姬新梅,石曉英,王 榮,王祖光,尹鵬龍,李 佳,張學(xué)英,徐繼忠
(河北農(nóng)業(yè)大學(xué) 園藝學(xué)院,河北保定 071001)
矮化密植已成為現(xiàn)代蘋果生產(chǎn)發(fā)展的趨勢,“適地適砧”是保障矮化密植栽培成功的關(guān)鍵[1-2]。在矮化密植栽培中,砧木影響樹體的生長勢、開花結(jié)果的早晚、抗性及果實產(chǎn)量和品質(zhì)[3-4]。自20世紀(jì)起,世界各國就開展了蘋果矮化砧木的選育工作,并培育出了一大批矮化砧木,但由于各地氣候、土壤等條件不同,對砧木特性的要求也不同,這些砧木或多或少還存在一些問題,所以不同地區(qū)必須選育適合當(dāng)?shù)氐恼枘绢愋蚚5]。中國蘋果品種多以富士為主,但其輪紋病嚴(yán)重。有研究表明,抗輪紋病砧木可以提高蘋果樹樹體本身的抗輪紋病的能力,減少輪紋病的危害[6-7]。‘雞冠’高抗輪紋病[8],‘SH40’是河北、山西、山東等蘋果產(chǎn)區(qū)常用的矮化砧木,但對接穗品種的生長控制不夠理想[9]。本試驗以‘雞冠’בSH40’雜交后代為砧木,嫁接‘天紅2號’紅富士蘋果,調(diào)查樹體生長及果實性狀,研究‘雞冠’בSH40’雜交后代作砧木對‘天紅2號’紅富士生長結(jié)果的影響,為蘋果矮化砧木選育的理論與實踐提供參考。
試驗于河北省保定市曲陽縣彭家莊進行。2017年定植‘雞冠’בSH40’雜交后代146株實生苗(用數(shù)字編號1~146代表),對照為‘SH40’/八棱海棠(10株),單芽腹接‘天紅2號’紅富士,株行距為1 m×4 m,正常管理。
1.2.1 樹體生長指標(biāo)測定 于2020年11月,測量樹高、干徑、枝展等指標(biāo)。
樹高用5 m量程卷尺測量嫁接口到樹體最高處的長度;干徑用電子游標(biāo)卡尺測量嫁接口以上10 cm處的品種直徑;外圍新梢長度用5 m量程卷尺測量外圍所有新梢的長度,計數(shù)著生在主干上長度≥15 cm的主枝數(shù)量;枝展用卷尺分別測量東西、南北最外圍枝頭之間的距離。
1.2.2 樹體成花情況的調(diào)查 2018-2020年,連續(xù)3 a在蘋果開花期,調(diào)查不同砧木上開花樹體的株數(shù),計算其占總株數(shù)的比例。
1.2.3 果實品質(zhì)測定 2020年10月,在結(jié)果樹的樹冠外圍距地面1.5~2.0 m 高度處,從東、西、南、北 4 個方位共采摘具有代表性的果實 10~20個,測定果實品質(zhì)。
用電子天平稱量果實單果質(zhì)量;用電子游標(biāo)卡尺測量縱橫徑,計算果形指數(shù);用GY-1型硬度計測量果肉硬度;用PAL-1型數(shù)顯手持糖度計測定果實可溶性固形物含量;用GMK-835F型蘋果酸度計測定果實蘋果酸含量。
采用Excel 2010進行數(shù)據(jù)處理和統(tǒng)計分析。
2.1.1 紅富士樹體生長性狀的變異 從表1可以看出,雜交后代作砧木嫁接‘天紅2號’紅富士蘋果在樹體生長性狀上均出現(xiàn)不同程度的分離變異。以‘雞冠’בSH40’雜交組合后代為砧木紅富士平均樹高為363.86 cm,變幅為165~430 cm,變異系數(shù)為11.2%;干徑為67.82 mm,分布在23.72~98.98 mm,變異系數(shù)為16.21%;主枝數(shù)為27.42個,變幅為4~44個,變異系數(shù)為 22.94%;枝展為163.12 cm,分布在62.5~215.0 cm,變異系數(shù)為16.34%;外圍新梢長度為40.16 cm,變幅為0~85 cm,變異系數(shù)為43.15%。從變異系數(shù)來看,以‘雞冠’בSH40’雜交后代做砧木嫁接紅富士的植株外圍新梢長度變異系數(shù)最大,為 43.15%;平均樹高變異系數(shù)最小,為11.20%。
表1 樹體生長指標(biāo)參數(shù)統(tǒng)計分析Table 1 Statistcal analysis of tree growth traits
