不同苹果品种的耐热性评价

郑书旗，高木旺，周佳，李兴亮,2*

(1.北京市落叶果树工程技术研究中心/北京市林业果树科学研究院，北京 100093；2.北京林果业生态环境功能提升协同创新中心)

近年来，在全球气候变暖和异常气候条件多发的情况下，中国西北黄土高原、环渤海湾等苹果产区每年高于35℃以上气温的天数逐年增多，超过38℃以上极端高温时有发生，导致苹果减产20%～30%以上[1,2]。在生长季高温直接导致苹果植株叶片干枯、脱落，新梢提前停长；果实膨大期高温造成果实灼伤、萎缩、畸形，单果重、果形指数、可溶性固形物含量等指标下降，导致商品果率降低[3]。为应对高温气候的不利影响，生产上一般通过采用树盘覆盖、喷灌水、中耕松土、喷布抑蒸剂等措施缓解，但由于果园立地条件、配套设施及人工成本等因素限制，规模化应用较为有限[4,5]。评价筛选强耐热性的种质是应对高温伤害的根本途径，Zhou等对6种苹果矮化砧木盆栽苗进行了高温处理，筛选出SH1和SH6抗高温砧木[6]；李帼英等以组培苗离体材料为试材，对3个苹果品种和3种乔化砧木进行耐热性评价，筛选出耐热砧木珠美海棠[7]。但针对中国苹果矮砧栽培发展趋势，以主要栽培品种为试材的耐热性研究鲜有报道。笔者以平邑甜茶为基砧、SH6为矮化中间砧，嫁接11个苹果品种为试材，在人工气候室模拟高温气候条件进行耐热性评价，为苹果品种区域栽培应用提供参考。

1 材料和方法

1.1 供试材料

试验在北京市林业果树科学研究院人工气候室内进行；以11个苹果品种的1年生矮化中间砧(品种/SH6/平邑甜茶)苗木为材料。试验选用的11个苹果品种包括早熟品种嘎拉、蜜思，中熟品种静香、信浓金、红乔纳金，晚熟品种宫藤富士、烟富0、烟富3、烟富8、富士2001、高柱富士。

春季萌芽前将苗木栽植于上口直径40cm、底直径25cm、高30cm的盆中，栽培土按壤土∶细砂∶有机肥=3∶1∶1混合而成；每个品种苗木20株，生长势基本一致。

1.2 试验设计

在苗木萌芽前2周，把盆栽苗木移入人工气候室内，放置于根系水浴恒温装置中(图1)，控制盆内土壤温度23±1℃；放置3天后，自25℃开始升温，每天增加1℃，对照组升至27℃，高温处理组升至38℃，持续进行60天的昼夜恒温处理；室内光照强度12000Lx，光周期为14小时(光)/10小时(暗)，空气相对湿度90%～95%，循环风每小时130L。

图1 根系水浴恒温装置设计及实物图

1.3 试验方法

高温处理前对苗木新梢进行标记，高温处理开始后每10天调查1次新梢长度。于高温处理前及结束后，测定新梢第7～9节叶片的相对叶绿素含量(叶绿素仪SPAD-502，日本)、叶绿素荧光参数Fv/Fm(OS-30P便携式荧光仪，美国)。应用Excel和DPS 16.05软件进行统计分析。

2 结果与分析

2.1 高温对不同苹果品种新梢生长的影响

如图2所示，经60天高温处理，嘎拉和宫藤富士新梢生长量最大，超过25cm；富士2001和烟富8次之，介于20～25cm；信浓金最低，不足5cm；其余品种介于5～15cm。从生长速率看，嘎拉、宫藤富士、富士2001和烟富8在高温处理20天期间生长速率较快，高柱富士、静香和红乔纳金在高温处理20～30天期间生长速率较快，处理后期各品种新梢生长速率均降低。整体而言，高温处理30天时不同品种高温下的新梢生长能力开始出现明显差异。

图2 高温处理对不同苹果品种新梢生长的影响

2.2 高温对不同苹果品种叶片形态和叶绿素含量的影响

经60天高温处理，11个品种中以嘎拉、宫藤富士叶片受高温伤害较小，信浓金与烟富0叶片受高温伤害最重。嘎拉和宫藤富士品种少量新叶发生灼烧，部分成熟叶革质化、泛白，植株生长基本正常；而信浓金新叶即发生萎蔫、卷曲，成熟叶叶缘及沿叶脉方向发生焦枯，新梢停长；烟富0新叶生长受到抑制，成熟叶片卷曲、革质化较重(图3)。

图3 高温处理对不同苹果品种叶片形态的影响

同对照相比，嘎拉、宫藤富士和富士2001品种高温处理下叶片叶绿素相对含量下降程度最低，而其他9个品种的叶绿素相对含量均显著下降；其中烟富0与信浓金叶片叶绿素含量下降程度最大，信浓金叶片叶绿素含量不及对照的50%(图4)。

2.3 高温对不同苹果品种光合能力的影响

最大光化学效率(Fv/Fm)反映光系统 II(PSⅡ)原初光能转化效率，被广泛用于环境胁迫条件下植物的抗逆性评价[8]。如表1所示，高温处理30天时，除嘎拉、宫藤富士、烟富8外，其他苹果品种叶片Fv/Fm值均显著下降，光合能力减弱；高温处理60天时，所有品种叶片Fv/Fm值显著降低，其中烟富0、烟富3、信浓金叶片最大光化学效率下降50%以上。11个苹果品种中，以嘎拉、宫藤富士、烟富8、富士2001高温环境下光合能力较强。

表1 高温处理对不同苹果品种叶片叶绿素荧光参数(Fv/Fm)的影响

注：同列数字旁不同小写字母表示P<0.05水平差异显著。

图4 高温处理对不同苹果品种叶片相对叶绿素含量的影响

3 小结与讨论

为避免根系受到高温伤害而影响地上部耐热性评价，试验设计了根系水浴恒温装置，通过水循环自动设置保持根系始终处于23℃左右，保证根系的正常生长；探讨了地上部高温(38℃)处理对地上部新梢生长量、叶片形态及光合参数的影响。结果显示，高温对不同苹果品种的影响差异明显，嘎拉、宫藤富士、富士2001和烟富8为较耐热品种；高柱富士、烟富3、烟富0、红乔纳金和静香为中等耐热品种；蜜思和信浓金为不耐热品种。

热处理是苹果品种和砧木脱毒的一种有效方法，生产上一般通过高温处理结合嫩梢嫁接方法获得脱毒材料[9]，本研究为苹果品种脱毒的温度选择与处理时间等参数设置提供了参考。关于苹果成熟期和果皮颜色与耐高温的关系有待进一步研究。