宋永宏,戴桂林,杨晓华,李静江,李凯,赵雪辉,陈子润,杨萍
(山西省农业科学院果树研究所,果树种质创新和利用山西省重点实验室,山西太原 030031)
甜樱桃休眠期的探索与研究
宋永宏,戴桂林*,杨晓华,李静江,李凯,赵雪辉,陈子润,杨萍
(山西省农业科学院果树研究所,果树种质创新和利用山西省重点实验室,山西太原 030031)
本试验立足于山西晋中地区甜樱桃设施栽培生产,以当地主栽品种“红玛瑙”“雷尼尔”“龙冠”为试材。采用花枝水培和苗木盆栽两种方法对甜樱桃自然休眠开始起点日期进行了研究,发现盆栽法是测定自然休眠开始起点日期适宜的方法,而花枝水培法不适宜。不同品种的休眠起点日期不尽一致。3个供试品种休眠起点日期分别为:“红玛瑙”10月6日,“雷尼尔”10月6日,“龙冠”9月14日。采用花枝水培法对自然休眠结束的起点日期进行了确定研究,得出叶芽自然休眠结束的起点日期早于花芽,叶芽大多集中在11月中旬,花芽大多集中在12月中旬;不同品种结束自然休眠的具体日期不同。
甜樱桃;山西晋中;休眠起始;休眠结束
甜樱桃(Prunus avium.L)属蔷薇科落叶果树,是我国北方落叶果树中成熟较早的水果之一。由于其具有成熟早、上市早、味道甜美、营养丰富且经济效益极高等特点,近年来发展势头强劲[1]。
甜樱桃喜温不耐寒,极易遭受晚霜危害。生产者通过利用塑料大棚、温室等设施,控制甜樱桃生长发育的环境条件,使之避开不良天气影响,又能提前成熟、提前上市、提前受益,因此设施甜樱桃栽培发展迅速。但是设施栽培成败的关键在于甜樱桃休眠期所需的低温冷量是否已经满足。如果在需冷量未满足之前进行设施升温操作,必然引起生长发育障碍,即使环境条件适宜,也不能适时萌发,或者萌发不整齐,并引起花器官畸形或严重败育、生长结果不良,导致产量低或绝产。为了保证设施栽培樱桃的产量和质量,本研究探索了甜樱桃的休眠期起始及结束时间,以期为山西省晋中地区甜樱桃设施栽培的扣棚、升温时间提供科学依据和参考。
1.1 供试材料
供试材料取自山西省农业科学院果树研究所大樱桃课题组资源圃。供试品种为“红玛瑙”“雷尼尔”“龙冠”。试验在山西省农业大学园艺研究所组培室与日光温室进行,为期两年(2012年8月~2013年2月;2013年6月~2014年1月)。
1.2 试验方法
1.2.1 试验操作方法
花枝水培法参照宋永宏[2]的方法。即采集树冠外围和上部芽体饱满充实的1年生花枝,剪留20~30cm长,将基部剪平插入盛有3cm深清水的广口瓶中,并用塑料袋全部罩住(利于保湿),置于组培室培养架上培养。3d换1次水,每次换水时将枝条基部剪除2~3mm露出新茬(利于水分吸收),如此培养4周后统计萌芽数。
苗木盆栽法:6月份将供试甜樱桃苗木移植于花盆中,标记后立即移入日光温室进行缓苗,要求高温不超过28℃,超过则需要采取架遮阳网遮荫、放底风等措施进行降温。经过约20d后,从温室移到露天,将每个花盆加装1个滴管口供水,使其进入露天生长状态。培养至9月份,开始分批从露天移入温室,培养4周后统计萌芽数。
1.2.2 叶芽、花芽萌芽率计算方法
叶芽萌芽率参照刘晓娟[3]的方法;以枝条上鳞片已经开裂,出现露绿的叶芽数占总枝条叶芽数的百分数统计。当萌芽率是50%~60%的,其采样日期所累积的低温量为该品种的需冷量;当萌芽率是60%~70%的,则以本次采样日期与前一次采样日期累积低温量的平均值为该品种的需冷量;当萌芽率>70%的,采用前一次采样日期累积低温量为该品种的需冷量。
花芽萌发级数参照赵改荣等[4]的《樱桃种质资源描述规范和数据标准》。甜樱桃需冷量花芽萌发级数的计算标准:1级,未萌动;2级,萌动;3级,顶端露绿;4级,露出花瓣;5级,花朵开放。当各级的加权平均值大于或等于2.5时,则采样日期的田间累积低温值即为品种的需冷量。萌芽率的计算公式见式(1)。
式中,i,花芽萌发级数;
Xi,萌芽数。
2.1 供试甜樱桃休眠开始起点日期研究
2012年8月1日开始进行花枝水培试验,到10月15日前后共进行了7次试验,均未发芽,没有得到任何数据。借鉴上年试验时间,2013年6月5日较上年提前50d开始进行相同的花枝水培试验,试验结果和上年相同,直到7月28日还未萌芽,随即取消该试验,转为苗木盆栽试验。
2013年6月18日将田间3个供试甜樱桃品种苗木移植于花盆中,先在温室内缓苗,到7月5日将其移出,进行露天培养。从9月8日开始分批将盆栽苗木移入日光温室内搭建的拱棚中进行培养,有叶片时需剪除叶片,各批次培养4周后分别统计出芽数并计算萌芽率。当萌芽率低于50%时即为进入休眠。萌芽率统计结果见表1。
表1 3个品种苗木盆栽试验萌芽率
