楊 鋒,姜孝軍,呂天星,王冬梅,潘奎元,劉 志*
(1 遼寧省果樹(shù)科學(xué)研究所,遼寧熊岳 115009;2 遼寧省大石橋市建一鎮(zhèn)人民政府,遼寧大石橋 115007)
蘋(píng)果(Malus pumila)是世界廣泛栽培的落葉果樹(shù)之一,在我國(guó)是僅次于柑桔的第二大經(jīng)濟(jì)樹(shù)種。2020年我國(guó)蘋(píng)果種植面積208.85萬(wàn)hm、產(chǎn)量4 406.6萬(wàn)t,居世界首位。蘋(píng)果產(chǎn)業(yè)在繁榮經(jīng)濟(jì)、促進(jìn)就業(yè)和生態(tài)建設(shè)中發(fā)揮著重要作用。雖然我國(guó)蘋(píng)果產(chǎn)業(yè)規(guī)模較大,但現(xiàn)代化程度還不高,還存在較多的喬砧果園結(jié)果晚、 產(chǎn)量低、用工多、效益差等問(wèn)題。適宜矮砧密植栽培、樹(shù)形緊湊、早果、豐產(chǎn)、作業(yè)省力化是果業(yè)發(fā)展的趨勢(shì)。矮砧果園的建立要從優(yōu)良的矮化苗木做起。當(dāng)前荷蘭、意大利、 美國(guó)、 新西蘭等果業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家均實(shí)現(xiàn)矮砧育苗的標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)和機(jī)械化作業(yè),苗木質(zhì)量好、定植成活率很高,為我國(guó)苗木產(chǎn)業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展提供了借鑒。‘遼砧106’是遼寧省果樹(shù)科學(xué)研究所自主培育的蘋(píng)果矮化砧木,2016年通過(guò)遼寧省種子局品種備案 (遼備果2015007),其無(wú)融合生殖率93.5% ,矮化性與M7所嫁接的相當(dāng),用其培育的品種樹(shù)3年結(jié)果、5年豐產(chǎn),抗寒性強(qiáng)。本文以‘遼砧106’為例,介紹苗木采種圃建立、種子快速層積、播種繁殖、促分枝培育等技術(shù),供生產(chǎn)實(shí)
踐參考。
植物的無(wú)融合生殖是指未經(jīng)受精、 不發(fā)生核融合而產(chǎn)生有生活力種子的繁殖方式(圖1A),其后代群體在遺傳上幾乎無(wú)性狀分離,具有高度的一致性和整齊度,是實(shí)現(xiàn)苗木無(wú)性種子化繁育的途徑之一。生產(chǎn)實(shí)踐證明,無(wú)融合生殖率達(dá)80%以上,其后代的整齊度與一致性能滿足生產(chǎn)需求?!|砧106’通過(guò)套袋和播種兩種方法鑒定的無(wú)融合生殖率分別為93.2%、93.8%,平均為93.5%。具有較高的無(wú)融合生殖能力,適合于通過(guò)播種的方法繁殖苗木,不但節(jié)省用工、降低成本,而且經(jīng)種子繁殖的苗木具有天然的脫毒性;且根系發(fā)達(dá)、固地較強(qiáng)(圖1B),不易倒伏和早衰等,符合育苗的省力化管理。
圖1 無(wú)融合胚發(fā)育模式(A)與苗木根系特征(B)
優(yōu)質(zhì)苗木是保證建園成活、整齊、標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)。M系、B 系等苗木多采用扦插或壓條繁殖,效率較低,成本較高?!|砧106’為無(wú)融合生殖型矮化砧木,可采用播種的方法繁殖整齊一致的苗木。采種圃的建立為‘遼砧106’育苗提供純正、豐富的種源,是實(shí)現(xiàn)其省力化繁殖的必要條件。苗圃地一般選在地勢(shì)較低、坡度平緩、排水良好(不易積水)的地段,土壤選用土層深厚、肥沃、透水、通氣性好的沙質(zhì)壤土為宜。雖然‘遼砧106’具有較高的無(wú)融合生殖能力,但仍然會(huì)有少量變異類型,而作為采種圃的株系必須保證其種源純正。