不同M 系矮化中间砧对烟富3 树体生长 光合特性以及产量和品质的影响

陈汝，薛晓敏，刘全全，徐志芳，高兴永，王金政*

（1.山东省果树研究所，山东 泰安 271000；2.东营市自然资源局，山东 东营 257091；3.沂源县果品产销服务中心，山东沂源 256103；4.沂水县诸葛镇农业综合服务中心，山东 沂水 276422）

矮砧集约化栽培是世界苹果生产的主流方向，也是我国苹果产业发展的必然趋势。矮化砧木的选择与利用是实现矮砧苹果集约化栽培的必要途径[1]。近年来我国苹果矮砧密植栽培面积不断扩大，其中大部分采用的是中间砧矮化栽培模式[2，3]。M 系和MM 系是英国东茂林试验站育成的苹果矮化砧木，在世界各国广泛应用，其中M9、M26 和MM106 在我国生产中应用较多[4～6]。大量研究表明，中间砧对富士苹果的树体生长、枝类组成以及果实品质和产量等均产生显著影响[7～9]。适宜的矮化中间砧能够形成适宜的果园微生态环境，直接影响苹果产量和品质形成，对苹果产业发展具有重要意义。截至目前，国内尚缺乏烟富3 与矮化中间砧不同砧穗组合幼树至结果期树体生长、产量形成等的动态，以及结果后果实品质状况的研究资料。研究不同M 系矮化中间砧对烟富3 树体生长、光合特性以及果实产量和品质的影响，旨为筛选出适宜的砧穗组合，并为新组合的推广应用提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

苹果品种为烟富3，中间砧分别为M9、M26 和MM106，基砧为八棱海棠。

1.2 试验方法

1.2.1 试验设计 试验于2010～2018 年在山东省果树研究所天平湖基地进行。试验地土壤为砂质壤土，2010 年春建园，总面积1.87 hm2，株行距1.5 m×4.0 m。试验砧穗组合设烟富3/M9、 烟富3/M26 和烟富3/MM106 计3 个处理。果园采用宽行密植、起垄栽培，行间生草、树盘覆盖、设立支架，园相整齐，树体生长发育正常。每个砧穗组合均选择生长势基本一致的植株5 株进行调查，3 次重复。

1.2.2 调查项目与方法

1.2.2.1 树体生长指标及枝类组成。树体落叶后进行指标调查。用游标卡尺测量矮化中间砧嫁接口以上10 cm 处的树干粗度；分别统计短枝（长度＜5 cm）、中枝（长度5～15 cm）、长枝（长度15～30 cm） 和徒长枝（长度＞30 cm） 的数量，并根据栽植密度计算总枝量[9]。

1.2.2.2 叶片叶绿素含量及光合参数。在稳产期的9 月中、下旬，8：30～10：30 选取距地面1.5 m 处的外围无果短枝或中枝上的成熟叶片进行指标测定。用叶绿素仪-502 （日本美能达公司） 测定SPAD 值，每部位测定25 片叶，重复3 次，取平均值；用CIRA S-II型便携式光合测定仪（英国PP-Systems 公司） 测定叶片光合速率，测定5 片叶，取平均值。

1.2.2.3 果实产量及品质。10 月底～11 月初果实成熟期，每个砧穗组合均随机采摘30 个果实进行指标测定。用1/100 电子天平称量单果重；用数显游标卡尺测量纵径和横径，计算果形指数（纵径/横径）；用GY-1 型果实硬度计测量去皮硬度；用数显糖量计测定可溶性固形物含量。

