王 鑫,王多文,王 瑋,金 娜,何 彩,史星雲(yún),李紅旭
(1.武威市林業(yè)科學研究院,甘肅武威 733000;2.甘肅省農(nóng)業(yè)科學院 林果花卉研究所,蘭州 730070)
甘肅河西地區(qū)梨樹栽培歷史悠久,地方梨品種資源豐富[1],主要有‘軟兒梨’‘長把梨’‘冬果梨’‘武威紅宵梨’‘蠟臺梨’‘豬頭梨’和‘圓梨’等地方品種約27個[2]。目前除‘軟兒梨’、‘長把梨’和‘冬果梨’有小面積栽培外,其余均為零星分布。上世紀70年代開始,河西地區(qū)開始大面積栽培‘蘋果梨’,到80年代中期,栽培面積曾達到3.33萬hm2,產(chǎn)量逾50萬t,但隨著新品種的不斷涌現(xiàn)和經(jīng)濟效益下降,‘蘋果梨’栽培面積迅速減少,到2005年僅剩1.34萬hm2,之后逐漸被市場淘汰[3]。90年代開始,‘早酥梨’在河西地區(qū)得到大面積推廣種植,目前栽培面積約1.1萬hm2[4],成為該地區(qū)的主栽品種。上世紀50年代開始至今,中國梨育種工作者已選育獲得160多個梨優(yōu)良新品種(品系),特別是近10 a來,新選育品種39個[5],新品種在梨果市場中的優(yōu)勢漸顯。河西地區(qū)梨品種更新緩慢,主栽品種單一,果品質(zhì)量不高,缺乏市場競爭力,效益不好已成為制約該地區(qū)梨產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主要因素。另外,在品種選擇上也缺乏系統(tǒng)的研究報道,80年代至今僅有‘黃金梨’[6]‘紅香酥’[7-8]‘滿天紅’‘美人酥’[9]‘黃冠’[10-11]‘蘋果梨’[12-13]等品種的引進試驗報道。河西地區(qū)梨產(chǎn)業(yè)發(fā)展在優(yōu)良品種選擇上缺乏參考依據(jù),存在盲目引種的現(xiàn)象。在未對新品種適應性、果實品質(zhì)等在當?shù)氐谋憩F(xiàn)進行系統(tǒng)試驗研究的情況下大面積種植,最終可能造成嚴重損失。因此選擇適宜河西地區(qū)氣候和栽培條件的優(yōu)良梨品種,是破解河西地區(qū)梨產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關鍵。本研究引進20個梨品種,在同一栽培條件和管理水平下,通過對新梢生長動態(tài)、物候期和果實性狀進行研究,綜合分析引進品種在河西地區(qū)的綜合表現(xiàn),以期為河西地區(qū)梨樹栽培品種選擇提供參考。
試驗于2017年在武威市林業(yè)科學研究院梨試驗示范園進行,樹齡5 a。試驗地位于甘肅省河西地區(qū)東部,屬大陸性干旱氣候,海拔1 445 m,年均溫度7.8 ℃,光照時數(shù)2 873.4 h,平均無霜期160 d,年降水量為165 mm,年蒸發(fā)量2 020 mm,平均晝夜溫差7.9 ℃。
試驗梨園采用砧木建園,于2012年4月初定植大小一致(粗度1 cm)的杜梨苗,株行距3 m×4 m。2013年2月從甘肅省農(nóng)科院林果花卉研究所梨資源圃引進‘黃金梨’‘早美酥’‘中梨1號’‘愛甘水’‘新世紀’‘黃冠’‘喜水’‘早酥’‘京白梨’‘軟兒梨’‘翠玉’‘冀玉’‘早金酥’‘新梨7號’‘身不知’‘南果梨’‘甘梨2號’‘甘梨3號’‘滿天紅’和‘81-11-69’ 20個梨品種的接穗。4月中旬采用單芽枝接方法建園,所有引進品種均按照紡錘形樹形進行整形修剪,采用統(tǒng)一的栽培管理措施,自然授粉,梨園管理水平中等。試驗梨園2015年開始掛果,2017年進入盛果期。