因此,要采用嫁接繁殖的無(wú)性系苗木建圃;‘遼砧106’具有較好的早果性,采用大苗建圃當(dāng)年即可成花、結(jié)實(shí)及獲得一定量的種子(圖2A)。種苗以1 m×1 m×4 m 雙行帶狀定植(圖2B),南北分布,樹(shù)盤(pán)下清耕、行間生草,多施基肥,補(bǔ)肥以磷鉀肥為主,少施氮肥;細(xì)紡錘形整枝,控制株高3 m以下,主干上每間隔20 cm留1個(gè)結(jié)果枝組,去除強(qiáng)旺枝、疏除競(jìng)爭(zhēng)枝、保留下垂枝和水平枝(圖2C),11月上旬果實(shí)充分成熟時(shí)采果、取種用于育苗生產(chǎn)。
圖2 幼樹(shù)期早果性(A)、成齡期豐產(chǎn)性(B)和細(xì)紡錘樹(shù)形(C)
果樹(shù)植物的種子成熟之后需要經(jīng)過(guò)一定的低溫處理才能解除休眠,在適宜的條件下萌發(fā)。生產(chǎn)上通常使用沙藏層積以解除休眠、促進(jìn)發(fā)芽。層積過(guò)程中受激素、 環(huán)境等多種因素的影響,沙藏層積法需處理數(shù)周,其間溫、 濕度不易控制,容易干燥、 發(fā)熱、 霉?fàn)€或招致鼠害等,影響發(fā)芽及成活。且一旦通過(guò)休眠期,種子就在層積坑內(nèi)很快發(fā)芽,必須趕緊播種,否則會(huì)降低發(fā)芽率。即播種時(shí)間不易控制,給春耕備耕帶來(lái)諸多不便。為克服上述不足、 降低育苗成本,課題組針對(duì)‘遼砧106’、 山定子等種子繁育的砧木,研發(fā)了種子凍干快速層積專利(ZL201210078198.6),具有發(fā)芽率高、 高效省工的優(yōu)點(diǎn)。即在11月上旬采摘充分成熟、 無(wú)病蟲(chóng)害的果實(shí)于缸中自然保存7 d,待果肉開(kāi)始腐爛后,用清水反復(fù)漂洗、 清除果肉,將種子置于地面攤開(kāi),自然晾干后用簸箕簸除果柄、 雜質(zhì)、 碎種、 秕種等 (優(yōu)良種子鑒定標(biāo)準(zhǔn)為顆粒飽滿、 新鮮、有光澤、 富有彈性,胚和子葉呈白色,不透明、無(wú)霉味等),將種子于室內(nèi)通風(fēng)處貯藏待用。12月中下旬,將種子置于40~50 ℃的溫水中浸泡12 h(圖3A),取出后裝入網(wǎng)袋中,于室外背蔭處-15~-5 ℃下冷凍處理15 d(至自然凍干)即完成層積。處理后的種子在氣溫25 ℃、相對(duì)濕度60%條件下催芽,5~8 d 即可萌發(fā)(圖3B),播種成活率在80%以上,且整齊一致(圖3C)。若不于急于播種,可將凍干層積后的種子鋪于報(bào)紙上攤開(kāi),自然晾干后裝入紙袋或編織袋,在0~15 ℃條件下貯存(待播種)。
圖3 溫水浸種(A)、催芽萌發(fā)(B)和苗圃長(zhǎng)勢(shì)(C)
蘋(píng)果自根砧苗木的繁育效率較低、 中間砧需要嫁接2 次才能出圃,以及苗木病毒流行等現(xiàn)狀,已成為果業(yè)苗木生產(chǎn)的難題。采用種子繁育的苗木可避免病毒的傳播,能起到天然脫毒的作用,且效率高、 出圃快。苗圃地選擇有灌溉條件、排水良好、土壤疏松肥沃的壤土或沙壤土,pH 值6.5~8.3; 前年秋季每666.7 m施入完全腐熟的有機(jī)肥3 t 或復(fù)合肥50 kg、 辛硫磷3 kg,深翻、耙平;南北向作畦,長(zhǎng)10 m、寬1 m,埂寬0.3 m、高0.1 m。日均溫10 ℃時(shí)開(kāi)始播種,遼南產(chǎn)區(qū)露地播種以3月末至4月初為宜。將層積后的種子取出,干種子用量200 g/畦(10 m);也可混合濕沙后再播種,按1 份種子4 份沙子混合,混合后種子與沙子用量為1 kg/畦,均勻撒播于畦內(nèi)。播種后覆蓋1 cm 細(xì)沙,雨淋式噴水澆透,然后覆蓋地膜。播后15 d 種子出土,20 d 露出2 片子葉。此時(shí)幼苗不耐高溫,要在陰天或傍晚揭去地膜。日常注意澆水、除草等。6月每666.7 m追施尿素10 kg,7月噴施葉綠寶2 次。生長(zhǎng)季蚜蟲(chóng)、紅蜘蛛、卷葉蛾等用50%抗蚜威1 500~2 000 倍或10%吡蟲(chóng)啉5 000倍液防治。10月下旬平均苗高0.8m,基部粗度0.8cm,翌年出圃假植、嫁接培育帶分枝大苗。
