mg/kg。
不同矮化砧木對‘天紅2 號’蘋果產(chǎn)量的影響見表4。青砧2 號自根砧嫁接‘天紅2 號’后平均單果質(zhì)量最高,為257.50 g;SH6 自根砧、青砧1 號自根砧和青砧1 號做中間砧時,果實大小均勻,平均單果質(zhì)量均小于 250 g;B9、P22 和M9-T337 做中間砧時,平均單果質(zhì)量相對較小,分別為250.67、244.50 和242.33 g。單株結(jié)果數(shù)量中,SH6自根砧、青砧系列自根砧或中間砧嫁接樹體,單株結(jié)果數(shù)量多,且均大于183 個;而嫁接了Mark、P22 和B9 的單株結(jié)果數(shù)量較少,分別為161.40、157.92 和149.15 個。不同砧木對‘天紅2 號’蘋果產(chǎn)量有影響,SH6 自根砧嫁接‘天紅2 號’后,折合公頃產(chǎn)量最高,為48 751.2 kg/hm2;B9 最低,為37 687.65 kg/hm2。
表4 不同矮化砧木對‘天紅2 號’蘋果樹體產(chǎn)量的影響Table 4 Effects of different dwarfing anvils on the yield of ‘Tianhong 2’ apple trees
由表5 可知,嫁接SH6 自根砧的果實著色面積最大,為93.5%;嫁接青砧1 號自根砧、青砧1號中間砧和青砧2 號自根砧的果實著色面積較大,分 別 為93.4%、93.3% 和93.2%; 而 嫁 接P22 和B9 中間砧的果實著色面積較小,分別為90.8%和90.5%??v徑和橫徑分析結(jié)果表明,嫁接SH6 和青砧系列的果實縱徑均大于68.00 mm,橫徑均大于84.00 mm;而嫁接其它矮化砧木的果實縱橫徑結(jié)果均明顯較低。不同矮化砧木對‘天紅2 號’果實可溶性固形物含量影響不同,P22 可溶性固形物含量最高,為16.90%;其次是M9-T337、青砧1 號自根砧、Mark、青砧1 號、SH6 自根砧和青砧2 號自根砧,分別為16.27%、15.86%、15.85%、15.83%、15.78% 和15.78%;B9 最低,為15.42 %。各砧穗組合的固酸比結(jié)果差異較大,Mark 中間砧最高,為45.29;青砧2 號自根砧最低,為32.20。優(yōu)質(zhì)果率SH6 自根砧最高,為85.87%;其次是青砧1 號自根砧、青砧2 號自根砧和青砧1 號,優(yōu)質(zhì)果率均> 82.00%;B9 的優(yōu)質(zhì)果率最低,為75.84%,且與其它砧穗組合相比差異顯著(P<0.05)。
表5 不同矮化砧木對‘天紅2 號’蘋果品質(zhì)的影響Table 5 Effects of different dwarfing anvils on the quality of ‘Tianhong 2’ apple trees
綜合果實外觀及內(nèi)在品質(zhì)的測定結(jié)果, SH6 自根砧和青砧系列為較優(yōu)選砧穗組合。
矮化砧對樹體生長特性的影響,主要通過與基砧及接穗的親和性損耗來達到削弱營養(yǎng)、水分等運輸來限制樹勢生長從而達到致矮效果[15]。趙同生[16]等研究結(jié)果表明,SH 系自根砧和中間砧嫁接‘宮崎短枝富士’后的樹高和冠幅差異顯著。李宏建[19]等認為較弱的樹勢利于早果豐產(chǎn),但易產(chǎn)生早衰現(xiàn)象。本研究對8 種矮化砧木嫁接‘天紅2 號’蘋果樹體生長進行分析后發(fā)現(xiàn),M9-T337、B9、P22 和Mark 的株高、冠幅、主枝數(shù)量及干徑均明顯較小,樹體表現(xiàn)矮化,SH6 自根砧嫁接‘天紅2 號’蘋果樹體表現(xiàn)生長勢均衡,樹勢中庸,而青砧系列自根砧處理的樹體稍顯高大,尤其青砧2 號自根砧處理的超長枝+長枝比例高達19.27%,樹體長勢過旺。