王 燕， 張志曉， 江 文， 張 婷， 曾麗蓉， 鄭 鑫， 駱建霞

(1.天津農(nóng)學(xué)院園藝園林學(xué)院，天津 300384； 2.天津櫻桃谷農(nóng)業(yè)科技發(fā)展有限公司，天津 301908；3.江蘇徐淮地區(qū)徐州農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所，江蘇徐州 221000)

蘋果屬于自交不親和果樹，合理配置授粉樹是蘋果生產(chǎn)中必須采取的栽培措施，為了保證果實(shí)產(chǎn)量和品質(zhì)，提高經(jīng)濟(jì)效益，蘋果園常選擇多品種混栽來解決蘋果的授粉問題。高酸蘋果是濃縮蘋果汁加工的重要原料，隨著蘋果加工業(yè)的快速發(fā)展，對高酸蘋果原料的需求量越來越大，而我國目前蘋果生產(chǎn)中絕大多數(shù)為鮮食品種，高酸蘋果種植數(shù)量很少，極大地影響了我國蘋果汁加工的產(chǎn)量和品質(zhì)，加大高酸蘋果的種植具有重要意義[1-2]。綠寶蘋果(三倍體)是歐洲餐用及濃縮蘋果汁加工的重要品種，陜西省良種繁育中心21世紀(jì)初將其由英國引入國內(nèi)，經(jīng)多年觀察，綠寶蘋果表現(xiàn)豐產(chǎn)、酸度高，是優(yōu)良的蘋果濃縮汁加工品種[3]，2009年被引入天津栽培，同期引進(jìn)授粉品種格力佛。綠寶蘋果在天津地區(qū)栽培時(shí)自花不結(jié)實(shí)，故研究綠寶蘋果適宜授粉樹的配置十分重要。

目前，對高酸蘋果授粉樹的研究鮮有報(bào)道，張梅榮研究了國光和澳洲青蘋的適宜授粉品種[4]；戴洪義研究了適合魯加系列蘋果的授粉樹[5]；張守江等的研究表明，酸王(法國品種)在甘肅天水地區(qū)適宜的授粉品種為金冠和富士[6]。綠寶蘋果的授粉品種較單一，僅見有格力佛、千秋的應(yīng)用[3]。本試驗(yàn)選擇首紅、摩力士、嘎啦、大紅榮、紅富士和格力佛等蘋果為授粉品種，與綠寶蘋果的授粉試驗(yàn)，對坐果率及果實(shí)品質(zhì)進(jìn)行分析和授粉效果的綜合評價(jià)，以期為綠寶蘋果在天津及立地條件相似地區(qū)栽培時(shí)授粉樹的選擇提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

授粉品種為首紅、大紅榮、摩力士、紅富士、嘎啦和格力佛?；ǚ鄄杉谔旖蛱O果產(chǎn)區(qū)，大蕾期采集?；ㄋ巹兂龊?，室溫下自然晾干，收集花粉于指形管中，脫脂棉塞緊瓶口，3～5 ℃ 下貯藏待用，被授粉品種為6年生綠寶蘋果樹(砧木為圓葉海棠)。試驗(yàn)地點(diǎn)在天津市薊縣櫻桃谷試驗(yàn)基地，土壤為多礫石黏壤土，栽培管理水平較好。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 授粉處理 選取生長發(fā)育正常、有代表性的6年生綠寶蘋果植株，單株區(qū)組設(shè)計(jì)(消除株間差異的影響)。每花序選中心花和發(fā)育較好的邊花，常規(guī)授粉方法進(jìn)行授粉(4月中旬)，24 h后補(bǔ)授1次。格力佛品種為試驗(yàn)對照，自然授粉為生產(chǎn)對照。每個(gè)授粉組合至少授粉50朵以上的花。授粉試驗(yàn)連續(xù)進(jìn)行2年(2014、2015年)，本研究所用數(shù)據(jù)為2年試驗(yàn)結(jié)果綜合數(shù)值。

1.2.2 測定指標(biāo)及方法 第1次生理落果后(授粉1個(gè)月后)統(tǒng)計(jì)坐果數(shù)，計(jì)算坐果率：花朵坐果率=(坐果數(shù)/授粉花朵)×100%。自坐果后，每個(gè)組合至少隨機(jī)選取有代表性的10個(gè)果實(shí)進(jìn)行縱、橫徑測量，每月測定1次，至果實(shí)成熟。成熟時(shí)每個(gè)授粉組合選有代表性的果實(shí)進(jìn)行品質(zhì)測定。