不同梨品種選擇樹勢、大小、主干粗度和負載量基本一致的梨樹各3株,單株小區(qū),重復3次。2017年5月開始,對供試品種的新梢生長動態(tài)、果實發(fā)育物候期進行觀測記載。果實成熟后,采樹冠外圍中部果實,測定單果質(zhì)量、果實縱徑、橫徑、果心大小、果柄長、果肉去皮硬度、可溶性固形物、可滴定酸、果皮色澤、石細胞含量和石細胞團直徑。
1.4.1 新梢生長動態(tài) 不同品種每株選取樹冠外圍中部不同方向新梢5個,掛牌標記,從5月5日開始,每10 d測定1次新梢長度,至8月5日結(jié)束。
1.4.2 果實發(fā)育物候期 記載初花期、盛花期、終花期和果實成熟期。初花期為全樹第一朵小花開放至全株25%的小花開放的時期,盛花期為25%~75%的花開放的時期,終花期為75%以上的小花開放至全株最后一朵小花開放完畢的時間[14]。于4月20日開始每2 d統(tǒng)計1次開花情況,至5月10日結(jié)束,確定不同品種花期物候期。果實成熟期于8月1日開始觀測,每3 d觀測1次,以種皮顏色變淺褐色,果面變色呈現(xiàn)該品種固有色澤,果梗易與果臺脫離,接近充分成熟時,記錄為不同品種成熟日期。
1.4.3 果實外觀品質(zhì) 按照不同品種成熟期,每個品種采樹冠外圍中部不同方位大小和成熟度一致的果實8個,測定果實品質(zhì)。單果質(zhì)量用精度 0.1 g的電子天秤稱量;果實縱徑、橫徑、果柄長、果心橫徑用數(shù)顯游標卡尺測量,果實縱徑測量為果實肩部至底部最長部位,果實橫徑測量為果實最寬部位。果實色澤用日本柯尼卡美能達CR-400型色差計進行測定,每果測量3 次果實赤道線部位的不同部位色差值[15]。本試驗標準基色板調(diào)節(jié)色差儀基準色參數(shù)為:L=87.99,a= +0.74,b=+10.24,C=+10.33,H=83.44 。
1.4.4 果實內(nèi)在品質(zhì) 測定不同品種果實的硬度和可溶性固形物含量。果肉硬度用GY-4數(shù)顯果實硬度計測定,在果實赤道部位對稱取2個點,去皮后測定;可溶性固形物質(zhì)量分數(shù)用日本愛拓PAL-1數(shù)顯糖度計測定。然后將同一品種不同果實果肉切碎后混勻,測定可滴定酸、可溶性糖和石細胞質(zhì)量分數(shù),重復3次。可滴定酸質(zhì)量分數(shù)用滴定法測定;可溶性糖質(zhì)量分數(shù)用蒽酮硫酸法測定;石細胞質(zhì)量分數(shù)用冷凍法測定[16]。測定完成后收集保存石細胞,自制水浸片,用OLYMPUS CX22LED顯微鏡拍照,用image-pro plus 6.0軟件測量石細胞團直徑,每個品種隨機測定100個。
采用Excel 2016和SPSS 21統(tǒng)計軟件處理數(shù)據(jù),用Duncan’s 新復極差法進行差異顯著性分析,數(shù)據(jù)以“平均值±標準差”表示。
20個梨品種新梢生長動態(tài)見圖1。從生長動態(tài)看,不同梨品種新梢生長動態(tài)表現(xiàn)不同,‘南果梨’‘冀玉’‘早金酥’‘新世紀’‘早美酥’‘中梨1號’‘喜水’‘黃冠’‘軟兒梨’和‘81-11-69’表現(xiàn)出“快-慢-快-慢-?!钡内厔?,‘滿天紅’‘甘梨2號’‘甘梨3號’‘翠玉’‘新梨7號’‘愛甘水’‘黃金梨’‘身不知’和‘京白梨’呈現(xiàn)“快-慢-?!钡淖兓?guī)律。從新梢長度看,梨新梢長度≥80.0 cm為長,40.0~79.9 cm為中,<40 cm為短[17]。20個梨品種中,新梢長度80 cm以上的品種依次為‘早酥’>‘京白梨’>‘中梨1號’>‘黃金梨’>‘黃冠’>‘81-11-69’>‘早美酥’。