孫魯龍,張 旭,李鳳龍,高 華,劉振中,趙政陽
(西北農(nóng)林科技大學園藝學院,陜西楊凌 712100)
隴東地區(qū)是我國極具發(fā)展?jié)摿Φ奶O果優(yōu)勢產(chǎn)區(qū),也是我國優(yōu)質(zhì)紅富士蘋果主產(chǎn)區(qū)。在世界范圍內(nèi),矮化密植已成為蘋果的主要栽培模式,比喬化栽培具有提早結果、方便管理等優(yōu)勢[1-2],更適宜開展輕簡化栽培。大量的實踐和研究表明,隴東地區(qū)蘋果矮化栽培以矮化中間砧模式為佳[3]。然而,由于缺乏針對特定品種的砧穗組合評價研究,導致隴東地區(qū)蘋果矮化中間砧栽培發(fā)展緩慢。因此,篩選適宜當前主栽品種的矮化中間砧,對推動隴東地區(qū)蘋果產(chǎn)業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展具有重要的意義。
已有少數(shù)學者在隴東地區(qū)開展了蘋果矮化中間砧篩選的相關研究。胡雅珍等[4]比較了M26、GM256、Nakb、Pajama2、Mark、B9、Pajama1、Emla、M9 等9 種矮化中間砧與長富2 號蘋果的嫁接親和性,以及不同中間砧對長富2 號的晚霜凍害抗性和早果性等方面的影響。張旭等[5]比較了不同矮化中間砧對長富2 號枝條抗寒性的影響,并篩選出可提高長富2 號枝條抗寒性的砧木SH6、SH1 等。不同矮化砧木對蘋果果實品質(zhì)也存在不同的影響。樊娟等[6]研究了甘肅隴東地區(qū)4 種矮化中間砧對蘋果新品種瑞雪果實品質(zhì)的影響,篩選出最能改善瑞雪果實品質(zhì)的中間砧SH6。閆樹堂[7]研究發(fā)現(xiàn),不同矮化中間砧對紅富士果實大小有顯著的影響,以B9、M26 作中間砧的果個顯著大于以SH38、SH5 作中間砧的。解貝貝等[8]、王海波等[9]研究發(fā)現(xiàn),不同砧木對蘋果果形指數(shù)的影響較小。張秉宇等[10]研究表明,不同砧木能顯著提高寒富果實中糖酸的含量,提升果實風味。不同砧木對蘋果果實的香氣含量也有影響[11]。
目前,尚缺乏在隴東生態(tài)條件下評估不同矮化中間砧對蘋果果實品質(zhì)的綜合性研究。本研究以長富2 號為試材,嫁接到8 種不同的矮化中間砧上,測定各砧穗組合的果實品質(zhì),利用主成分分析法和隸屬函數(shù)法綜合評價不同組合的果實品質(zhì),篩選出果實品質(zhì)最優(yōu)的矮化中間砧。
試驗于2019 年在甘肅省慶陽市慶城縣西北農(nóng)林科技大學慶城蘋果試驗示范站(東經(jīng)107°54'56'',北緯36°0'13'')進行。試驗站位于隴東地區(qū),屬溫帶大陸性季風氣候,海拔1 285 m,年平均氣溫9.4℃,年日照時數(shù)2 420 h,無霜期150 d,平均年降水量537 mm。
供試材料為6 年生矮化中間砧長富2 號蘋果,基砧為新疆野蘋果,8 種矮化中間砧為SH1、JM7、M7、M9、M26、SH6、SC1、SH38,中間砧長20 cm,微起壟栽培,中間砧露土高度10 cm,行株距4 m×2 m,樹形為高紡錘形,授粉品種為金世紀。蘋果園土壤肥力均勻,施肥、灌水、病蟲害防治等日常管理一致。試驗植株每株留果200 個左右。
每種矮化中間砧砧穗組合選取發(fā)育正常、長勢一致的植株,3 株為1 次重復,每處理重復3 次。果實成熟期(2019 年10 月中旬)在每株樹樹冠中部按東、南、西、北4 個方向隨機摘取果實10 個,每處理采果90 個,測定品質(zhì)。
單果重用精度為0.1 g 的天平稱量;果實縱徑、橫徑用游標卡尺測量;果實去皮硬度用Fruit Texture Analyser 型果實硬度計測定;可溶性固形物含量用手持日產(chǎn)ATAGO 數(shù)顯糖度儀測定,每個果實陰陽部位對稱取樣,果肉擠汁測定;酸含量采用FRUIT ACIDZTY METER GMK-835F 型酸度計測定,取果汁0.3 mL,用30 mL 超純水稀釋后直接測定。每個蘋果測定3 次,取平均值。