游標(biāo)卡尺測量縱橫徑；0.001 g感量電子天平測單果質(zhì)量；GY-1型果實(shí)硬度計(jì)測果實(shí)硬度；稱質(zhì)量法測定果實(shí)出汁率；ATGAO PAL-1數(shù)顯折光儀測定可溶性固形物含量；可溶性糖和可滴定酸含量由天津市農(nóng)業(yè)科學(xué)院分析中心測定。

1.3 數(shù)據(jù)分析

SPSS V17.0軟件進(jìn)行試驗(yàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析。

(1)隸屬函數(shù)值計(jì)算。R=(Xi-Xmin)/(Xmax-Xmin)。

式中：Xi為指標(biāo)測定值；Xmin、Xmax為全部處理中某一指標(biāo)的最小值和最大值。

式中：Dn為主成分分析得到的果實(shí)品質(zhì)綜合分值；Fjn為第n個(gè)授粉品種第j個(gè)特征根>1的主成分分值；m為特征根>1的主成分個(gè)數(shù)；Ej為第j個(gè)主成分的方差貢獻(xiàn)率；n為授粉的綠寶蘋果數(shù)，個(gè)。

2 結(jié)果與分析

2.1 授粉品種對綠寶蘋果坐果率的影響

研究發(fā)現(xiàn)，摩力士品種授粉后，綠寶蘋果的坐果率顯著高于其他品種；自然授粉的坐果率顯著低于其他品種；除嘎啦外，其余授粉品種的坐果率均高于試驗(yàn)對照格力佛(圖1)。由此可見，授粉品種和授粉條件對綠寶蘋果坐果有一定影響。

2.2 授粉品種對綠寶蘋果果實(shí)生長的影響

研究發(fā)現(xiàn)，大紅榮品種授粉后始終保持較高的縱橫徑生長；采前1個(gè)月，首紅授粉后果實(shí)的縱橫徑增長速度加快，其他授粉品種的果實(shí)橫徑增長速度減緩；摩力士授粉后果實(shí)的縱橫經(jīng)增長速度也較快；而格力佛和紅富士授粉后，縱橫經(jīng)的增長均低于其他授粉品種(圖2、圖3)。由此可見，授粉品種對綠寶蘋果縱橫徑的生長有影響。

2.3 授粉品種對綠寶蘋果果實(shí)品質(zhì)的影響

2.3.1 果實(shí)外在品質(zhì) 研究發(fā)現(xiàn)，授粉品種不同，綠寶蘋果果實(shí)的單果質(zhì)量、縱橫徑以及果形均存在顯著或極顯著差異。格力佛授粉后，綠寶蘋果的單果質(zhì)量極顯著低于其他授粉品種；自然授粉下的果實(shí)單果質(zhì)量與其他授粉品種(除嘎啦、格力佛外)差異較??；嘎啦授粉后的綠寶蘋果單果質(zhì)量最大，其次是大紅榮和首紅品種(表1)。

表1 授粉品種對綠寶蘋果外在品質(zhì)的影響

注：同列數(shù)據(jù)后不同大寫、小寫字母分別表示在0.01、0.05水平上差異顯著。下同。

各品種授粉后綠寶蘋果果實(shí)的縱橫徑均大于格力佛；自然授粉與其他品種授粉后果實(shí)的縱橫徑差異較??；大紅榮授粉后果實(shí)橫徑最大，首紅授粉后果實(shí)縱徑最大。大紅榮、摩力士、格力佛和自然授粉下綠寶蘋果的果形指數(shù)在0.7～0.8之間，呈扁圓形，與引入地的果實(shí)特征[3]相吻合；嘎啦、紅富士和首紅授粉后的果形指數(shù)較高，但仍屬扁圓形。