其他品種新梢長度均為40.0~79.9 cm,由大到小依次為‘喜水’>‘甘梨2號’>‘身不知’>‘新世紀’>‘滿天紅’>‘愛甘水’>‘軟兒梨’>‘早金酥’>‘南果梨’>‘新梨7號’>‘冀玉’>‘翠玉’>‘甘梨3號’。從新梢停長時間來看,‘翠玉’‘早美酥’和‘愛甘水’停長最早,在7月5日左右。其次是‘南果梨’‘冀玉’‘美人酥’‘新梨7號’‘黃金梨’和‘81-11-69’,停長時間在7月15日左右。其他品種的新梢停長時間在7月25日左右。
圖1 20個梨品種在河西地區(qū)新梢生長動態(tài)Fig.1 New shoot growth for 20 pear varieties in Hexi area
20個梨品種在河西地區(qū)果實發(fā)育物候期如表1所示。從初花期來看,不同品種初花期在4月23日-5月1日,‘京白梨’開花最早,其次依次為‘滿天紅’‘中梨1號’‘黃冠’‘冀玉’‘新世紀’‘早酥’‘甘梨3號’‘南果梨’‘新梨7號’‘早美酥’‘早金酥’和‘翠玉’‘軟兒梨’‘81-11-69’‘身不知’‘甘梨2號’‘喜水’和‘黃金梨’,最晚開花的是‘愛甘水’。盛花期開始時間在4月26日至5月5日,終花期在5月4日-5月12日,不同品種盛花期和終花期時間與初花期表現(xiàn)一致,開花期越早,進入盛花期和終花期時間也越早。從初花期到盛花期需要3~5 d,從盛花期到終花期需要 5~8 d,整個花期長9~11 d。
表1還表明20個梨品種在河西地區(qū)成熟期為8月5日-9月15日,果實發(fā)育時間97~139 d?!溆瘛墒炱谧钤?,果實發(fā)育時間為97 d,8月上旬成熟;其次是‘早酥’‘喜水’‘愛甘水’‘甘梨2號’‘早金酥’和‘早美酥’,在8月中旬成熟,果實發(fā)育時間103~109 d;‘新世紀’‘中梨1號’‘新梨7號’‘黃金梨’在8月下旬成熟,果實發(fā)育期113~121 d;‘冀玉’‘身不知’‘黃冠’‘81-11-69’和‘滿天紅’在9月上旬成熟,果實發(fā)育期124~ 131 d;‘南果梨’‘軟兒梨’‘甘梨3號’和‘京白梨’在9月中旬成熟,果實發(fā)育期134~139 d。
2.3.1 果實大小及形狀變化 20個梨品種在河西地區(qū)果實大小及形狀見表2。不同梨品種間果實大小及形狀差異較大,從單果質(zhì)量來看,‘早美酥’‘黃金梨’‘早金酥’‘黃冠’單果質(zhì)量最大,在250g 以上,顯著高于其他品種;其次是‘早酥’‘身不知’‘中梨1號’‘甘梨3號’‘甘梨2號’和‘愛甘水’,單果質(zhì)量為200~250 g;‘軟兒梨’‘京白梨’和‘滿天紅’為150~200 g,‘喜水’‘新梨7號’‘81-11-69’‘冀玉’為100~150 g;‘南果梨’‘新世紀’和‘翠玉’單果質(zhì)量最小,為85~100 g。果形指數(shù)是果實縱徑與橫徑的比值,20個梨品種果形指數(shù)為0.85~1.24,果形指數(shù)小于0.9的品種有5個,分別是‘翠玉’‘愛甘水’‘新世紀’‘喜水’和‘黃金梨’;大于1.10的品種有3個,分別是‘早酥’‘新梨7號’和‘81-11-69’;其他12個品種的果形指數(shù)為 0.90~1.09。果心比率是果實橫徑和果心橫徑的比值,果心比率越小,果實可食部分越多,反之亦然。20個梨品種果心比率為 39.04%~51.76%。果心比率最高的為‘南果梨’,超過50%;果心比率為45%~50%的品種由大到小依次為:‘京白梨’‘喜水’‘新梨7號’‘81-11-69’和‘中梨1號’;在40%~45%的品種由大到小依次為‘冀玉’‘身不知’‘新世紀’‘甘梨3號’‘翠玉’‘愛甘水’‘軟兒梨’‘早金酥’‘早美酥’‘黃金梨’‘甘梨2號’;最小的為‘滿天紅’‘早酥’和‘黃冠’,果心比率在40%以下。