渭北地区不同砧穗组合富士苹果幼树树体易成形性及早花早果性研究

2017-03-30 09:41张宝娟马娟娟宋春晖李文强许云鹏韩明玉
西北农业学报 2017年3期
关键词:砧穗烟富矮化砧

张宝娟,马娟娟,张 东,宋春晖,李文强,许云鹏,韩明玉

渭北地区不同砧穗组合富士苹果幼树树体易成形性及早花早果性研究

张宝娟1,马娟娟1,张 东1,宋春晖1,李文强2,许云鹏1,韩明玉1

(1.西北农林科技大学 园艺学院,陕西杨凌 712100;2.西安果友协会,陕西乾县 713307)

研究不同砧穗组合富士苹果幼树树体生长相关指标及幼树早花、早果特性。以4 a生的7个不同砧穗组合富士苹果幼树为材料,调查统计树体特性和开花结果相关指标。结果表明:①7个组合的富士苹果幼树矮化效果从高到低为烟富6号/M26>烟富6号/T337/新疆野苹果>烟富6号/SH16>烟富6号/T337>烟富3号/T337>烟富6号/青砧1号>烟富6号/新疆野苹果。②当年生枝条生长量大小依次为烟富6号/新疆野苹果>烟富3号/T337>烟富6号/T337>烟富6号/SH16>烟富6号/青砧1号>烟富6号/T337/新疆野苹果>烟富6号/M26。烟富3号/T337长枝富士与青砧1号、T337矮化砧的主枝数量和当年生枝量分别居前3位;M26矮化砧均最小。③M26矮化砧短枝成花率和花序总数均较大,但其着果率最低;T337矮化中间砧花序数量大,产量高;烟富3号/T337长枝富士着果率最高;T337矮化砧着果率和产量较高。④烟富3号/T337长枝富士,既早花早果,又易成形;烟富6号/T337短枝富士,早花早果性好,早期丰产性强;T337矮化中间砧,幼树早花早果,但幼树难成形。M26矮化砧易成花,但难成形。烟富6号/新疆野苹果树体高大,幼树难以成花。因此,在渭北地区的青砧1号、M26、T337、SH16这4个短枝富士矮化自根砧苹果幼树中,选择烟富6号/T337短枝富士较好;矮化砧和乔化砧比较中,选择矮化砧相对较好;烟富3号/T337长枝富士和烟富6号/T337短枝富士,在苹果幼树树体成形、早花早果性方面都占有较大优势。

苹果幼树;砧穗组合;易成形性;早花早果性

‘富士’苹果普遍存在成花难,早花早果性差;生产中采用拉枝、刻芽、环剥、喷施各类激素和生长调节剂的方法调控‘富士’苹果花芽分化[1],这些措施虽然在一定程度上缓解了‘富士’成花难的问题,但存在技术流程复杂、费时费工、难于标准化现象,激素和生长调节剂的施用还可能造成环境污染、农药残留等问题。苹果矮化栽培具有结果早、单位面积产量高、果实品质好、便于管理、减少用工、降低生产成本、提高果园经济效益等优点。砧穗组合选配是苹果矮砧集约高效栽培模式的关键环节之一,国内外研究者对不同砧穗组合果树的树体生长状况,树高、干径横截面积、冠径、枝条生长量及枝类组成等指标都可作为评价不同砧穗组合果树树体生长势的指标[2-5]。如果矮化砧木仅仅使富士早花早果,而树体生长较弱,成形慢,也不是理想的砧木。韩明玉等[6]认为,幼树“易早果”和“易成形”的辩证统一,可作为砧穗组合评价两大指标,即幼树的树体快速形成的同时,也容易开花结果;优良砧穗组合既要早果,又要易成形,是两者的统一。前人对苹果矮化自根砧的矮化机理及国外引进砧木的适应性研究较多,且对成龄树的研究较多,而对富士苹果幼树树体易成形性和早花早果性辩证统一的评价筛选研究较少[5-7]。本试验选用T337、M26、SH16、青砧1号、新疆野苹果为自根砧,新疆野苹果为基砧,T337为中间砧的7个砧穗组合作为材料,于2015年进行田间数据调查,对富士苹果幼树树体易成形性及早花早果性进行研究,旨在选配渭北地区苹果优良砧穗组合,以对矮化砧木苹果果树栽培进行指导和推广。

