王 瑾,陳淑英,秦德明,盧 磊,尚振江

（新疆伊犁哈薩克自治州林業(yè)科學研究院，新疆 伊犁 835000）

蘋果矮化密植栽培具有技術簡便、果品產量高、質量優(yōu)等優(yōu)點，利用矮化砧進行蘋果矮化密植栽培是蘋果發(fā)展的主要方向[1,2]。由于我國土壤類型、氣候條件、栽培管理技術和觀念、砧木品種的抗逆性等原因，矮化栽培仍然較少，其推廣仍有很大空間[3]。

果樹的抗寒性既受果樹自身遺傳因素的影響，也與環(huán)境及農藝措施密切相關，研究果樹抗寒性對果樹區(qū)劃和發(fā)展果樹生產具有重要的指導意義[4]。電導法是對植物細胞膜透性鑒定較為簡便、準確、快捷的一種方法[5]，是以生物膜學說為依據(jù)，通過測定處理前后的離子滲出率評定植物的抗寒性。受低溫脅迫的植物組織，由于細胞膜不同程度受損，膜透性增大，細胞內含物滲出量相應增大，通過測定植物細胞電解質的電導率，衡量植物受害程度，間接推斷出植物抗寒性[6～8]。牛立新[9]等在對28 個蘋果品種或優(yōu)系的抗寒性進行測定時應用此法，并指出電導法與生長萌發(fā)法在蘋果抗寒性鑒定上具有很好的一致性。Lyons 認為，植物受到低溫影響后，細胞膜透性發(fā)生不同程度的增大，可溶性糖、K+等大量電解質外滲[10]。朱根海等[11]認為，可以用Logistic方程中拐點溫度來估計植物組織的低溫半致死溫度（LT50），以此作為植物抗寒力的數(shù)量指標。羅正榮等[12]對柑橘抗寒力研究表明，細胞電解質外滲率配以Logistic 方程，兩者具有很好的擬合度。

本文以5 個蘋果矮化砧木的一年生休眠枝條為試驗對象，通過低溫處理后枝條電解質滲出率的測定及凍害分級情況，初步鑒定5 個蘋果矮化砧木的抗寒能力，為各優(yōu)良砧木在伊犁河谷地區(qū)的應用提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料

本試驗選用KM23、俄396、俄176、SH1 和M26 等5 個矮化砧木品種的一年生休眠枝作為試驗材料。這些材料均選自伊犁州林科院察布查爾縣科技試驗示范基地，無病蟲害，生長健壯，長勢一致。將枝條剪成長短一致的枝段，分成8 組，綁好，掛上標簽，然后用塑料袋包裹，放在冰箱冷藏室貯存。

1.2 試驗設計

試驗共設7 個處理溫度，在超低溫冰箱中進行。降溫處理和升溫處理的速度均為4 ℃/h，每當降到所規(guī)定的溫度時持續(xù)10 h[13]，取出枝條在室溫條件下放置2 h，從中留1/2 第2 天進行凍害分級。

1.3 電解質滲透率的測定

將處理后的枝條分別用蒸餾水和雙重蒸餾水沖洗數(shù)次，擦干，避開芽眼剪成0.3 cm 的均勻小段，準確稱取1.000 g，放入試管中，并加入20 mL 雙重蒸餾水，搖勻，在室溫下靜置10 h，搖勻后測出初電導值（S1）。然后封口，在水浴鍋中煮20 min，取出后涼至室溫，再測出終電導值（S2），每個溫度處理重復4 次。按照電解質滲透率Y（%）=S1/S2×100 計算出電解質滲透率[14,15]。

1.4 枝條低溫處理后的凍害分級

每個品種枝條根據(jù)采樣數(shù)量均勻分配后進行不同低溫處理，處理后的枝條從冰箱取出，在室溫條件下放置24 h 進行分級。分級標準如下[16]。

0 級（無凍害），苗木正常；Ι 級（輕度凍害），一年生枝髓部輕微變褐可恢復；Π 級（中度凍害），一年生枝髓部嚴重變褐，木質部輕微變褐；Ⅲ級（重度凍害），一年生枝木質部嚴重變褐，韌皮部輕微變褐；Ⅳ級（嚴重凍害），一年生枝皮層變黑，韌皮部變褐。