不同品種果柄長不同,果柄長度小于30.00 mm的為短,30.00~44.99 mm的為中,大于45.00 mm的為長[14]。20個梨品種在河西地區(qū)果柄長度為 14.29~ 48.62 mm,其中小于30.00 mm的品種有9個,介于30.00~44.99 mm的品種有9個,大于 45.00 mm的品種有2個。
表1 20個梨品種在河西地區(qū)果實發(fā)育物候期Table 1 Fruit development phenological phase of 20 pear varieties in Hexi area
2.3.2 果實色澤變化 表3中L*值表示表面顏色深淺,L*值越大顏色越淺、果面越有光澤,反之顏色越深果面暗淡無光澤;a*值表示紅綠的程度,a*值越大紅色越深,“+”表示紅色,“-”表示綠色;b*值表示黃青的程度,b*值越大黃色越深,“+”表示黃色,“-”表示青色[15]。表3表明20個梨品種L*、a*、b*值間差異顯著。不同品種L*值為56.19~75.21,‘冀玉’最大,顯著高于其他品種;其次是‘新世紀’‘身不知’‘黃冠’‘南果梨’‘翠玉’‘京白梨’‘81-11-69’‘愛甘水’‘中梨1號’‘軟兒梨’和‘黃金梨’,L*值在65以上;‘新梨7號’‘早美酥’‘甘梨2號’‘滿天紅’‘早金酥’‘甘梨3號’和‘早酥’L*值為60~65,顯著高于‘喜水’,但低于其他品種;‘喜水’最小,顯著低于其他品種。a*值為-18.38~2.21,‘滿天紅’和‘南果梨’a*值最大,為正值,其他品種均為負值,a*值最小的品種為‘早酥’‘早美酥’‘早金酥’和‘京白梨’。b*值為36.20~50.52,其中‘身不知’‘京白梨’‘南果梨’‘81-11-69’和‘冀玉’的b*值最大,‘喜水’‘滿天紅’‘新梨7號’和‘黃金梨’最小,其他品種居中。
表2 21個梨品種在河西地區(qū)果實大小和形狀Table 2 Fruit size and shape of 21 pear varieties in Hexi area
注:同一列數(shù)據(jù)后不同字母表示差異顯著(P<0.05)。下同。
Note:Different letters in same column are significantly different atP<0.05.The same below.
20個梨品種在河西地區(qū)果實內(nèi)在品質(zhì)表現(xiàn)見表4。不同品種可溶性固形物質(zhì)量分數(shù)差異顯著。20個梨品種可溶性固形物質(zhì)量分數(shù)為 10.17%~14.85%,‘南果梨’‘新世紀’‘甘梨3號’可溶性固形物質(zhì)量分數(shù)最高,達到13%以上;‘翠玉’‘喜水’和‘新梨7號’最低,為10%~11%;其他品種可溶性固形物質(zhì)量分數(shù)中等,為 11.00%~12.99%。不同品種可溶性糖質(zhì)量分數(shù)差異顯著,‘南果梨’‘甘梨3號’和‘新世紀’可溶性糖質(zhì)量分數(shù)最高,‘滿天紅’‘愛甘水’‘翠玉’‘甘梨2號’最低,其他品種居中??扇苄蕴桥c可溶性固形物質(zhì)量分數(shù)表現(xiàn)相似的規(guī)律,可溶性固形物質(zhì)量分數(shù)越高,可溶性糖質(zhì)量分數(shù)也越高。但個別品種可溶性固形物質(zhì)量分數(shù)較低,而可溶性糖質(zhì)量分數(shù)較高,如‘早金酥’和‘新梨7號’。