7种矮化中间砧对‘嘎拉’和‘富士’苹果树体生长和果实品质的影响

陈奕州，赵水清，祝军，陈静玉，张玉刚，周爱琴

(1.青岛农业大学园艺学院/青岛市园艺植物遗传改良与育种重点实验室,山东青岛 266109； 2.莱西市良种繁育场,山东莱西 266600)

苹果(MalusdomesticaBorkh)属于蔷薇科、苹果亚科、苹果属植物，属于仁果类果实，是世界四大水果之一[1]。我国苹果栽培面积和产量占世界一半以上。苹果是我国第一大果品，也是我国最具竞争力的果品之一[2-3]。当今世界苹果栽培模式的发展趋势为矮化密植栽培，实现矮化密植栽培最常用的方法是利用矮化砧木(用作自根砧或中间砧)[4-7]。苹果矮化密植栽培可使树体矮小，具有便于管理、结果早、提高果实品质和耐贮性等特点，有利于实现苹果集约化栽培[8-10]。鉴于矮化砧木的选育是实现苹果矮化密植的主要途径，世界各国都十分重视苹果矮化砧木的选育工作，培育并应用了一大批矮化砧木，如英国的M系和MM系砧木、波兰的P系、苏联的B系、德国的J系、美国的CG系、加拿大的O系和日本的JM系等[11-14]。我国也在大力推广发展苹果矮化密植栽培，最常用的苹果矮化砧木为‘M9’‘M9T337’和‘M26’等[15-17]。然而，M系苹果矮化砧木的抗寒性较差，在我国北部和西北部苹果栽培区难以安全越冬[18-20]。因此，引进或选育抗寒性强的苹果矮化砧木成为我国苹果砧木育种的重要途径。

课题组从俄罗斯米丘林市引进系列苹果砧木，经过多年评价，筛选出适合我国气候和栽培条件的抗寒矮化砧木‘俄砧1号’‘俄砧2号’和‘俄砧3号’。本试验以八棱海棠 (Malusmicromalus)为基砧，以课题组筛选的3种苹果抗寒矮化砧木‘俄砧1号’‘俄砧2号’‘俄砧3号’和国内普遍应用的4种矮化砧木‘M26’‘M9’‘SH6’‘SH18’为中间砧，分别嫁接‘嘎拉’和‘富士’苹果品种，2011年定植于山东莱州小草沟园艺场。根据2015、2016及2021年收集到的数据，分析7种矮化中间砧木对‘嘎拉’和‘富士’苹果树体生长、果实品质及产量的影响，为筛选出适宜我国北部和西北部苹果产区气候条件的抗寒矮化砧木奠定基础。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验地点位于莱州小草沟园艺场苹果矮化砧木比较试验园，基砧为八棱海棠，矮化中间砧为‘俄砧1号’‘俄砧2号’‘俄砧3号’‘M26’‘M9’‘SH6’‘SH18’，嫁接品种为‘嘎拉’和‘富士’。果园定植时间为2011年4月5日，株距2 m，行距4 m，每667 m2定植83株。每个砧穗组合5株为1小区，重复3次，随机排列。果园为坡地梯田，土壤为壤土，pH中性，每年每667 m2施鸡粪300 kg，氮磷钾复合肥100 kg，其他为常规管理。

1.2 主要仪器及试剂

TD2001C型电子天平(天津天马衡基仪器有限公司)、数显游标卡尺(义乌市秀珠日用品有限公司)、皮卷尺(苏州市皮卷尺厂)、GY-1型果实硬度计(浙江托普仪器有限公司)、手持糖度计(ATAGO)、计数器(苏测NSCING公司)。

1.3 树体生长量与亲和性的测定

树体生长量的测定于秋后进行。每种砧穗组合取10株。

1.3.1 新梢长度

每株随机测量10个外围新梢的长度，单位为cm，计算其平均值，精确到小数点后两位。

1.3.2 砧穗比

用游标卡尺测定每株主干基部嫁接部位矮化砧木和接穗的直径，单位为cm，计算其平均直径，并计算砧木直径与接穗直径的比值，精确到小数点后两位。

1.3.3 树高

用米尺测量树高，单位为m，精确到小数点后两位。

1.3.4 冠幅

用米尺测量冠幅，单位为m，精确到小数点后两位。

1.4 果实相关性状的测定

参照王昆等[21]的方法测定果实相关性状。以下各项指标均是在果实成熟时期进行测定，各砧穗组合随机选取10株，每株随机选取10个代表性果进行评价。

1.4.1 单果质量的测定

用电子天平称量每个果实的质量，计算平均单果质量，单位为g，精确到小数点后两位。

1.4.2 果肉硬度的测定

采后立即用GY-1型果实硬度计测量果实阴阳面不同部位去皮果实硬度，每个果实取两个点进行测量，计算平均值，单位为kg/cm2，精确到小数点后一位。

1.4.3 可溶性固形物含量的测定

用手持糖度计测量每个果实可溶性固形物含量，每个果实重复测定2次，计算平均值。

1.5 果树产量的测定

1.3中选取的每种砧穗组合各10株；用计数器统计每株结果数量；每株计算产量。产量(kg/667 m2)计算为平均单果质量(kg)、平均单株果数和667 m2内的果树数量相乘。