2 結果與分析

2.1 低溫處理對5 個蘋果矮化砧木品種枝條電解質滲透率的影響

同等條件下，電導率越高，則抗寒性越差[17]。低溫處理后各蘋果矮化砧木枝條電解質滲透率的變化如圖1，隨著溫度的降低，各砧木品種枝條的電解質滲透率變化模式基本呈“S”型上升趨勢。當溫度從-16 ℃降到-24 ℃時，各品種的電解質滲透率均緩慢上升，其中M26 和SH1 的電解質滲透率始終高于其他品種；當溫度降至-28 ℃時，電解質滲透率變化開始劇增，第1 個拐點出現(xiàn)，俄176 和M26 的電解質滲出率的變化幅度較大，分別從26.43%和35.89%上升至45.29%和48.62%；當溫度降至-36 ℃時，各品種電解質滲出率的變化趨勢放緩，第2 個拐點出現(xiàn)。在整個低溫處理過程中，KM23 始終保持最低的電解質滲出率，其次是俄396，表明KM23 與其他幾個品種之間的抗寒性有較大的差別。

2.2 低溫處理測定后計算半致死溫度

應用Origin 軟件進行分析后，用Logistic 方程Y=k/(1+ae-bt)[12]進行擬合，并求出拐點的溫度，即LT50。對實驗室內測定的在不同低溫處理枝條電解質滲透率變化的值進行分析后，5 個蘋果矮化砧木品種枝條電解質滲透率的相關系數(shù)為0.86～0.97，均大于相關系數(shù)顯著臨界值0.708 4[15]。俄396 的半致死溫度為-34.05 ℃，抗寒性低于KM23；俄176 的半致死溫度為-31.62 ℃，SH1的半致死溫度為-30.21 ℃；M26 抗寒性最差，其半致死溫度為-27.87 ℃；而KM23 的半致死溫度為-35.35 ℃，在5 個供試品種中抗寒性最強（表1）。

表1 低溫處理后不同蘋果矮化砧木品種枝條的半致死溫度

2.3 低溫處理后的凍害分級

對低溫處理的枝條進行凍害分級。當處理溫度達到-28 ℃時，各蘋果矮化砧木品種枝條均表現(xiàn)出輕度凍害和中度凍害，尤其是M26 凍害程度最嚴重，共有10個枝條凍害等級達到Ⅱ級（表2），占比達到66.7%；當處理溫度達到-32 ℃時SH1 有26 個枝條凍害等級為Ⅲ級，占比達到78.8%；M26 則92.9%為Ⅳ級凍害；俄396有10 個枝條凍害等級為Ⅱ級，占比達到58.8%。當處理溫度達到-36 ℃時，KM23 有10 個枝條凍害等級為Ⅲ級，占比達到71.4%，俄396 有17 個枝條凍害等級為Ⅳ級，占比達到68.0%；SH1 有21 個枝條凍害等級為Ⅳ級，占比達到72.4%，余下的全為Ⅲ級凍害 (占比27.6%)；俄176 除了Ⅲ級凍害(占比85.7%)，就是Ⅳ級凍害(占比14.3%)；M26 除了Ⅲ級凍害(占比57.1%)，就是Ⅳ級凍害(占比42.9%)。綜合比較，KM23 表現(xiàn)出較強的抗寒性。

表2 低溫處理后不同蘋果矮化砧木品種枝條凍害分級

3 小結與討論

新疆伊犁河谷冬季氣溫較低，常出現(xiàn)十年一大凍、五年一小凍的周期性凍害，有些年份會出現(xiàn)-32 ℃以上的極端低溫氣候，蘋果樹體受到凍害侵襲，嚴重影響來年產量，果農的種植積極性受到嚴重打擊。因此，篩選出適應本地生長且耐受低溫的抗寒矮化砧木顯得尤為重要。本研究采用蘋果矮化砧木一年生離體枝條，通過超低溫冰箱處理后，對其電解質滲出率進行測定，且應用Logistic 方程進行擬合，5 個供試枝條電解質滲出率隨著處理溫度的降低，呈“S”型曲線變化，它們的半致死溫度為-27.87～-35.35 ℃。不同品種間的抗寒能力存在較大差異，結合凍害分級可以判斷，其抗寒性強弱次序為KM23、俄396、俄176、SH1、M26。人工模擬低溫凍害的方式與自然環(huán)境條件下的凍害還存在差異，雖然不能完全反映復雜的自然氣候變化，但試驗測定是在同一條件下進行的，能夠反映品種間抗寒能力的差異。根據(jù)近3年對各品種在田間生長情況及抗寒能力的調查發(fā)現(xiàn)，它們的抗寒能力與本次測定結果基本相符。伊犁河谷平原區(qū)可以選擇抗寒性較強的蘋果矮化砧木品種KM23，嫁接抗寒能力強的‘寒富’‘蜜脆’等品種，可以安全越冬。在河谷逆溫帶則可以選擇抗寒能力較弱的俄396、俄176、SH1 和M26 砧木品種。