1.2.3 数据处理与分析 利用Microsoft Excel 2003 软件对试验数据进行统计分析。

2 结果与分析

2.1 不同M 系矮化中间砧对烟富3 树体生长的影响

2.1.1 对树干粗度的影响 不同砧穗组合的树干粗度均随树龄增长而逐年增加，其中定植后至2014 年增加迅速，尤以烟富3/MM106 增长最快（图1）。试验年度内，烟富3/MM106 的树干粗度始终最大，平均每年增粗13.9 mm，至2018 年树干粗度达到110.3 mm；烟富3/M9 的树干粗度始终最小，至2018 年树干粗度仅98.7 mm。本研究中，烟富3/MM106 树干增粗速度最快，树体旺长；烟富3/M9 树干粗度增加缓慢，树体长势中庸。

图1 不同M 系矮化中间砧对烟富3 树体树干粗度的影响Fig.1 Effect of different M series of dwarfing interstocks on trunk thickness of Yanfu 3

2.1.2 对树体总枝量的影响 不同砧穗组合的树体总枝量均随树龄增长而逐年增加；试验年度内，烟富3/MM106 的总枝量最多，烟富3/M9 最少，至2018 年试验各砧穗组合的树体总枝量均超过140 万条/hm2（图2）。本研究中，烟富3/MM106 树势偏旺，影响结果期苹果产量的形成。

图2 不同M 系矮化中间砧对烟富3 树体总枝量的影响Fig.2 Effect of different M series of dwarfing interstocks on total branches of Yanfu 3

2.1.3 对枝类组成的影响 随着树龄增长，不同砧穗组合的树体枝类组成变化趋势基本一致，均表现为2011～2013 年长枝比例不断减少、短枝比例不断增加，2014 年后枝类组成趋于稳定；试验年度内，不同矮化中间砧嫁接的烟富3 在树体枝类组成上存在差异（图3）。综合3 a 稳产期（2016～2018 年） 不同中间砧树体的枝类组成数据（图4） 看，3 种砧穗组合的枝类组成基本相近，短枝比例维持在65%左右，长枝比例维持在10% 左右， 其中烟富3/M9 的短枝比例最高（66.6%）、长枝比例最低（10.4%）。短枝形成是实现结果、提高产量的关键，本研究中，烟富3/M9 短枝比例最高，为后期高产奠定了基础。

2.2 不同M 系矮化中间砧对烟富3 叶片叶绿素含量及光合特性的影响

不同矮化中间砧对稳产期（2016 年～2018 年） 烟富3 叶片叶绿素含量及光合特性的影响不同，其中烟3/MM106 的胞间CO2浓度、蒸腾速率和气孔导度均最高，净光合速率最低，表明烟3/MM106 光合生产效能低；叶片SPAD 值和净光合速率顺序均为烟3/M9＞烟3/M26＞烟3/MM106 （表1），烟3/M9 的SPAD 值、净光合速率分别较烟3/MM106 高5.10%和19.79%。叶片的净光合速率反映了叶片的光合生产能力，本研究中，烟3/M9 的光合生产能力最强。

图3 不同M 系矮化中间砧对烟富3 树体枝类组成的影响Fig.3 Effect of different M series of dwarfing interstocks on branches composition of Yanfu 3

2.3 不同M 系矮化中间砧对烟富3 果实产量和品质的影响

2.3.1 对果实产量的影响 不同砧穗组合均在栽植3 a后进入初果期，栽植6 a 后进入稳产期；试验年度内，不同矮化中间砧烟富3 产量的影响不同，其中烟富3/M9产量始终最高，烟3/MM106 产量始终最低（表2），6 a 累计最高产量较最低产量高17.70%。本研究中，烟3/M9 易丰产。

2.3.2 对果实品质的影响 不同矮化中间砧对稳产期（2016～2018 年） 烟富3 果实品质的影响不同，其中烟富3/M9 的单果重、果形指数和可溶性固形物含量均为最高，但硬度最低（表3）。本研究中，烟富3/M9除硬度低外，其他果实品质指标均为最优。

图4 稳产期不同M 系矮化中间砧对烟富3树体枝类组成的影响Fig.4 Effect of different M series of dwarfing interstocks on branches composition of Yanfu 3 during stable yield period