由表1中所列叶芽萌芽率可知,9月8日的3个品种培养4周后萌芽率均为0,原因是前期没有及时控制棚温,小拱棚内午时棚温高达33℃,发现问题及时采取措施,为了将棚温控制在15~25℃,采取盖遮阳网、放底风等控温措施,采取措施后试材在第5周萌芽率为89.6%、6.1%、7.6%,此后各批试材在培养4周后叶芽萌发均正常。
试验结果表明:不同品种的休眠开始起点日期不同。“红玛瑙”在试验期间的萌芽率下降趋势相对稳定,在10月6日时低于50%,且没有反弹。为此“红玛瑙”休眠开始起点日期为10月6日。
“雷尼尔”10月6日的萌芽率是2.6%,此后均低于50%,虽然芽子萌动现象一直持续到10月27日才结束,可是萌芽现象表现为从芽子萌发—芽子萌动—顶芽露绿—没动静的一个过程。说明自然环境中还存在能够解除浅休眠的因素,它能使已经休眠的芽又解除休眠,但这样的影响因素极其微弱,只能使芽子稍微的萌动,却不能真正萌发,说明进入休眠是一个缓慢过程,因此可确定“雷尼尔”的休眠开始起点日期也是10月6日。
“龙冠”9月14日的萌芽率为31%,此后均低于50%。仅是顶芽或者最上部芽出现萌动,在10月6日、10月13日、10月20日均未见萌芽,在10月27日、11月2日却又出现了萌芽,萌芽率为27.3%与34.3%,仅仅显露萌动的生命迹象,之后各批又未见萌动。这种现象与“雷尼尔”相同,也是受到自然环境的影响,不同品种解除休眠的时间不同。为此确定“龙冠”的休眠开始起点日期在9月14日。
本研究试验中花枝水培连续两年未能正常萌芽,但结合田间观察,树体上的枝条尽管伸长生长缓慢,但被剪除的枝条上第一侧芽还正常萌发新梢并伸长生长。各种情况表明,试验用离体试材不能正常萌发,并不能证明田间枝条已经进入自然休眠。
通过试验证明,盆栽法能较好的反应果树芽子休眠特征,而花枝水培法不能。因此,确定休眠起点日期的方法最好选用盆栽法。
2.2 供试甜樱桃品种休眠结束起点日期研究
采用花枝水培法测定。当叶芽萌芽率≥50%[3],花芽萌芽级数≥2.5时[4],叶芽、花芽自然休眠解除,其所对应的采条日期即为结束自然休眠的起点日期,见表2。
根据表2得到3个品种的叶芽、花芽结束自然休眠的起点日期见表3。由表3可知,3个品种的叶芽自然休眠结束的起点日期为:“红玛瑙”“雷尼尔”11月17日;“龙冠”11月6日,均集中在11月中旬。3个品种的花芽自然休眠结束的起点日期为:“红玛瑙”12月21日;“雷尼尔”“龙冠”12月14日,均集中在12月中旬。不同品种、同一品种叶芽、花芽的自然休眠解除起点日期不同。
表2 供试材料2013~2014年间萌芽率记录(单位:叶芽,%;花芽,级数)
表3 3个甜樱桃品种结束自然休眠起点日期
3.1 甜樱桃自然休眠开始起点日期的确定
3个供试品种的自然休眠开始的起点日期:“龙冠”为9月14日,“红玛瑙”“雷尼尔”为10月6日。自8月1日立秋以来,外界气温高低交替且日照时间越来越短,落叶果树对低温的出现及短日照较为敏感,同时不同品种对短日照、低温的灵敏度不同,“龙冠”相对敏感,“红玛瑙”及“雷尼尔”次之。结合田间观察,各品种在休眠起点日期时表现为叶片开始变色,地面已有少许落叶。这说明果树对低温及短日照感应的外部特征是开始自然落叶。可以认定只要树体开始落叶,说明树体已经进入休眠期。本试验3个供试品种从休眠起点日期开始落叶,而落叶之后便进入休眠期,这与史传铎、王跃进[5,6]的观点相符。将自然休眠起点日期与秋季果树开始落叶联系在一起进行研究的观点同庄维兵[7]的观点一致。
3.2 自然休眠结束的起点日期差异
在甜樱桃设施栽培中,对所栽品种休眠结束时间的确定非常重要。因为休眠本身就是一个复杂的过程,且在自然环境下,温度忽高忽低,真正确定结束自然休眠起点日期较为困难,日期确定较早,导致需冷量不足造成减产。日期确定较迟,造成需冷量数值增加,不利他人参考利用。此观点与庄维兵等[7]说法相同。
供试3个品种的叶芽、花芽自然休眠结束的起点日期存在差异;同一品种叶芽、花芽自然休眠结束的起点日期也不同。3个品种的叶芽休眠结束的起点时间集中在11月中旬,花芽休眠结束的起点时间集中在12月中旬。说明甜樱桃树从10月下旬开始落叶即进入休眠期,此观点与史传铎等[5]一致。
叶芽结束自然休眠的起点日期早于花芽。生产上应以花芽的起点日期为准。而甜樱桃结束自然休眠的时间一般在12月中下旬。为保险起见,在山西省晋中地区甜樱桃设施栽培中,可以在11月底至12月初进行扣棚,元旦升温较适宜。
总之,在两年的试验中,无论是从6月还是8月开始剪取当年生枝条进行离体水培,直至10月15日均未能出现萌芽,而从9月开始的盆栽当年生苗木温室栽培却能正常萌芽直至进入真正的自然休眠。为什么两种方法出现不同结果,还有待进一步研究。
