楊 鋒,姜孝軍,呂天星,王冬梅,潘奎元,劉 志*
(1 遼寧省果樹科學研究所,遼寧熊岳 115009;2 遼寧省大石橋市建一鎮(zhèn)人民政府,遼寧大石橋 115007)
蘋果(Malus pumila)是世界廣泛栽培的落葉果樹之一,在我國是僅次于柑桔的第二大經(jīng)濟樹種。2020年我國蘋果種植面積208.85萬hm、產量4 406.6萬t,居世界首位。蘋果產業(yè)在繁榮經(jīng)濟、促進就業(yè)和生態(tài)建設中發(fā)揮著重要作用。雖然我國蘋果產業(yè)規(guī)模較大,但現(xiàn)代化程度還不高,還存在較多的喬砧果園結果晚、 產量低、用工多、效益差等問題。適宜矮砧密植栽培、樹形緊湊、早果、豐產、作業(yè)省力化是果業(yè)發(fā)展的趨勢。矮砧果園的建立要從優(yōu)良的矮化苗木做起。當前荷蘭、意大利、 美國、 新西蘭等果業(yè)發(fā)達國家均實現(xiàn)矮砧育苗的標準化生產和機械化作業(yè),苗木質量好、定植成活率很高,為我國苗木產業(yè)的高質量發(fā)展提供了借鑒。‘遼砧106’是遼寧省果樹科學研究所自主培育的蘋果矮化砧木,2016年通過遼寧省種子局品種備案 (遼備果2015007),其無融合生殖率93.5% ,矮化性與M7所嫁接的相當,用其培育的品種樹3年結果、5年豐產,抗寒性強。本文以‘遼砧106’為例,介紹苗木采種圃建立、種子快速層積、播種繁殖、促分枝培育等技術,供生產實
踐參考。
植物的無融合生殖是指未經(jīng)受精、 不發(fā)生核融合而產生有生活力種子的繁殖方式(圖1A),其后代群體在遺傳上幾乎無性狀分離,具有高度的一致性和整齊度,是實現(xiàn)苗木無性種子化繁育的途徑之一。生產實踐證明,無融合生殖率達80%以上,其后代的整齊度與一致性能滿足生產需求?!|砧106’通過套袋和播種兩種方法鑒定的無融合生殖率分別為93.2%、93.8%,平均為93.5%。具有較高的無融合生殖能力,適合于通過播種的方法繁殖苗木,不但節(jié)省用工、降低成本,而且經(jīng)種子繁殖的苗木具有天然的脫毒性;且根系發(fā)達、固地較強(圖1B),不易倒伏和早衰等,符合育苗的省力化管理。
圖1 無融合胚發(fā)育模式(A)與苗木根系特征(B)
優(yōu)質苗木是保證建園成活、整齊、標準的基礎。M系、B 系等苗木多采用扦插或壓條繁殖,效率較低,成本較高?!|砧106’為無融合生殖型矮化砧木,可采用播種的方法繁殖整齊一致的苗木。采種圃的建立為‘遼砧106’育苗提供純正、豐富的種源,是實現(xiàn)其省力化繁殖的必要條件。苗圃地一般選在地勢較低、坡度平緩、排水良好(不易積水)的地段,土壤選用土層深厚、肥沃、透水、通氣性好的沙質壤土為宜。雖然‘遼砧106’具有較高的無融合生殖能力,但仍然會有少量變異類型,而作為采種圃的株系必須保證其種源純正。因此,要采用嫁接繁殖的無性系苗木建圃;‘遼砧106’具有較好的早果性,采用大苗建圃當年即可成花、結實及獲得一定量的種子(圖2A)。種苗以1 m×1 m×4 m 雙行帶狀定植(圖2B),南北分布,樹盤下清耕、行間生草,多施基肥,補肥以磷鉀肥為主,少施氮肥;細紡錘形整枝,控制株高3 m以下,主干上每間隔20 cm留1個結果枝組,去除強旺枝、疏除競爭枝、保留下垂枝和水平枝(圖2C),11月上旬果實充分成熟時采果、取種用于育苗生產。
圖2 幼樹期早果性(A)、成齡期豐產性(B)和細紡錘樹形(C)
果樹植物的種子成熟之后需要經(jīng)過一定的低溫處理才能解除休眠,在適宜的條件下萌發(fā)。生產上通常使用沙藏層積以解除休眠、促進發(fā)芽。層積過程中受激素、 環(huán)境等多種因素的影響,沙藏層積法需處理數(shù)周,其間溫、 濕度不易控制,容易干燥、 發(fā)熱、 霉爛或招致鼠害等,影響發(fā)芽及成活。且一旦通過休眠期,種子就在層積坑內很快發(fā)芽,必須趕緊播種,否則會降低發(fā)芽率。即播種時間不易控制,給春耕備耕帶來諸多不便。為克服上述不足、 降低育苗成本,課題組針對‘遼砧106’、 山定子等種子繁育的砧木,研發(fā)了種子凍干快速層積專利(ZL201210078198.6),具有發(fā)芽率高、 高效省工的優(yōu)點。即在11月上旬采摘充分成熟、 無病蟲害的果實于缸中自然保存7 d,待果肉開始腐爛后,用清水反復漂洗、 清除果肉,將種子置于地面攤開,自然晾干后用簸箕簸除果柄、 雜質、 碎種、 秕種等 (優(yōu)良種子鑒定標準為顆粒飽滿、 新鮮、有光澤、 富有彈性,胚和子葉呈白色,不透明、無霉味等),將種子于室內通風處貯藏待用。12月中下旬,將種子置于40~50 ℃的溫水中浸泡12 h(圖3A),取出后裝入網(wǎng)袋中,于室外背蔭處-15~-5 ℃下冷凍處理15 d(至自然凍干)即完成層積。處理后的種子在氣溫25 ℃、相對濕度60%條件下催芽,5~8 d 即可萌發(fā)(圖3B),播種成活率在80%以上,且整齊一致(圖3C)。若不于急于播種,可將凍干層積后的種子鋪于報紙上攤開,自然晾干后裝入紙袋或編織袋,在0~15 ℃條件下貯存(待播種)。