2.3.2 果實(shí)內(nèi)在品質(zhì) 研究發(fā)現(xiàn)，各品種授粉后的綠寶蘋果果實(shí)硬度存在不同程度的差異，摩力士、大紅榮、紅富士授粉后果實(shí)硬度與自然授粉的差異不顯著，嘎啦授粉后果實(shí)硬度最小(表2)。各品種授粉后，綠寶蘋果果實(shí)出汁率、可溶性糖含量和可滴定酸含量差異較小。摩力士品種授粉的出汁率最高，其次是大紅榮；首紅授粉后出汁率極顯著低于其他品種。大紅榮授粉后果實(shí)可溶性糖和可滴定酸含量最高，首紅授粉后的可溶性糖含量極顯著低于其他品種，各品種授粉后可滴定酸含量均極顯著高于格力佛。紅富士授粉后果實(shí)的可溶性固形物含量顯著高于其他品種，其次是首紅，格力佛的最低。大紅榮授粉后，果實(shí)固酸比極顯著低于其他品種。

表2 授粉品種對綠寶蘋果果實(shí)內(nèi)在品質(zhì)的影響

2.4 隸屬函數(shù)、主成分分析及綜合評價(jià)

隸屬函數(shù)可綜合各指標(biāo)測定結(jié)果以客觀評價(jià)植物某種特性，在果實(shí)品質(zhì)分析及綜合評價(jià)中多有應(yīng)用[7-9]。本試驗(yàn)選擇了花粉發(fā)芽率[10]、坐果率、單果質(zhì)量、出汁率、可溶性糖含量、可滴定酸含量等一些反映授粉效果的主要指標(biāo)進(jìn)行隸屬函數(shù)分析(表3)，為消除各果實(shí)性狀不同權(quán)重對隸屬函數(shù)結(jié)果的影響，對隸屬函數(shù)轉(zhuǎn)化后的結(jié)果進(jìn)行主成分分析(表4)，選出4個(gè)主成分，即第1主成分的主要性狀是糖酸比、可溶性固形物含量、固酸比和橫徑；第2主成分的是坐果率、可滴定酸含量、花粉發(fā)芽率和單果質(zhì)量；第3主成分的是可溶性糖含量、可滴定酸含量和出汁率；第4主成分的是出汁率和花粉發(fā)芽率。據(jù)此計(jì)算果實(shí)品質(zhì)的Dn值，Dn值越大，表明授粉效果越好。綜上分析可看出，授粉效果優(yōu)劣依次為摩力士、大紅榮、首紅、紅富士、嘎啦、自然及格力佛授粉。

表3 果實(shí)性狀的隸屬函數(shù)分析

表4 果實(shí)性狀的主成分分析及綜合評價(jià)

注：4個(gè)主成分的方差累積貢獻(xiàn)率為96.39%。

3 討論與結(jié)論

在果樹生產(chǎn)中，眾多果樹可通過異花授粉方式克服自交不親和性，從而提高結(jié)實(shí)率[11-12]。本試驗(yàn)對綠寶蘋果進(jìn)行了自花授粉，坐果率為0，說明綠寶蘋果自交不實(shí)，更加說明綠寶蘋果在生產(chǎn)中配置授粉樹的必要性。綠寶蘋果經(jīng)6個(gè)蘋果品種授粉后的果實(shí)坐果率存在一定的差異，摩力士花粉授粉后坐果率最高，其次是首紅，自然授粉坐果率極顯著低于其他授粉品種。除嘎啦外，其他授粉品種的坐果率均高于對照品種格力佛。自然授粉坐果率較低的可能原因如下：一是該果園僅種植綠寶和格力佛2個(gè)蘋果品種，授粉品種單一；二是果園附近雖有蘋果種植，但距離較遠(yuǎn)，而蘋果為蟲媒花，影響到自然授粉的坐果率。上述結(jié)果說明授粉品種的確對綠寶蘋果坐果率有顯著影響，而坐果率直接影響產(chǎn)量。因此，選擇適宜授粉樹對綠寶蘋果的生產(chǎn)具有重要意義。

王延秀等研究了11個(gè)觀賞海棠花粉授粉對紅富士蘋果坐果及果實(shí)品質(zhì)的影響[9]，吳翠云等研究了不同授粉品種對新梨7號的授粉效果，其研究結(jié)果表明了授粉品種對果實(shí)生長和單果質(zhì)量有一定影響[13]。本試驗(yàn)中，大紅榮、首紅、摩力士品種授粉后綠寶果實(shí)在整個(gè)生長期都保持較高的縱橫徑增長速度，格力佛和紅富士授粉后，果實(shí)縱橫經(jīng)增長速度較低；嘎啦授粉后的單果質(zhì)量最高，自然授粉下果實(shí)單果質(zhì)量與其他授粉品種的差異較小，格力佛(對照)授粉后的單果質(zhì)量極顯著低于其他品種。加工品種較鮮食品種對果實(shí)產(chǎn)量的要求更高，因此研究有利于促進(jìn)綠寶蘋果果實(shí)生長的授粉品種，以提高單果質(zhì)量，進(jìn)而提升產(chǎn)量具有重要意義。根據(jù)上述坐果率、果實(shí)生長及單果質(zhì)量的分析結(jié)果認(rèn)為，摩力士、首紅和大紅榮可作為綠寶蘋果適宜的授粉品種。