3 结果与分析

前人研究表明，实现矮砧苹果早期丰产，要求其幼树期总枝量增长迅速，能够快速形成稳定的树体结构[8，10]。王贵平等[11]研究表明，不同中间砧的苹果树体矮化作用顺序为M9＞M26＞MM106，富士苹果的单株枝量顺序为MM106＞M26＞M9。本研究结果显示，随着树龄的增长，不同砧穗组合的树干粗度和总枝量均逐年增加，其中烟富3/MM106 的树干粗度最大、树体总枝量最多，烟富3/M9 的树干粗度最小、树体总枝量最少，至2018 年各砧穗组合的树体总枝量均超过140 万条/hm2，能够满足苹果优质丰产栽培的树体总枝量需要[10，12，13]。

表1 不同M 系矮化中间砧对烟富3 叶片叶绿素含量及光合特性的影响Table 1 Effects of different M series of dwarfing interstocks on chlorophyll content and photosynthesis in leaves of Yanfu 3

表2 不同M 系矮化中间砧对烟富3 产量的影响Table 2 Effects of different M series of dwarfing interstocks on yield of Yanfu 3 （t/hm2）

表3 不同M 系矮化中间砧对烟富3 果实品质的影响Table 3 Effects of different M series of dwarfing interstocks on fruit quality of Yanfu 3

苹果树的枝类组成能够反映树体的生长势和结果能力，光照充足时树体形成的短枝较多，且枝条健壮。苹果以短果枝结果为主，维持树势中庸是优质丰产的前提[2]。本研究结果显示，各砧穗组合的中、短枝比例高于长枝和徒长枝的比例，这与前人的研究结果[11]基本相同。长枝是苹果树的重要营养枝，其比例高时说明树体生长旺盛、树冠扩张快。丰产稳产期树体的短枝比例维持在65%左右、长枝比例维持在10%左右，各树形树体的树势中庸，表现良好[7，9]；长枝比例＞20%时，树势偏旺，影响苹果产量[14，15]。本研究条件下，3 a 稳产期各砧穗组合的枝类组成中短枝比例均维持在65%左右、长枝比例均维持在10%左右，其中烟富3/M9 的短枝比例最大、长枝比例最小。

果树叶片的叶绿素含量和净光合速率等均能反映树体生长状况和生产能力。前人研究表明，矮化砧木可通过影响接穗品种叶片叶绿素含量和矿质元素含量等，进而影响嫁接品种的光合特性及干物质积累[16～18]，即接穗能够主导嫁接植株的光合特性，同时砧木也能在一定程度上影响嫁接植株的光合特性。砧木对品种光合作用的影响程度与砧木本身的遗传特性和砧穗组合的亲合性有关，不同砧穗组合的苹果光合参数具有显著性差异[19，20]。本研究结果显示，不同中间砧对烟富3 叶片SPAD 值和净光合速率等的影响不同，其中烟富3/M9 的叶片SPAD 值和净光合速率均为最高。原因可能是由于烟富3/M9 的短枝比例高，光合产物向果实分配的比例高，更容易实现优质丰产[21]。

砧木与接穗之间的相互作用使砧木与接穗表现出不同的性状，有些性状的改变会影响到果树的生长、结果、产量、品质以及生理生化特性等[22，23]。适宜的矮化砧木能够合理控制树体的营养生长和生殖生长，使树体枝类组成合理、通风透光、光能利用效率高、光合速率强等，进而促进果实产量和品质的提高[7，19，24]。前人研究表明，矮化中间砧具有结果早、产量高、品质优等特点，且各砧穗组合中果实品质指标差异显著[8，22，23]。本研究中，不同砧穗组合均在栽植3 a 后进入初果期、栽植6 a 后进入稳产期，其中烟富3/M9 产量最高，且单果重、果形指数和可溶性固形物含量也均最大。