[1]戴桂林,杨晓华,聂国伟.山西省甜樱桃的栽培现状及发展建议[J].山西果树,2004,(4):25-26.
[2]宋永宏,戴桂林,聂国伟,等.山西晋中甜樱桃主栽品种需冷量研究[J].中国果树,2016,(6):1512-1520.
[3]刘晓娟.乌克兰甜樱桃系列品种需冷量研究[J].甘肃农业, 2009,(12):104-105.
[4]赵改荣,李明,等.樱桃种质资源描述规范和数据标准[M].北京:中国农业科学技术出版社,2011,6.
[5]史传铎,姜远茂.樱桃优质高产栽培新技术[M].北京:中国农业出版社,1998,1.
[6]王跃进,杨晓盆.北方果树整形修剪与异常树改造[M].北京:中国农业出版社,2002,2.
[7]庄维兵,章镇,侍婷,等.落叶果树需冷量及其估算模型研究进展[J].果树学报,2012,(3):447-453.
Exp loration and Research on the Dormancy Period of Sweet Cherry
SONG Yong-hong,DAI Gui-lin*,YANG Xiao-hua,LI Jing-jiang,LI Kai,ZHAO Xue-hui,CHEN Zi-run,YANG Ping
(Institute of Pomology,Shanxi Academy of Agricultural Sciences,Shanxi Key Laboratory of Germplasm Improvement and Utilization in Pomology,Taiyuan 030031,China)
Based on the sweet cherry facility cultivation in Jinzhong of Shanxi province,local main variety'Hongmanao', 'Leinier','Longguan'were used as materials.The start date of sweet cherry natural dormancy were studied with flowers hydroponics and seedling pot methods.Conclusion were as follows:the seedling potted method was suitable to study the start date of natural dormancy,and flowers hydroponics was not suitable.The dormancy start date of different varieties were inconsistent.The dormancy start date of three experimental varieties were'Hongmanao'and'Leinier'on October 6, 'Longguan'on September 14.The natural dormancy end date were studied with flowers hydroponics.The conclusion was the end date of leaf bud natural dormancy earlier the flower bud.Leaf bud was mostly concentrated in the middle of November and flower bud was the middle of December.The dormancy end date of different varieties were different.
Sweet cherry;Shanxi jinzhong;dormancy initiation;dormancy end
S662.5
A
1008-1038(2017)05-0056-04
10.19590/j.cnki.1008-1038.2017.05.016
2017-02-13
宋永宏(1971—),男,硕士,助理研究员,主要从事杏李育种及栽培研究工作
觹通讯作者:戴桂林(1956—),男,研究员,主要从事核果类果树育种及栽培研究工作
致谢:本文及试验的顺利完成得到山西农业大学园艺学院院长杜俊杰和郝燕燕教授的悉心指导,在此表示感谢。