2.1.2 砧木對紅富士樹相指標(biāo)影響的概率分布 由圖1可知,雜交后代作砧木嫁接‘天紅2號’紅富士樹體生長性狀均呈連續(xù)性正態(tài)分布或偏正態(tài)分布。以‘雞冠’בSH40’雜交組合后代為砧木紅富士樹高主要分布在高度為301~400 cm,占總株數(shù)的82.88%;干徑主要分布在60.00~79.99 mm,占總株數(shù)的73.29%;主枝數(shù)主要分布在21~35,占總株數(shù)的78.77%;外圍新梢長度主要分布在20.0~49.9 cm,占總株數(shù)的 60.33%;枝展主要分布在144.5~205.5 cm,占總株數(shù)的58.22%。從表2可以看出,與對照SH40中間砧紅富士相比,樹高相當(dāng)于對照 75%~85%,枝展不超過對照,主枝26個以上有68號、83號、34號、47號、53號、54號。
圖1 樹體生長性狀變異的概率分布Fig.1 Probability distribution of variation in tree growth traits
2017年定植,2018-2020年連續(xù)3 a對樹體開花情況進行調(diào)查,結(jié)果表明(圖2),雜交后代作砧木對紅富士蘋果樹的早花特性有明顯的影響。砧木69號嫁接的紅富士于2018年開花。2019年,紅富士的開花株率達到86.30%;2020年,開花株率達到89.73%。與對照相比,開花較早。由此看來,‘雞冠’בSH40’雜交后代作砧木嫁接紅富士蘋果具有較強的早花性。上述樹相指標(biāo)表現(xiàn)較好的單株中,2019年開花、2020年開花并結(jié)果10個以上的有68號、83號、34號、54號。砧木68號2019年有5個花序,2020年有41個花序,結(jié)果為10個;砧木83號2019年有8個花序,2020年有43個花序,結(jié)果為15個;34號2019年有6個花序,2020年有29個花序,2020年結(jié)果10個;54號2019年有4個花序,2020年有花序19個,2020年結(jié)果為10個。
表2 部分砧木對樹體生長性狀的影響Table 2 Effects of tree growth traits under some rootstocks
圖2 雜交后代作砧木對紅富士早花特性的影響Fig.2 Early flowering characteristics of Fuji apple under effect of some rootstocks
2.3.1 紅富士果實性狀的變異 從表3可以看出,雜交后代嫁接的‘天紅2號’紅富士蘋果在果實性狀上均出現(xiàn)不同程度的分離,且分布范圍差異較大。以‘雞冠’בSH40’雜交組合后代為砧木紅富士果實的單果質(zhì)量為193.59 g,變幅為134.0~266.1 g,變異系數(shù)為12.96%;果形指數(shù)為0.82,分布在0.16~0.9,變異系數(shù)為3.5%;硬度為9.00 kg/cm2,變幅為7.59~11.36 kg/cm2,變異系數(shù)為7.00%;可溶性固形物含量為13.66%,分布范圍為11.83%~21.28%,變異系數(shù)為8.84%;蘋果酸含量為 0.29%,變幅為0.13%~0.54%,變異系數(shù)為 30.16%;固酸比為51.60,分布范圍為25.08~102.72,變異系數(shù)為30.16%。果實固酸比變異系數(shù)最大,為30.16%;果形指數(shù)變異系數(shù)最小,為3.50%。
表3 果實性狀參數(shù)統(tǒng)計分析Table 3 Statistical analysis of fruit characters