1 材料与方法

1.1 试验材料及处理

选取陕西省咸阳市乾县铁佛镇果友协会试验站果园(34° 34′45″N,108° 16′1″E)4 a生苹果幼树砧穗组合材料进行试验,此地位于渭北高原南缘,暖温带大陆性季风气候,海拔822.1 m,年平均气温13.1 ℃,年平均降雨量580 mm,无霜期224 d,日照时数2 385 h。株行距为1 m×4 m,果树南北行,单行栽植,树形为高纺锤形,授粉树比例为14∶1。果园土壤肥力均匀,含有机质7 g/kg、速效氮51.22 mg/kg、速效磷5.33 mg/kg、速效钾119.07 mg/kg、全氮0.83 g/kg、全磷0.55 g/kg、全钾14.77 g/kg、pH 7.6。行间生草,行内清耕,使用黑色地膜覆盖,采用肥水一体化设施进行肥水管理。

供试材料包括,矮化自根砧组合:烟富3号/T337、烟富6号/青砧1号、烟富6号/T337、烟富6号/M26、烟富6号/SH16,乔化砧组合:烟富6号/新疆野苹果,矮化中间砧组合:烟富6号/T337/新疆野苹果,共7个砧穗组合。

1.2 试验方法

选取长势基本一致,具有代表性的9株苹果树,3个重复,每个重复3株树,每株树分别在树冠的东、西、南、北4个方向进行采样和指标测定,并将所采样品带回实验室。

树体生长和开花情况调查:2015年4月花期调查花序总数及各类枝条开花数量。

叶片质量测定取样:2015年7月中旬采集树冠各个部位成熟、完整的叶片,于冰盒中带回实验室,4 ℃条件下保存。

树体生长及各类枝条指标调查:2015年11月调查株高、干径、冠径、总枝量、当年生枝条生长量及数量。

1.3 测定项目与方法

1.3.1 叶片质量指标测定 将所采集的叶片,采用EPSON PERFECTIONV330 PHOTO J232D型扫描仪(LAl600 scanner,Canada)获得叶面积图像,扫描仪的分辨率设为200 dpi,扫描出的图像用Leaf Auto Compute 树叶参数自动计算系统软件(winrhizo 2003b,Canada)计算叶面积。由于叶片采摘后鲜质量损失快,故选取40片叶称量,求出平均单叶质量,计算百叶质量。随机选取各组合叶片,将其剪碎,加入质量分数为80%丙酮,提取叶绿素;采用UV-D550分光光度计,在663 nm和645 nm波长下测定吸光度[8]。分别计算叶绿素a(Ca)和叶绿素b(Cb)的质量浓度(mg/L),Ca=12.7OD663-2.69OD645,Cb=22.9OD645-4.68OD663,将所得Ca和Cb再按下式分别计算,求得叶片中各色素质量分数(mg/g):叶绿素质量分数=色素浓度×提取液体积×稀释倍数/样品鲜质量。

使用中国浙江PHP-100A型荣浩快速开盖万能高速粉碎仪,将烘干叶片粉碎,使用100目筛子过筛,将所得样品送到西北农林科技大学园艺学院土壤肥料研究所,使用全自动间断化学分析仪测定叶片氮、磷、钾的质量分数。

1.3.2 树体生长和开花情况调查 使用卷尺测量树高,测量范围为露土树干基部至中心干顶梢;使用卷尺分别测量东西和南北方向冠径,取平均值记为每棵树冠径;使用游标卡尺分别测量东西和南北方向嫁接口上方15 cm处树干干径,取平均值记为每棵树树干干径,并计算干径横截面积;使用卷尺测量各枝条长度,并分别统计全树当年生短枝(长度≤ 5 cm)、中枝(5 cm<长度≤15 cm)和长枝(长度>15 cm)数量,以短枝、中枝和长枝数量总和记为总枝量,短枝比例 =(短枝数量/总枝量)×100%,中枝和长枝比例计算同上[9]。分别统计每棵树上各类枝条(长枝、中枝、短枝)的成花率;统计每棵树上所有花序着果数,计算着果率。

1.4 数据处理

采用Microsoft Excel 2007和DPS v 7.05软件,进行试验数据的整理和分析,采用LSD法进行差异显著性分析,检测概率值为0.05。

2 结果与分析

2.1 不同砧穗组合对富士苹果幼树树体生长的影响

表1表明,同为4 a生树,新疆野苹果乔化砧果树树高和冠径均最大,分别为3.22 m、1.45 m;M26矮化砧果树树高和冠径均最小,分别为2.35 m、0.98 m。SH16矮化砧果树品种横截面积最大,T337矮化中间砧果树品种横截面积最小。青砧1号矮化砧果树主干枝数量最多,其次为T337矮化砧,M26矮化砧主干枝数量最少。新疆野苹果乔化砧与M26矮化砧各指标间均存在显著差异,烟富3号/T337长枝富士与烟富6号/T337短枝富士只在品种横截面积指标上存在显著差异,M26矮化砧分别与T337、青砧1号、SH16矮化砧果树的各指标间存在显著差异,T337矮化砧与T337矮化中间砧的树高、干径横截面积、主干枝数量指标间均存在显著差异。

