張 婷,趙 林,李剛波,張 梅,楊 艷,王福建,樊繼德*

(1.江蘇徐淮地區(qū)徐州農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所,江蘇 徐州 221121;2.江蘇徐州豐縣大沙河果園,江蘇 徐州 221700)

蘋果矮砧密植栽培具有早果、豐產(chǎn)、質(zhì)優(yōu)、便于機(jī)械化作業(yè)等特點,已成為國內(nèi)外蘋果產(chǎn)業(yè)發(fā)展的方向和趨勢;培育良種良砧匹配的優(yōu)良苗木是保證園貌整齊、節(jié)約管理成本、延長經(jīng)濟(jì)壽命、提高果品質(zhì)量的關(guān)鍵措施,其中嫁接作為保證優(yōu)良苗木的重要措施之一,受到越來越多的關(guān)注。

砧穗之間的親緣關(guān)系是嫁接親和的前提條件,即關(guān)系越近則嫁接表現(xiàn)親和性越強(qiáng),反之則不親和。煙富3號屬于優(yōu)良著色系富士芽變品種,由于具有著色好、上色快、果個大等優(yōu)良特點,受到市場廣泛關(guān)注和喜愛。T337是一個優(yōu)質(zhì)的矮化自根砧。為了更好地促進(jìn)煙富3號的矮化密植,提高苗木質(zhì)量,明確將其嫁接到T337的最優(yōu)方法是極其重要的。目前,蘋果育苗的嫁接方式主要有“丁字形”芽接、帶木質(zhì)嵌芽接法、劈接法、分段嫁接法及二重枝接法[1-3]；關(guān)于嫁接早期親和性的研究主要集中于生理生化、組織細(xì)胞學(xué)及分子生物學(xué)等方面[4-6]。另外,嫁接親和性是一個由多基因控制的性狀,單一指標(biāo)難以準(zhǔn)確地反映嫁接親和性；而主成分分析結(jié)合隸屬函數(shù)法可全面、有效地分析嫁接親和性,而此方面的應(yīng)用研究鮮有報道。此外,目前有關(guān)蘋果嫁接砧木研究主要集中于喬化砧[7]和矮化中間砧[8],而關(guān)于自根砧的研究鮮有報道。所以我們采用6種嫁接方式將煙富3號嫁接到T337上,對其生長和嫁接親和力進(jìn)行了研究比較，并采用主成分分析法和隸屬函數(shù)法篩選出了最佳的嫁接方式,以期為蘋果育苗嫁接方式的選擇提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

砧木材料為一年生的自根砧T337,粗度為0.8～1.0 cm;接穗材料為煙富3號,選擇直徑為0.6～0.8 cm的枝段。

1.2 試驗內(nèi)容與方法

于2016年7月將煙富3號嫁接于T337上,試驗設(shè)6種嫁接方式,分別為：單芽枝接(嫁接口以上全部剪除)、單芽枝接(嫁接口以上留20 cm)、單芽枝接(嫁接口以上留30 cm)、單芽枝接(嫁接口以上全部保留)、帶木質(zhì)部芽接、插皮接。嫁接口均與地面相距30 cm。上述各試驗處理均嫁接88株以上,采用完全隨機(jī)區(qū)組設(shè)計。

在嫁接45 d后,調(diào)查嫁接成活率。隨機(jī)剪下嫁接口5 cm處,進(jìn)行生理指標(biāo)測定,采用氮藍(lán)四唑(NBT)法測定SOD活性；采用考馬斯亮藍(lán)法測定可溶性蛋白含量；采用愈創(chuàng)木酚法測定POD活性；采用過氧化氫法測定CAT活性[9]。

在翌年新梢生長至1 cm長左右后,利用卷尺每隔半個月測定1次新梢長度,每次測定10株。在8月測定新梢粗度；用95%乙醇法測定每片葉的葉綠素含量；用畫紙(硫酸紙)稱重法測定每個單葉的葉面積;采用徒手制片法制片,用CX21FS1型Olympus顯微鏡觀測葉片結(jié)構(gòu),每個處理隨機(jī)選取30個視野,測量葉片厚度、柵欄組織厚度及海綿組織厚度。

1.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析

利用WPS軟件和SPSS 17.0進(jìn)行數(shù)據(jù)整理、主成分分析和隸屬函數(shù)分析[10]。相關(guān)計算公式如下：

U(Xi)=(Xi-Xmin)/(Xmax-Xmin) (i=1,2,3,…,n)