2.3.2 砧木對紅富士果實性狀影響的概率分布 從圖3可以看出,雜交后代作砧木嫁接‘天紅2號’紅富士果實性狀均呈連續(xù)性正態(tài)分布或偏正態(tài)分布。以‘雞冠’בSH40’雜交組合后代為砧木紅富士單果質(zhì)量主要分布在160.1~220.0 g,占總株數(shù)的 74.74%;果形指數(shù)主要分布在0.79~0.84,占總株數(shù)的72.63%;硬度主要分布在8.1~10.0 kg/cm2,占總株數(shù)的87.37%;可溶性固形物含量主要分布在13.00%~ 13.99%,占總株數(shù)的68.42%;蘋果酸含量主要分布在 0.20%~0.34%,占總株數(shù)的 65.26%。由表4可以看出,上述樹相指標(biāo)表現(xiàn)較好,早花性好的單株中,平均單果質(zhì)量、可溶性固形物等主要經(jīng)濟指標(biāo)優(yōu)于對照的有34號、54號, 34號單果質(zhì)量為245.0 g,其可溶性固形物含量最高,為 21.28%;54號單果質(zhì)量最大,為266.1 g。
圖3 果實性狀變異的概率分布Fig.3 Probability distribution of fruit character variation
表4 部分砧木對果實性狀的影響Table 4 Effects of fruit character under some rootstocks
矮砧密植已成為當(dāng)今世界蘋果栽培發(fā)展的趨勢[10],利用矮化砧木是實現(xiàn)蘋果矮化密植的重要途徑[5]。不同雜交后代作砧木對蘋果的樹體生長有很大影響。王晨光等[11]研究表明,不同砧木實生后代嫁接的紅富士的生長情況存在差異。本試驗結(jié)果表明,‘雞冠’בSH40’的雜交后代作砧木嫁接‘天紅2號’紅富士蘋果樹體生長指標(biāo)出現(xiàn)不同程度分離,其中,樹高為165~300 cm的株數(shù)為7,占總株數(shù)的4.79%;主枝數(shù)主要分布在 21~35,占總株數(shù)的 78.77%;其差異有利于蘋果矮化砧木的選育。不同雜交后代作砧木對蘋果果實品質(zhì)也有很大影響,史娟等[12]研究表明,同一雜交組合后代上嫁接的‘紅富士’蘋果果實糖酸含量有較大分離。本試驗結(jié)果表明,紅富士的單果質(zhì)量普遍偏小,主要分布在160.1~220.0 g,占總株數(shù)的 74.74%;其可溶性固形物含量分布在 13.00%~13.99%,占總株數(shù)的68.42%;總體蘋果酸含量較少,主要分布在0.20%~0.34%,占總株數(shù)的65.26%。變異系數(shù)的大小說明該性狀遺傳型變異的相對大小,變異系數(shù)越大,則選擇優(yōu)良遺傳型的潛力越大[13]。將砧木對紅富士各性狀的影響綜合進行比較發(fā)現(xiàn),外圍新梢長度、蘋果酸含量、固酸比等性狀的變異系數(shù)較大,依次為 43.15%、28.96%、30.16%,它們選擇優(yōu)良遺傳型的潛力也就越大。果形指數(shù)、硬度、可溶性固形物含量等性狀的變異系數(shù)較小,依次為3.5%、7%、8.84%,它們選擇優(yōu)良遺傳型的潛力都較小。其他性狀的變異系數(shù)不大,變化范圍卻很大,這可能是由于雜交后代中出現(xiàn)了一些極端個體。
用作評價致矮程度的指標(biāo)主要有樹高、中心干主枝數(shù)、冠幅、干徑等[14-16]。本試驗中同一雜交組合后代上嫁接的‘天紅2號’紅富士蘋果樹體生長性狀和果實性狀均存在不同程度上的分離變異,且分布范圍差異較大。其中,砧木34號和54號的樹高分別為307 cm、312 cm,與對照相比較低,為對照的85%以下;干徑分別為60.46 mm、60.35 mm,均低于對照;主枝數(shù)分別為26、27;單果質(zhì)量分別為245.0 g、266.1 g,均大于對照,其中54號的單果質(zhì)量最大,為266.1 g;可溶性固形物含量分別為21.3 %、18.7%,其中,均高于對照,且34號含量最高,為21.3%;因此,初步認(rèn)為,砧木34號和54號作砧木表現(xiàn)較好,可作為重點材料進一步研究其矮化性、適宜砧穗組合、抗病性尤其是對輪紋病的抗性等。