一般果樹栽培學(xué)觀點認為10%~15%的長枝比例利于矮砧樹合理樹勢的形成[15-16,18-19],本研究發(fā)現(xiàn),Mark、P22 和B9 的短枝比例過高,長枝比例嚴重不足;而SH6 自根砧長枝比例為10.70%,中短枝比例符合短枝型蘋果正常成長需求,可滿足枝類結(jié)構(gòu)塑造,利于樹勢后期發(fā)展及產(chǎn)量形成,定植第5 年后樹體總枝量約75 ~90 萬條/hm2,符合蘋果矮砧密植樹體豐產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的枝量群體參考指標及適宜的枝類組成范圍。結(jié)合生產(chǎn)實際和試驗數(shù)據(jù)分析,‘天紅2號’蘋果具有短枝性能強、成花能力高等特性,在冀中南地區(qū)以株行距2 m×4 m 栽植該品種時,砧木不宜選擇致矮能力強的B9、P22、M9-T337 等類型,易導(dǎo)致樹體短枝比例過高,中長枝比例不足,樹勢早衰,同時不利于栽植后果園早期群體結(jié)構(gòu)的形成;應(yīng)選擇致矮能力及控冠能力中等的自根砧或中間砧更為適宜。與中間砧相比,自根砧苗木具有繁殖容易、控冠能力強、早果豐產(chǎn)性好、園貌整齊等優(yōu)點。本研究表明,SH6自根砧嫁接‘天紅2號’株高3.43 m,冠幅1.25 m,較其它自根砧處理的樹體長勢均衡中庸。
適宜的矮化砧能夠平衡樹體營養(yǎng)與生殖生長的動態(tài)關(guān)系,形成適宜的樹體結(jié)構(gòu),進而對蘋果產(chǎn)量及品質(zhì)形成都有直接的作用[16-17,19-20]。本研究對冀中南地區(qū)不同矮化砧樹體結(jié)果情況進行研究發(fā)現(xiàn),B9、P22、M9-T337 和Mark 中間砧嫁接‘天紅2 號’后產(chǎn)量較低,結(jié)合樹體生長指標分析,此類砧木致矮性強,樹體生長較弱,在結(jié)果體積、平均單果質(zhì)量、單株結(jié)果數(shù)量上均表現(xiàn)不佳,最終導(dǎo)致產(chǎn)量較低。因此,對于致矮性極強的砧木類型,生產(chǎn)上更推薦嫁接于普通型品種,可充分發(fā)揮其致矮及控冠能力強的特點。另外,據(jù)本課題組觀察,B9 和Mark 砧木具有韌性較差,抗倒伏能力不足的栽培特性,生產(chǎn)中需設(shè)立支架防止大風吹斷樹體;而M9-T337 嫁接品種后樹體在河北區(qū)域栽植表現(xiàn)抗寒性差,嫁接紅富士品種易抽條,不適宜在河北地區(qū)栽植。SH6自根砧嫁接‘天紅2 號’處理的平均單果質(zhì)量較大(256.33 g),單株結(jié)果數(shù)量多(188.68 個),產(chǎn)量最高(48 751.2±35.3)kg/hm2,且果實著色面積高(> 93%),固酸比大(43.23),可溶性固形物含量達到優(yōu)質(zhì)果的要求(15.78%),因此認為,該處理的產(chǎn)量及果實品質(zhì)綜合評價最優(yōu)。
本研究通過對不同砧穗組合的樹體生長及結(jié)果數(shù)據(jù)進行了綜合分析評價,結(jié)果顯示,各矮化砧木嫁接‘天紅2 號’蘋果后,SH6 自根砧在蘋果樹體生長及產(chǎn)量品質(zhì)方面的綜合生產(chǎn)效果最優(yōu)。因此在冀中南地區(qū)發(fā)展矮砧蘋果栽培,以樹體生長特性和產(chǎn)量品質(zhì)特性為基礎(chǔ)考慮,可優(yōu)先選擇該砧穗組合。