2.2 不同砧穗组合对富士苹果幼树枝条生长发育的影响

表2表明,当年生枝枝条生长量为551.33~1 726.37 cm,新疆野苹果乔化砧的生长量最大,M26矮化砧生长量最小。烟富3号/T337长枝富士的当年生枝枝条总数量最大,为143个,M26矮化砧的当年生枝枝条数量最小,为51.17个。当年生枝枝条总数量依次为烟富3号/T337>烟富6号/青砧1号>烟富6号/T337>烟富6号/SH16>烟富6号/新疆野苹果>烟富6号/T337/新疆野苹果>烟富6号/M26。烟富3号/T337长枝富士的长枝比例最大,为63.62%;短枝比例最小,为34.28%。M26矮化砧长枝比例最小,为27.88%;短枝比例最大,为57.3%。新疆野苹果乔化砧与M26矮化砧新梢总长、长枝平均长度存在显著差异,新疆野苹果乔化砧与M26矮化砧在当年生枝条生长量、当年生枝条总数量、长枝比、短枝比指标间均存在显著差异,烟富3号/T337长枝富士与烟富6号/T337短枝富士的当年生枝条生长量和短枝比无显著差异,却在枝条总数量和长枝比上存在显著差异,青砧1号分别与M26、T337、SH16矮化砧果树各指标间几乎均存在显著差异,T337矮化砧与T337矮化中间砧的当年生枝条生长量和当年生枝条总数量存在显著差异。

表1 不同砧穗组合富士苹果幼树树体生长情况Table 1 The growth of different scion-rootstock combinations for young Fuji apple trees

注:同列不同小写字母表示砧穗组合处理间差异显著(P<0.05)。下表同。

Note:Differences among treatments within same column followed by different letters are significant at the 0.05 level (LSD).The same as below.

表2 不同砧穗组合富士苹果幼树枝量及枝类组成Table 2 The number of stem and the constitute of shoot types in different scion-rootstock combinations for young Fuji apple trees

2.3 不同砧穗组合对富士苹果幼树叶片生长发育的影响

表3表明,7个组合的百叶鲜质量为58.17~90.04 g,叶面积在17.57~24.79 cm2,SH16矮化砧百叶鲜质量和叶面积分别最大,烟富3号/T337长枝富士百叶鲜质量和叶面积分别最小。M26矮化砧叶绿素a+b质量分数最大,SH16矮化砧叶绿素a+b质量分数最小。T337矮化中间砧叶绿素a/b最大,烟富3号/T337长枝富士次之,T337矮化砧最小。M26矮化砧氮磷钾的总质量分数最高,T337矮化砧和T337矮化中间砧次之,SH16矮化砧最小。新疆野苹果乔化砧与SH16矮化砧叶片品质各指标均存在显著差异,烟富3号/T337长枝富士与烟富6号/T337短枝富士的叶绿素质量分数a/b、氮磷钾的总质量分数均存在显著差异,M26、T337、青砧1号与SH16 4个矮化砧中,T337与SH16的叶片品质指标差异显著,T337矮化砧与T337矮化中间砧的叶绿素质量分数a/b、氮质量分数、磷质量分数、钾质量分数间均存在显著差异,但氮(N)磷(P)钾(K)总质量分数和其他指标均无显著差异。

2.4 不同砧穗组合对富士苹果幼树早花早果性的影响

为了解不同砧穗组合的早花早果性,对树体花序数量、成花率、着果率及单株产量分别进行统计(表4)。从表4可以看出,花序总数依次为烟富6号/M26>烟富6号/T337/新疆野苹果>烟富6号/T337>烟富6号/SH16>烟富3号/T337>烟富6号/青砧1号>烟富6号/新疆野苹果。花序着果率依次为烟富3号/T337>烟富6号/T337>烟富6号/青砧1号>烟富6号/T337/新疆野苹果>烟富6号/SH16>烟富6号/M26>烟富6号/新疆野苹果。新疆野苹果乔化砧长枝成花率较低,短枝成花率高,但其单产最低。T337矮化砧短枝成花率一般,但其单产最高。除中短枝成花率外,新疆野苹果乔化砧与T337矮化砧的其他指标均存在显著差异,烟富3号/T337长枝富士与烟富6号/T337短枝富士花序总数和单株产量存在显著差异,M26、T337、青砧1号与SH16矮化砧间的成花坐果率差异不显著,T337矮化砧与T337矮化中间砧的成花指标几乎均无显著差异。