高酸蘋果作為一種加工原料果，要求果實(shí)出汁率高(70%～75%)[14]。綠寶蘋果在陜西和甘肅種植時(shí)出汁率分別為72.7%[3]、76.2%[15]。本試驗(yàn)中各品種授粉后的出汁率均高于86%，此結(jié)果較前人研究結(jié)果高的主要原因可能與測定方法不同有關(guān)?？傻味ㄋ?、可溶性固形物含量以及固酸比為評價(jià)果實(shí)品質(zhì)的重要指標(biāo)，是決定果實(shí)風(fēng)味的關(guān)鍵因素[16-17]。高酸蘋果要求可滴定酸含量不低于0.6%[1]，綠寶蘋果在甘肅種植時(shí)可滴定酸含量1.26%，固酸比10.32[15]，在陜西種植時(shí)分別為1.20%、10.61[3]。本試驗(yàn)中，各品種授粉后可滴定酸含量均高于格力佛(對照，0.98%)，最高可達(dá)1.24%，固酸比為9.36～12.72。總體上看，各品種授粉后果實(shí)的可滴定酸含量、固酸比以及出汁率與前人研究結(jié)果相差不大，保持了綠寶蘋果優(yōu)良的加工品質(zhì)。

各品種授粉后綠寶蘋果的果形指數(shù)不同，但相互間差異較小，未對其扁圓形果形產(chǎn)生明顯改變。但試驗(yàn)過程中發(fā)現(xiàn)，經(jīng)首紅品種授粉后，個(gè)別綠寶果實(shí)的萼洼處有明顯的五棱凸起，果形指數(shù)增大，具首紅果實(shí)的表型特征，呈明顯的花粉直感現(xiàn)象，其他品種授粉后尚未發(fā)現(xiàn)此現(xiàn)象。此花粉直感現(xiàn)象在蘋果[18]、京白梨[19]的授粉研究中也有報(bào)道。本試驗(yàn)中出現(xiàn)這一現(xiàn)象的原因及其性狀穩(wěn)定性的表現(xiàn)有待進(jìn)一步研究。

前期對花粉生活力的研究表明，摩力士、大紅榮和首紅品種較其他授粉品種的花粉發(fā)芽率高、花粉管生長速度快，即花粉發(fā)芽質(zhì)量較高[10]。結(jié)合本試驗(yàn)研究結(jié)果，說明授粉品種的花粉生活力與坐果率和果實(shí)品質(zhì)有正相關(guān)性，此結(jié)果支持了譚梅等人的觀點(diǎn)[20-21]。

隸屬函數(shù)可消除各果實(shí)性狀不同的單位、量綱對果實(shí)品質(zhì)綜合評價(jià)的影響，且可避免單一指標(biāo)評價(jià)授粉效果的片面性，但因各果實(shí)性狀對品質(zhì)影響的權(quán)重不同，故隸屬函數(shù)結(jié)合主成分分析可更客觀地評價(jià)果實(shí)品質(zhì)[7-9]，從而反映授粉效果，本試驗(yàn)的分析結(jié)果表明，摩力士的Dn值最大，格力佛最小，6個(gè)品種對綠寶蘋果的授粉效果優(yōu)劣依次為摩力士、大紅榮、首紅、紅富士、嘎啦、格力佛。

綜上，摩力士、首紅、大紅榮、紅富士、嘎拉和格力佛品種均可用作綠寶蘋果的授粉品種，摩力士、首紅和大紅榮品種的授粉效果優(yōu)于嘎啦、紅富士和格力佛。因此，在天津及立地條件相似地區(qū)栽培綠寶蘋果時(shí)，以摩力士、首紅和大紅榮品種為適宜的授粉品種。