也有品種可溶性固形物質(zhì)量分數(shù)較高,但可溶性糖質(zhì)量分數(shù)較低,如‘滿天紅’‘愛甘水’和‘甘梨2號’。不同品種可滴定酸質(zhì)量分數(shù)差異顯著,為 0.12%~0.62%?!泝豪妗異鄹仕缑浪帧汀率兰o’可滴定酸質(zhì)量分數(shù)最高,在 0.50%以上;其次是‘南果梨’‘中梨1號’‘甘梨2號’‘早酥’和‘甘梨3號’,可滴定酸質(zhì)量分數(shù)中等,為 0.30%~0.50%;其他品種可滴定酸質(zhì)量分數(shù)低于0.30%。從糖酸比來看,20個梨品種差異較大,為9.98~50.81,‘翠玉’和‘冀玉’糖酸比最大,接近50,顯著高于其他品種;‘愛甘水’‘早美酥’‘軟兒梨’‘新世紀’和‘中梨1號’糖酸比值低,在20以下。表4還表明20個梨品種果實硬度的差異,‘甘梨3號’‘南果梨’‘軟兒梨’和‘京白梨’果肉硬度最高,其次是‘新世紀’‘喜水’和‘黃金梨’,‘身不知’‘新梨7號’和‘中梨1號’硬度最低,其他品種居中。
表3 20個梨品種在河西地區(qū)果實色澤Table 3 Fruit color values of 20 pear varieties in Hexi area
表4 20 個梨品種在河西地區(qū)果實內(nèi)在品質(zhì)Table 4 Fruit interior quality of 20 pear varieties in Hex area
表5表明,不同梨品種石細胞質(zhì)量分數(shù)差異顯著,‘早酥梨’‘黃金梨’‘中梨1號’和‘新梨7號’石細胞質(zhì)量分數(shù)最低;其次是‘早金酥’‘身不知’‘早美酥’‘黃冠’‘冀玉’‘滿天紅’‘甘梨2號’‘甘梨3號’和‘翠玉’;‘81-11-69’ ‘新世紀’‘愛甘水’‘南果梨’和‘喜水’石細胞質(zhì)量分數(shù)較高;‘軟兒梨’和‘京白梨’最高,顯著高于其他梨品種,且‘軟兒梨’顯著高于‘京白梨’。從石細胞團直徑來看,不同梨品種差異顯著?!泝豪妗┌桌妗汀瞎妗@著高于其他品種,且它們之間差異顯著。其次是‘中梨1號’‘甘梨2號’‘身不知’和‘滿天紅’,石細胞團平均直徑在300 μm以上?!溆瘛汀率兰o’石細胞團平均直徑最小,在250 μm以下,其他品種石細胞團平均直徑為 250~300 μm。20個梨品種石細胞團最小值和最大值變化趨勢與平均值基本一致,平均值越大,最小值與最大值也大。
表5 20個梨品種在河西地區(qū)果實石細胞質(zhì)量分數(shù)及直徑大小Table 5 Fruit sclereids mass fraction and diameter of 20 pear varieties in Hexi
新梢長度在一定程度上反應樹勢強弱,新梢生長越旺,樹勢越強,反之亦然。本研究(圖1)表明‘早酥’‘京白梨’‘中梨1號’‘黃金梨’‘黃冠’‘81-11-69’生長勢旺,‘冀玉’‘翠玉’和‘甘梨3號’生長勢弱,其他品種生長中庸。另外,不同品種新梢停長時間也不同,在7月5日-25日,這與品種特性和當?shù)貧夂驐l件有關。在河西地區(qū)開花期早晚對減輕晚霜凍的危害意義重大,開花時間過早,容易遭受晚霜為害。對物候期的研究表明(表1),20個梨品種中‘京白梨’和‘滿天紅’開花明顯早于其他品種,受晚霜為害的概率最大,不建議發(fā)展?!異鄹仕ㄆ谧钔?,其他品種初花期與當?shù)刂髟云贩N‘早酥’基本一致。從果實成熟期看,20個梨品種均能在河西地區(qū)正常成熟,最早(8月5日)與最晚(9月15日)成熟梨相差40 d,可為河西地區(qū)梨產(chǎn)業(yè)發(fā)展不同熟期品種配套提供理論依據(jù)。