表3 不同砧穗组合富士苹果幼树叶片品质Table 3 The quality of leaves in different scion-rootstock combinations for young Fuji apple trees

表4 不同砧穗组合富士苹果幼树开花结果情况Table 4 The flowering and bearing of different scion-rootstock combinations for young Fuji apple tree

3 结论与讨论

对7个不同砧穗组合富士苹果幼树的树体生长发育水平和枝类组成的试验结果表明,不同砧穗组合幼树的矮化作用不同,其矮化效果从高到低依次为烟富6号/M26>烟富6号/T337/新疆野苹果>烟富6号/SH16>烟富6号/T337>烟富3号/T337>烟富6号/青砧1号>烟富6号/新疆野苹果。树冠大小的趋势与树高大小的趋势基本一致,都是新疆野苹果乔化砧最大,M26矮化砧最小。当年生枝条生长量依次表现为烟富6号/新疆野苹果>烟富3号/T337>烟富6号/T337>烟富6号/SH16>烟富6号/青砧1号>烟富6号/T337/新疆野苹果>烟富6号/M26。说明新疆野苹果乔化砧树体高大,枝条旺长, M26矮化砧树体矮小,枝条生长量小,这两者都不利于树体成形。从主枝数量和当年生枝条总数量来看,烟富3号/T337长枝富士、青砧1号矮化砧与烟富6号/T337短枝富士分别居前3位,说明这3个砧穗组合幼树容易形成枝条,利于树体成形;M26矮化砧均最小,说明其成枝力弱,不易成形。综合比较,新疆野苹果乔化砧树体高大,枝条生长量大,不利于树体成形;青砧1号矮化砧和烟富3号/T337长枝富士树体大,长势好,树体成形较快;烟富6号/T337短枝富士树体较前三者稍弱一点;T337矮化中间砧树体和生长量较T337矮化砧偏小;M26矮化砧生长势最弱,树体矮小,不利于幼树树体成形。以上试验结果与前人研究结果基本一致,乔化砧树体高大、生长量较大,矮化砧树体相对矮小、生长量小[9-12]。王贵平等[11]认为,苹果成龄树M9的矮化效果比M26成龄树的矮化效果强,而本试验结果表明苹果幼树M26矮化效果比T337强,这一结论与王贵平等[11]的试验结果有所不同,说明M9的优系T337砧木苹果幼树早期树体成形快。

从苹果幼树开花情况来看,M26矮化砧短枝比例和花序总数均较大,说明容易成花,但其坐果率却最低,说明其早果性不好;可能的原因是短枝中所包含的腋花芽多,且质量差,不易成花[13-14]。T337矮化中间砧花序数量和短枝成花率高,产量高,说明其早花早果性好;烟富3号/T337长枝富士花序总数虽然较低,但其长枝成花率和坐果率较高,说明其早花早果性也好;烟富6号/T337短枝富士花序数量、各枝成花率和坐果率较前两者低,但单株产量最高,说明其早花早果性好,早期易丰产。叶片质量结果表明,烟富3号/T337长枝富士百叶鲜质量和叶面积分别最小,但其早果性好,这与前人在苹果和梨上的研究结果相矛盾,可能是因为不同物种间的差异所致[15]。幼树叶片质量与幼树花芽的形成关系密切,即叶片质量越高,越有利于成花,从而促进幼树成花率。M26矮化砧叶面积、叶绿素及钾质量分数较高,其叶片质量高,容易成花,此结果与前人试验结果一致[16]。

综合考虑,烟富3号/T337长枝富士苹果幼树树体容易成形,早花早果性好;烟富6号/T337短枝富士,树体成形较长枝富士稍弱,但早花早果性好,早期丰产性强;T337矮化中间砧,幼树早花早果、后期修剪量小、易管理,但幼树难成形。青砧1号矮化砧幼树花芽形成较T337晚,但其树体大,成形快。M26矮化砧易成花,但难成形。新疆野苹果乔化砧树体高大,幼树难以成花,且幼树修剪量大。因此,在渭北地区的青砧1号、M26、T337、SH16这4个短枝富士矮化自根砧苹果幼树中,选择烟富6号/T337短枝富士较好;矮化砧和乔化砧比较中,选择矮化砧相对较好;烟富3号/T337长枝富士和烟富6号/T337短枝富士,在苹果幼树树体成形、早花早果性方面都占有一定优势。