1.6 数据分析

采用Excel2013统计数据，使用GraphPad Prism8.0和SPSS进行数据处理。

2 结果与分析

2.1 树体生长量与亲和性的观察

2.1.1 不同中间砧的‘嘎拉’和‘富士’新梢长度

新梢生长长度反映树势的强弱及其砧木早期的生长状况。由图1可知，7种‘嘎拉’苹果矮化砧穗组合中，树体新梢长度最长的是6 a生的‘嘎拉’/‘SH6’，达到62.93 cm；而‘富士’苹果矮化砧穗组合中，新梢长度最长的为5 a生的‘富士’/‘SH6’，达到70.37 cm；其余砧穗组合的新梢长度皆小于以上两种。以上结果表明：7种苹果矮化中间砧与‘嘎拉’‘富士’嫁接后，‘嘎拉’/‘SH6’、‘富士’/‘SH6’两种苹果矮化砧穗组合的新梢长度较长，表明‘SH6’对苹果新梢生长影响较强。

图1 不同中间砧的‘嘎拉’和‘富士’苹果新稍长度的比较

2.1.2 不同中间砧的‘嘎拉’和‘富士’树体砧穗比

砧穗比在一定程度上反映了砧木与接穗嫁接的亲和性。由图2可知，7种‘嘎拉’苹果矮化砧穗组合中：5 a生和6 a生的‘嘎拉’/‘M9’和‘嘎拉’/‘M26’，砧穗比为1.49，其余砧穗组合的砧穗比接近于1。而‘富士’苹果矮化砧穗组合中，5 a生和6 a生的‘富士’/‘M9’，砧穗比分别为1.49和1.46，其余砧穗组合的砧穗比都比较接近1。以上结果表明，‘嘎拉’/‘M9’、‘嘎拉’/‘M26’、‘富士’/‘M9’的砧穗比较大，有“大脚”现象，表明其亲和性差。其余苹果矮化砧穗组合的砧穗比接近1，砧木的生长量与接穗接近，其嫁接部位结合的比较好，表明其亲和性好。

图2 不同中间砧的‘嘎拉’和‘富士’苹果树体砧穗比的比较

2.1.3 不同中间砧的‘嘎拉’‘富士’树体高度

树体高度反映了砧木的矮化性。由图3可知，7种‘嘎拉’苹果矮化砧穗组合中，5 a生和6 a生‘嘎拉’树高除‘嘎拉’/‘俄砧3号’和‘嘎拉’/‘SH6’外，其他各砧穗组合树高均小于4 m，树高最小的为‘嘎拉’/‘M26’，仅为2.96 m。7种‘富士’苹果矮化砧穗组合中，5 a生和6 a生‘富士’树高除‘富士’/‘俄砧3号’和‘富士’/‘SH18’为3.7 m外，其他各砧穗组合之间无明显差异(0.05差异水平，下同)。以上结果表明：树体高度较小的砧穗组合有‘嘎拉’/‘俄砧2号’、‘嘎拉’/‘俄砧1号’、‘嘎拉’/‘M26’、‘嘎拉’/‘M9’、‘富士’/‘俄砧2号’、‘富士’/‘俄砧1号’、‘富士’/‘M26’、‘富士’/‘M9’，表明其矮化性较好。

图3 不同中间砧的‘嘎拉’和‘富士’苹果树体高度的比较

2.1.4 不同中间砧的‘嘎拉’和‘富士’树体冠径

树体冠径的大小影响同等土地面积上栽种的果树数量及单位产量。由图4可知，7种‘嘎拉’苹果矮化砧穗组合中，5 a生和6 a生‘嘎拉’冠径最小的为‘嘎拉’/‘M26’和‘嘎拉’/‘M9’，其余砧穗组合差异不显著。而‘富士’苹果矮化砧穗组合中，5 a生和6 a生‘富士’冠径最大的为‘富士’/‘俄砧3号’，冠径最小为‘富士’/‘M26’，其他各砧穗组合差异不显著。以上结果表明：‘嘎拉’/‘M9’、‘嘎拉’/‘M26’和‘富士’/‘M26’的树体冠径较小，可以有效缩减株行距，有利于提高单位产量。

图4 不同中间砧的‘嘎拉’和‘富士’苹果树体冠径的比较

2.2 果实经济性状

果实品质是果树生产的重要指标，苹果矮化砧木对果实品质有一定的影响，果实的品质主要表现在单果质量、硬度、可溶性固形物等方面。

2.2.1 不同中间砧对‘嘎拉’果实品质的影响

由表1可以看出，2015年7种‘嘎拉’矮化砧木中，可溶性固形物较大的为‘嘎拉’/‘SH6’和‘嘎拉’/‘M9’，其余砧穗组合差异不显著；各砧穗组合的果实硬度在8.55～9.80 kg/cm2之间；单果质量最大的为‘嘎拉’/‘M9’，最小的为‘嘎拉’/‘SH18’，其他各砧穗组合单果质量都在150 g以上。

