7種矮化中間砧對‘嘎拉’和‘富士’蘋果樹體生長和果實品質的影響

陳奕州，趙水清，祝軍，陳靜玉，張玉剛，周愛琴

(1.青島農業大學園藝學院/青島市園藝植物遺傳改良與育種重點實驗室,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，是世界四大水果之一[1]。我國蘋果栽培面積和產量占世界一半以上。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]。當今世界蘋果栽培模式的發展趨勢為矮化密植栽培，實現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、結果早、提高果實品質和耐貯性等特點，有利于實現蘋果集約化栽培[8-10]。鑒于矮化砧木的選育是實現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難以安全越冬[18-20]。因此，引進或選育抗寒性強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系列蘋果砧木，經過多年評價，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’和國內普遍應用的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2015、2016及2021年收集到的數據，分析7種矮化中間砧木對‘嘎拉’和‘富士’蘋果樹體生長、果實品質及產量的影響，為篩選出適宜我國北部和西北部蘋果產區氣候條件的抗寒矮化砧木奠定基礎。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗地點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，重復3次，隨機排列。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，氮磷鉀復合肥100 kg，其他為常規管理。

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)、數顯游標卡尺(義烏市秀珠日用品有限公司)、皮卷尺(蘇州市皮卷尺廠)、GY-1型果實硬度計(浙江托普儀器有限公司)、手持糖度計(ATAGO)、計數器(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行。每種砧穗組合取10株。

1.3.1 新梢長度

每株隨機測量10個外圍新梢的長度，單位為cm，計算其平均值，精確到小數點后兩位。

1.3.2 砧穗比

用游標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，精確到小數點后兩位。

1.3.3 樹高

用米尺測量樹高，單位為m，精確到小數點后兩位。

1.3.4 冠幅

用米尺測量冠幅，單位為m，精確到小數點后兩位。

1.4 果實相關性狀的測定

參照王昆等[21]的方法測定果實相關性狀。以下各項指標均是在果實成熟時期進行測定，各砧穗組合隨機選取10株，每株隨機選取10個代表性果進行評價。

1.4.1 單果質量的測定

用電子天平稱量每個果實的質量，計算平均單果質量，單位為g，精確到小數點后兩位。

1.4.2 果肉硬度的測定

采后立即用GY-1型果實硬度計測量果實陰陽面不同部位去皮果實硬度，每個果實取兩個點進行測量，計算平均值，單位為kg/cm2，精確到小數點后一位。

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可溶性固形物含量，每個果實重復測定2次，計算平均值。

1.5 果樹產量的測定

1.3中選取的每種砧穗組合各10株；用計數器統計每株結果數量；每株計算產量。產量(kg/667 m2)計算為平均單果質量(kg)、平均單株果數和667 m2內的果樹數量相乘。

1.6 數據分析

采用Excel2013統計數據，使用GraphPad Prism8.0和SPSS進行數據處理。

2 結果與分析

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。

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。以上結果表明，‘嘎拉’/‘M9’、‘嘎拉’/‘M26’、‘富士’/‘M9’的砧穗比較大，有“大腳”現象，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量及單位產量。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 果實經濟性狀

果實品質是果樹生產的重要指標，蘋果矮化砧木對果實品質有一定的影響，果實的品質主要表現在單果質量、硬度、可溶性固形物等方面。

2.2.1 不同中間砧對‘嘎拉’果實品質的影響

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；各砧穗組合的果實硬度在8.55～9.80 kg/cm2之間；單果質量最大的為‘嘎拉’/‘M9’，最小的為‘嘎拉’/‘SH18’，其他各砧穗組合單果質量都在150 g以上。

表1 不同中間砧對‘嘎拉’蘋果果實品質的影響

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’果實品質的影響

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’的單果質量小于300 g。

表2 不同中間砧對‘富士’蘋果果實品質的影響

2016年7種‘富士’矮化砧木中，可溶性固形物在13.13%～14.36%之間；果實硬度最大的為‘富士’/‘SH6’，其他各砧穗組合的果實硬度小于8.00 kg/cm2；單果質量‘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；果實硬度最小的為‘富士’/‘SH18’，其余砧穗組合無顯著性差異；單果質量最大的為‘富士’/‘M9’，其他各砧穗組合的單果質量小于300 g。

2.3 不同砧穗組合對蘋果產量的影響

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

3 討論

現代果樹生產發展的主要趨勢為矮化密植栽培[22]，我國蘋果主要產區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’蘋果品種的生長結果情況，結果表明，八棱海棠和新疆野蘋果是矮化密植栽培的優良基砧類型，‘禮泉短富’/‘M26’/‘八棱海棠’或‘禮泉短富’/‘M26’/‘新疆野蘋果’組合具有產量高、品質好、結果早等特點。李民吉等[25]連續6 a測定了SH系不同中間砧對‘宮藤富士’蘋果樹體生長量、果實品質和產量的影響，結果表明，‘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、產量穩定、果實品質好等優點。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品質及產量的影響，結果為‘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、產量穩定、果實品質優良等特點。

本試驗表明各砧穗組合適用于本地條件栽培。各組合樹體發育正常，樹體結構合理，結果及果實品質良好。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，單果質量較大，連續9 a累計產量較高，適合在生產上推廣?！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，在單果質量和可溶性固形物含量上明顯優于其他砧木，9 a累計產量最高，適合在生產上推廣。上述結果與前人在相關果樹和其他砧木上的研究結果吻合[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的基礎。