將‘遼砧106’ 一年生苗以株行距0.3 m×1.0 m 假植,培育1年后平均苗高1.5 m、基部直徑2 cm,用作培育大苗的砧木。接穗于前一年入冬前打好捆置于冷庫(kù)中保存待用。課題組研發(fā)了省力化嫁接工具及高位枝接方法(ZL201120442562.3)培育帶分枝大苗,效果較好。在‘遼砧106’近地面70 cm、直徑大于1 cm處,斜30°向下切斷,在斜面中間向下縱切0.5 cm; 接穗切削方法與砧段相同、方向朝上(圖4A);將接穗上切口插入砧木下切口使木質(zhì)部結(jié)合、形成層對(duì)齊,用寬1.5 cm、長(zhǎng)30 cm 塑料條綁縛,邊綁邊拉緊塑料條,將砧木上的切口包嚴(yán)(圖4B);接穗保留單個(gè)飽滿芽,上端用塑料條扎緊封嚴(yán),芽向?yàn)闁|南方向,保證新梢朝向迎風(fēng)面,減少風(fēng)刮劈裂。嫁接后1 周內(nèi)澆水,2 周即可萌芽。適時(shí)灌水,注意除萌;5月新梢進(jìn)入快速生長(zhǎng)期,每666.7 m追施尿素10kg;6月中旬新梢長(zhǎng)至40cm 時(shí),立竿綁縛保證接穗直立生長(zhǎng);采用半葉法促發(fā)分枝,即除新梢頂部生長(zhǎng)點(diǎn)外,對(duì)頂部三四個(gè)葉片做剪半處理,之后間隔20d 再進(jìn)行1 次,并注意防治蚜蟲(chóng)及卷葉蛾;7—8月 ‘遼砧106’ 嫁接品種大苗萌發(fā)側(cè)分枝5~7 個(gè),噴0.3%磷酸二氫鉀一二次;10月下旬苗高1.8~2.0 m、干粗2~3 cm、 側(cè)分枝8~12 個(gè) (圖4C)、 枝干比0.3~0.5,20cm 以上側(cè)根10~15 條,開(kāi)花株率20%。至此,成品大苗可出圃用于秋季建園或入冷庫(kù)貯藏; 也可以在苗圃保存于翌年春季建園。
圖4 舌接切削方法(A)、砧段與接穗結(jié)合(B)和嫁接當(dāng)年分枝(C)
果園整齊一致、提早結(jié)果是現(xiàn)代果業(yè)發(fā)展的要求。帶分枝大苗的繁殖技術(shù)和培育法是實(shí)現(xiàn)蘋(píng)果矮砧栽培的基礎(chǔ),也是促進(jìn)我國(guó)蘋(píng)果產(chǎn)業(yè)由“數(shù)量規(guī)模型”向“質(zhì)量效益型”升級(jí)急待解決的主要環(huán)節(jié)之一。在老果園更新?lián)Q代、果業(yè)市場(chǎng)急需優(yōu)質(zhì)大苗的前提下,挖掘和利用砧木資源特異性,開(kāi)展種業(yè)創(chuàng)制和技術(shù)創(chuàng)新,助力產(chǎn)業(yè)升級(jí)尤為重要。蘋(píng)果砧木‘遼砧106’聚合了無(wú)融合生殖、矮化等優(yōu)良性狀,其無(wú)融合生殖特異性可應(yīng)用于無(wú)毒矮砧苗木的種子化繁育; 其矮化特性促進(jìn)了大苗分枝數(shù)量的增加和良好的枝干比等; 配合課題組研發(fā)的快速層積、 高位嫁接等專利技術(shù)的應(yīng)用,在層積處理、 苗木繁殖、 促發(fā)側(cè)枝等環(huán)節(jié)優(yōu)化了帶分枝大苗繁育技術(shù)體系,為苗木產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展提供了優(yōu)良的品種資源和可操作的技術(shù)規(guī)范。研究團(tuán)隊(duì)下一步將在特異資源收集、優(yōu)良品種培育、可降解綁縛條帶、機(jī)械起苗、苗木捆扎包裝、噴蠟保水防護(hù)、保成活速成建園等方面開(kāi)展資源挖掘與技術(shù)創(chuàng)新,為蘋(píng)果矮砧產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供良種儲(chǔ)備和技術(shù)支持。