(1)

式(1)中：U(Xi)為指標(biāo)i的隸屬函數(shù)值;Xi為指標(biāo)i的測定值;Xmin和Xmax分別為指標(biāo)i的最小值和最大值。

(2)

(3)

式(2)～式(3)中:Pi代表第i個綜合指標(biāo)的貢獻(xiàn)率;Wi代表權(quán)重;D值為在不同的嫁接方式下由綜合指標(biāo)評價所得的綜合評價值。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同嫁接方式對蘋果嫁接苗成活率的影響

由表1可知:采用單芽枝接(0 cm)的嫁接方式,煙富3號的成活率最低,僅為53%;其他的均達(dá)到70%以上,其中插皮接的成活率最高,達(dá)到94.06%。根據(jù)國家苗木標(biāo)準(zhǔn)[11],苗木長度大于120 cm的為一級苗木。根據(jù)此標(biāo)準(zhǔn)，6種嫁接方式達(dá)到一級苗木的比例均在80%以上,特別是帶木質(zhì)部芽接的一級苗木比例達(dá)到了98.75%。

表1 嫁接方式對蘋果嫁接苗成活率的影響

2.2 嫁接方式對嫁接親和性的影響

從表2可以看出：4種單芽枝接的嫁接方式在嫁接苗SOD活性和POD活性方面無顯著差異；采用插皮接的嫁接方式,嫁接口處的SOD活性和POD活性均極顯著低于帶木質(zhì)部芽接的;在CAT活性方面,采用單芽枝接(0、20 cm)和插皮接的CAT活性顯著高于或高于其他嫁接方式的;插皮接在可溶性蛋白含量方面極顯著高于其他嫁接方式,而單芽枝接(0 cm)顯著低于其他嫁接方式。

表2 不同嫁接方式嫁接口生理指標(biāo)的比較

2.3 嫁接方式對一年生嫁接苗新梢生長動態(tài)的影響

由圖1可知,在不同的嫁接方式下,新梢生長量的動態(tài)變化均呈上升的趨勢,從5月下旬到6月中旬有一個快速增長階段,特別是采用插皮接和帶木質(zhì)部芽接方法時新梢的生長快于其他嫁接方式,其中采用帶木質(zhì)部芽接的方法在后期生長速度最快,8月的生長量最大;而單芽枝接(0 cm)的新梢雖然在生長初期保持較高的生長速度,但從5月下旬開始,其生長速度逐漸放緩。

由圖2可見：采用帶木質(zhì)部芽接的接穗生長量高于其他嫁接方式的；其次是插皮接的；而單芽枝接(0 cm)的接穗生長量最少；4種枝接方式在生長量方面無顯著差異；主干高在各處理間無顯著差異,但帶木質(zhì)部芽接的主干要稍微高于其他嫁接方式的,其中插皮接的主干高最低。由此可知采用插皮接使得煙富3號的分枝生長旺盛。由表3可知：接穗和砧木的干徑在各處理間無顯著差異,且接穗干徑的變化幅度要高于砧木的,其凈增長量是砧木的1倍左右,且均大于矮化自根砧一級苗木標(biāo)準(zhǔn)(苗木粗度≥1.0 cm)；4種枝接的接穗和砧木干徑均高于其他嫁接方式的，說明枝接法有利于接穗的加粗生長,而帶木質(zhì)部芽接有利于接穗的伸長生長。

圖1 嫁接方式對接穗新梢生長動態(tài)的影響

圖2 嫁接方式對新梢生長量及主干高度的影響表3 接穗及砧木在不同嫁接方式下的干徑變化

嫁接方式接穗粗度/cm砧木粗度/cm單芽枝接(0 cm)1.669 aA0.816 aA單芽枝接(20 cm)1.847 aA0.895 aA單芽枝接(30 cm)1.902 aA0.935 aA單芽枝接(保留長度)1.693 aA0.789 aA帶木質(zhì)部芽接1.660 aA0.775 aA插皮接1.680 aA0.606 aA