圖3 溫水浸種(A)、催芽萌發(fā)(B)和苗圃長勢(C)
蘋果自根砧苗木的繁育效率較低、 中間砧需要嫁接2 次才能出圃,以及苗木病毒流行等現(xiàn)狀,已成為果業(yè)苗木生產的難題。采用種子繁育的苗木可避免病毒的傳播,能起到天然脫毒的作用,且效率高、 出圃快。苗圃地選擇有灌溉條件、排水良好、土壤疏松肥沃的壤土或沙壤土,pH 值6.5~8.3; 前年秋季每666.7 m施入完全腐熟的有機肥3 t 或復合肥50 kg、 辛硫磷3 kg,深翻、耙平;南北向作畦,長10 m、寬1 m,埂寬0.3 m、高0.1 m。日均溫10 ℃時開始播種,遼南產區(qū)露地播種以3月末至4月初為宜。將層積后的種子取出,干種子用量200 g/畦(10 m);也可混合濕沙后再播種,按1 份種子4 份沙子混合,混合后種子與沙子用量為1 kg/畦,均勻撒播于畦內。播種后覆蓋1 cm 細沙,雨淋式噴水澆透,然后覆蓋地膜。播后15 d 種子出土,20 d 露出2 片子葉。此時幼苗不耐高溫,要在陰天或傍晚揭去地膜。日常注意澆水、除草等。6月每666.7 m追施尿素10 kg,7月噴施葉綠寶2 次。生長季蚜蟲、紅蜘蛛、卷葉蛾等用50%抗蚜威1 500~2 000 倍或10%吡蟲啉5 000倍液防治。10月下旬平均苗高0.8m,基部粗度0.8cm,翌年出圃假植、嫁接培育帶分枝大苗。
將‘遼砧106’ 一年生苗以株行距0.3 m×1.0 m 假植,培育1年后平均苗高1.5 m、基部直徑2 cm,用作培育大苗的砧木。接穗于前一年入冬前打好捆置于冷庫中保存待用。課題組研發(fā)了省力化嫁接工具及高位枝接方法(ZL201120442562.3)培育帶分枝大苗,效果較好。在‘遼砧106’近地面70 cm、直徑大于1 cm處,斜30°向下切斷,在斜面中間向下縱切0.5 cm; 接穗切削方法與砧段相同、方向朝上(圖4A);將接穗上切口插入砧木下切口使木質部結合、形成層對齊,用寬1.5 cm、長30 cm 塑料條綁縛,邊綁邊拉緊塑料條,將砧木上的切口包嚴(圖4B);接穗保留單個飽滿芽,上端用塑料條扎緊封嚴,芽向為東南方向,保證新梢朝向迎風面,減少風刮劈裂。嫁接后1 周內澆水,2 周即可萌芽。適時灌水,注意除萌;5月新梢進入快速生長期,每666.7 m追施尿素10kg;6月中旬新梢長至40cm 時,立竿綁縛保證接穗直立生長;采用半葉法促發(fā)分枝,即除新梢頂部生長點外,對頂部三四個葉片做剪半處理,之后間隔20d 再進行1 次,并注意防治蚜蟲及卷葉蛾;7—8月 ‘遼砧106’ 嫁接品種大苗萌發(fā)側分枝5~7 個,噴0.3%磷酸二氫鉀一二次;10月下旬苗高1.8~2.0 m、干粗2~3 cm、 側分枝8~12 個 (圖4C)、 枝干比0.3~0.5,20cm 以上側根10~15 條,開花株率20%。至此,成品大苗可出圃用于秋季建園或入冷庫貯藏; 也可以在苗圃保存于翌年春季建園。
圖4 舌接切削方法(A)、砧段與接穗結合(B)和嫁接當年分枝(C)
果園整齊一致、提早結果是現(xiàn)代果業(yè)發(fā)展的要求。帶分枝大苗的繁殖技術和培育法是實現(xiàn)蘋果矮砧栽培的基礎,也是促進我國蘋果產業(yè)由“數(shù)量規(guī)模型”向“質量效益型”升級急待解決的主要環(huán)節(jié)之一。在老果園更新?lián)Q代、果業(yè)市場急需優(yōu)質大苗的前提下,挖掘和利用砧木資源特異性,開展種業(yè)創(chuàng)制和技術創(chuàng)新,助力產業(yè)升級尤為重要。蘋果砧木‘遼砧106’聚合了無融合生殖、矮化等優(yōu)良性狀,其無融合生殖特異性可應用于無毒矮砧苗木的種子化繁育; 其矮化特性促進了大苗分枝數(shù)量的增加和良好的枝干比等; 配合課題組研發(fā)的快速層積、 高位嫁接等專利技術的應用,在層積處理、 苗木繁殖、 促發(fā)側枝等環(huán)節(jié)優(yōu)化了帶分枝大苗繁育技術體系,為苗木產業(yè)高質量發(fā)展提供了優(yōu)良的品種資源和可操作的技術規(guī)范。研究團隊下一步將在特異資源收集、優(yōu)良品種培育、可降解綁縛條帶、機械起苗、苗木捆扎包裝、噴蠟保水防護、保成活速成建園等方面開展資源挖掘與技術創(chuàng)新,為蘋果矮砧產業(yè)的發(fā)展提供良種儲備和技術支持。