果形指數(shù)=果實縱徑/果實橫徑
固酸比=可溶性固形物含量/酸含量
采用SPSS 22 軟件進行數(shù)據(jù)的統(tǒng)計、整理與差異顯著性分析。應用模糊隸屬函數(shù)法綜合評價不同矮化中間砧對果實品質(zhì)的綜合影響,其公式如下。
SVij=(Xij-Xjmin)/(Xjmax-Xjmin)
其中,SVij 為i 種類j 指標的隸屬函數(shù)值,Xij為i 砧木j 指標的測定值,Xjmin 為所有砧木j 指標的最小值,Xjmax 為所有砧木j 指標的最大值。根據(jù)公式計算各處理各指標的隸屬度,之后取算術平均數(shù)作為該處理的平均隸屬度,排序并進行系統(tǒng)聚類分析。
從表1 可以看出,不同矮化中間砧對長富2 號果實大小的影響不同,對果形指數(shù)均沒有顯著影響。以SC1 和SH6 作中間砧的單果重較大,以SH38 和M9 作中間砧的單果重較小,前兩者與后兩者差異均顯著。以JM7、SH1、SC1 作中間砧的果實縱徑較大,以M26、SH38 作中間砧的果實縱徑較小,前三者與后兩者差異均顯著。以JM7、SC1 作中間砧的果實橫徑較大,以M9 作中間砧的果實橫徑最小,前兩者與后者差異均顯著。綜合來看,以JM7 作中間砧可顯著增大單果重、果實縱徑、果實橫徑,以M9 作中間砧則會使果實變小。不同中間砧對長富2號果形指數(shù)均無顯著差異,平均為0.89。
表1 8 種矮化中間砧長富2 號果實大小和果形指數(shù)
從表2 可以看出,不同矮化中間砧對長富2 號果實內(nèi)在品質(zhì)的影響不同。以JM7、M26、SH38 作中間砧可顯著提高果實硬度,以M7 作中間砧的果實硬度最低,前三者與后者差異均顯著。不同中間砧長富2 號果實可溶性固形物含量差異較大,以SH38 作中間砧的果實可溶性固形物含量最高,以M9 作中間砧的果實可溶性固形物含量最低,兩者差異顯著。以JM7 和M26 作中間砧的果實酸含量最高,以M7 作中間砧的果實酸含量最低。不同中間砧長富2 號果實固酸比差異較小,以M7 作中間砧的果實固酸比最大,而以JM7、M26、SC1 作中間砧的果實固酸比較小,前者與后三者差異均顯著。
表2 8 種矮化中間砧長富2 號果實內(nèi)在品質(zhì)
從表3 可以看出,矮化中間砧可顯著影響長富2 號果實亮度參數(shù)L*和黃藍參數(shù)b*,但對果實紅綠參數(shù)a*無顯著影響。以JM7 和SH6 作中間砧的果實L*值較大,平均為60.58;以M9、M26 作中間砧的果實L*值較小,平均為48.54。不同中間砧果實a*值無顯著差異,均為正值,因此,各處理的果實均傾向于紅色。以SH6 作中間砧的果實b*值最大,以M9 作中間砧的果實b*值最小,不同處理的果實b*值均為正值,果實呈現(xiàn)一定的黃色。
表3 8 種矮化中間砧長富2 號果實色澤
不同指標所反映的果實品質(zhì)情況各有側重點,根據(jù)單一指標或少數(shù)指標進行品質(zhì)比較難免存在偏差,綜合測得的所有果實品質(zhì)指標數(shù)據(jù)進行隸屬函數(shù)度分析,其函數(shù)值越大,果實綜合品質(zhì)越好。8種矮化中間砧,以JM7 作中間砧的果實綜合得分最高,品質(zhì)最好,而以M9 作中間砧的果實綜合品質(zhì)最差(表4)。
表4 8 種矮化中間砧長富2 號果實品質(zhì)指標隸屬函數(shù)值及綜合評價
對8 種矮化中間砧長富2 號果實品質(zhì)指標綜合隸屬函數(shù)度進行系統(tǒng)聚類分析,可分為3 類:第1類為以JM7、SH1、SH6 作中間砧的,綜合隸屬函數(shù)值較大,果實綜合品質(zhì)較好;第2 類為以SC1、SH38、M26、M7 作中間砧的,綜合隸屬函數(shù)值適中,果實綜合品質(zhì)適中;第3 類為以M9 作中間砧的,綜合隸屬函數(shù)值最小,果實綜合品質(zhì)最差(圖1)。