表1 不同中间砧对‘嘎拉’苹果果实品质的影响

2016年7种‘嘎拉’矮化砧木中，可溶性固形物最大的为‘嘎拉’/‘M26’，最小的为‘嘎拉’/‘SH6’，其余砧穗组合差异不显著；果实硬度最大的为‘嘎拉’/‘M9’，最小的为‘嘎拉’/‘俄砧1号’，其他各砧穗组合差异不显著；除‘嘎拉’/‘M9’、‘嘎拉’/‘俄砧2号’、‘嘎拉’/‘SH6’以外，其他各砧穗组合单果质量均在200 g以下。

2021年7种‘嘎拉’矮化砧木中，可溶性固形物最大的为‘嘎拉’/‘M26’，其他各砧穗组合差异不显著；果实硬度最大的为‘嘎拉’/‘M9’和‘嘎拉’/‘SH18’，最小的为‘嘎拉’/‘俄砧1号’，其余砧穗组合差异不显著；各砧穗组合的单果质量差异不显著，均在150 g以上。

2.2.2 不同中间砧对‘富士’果实品质的影响

由表2可以看出，2015年7种‘嘎拉’矮化砧木中，可溶性固形物最大的为‘富士’/‘SH18’，其他各砧穗组合小于14%；仅‘富士’/‘M9’和‘富士’/‘M26’的果实硬度大于8.00 kg/cm2；‘富士’/‘俄砧2号’、‘富士’/‘M26’和‘富士’/‘M9’的单果质量小于300 g。

表2 不同中间砧对‘富士’苹果果实品质的影响

2016年7种‘富士’矮化砧木中，可溶性固形物在13.13%～14.36%之间；果实硬度最大的为‘富士’/‘SH6’，其他各砧穗组合的果实硬度小于8.00 kg/cm2；单果质量‘富士’/‘俄砧1号’、‘富士’/‘俄砧2号’和‘富士’/‘俄砧3号’的大于300 g。

2021年7种‘富士’矮化砧木中，可溶性固形物较大的为‘富士’/‘M9’和‘富士’/‘SH6’，其他各砧穗组合的可溶性固形物在13%以下；果实硬度最小的为‘富士’/‘SH18’，其余砧穗组合无显著性差异；单果质量最大的为‘富士’/‘M9’，其他各砧穗组合的单果质量小于300 g。

2.3 不同砧穗组合对苹果产量的影响

由表3可以看出，7种‘嘎拉’矮化砧木中，9 a累计产量最高的是‘嘎拉’/‘俄砧1号’，为26 770.61 kg/667 m2；累计产量最低的是‘嘎拉’/‘M26’，为13 672.48 kg/667 m2。7种‘富士’矮化砧木中，9 a累计产量最高的为‘富士’/‘俄砧1号’，为32 940.77 kg/667 m2；累计产量最低的是‘富士’/‘M26’，为22 091.02 kg/667 m2。以上结果表明，‘嘎拉’和‘富士’不同砧穗组合中9 a累计产量最高的是‘嘎拉’/‘俄砧1号’和‘富士’/‘俄砧1号’。

表3 不同中间砧对‘嘎拉’和‘富士’苹果产量的影响

3 讨论

现代果树生产发展的主要趋势为矮化密植栽培[22]，我国苹果主要产区的矮化砧木主要是矮化中间砧[23]。赵向东等[24]测定了几种中间砧/基砧组合嫁接‘礼泉短富’苹果品种的生长结果情况，结果表明，八棱海棠和新疆野苹果是矮化密植栽培的优良基砧类型，‘礼泉短富’/‘M26’/‘八棱海棠’或‘礼泉短富’/‘M26’/‘新疆野苹果’组合具有产量高、品质好、结果早等特点。李民吉等[25]连续6 a测定了SH系不同中间砧对‘宫藤富士’苹果树体生长量、果实品质和产量的影响，结果表明，‘SH6’作为中间砧嫁接‘宫藤富士’与其他中间砧相比，具有树体矮、新梢短、产量稳定、果实品质好等优点。何平等[26]测定了5个不同矮化中间砧嫁接‘沂水红富士’对苹果树体生长量和果实品质及产量的影响，结果为‘SH6’‘辽砧2号’和‘青砧2号’作为中间砧嫁接‘沂水红富士’具有亲合性好、树体矮小、产量稳定、果实品质优良等特点。

本试验表明各砧穗组合适用于本地条件栽培。各组合树体发育正常，树体结构合理，结果及果实品质良好。田间试验表明，‘俄砧2号’嫁接‘嘎拉’时嫁接亲和性好，砧穗比接近1，树体矮化适度，新梢长度较长，单果质量较大，连续9 a累计产量较高，适合在生产上推广。‘俄砧1号’嫁接‘富士’时嫁接亲和性好，砧穗比接近1，树体矮化性强，在单果质量和可溶性固形物含量上明显优于其他砧木，9 a累计产量最高，适合在生产上推广。上述结果与前人在相关果树和其他砧木上的研究结果吻合[6,8,17,24,25]。本试验为推广使用适宜的苹果抗寒矮化砧木奠定相应的基础。