單果質(zhì)量與品種特性和栽培區(qū)域有關。本研究結(jié)果表明,在同一栽培條件下,20個梨品種中,‘翠玉’ ‘新世紀’ ‘喜水’和‘冀玉’單果質(zhì)量未表現(xiàn)出本品種的特性,表現(xiàn)較差,其他品種單果質(zhì)量均表現(xiàn)出本品種的特性(表2)?!溆瘛诮愕貐^(qū)平均單果質(zhì)量可達300 g左右[18-19],‘新世紀’在山東[20]、浙江[21]、福建[22]等地單果質(zhì)量達到200 g以上,‘喜水’在重慶[23]、廣西[23-24]、山東[25]等地平均單果質(zhì)量200 g以上,‘冀玉’在河北等地平單果質(zhì)量達260 g[26],均優(yōu)于在河西地區(qū)的表現(xiàn),不建議在河西地區(qū)發(fā)展。
表4表明了20個梨品種內(nèi)在品質(zhì)指標。可溶性固形物和可溶性糖質(zhì)量分數(shù)是最重要的品質(zhì)指標。除去因‘京白梨’和‘滿天紅’開花早,‘新世紀’、‘冀玉’、‘喜水’和‘翠玉’單果質(zhì)量小被淘汰外,其他品種可溶性固形物質(zhì)量分數(shù)為 10.98%~14.85%,均表現(xiàn)出本品種的特性,但‘愛甘水’可溶性糖質(zhì)量分數(shù)低,風味較淡。前人研究表明,梨糖酸比在20.00~60.00之間風味多為酸甜適口,品質(zhì)好[27-28]。本研究表明,除去因物候期、單果質(zhì)量、可溶性糖質(zhì)量分數(shù)等因素被淘汰的品種外,‘南果梨’‘甘梨3號’‘黃冠’‘黃金梨’‘81-11-69’‘早酥’ ‘身不知’‘早金酥’‘新梨7號’糖酸比適宜。從果肉硬度看,‘南果梨’‘甘梨3號’‘京白梨’‘軟兒梨’和‘新世紀’果肉硬度大,但除‘新世紀’外,其他3個品種后熟后果肉會變軟?!吕?號’和‘身不知’果肉硬度低,‘新梨7號’果實硬度與其他地區(qū)種植表現(xiàn)一致[29-30],‘身不知’硬度低可能是測定時已后熟變軟的原因?!S金梨’雖然果實品質(zhì)較好,但有研究表明,其抗寒性較差,也不建議在河西地區(qū)發(fā)展,其他品種抗寒性有待進一步研究。
石細胞是梨果實特有的品質(zhì)指標,梨果實石細胞團質(zhì)量分數(shù)、直徑大小對果肉質(zhì)地的影響顯著,不同品種間差異較大。本研究表明,20個梨品種中‘軟兒梨’和‘京白梨’石細胞質(zhì)量分數(shù)和石細胞團大小顯著高于其他品種,‘早酥’‘黃金梨’‘新梨7號’和‘中梨1號’石細胞質(zhì)量分數(shù)最低,這與王紅寶等[31]和田明路等[32]的研究結(jié)果一致。石細胞質(zhì)量分數(shù)越高,石細胞團越大,果肉質(zhì)地越粗,‘軟兒梨’果肉質(zhì)地粗,但經(jīng)過后熟過程后,做凍梨,其風味獨特,很受當?shù)叵M者喜歡。
綜上所述,根據(jù)20個梨品種在河西地區(qū)生長發(fā)育特點、物候期、果實品質(zhì)的表現(xiàn),選出可以在河西地區(qū)栽培的13個梨品種,分別是‘甘梨3號’‘軟兒梨’ ‘南果梨’ ‘81-11-69’ ‘黃冠’‘身不知’‘新梨7號’‘中梨1號’‘早美酥’‘早金酥’‘甘梨2號’‘愛甘水’和‘早酥’,其中‘南果梨’‘甘梨3號’‘黃冠’‘早酥’‘甘梨2號’‘早金酥’和‘新梨7號’品質(zhì)表現(xiàn)優(yōu)良?!┌桌妗疂M天紅’‘冀玉’‘新世紀’‘翠玉’‘黃金梨’和‘喜水’不適宜河西地區(qū)栽培。