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(责任编辑:潘学燕 Responsible editor:PAN Xueyan)

Study on Easy Shaping,Precocious Flowering and Early Bearing in Different Scion-rootstock Combinations for Young Fuji Apple Trees in Weibei Area

ZHANG Baojuan1,MA Juanjuan1,ZHANG Dong1,SONG Chunhui1, LI Wenqiang2,XU Yunpeng1and HAN Mingyu1

(1.College of Horticulture,Northwest A&F University,Yangling Shaanxi 712100,China; 2.Xi’an Fruit Association,Qianxian Shaanxi 713307,China)

Easy shaping,precocious flowering,and early bearing indexes in different scion-rootstock combinations for young Fuji apple trees in Weibei area were studied.Seven scion-rootstock combinations for four years young Fuji apple trees were used as materials to measure related indexes of tree composition,blossom and bearing.The results showed that dwarf effect was in the order of Yanfu 6/M26>Yanfu6/T337/M.sieversii>Yanfu 6/SH16>Yanfu 6/T337>Yanfu 3/T337>Yanfu 6/Qingzhen 1>Yanfu 6/M.sieversii.The total length of annual shoot was in the order of Yanfu6/M.sieversii>Yanfu 3/T337>Yanfu 6/T337>Yanfu 6/SH16>Yanfu 6/Qingzhen 1>Yanfu6/T337/M.sieversii>Yanfu 6/M26.The leading number of main branch and annual shoot were Yanfu 3/T337,Yanfu 6/Qingzhen 1 and Yanfu 6/T337,and the least was Yanfu 6/M26.Dwarfing rootstock M26 showed higher spur flower formation rate,and total inflorescence number,but the fruit-setting rate was the lowest.Long branch type of Yanfu 3/T337 was early flowering and bearing,and easy to take shape.Spur type Yanfu 6/T337 showed early flowering,fruit and early fertility.T337 interstock was early flowering and bearing,but difficult to form the tree.M26 dwarfing rootstock showed early flowering,but difficult to form the tree architecture.Yanfu 6/M.sieversiiwas vigorous,but the number of flower was very few.Therefore,among the spur type Fuji apple grafted on the Qingzhen 1,M26,T337,and SH16,Yanfu 6/T337 was better in Weibei area.Comparing with vigorous stock,dwarfing rootstock was better.Both long branch type of Yanfu 3/T337 and spur type Yanfu 6/T337 had great advantages in easy shaping,early flowering and fruiting.

Young Fuji apple tree;Scion-rootstock combinations;Easy shaping;Precocious flowering;Early bearing

ZHANG Baojuan,female,master student.Research area:fruit tree physiological ecology.E-mail: 710628080@qq.com

HAN Mingyu,male,professor,Ph.D,doctoral supervisor.Research area:fruit tree breeding and cultivation physiology research.E-mail:hanmy@nwsuaf.edu.cn

日期:2017-03-03

网络出版地址:http://kns.cnki.net/kcms/detail/61.1220.S.20170303.0834.060.html

2016-03-24

2016-04-19

国家现代农业产业技术体系建设专项资金(CARS-28);陕西省科技统筹项目(2015NY114,2016KTZDNY01-10);国家苹果改良中心杨凌分中心项目;陕西省果业发展协同中心项目。

张宝娟,女,在读硕士生,研究方向为果树生理生态。E-mail:710628080@qq.com

韩明玉,男,教授,博士,博士生导师,主要从事果树遗传育种与栽培生理研究。E-mail:hanmy@nwsuaf.edu.cn 马娟娟,女,讲师,从事果树分枝发育分子机制研究。E-mail:475084553@qq.com

S661.1

A

1004-1389(2017)03-0405-07

Received 2016-03-24 Returned 2016-04-19

Foundation item National Modern Agricultue Industry Technology System Project (No.CARS-28);Shaanxi Province Science and Technology Co-ordination Project(No.2015NY114,No.2016KTZDNY01-10);National Apple Improvement Center of Yangling Sub-center Project;Shaanxi Fruit Industry Development Coordination Center Project.

MA Juanjuan,female,lecturer.Research area:the fruit tree branch to develop molecular mechanism research.E-mail:475084553@qq.com

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