圖1 8 種矮化中間砧長富2 號果實品質(zhì)指標綜合隸屬函數(shù)度的系統(tǒng)聚類分析結果
隴東地區(qū)擁有得天獨厚的蘋果栽培自然條件,生產(chǎn)的優(yōu)質(zhì)蘋果在市場上有口碑,蘋果產(chǎn)業(yè)發(fā)展?jié)摿薮?。蘋果矮化中間砧栽培模式兼具矮化與綜合抗性高的優(yōu)點,相比于對水肥需求較高的蘋果矮化自根砧栽培模式,更適合在隴東地區(qū)推廣應用[3]。實踐中發(fā)現(xiàn),目前隴東地區(qū)普遍使用的蘋果矮化中間砧為M26、M9T337 等,是否有更合適隴東地區(qū)的蘋果矮化中間砧尚無定論。
在隴東地區(qū)開展適宜蘋果矮化中間砧選擇的研究工作時,果實品質(zhì)指標應作為首要的篩選指標。果實的品質(zhì)指標多種多樣,不同學者在開展果實品質(zhì)相關研究時所選擇的指標參數(shù)各不相同[12-17]。有研究表明,單果重、果形指數(shù)、硬度、可溶性固形物含量以及可滴定酸含量可以反映蘋果品質(zhì)的絕大部分信息,是最具有代表性的蘋果品質(zhì)評價指標[12]。在蘋果流通過程中,果個、果形、糖度(常以可溶性固形物含量代表)、色澤、硬度也通常被作為最基本的分類定級指標加以應用。因此在開展中間砧及相關研究過程中,應首先將這些指標著重加以考慮。在本研究中,以果實縱徑、橫徑及單果重評估果個,以果形指數(shù)評估果形,以可溶性固形物含量、酸含量、固酸比評估果實的酸甜程度,以硬度評估果實的耐貯性,以色差參數(shù)L*、a*、b*評估果實的外觀光潔度、色調(diào)等情況即是出于此種考慮。
本研究發(fā)現(xiàn),不同矮化中間砧對長富2 號果實品質(zhì)的影響不同,但均未顯著影響果實的果形指數(shù)。這與解貝貝等[8]以A1、A1d、M26 和平邑甜茶4 種砧木嫁接煙富3 號和煙富6 號的研究結果相同。說明中間砧對富士蘋果果形的影響可能比較保守。除了果形指數(shù)之外,色澤參數(shù)中的a*值,即紅綠色調(diào)參數(shù)在各處理間的差異也不顯著,均以紅色色調(diào)為主,表現(xiàn)出與果形指數(shù)相似的保守性,這種現(xiàn)象在其他研究中暫未報道。從實踐角度分析,不同處理間a*值差異不顯著的原因可能與套袋后的增色措施如解袋、鋪反光膜等栽培措施有關,這些措施對果面色澤形成的影響可能遠大于砧穗組合效應。
綜合評價方法已成為目前評價果實品質(zhì)及相關性狀變化的重要方法[18],可以克服采用單一指標評價帶來的片面性。本研究對所有評價指標進行了歸一化處理,并采用隸屬函數(shù)法求得各處理各指標的平均隸屬函數(shù)值,據(jù)此得到較為適宜的矮化中間砧為JM7,而最不適宜的矮化中間砧為M9。此外,根據(jù)各處理的平均隸屬函數(shù)值,結合系統(tǒng)聚類分析發(fā)現(xiàn),JM7、SH1、SH6 3 種中間砧可聚為一類,而M9 中間砧單獨成類,這與單純采用隸屬函數(shù)值排序法所得結果一致。樊娟等[6]在隴東地區(qū)研究了不同矮化中間砧對蘋果新品種瑞雪果實品質(zhì)的影響,經(jīng)過綜合評價,不同砧穗組合的果實品質(zhì)排序為SH6>SC1>SH38>M26>M9T337,而新品種瑞陽的結果[19]則為M26>SH6>M9T337>SC1。這些結果表明,隴東地區(qū)適宜推廣的蘋果矮化中間砧具有很大的品種依賴性,不同品種差異較大,但SH6 可能是較M26、M9 更具有潛力的普適性矮化中間砧。
在隴東地區(qū),以JM7 作中間砧的長富2 號果實綜合品質(zhì)最好;不同蘋果矮化中間對長富2 號的果形指數(shù)以及果實色澤參數(shù)a*無顯著影響。