2.4 葉形及葉片解剖結(jié)構(gòu)在不同嫁接方式下的比較

嫁接方式對葉片形狀的影響較小,其中葉長在不同處理之間無顯著差異,但是單芽枝接(0 cm)的葉長要小于其他嫁接方式的；另外,采用帶木質(zhì)部芽接和插皮接的方法使葉片變寬,特別是極顯著大于單芽枝接(0 cm)的；總體上來說帶木質(zhì)部芽接和插皮接的葉面積要大于采用單芽枝接(保留長度)的(表4)。在葉片解剖結(jié)構(gòu)方面,單芽枝接(0 cm)和單芽枝接(20 cm)在葉片厚度和柵欄組織厚度方面存在顯著差異,但在其他嫁接方式間無顯著差異;采用插皮接使葉片海綿組織變厚(表5)。

表4 嫁接方式對葉面積的影響

表5 嫁接方式對葉片解剖結(jié)構(gòu)的影響

2.5 主成分分析及隸屬函數(shù)分析結(jié)果

采用主成分分析法,依據(jù)累計貢獻(xiàn)率大于85%的標(biāo)準(zhǔn),將原來14個單項指標(biāo)轉(zhuǎn)換為6個新的相互獨立的綜合指標(biāo)(成分),6個成分的貢獻(xiàn)率分別為27.259%、21.604%、15.032%、11.448%、7.880%、7.446%,累積貢獻(xiàn)率達(dá)到90.669%(表6)。在各成分中具有最大特征向量絕對值的性狀指標(biāo)即為該成分的主要指標(biāo),第一成分中葉綠素b含量(Ⅰ)為其主要指標(biāo),成分2～6的主要指標(biāo)分別是海綿組織厚度(Ⅱ)、葉面積(Ⅲ)、可溶性蛋白含量(Ⅳ)、接穗粗度(Ⅴ)及POD活性(Ⅵ)；以此為代表進(jìn)行隸屬函數(shù)分析,根據(jù)公式(2)計算可得6個綜合指標(biāo)的權(quán)重分別為0.301、0.238、0.166、0.126、0.087、0.082。

表6 各性狀主成分的特征向量及貢獻(xiàn)率

采用公式(3)計算各嫁接方式的綜合評價值D,并根據(jù)D值進(jìn)行排序，篩選出最佳的嫁接方式。從表7可以看出：插皮接的D值最大,即該嫁接方法使煙富3號的愈合程度最高；其次是留20 cm的單芽枝接；而單芽枝接(0 cm)的綜合評價值最低。

表7 各嫁接方式的隸屬函數(shù)值及綜合評價值

3 討論及結(jié)論

本研究結(jié)果表明：蘋果自根砧的最佳嫁接方式為插皮接,插皮接不僅成活率高,而且接穗生長量大,新梢長度平均到達(dá)156 cm,新梢直徑大于1 cm,有利于良種壯苗培育,適于推廣應(yīng)用。呂天星等[3]研究表明以山定子為基砧的蘋果矮化中間砧苗宜采用二重枝接法嫁接;呼鳳蘭等[12]研究表明把紅富士蘋果嫁接于山定子上,宜采用插皮接,其嫁接成活率高;張秀美[13]的研究結(jié)果表明,以平邑甜茶為砧木,采用不同的方法嫁接‘岳陽紅’蘋果,以改良的切腹接的成活率最高(98.8%);祝佳強(qiáng)[14]選取八棱海棠為蘋果苗的基砧,在其上嫁接SH40作為中間砧,研究表明以春季單芽腹接的效果最好,其嫁接成活率、幼苗高度和粗度都明顯優(yōu)于夏季帶木質(zhì)部芽接的，因此,最佳嫁接方式與砧木的種類和嫁接品種有關(guān)。

對于嫁接親和性的判斷,應(yīng)該對所研究的指標(biāo)進(jìn)行分析判斷后再綜合評價才更加有效。本試驗采用主成分分析法把14個單項指標(biāo)轉(zhuǎn)換成6個綜合指標(biāo),以此作為代表確定其權(quán)重,進(jìn)一步利用隸屬函數(shù)分析法求出各綜合指標(biāo)的評價值(D值),從而最終決定最佳嫁接方式。此方法在大豆遮蔭性[10]、中間砧蘋果抗旱性[15]及玉米耐鹽性[16]等方面多有報道,所以此方法能消除單項指標(biāo)的片面性,比較科學(xué)地說明了7月份蘋果自根砧T337和煙富3號宜采用插皮接的方法,其成活率高,達(dá)到一級苗木標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)量多,并且親和力高,有利于苗木的生長。