王伟军, 郝建宇,陈文朝,刘晶晶,吕丽霞,李 峰
(张家口市农业科学院,河北 张家口 075000)
葡萄砧木的研究利用由起初的防治根瘤蚜危害,发展到提高抗逆性、调节成熟期、改善果实品质等[1]。近年来有学者对砧木品种抗旱性[2~3]、抗寒性[4~7]、抗盐碱性[8~10]、抗抽干[11]、抗晚霜冻[12]及砧木应用现状[13]及葡萄砧木新品种[14]选育等内容进行了研究。结果表明,3309C、196-17、1103P、Riparia、河岸9号、山河4号和河岸10号等品种抗旱性强;BK-1、双红、贝达、山河1号、101-14、5BB、SO4等品种抗寒性强;101-14、贝达、Saltcreek、Dogridge、洛特等抗盐碱能力强;3309C和196-17具有较强的抗抽干能力;520C和1103P表现极抗晚霜冻害,狗脊、101-14、贝达、520A、110R、Kober、河岸-2、河岸葡萄(♀)等表现抗晚霜冻害。也有学者对砧木抗寒性[15]、耐盐碱性[16]、抗病性[17]等鉴定方法进行探讨,得出枝条的萌芽率、生根率、产生愈伤组织的比率、电导率以及可溶性蛋白、脯氨酸、丙二醛含量可以作为评价葡萄抗寒性重要指标的结论。但关于适合冀西北地区的高抗葡萄砧木研究较少,冀西北地区葡萄种植存在葡萄品种抗寒性、抗盐碱性差,冬季寒冷、风大、枝条易抽条等问题,为了促进当地葡萄产业健康发展,选择适宜当地条件的砧木品种,通过对不同砧木品种在冀西北地区进行田间区试,找到适宜当地气候、土壤条件的砧木品种,为冀西北地区抗寒、抗病性强的葡萄砧木品种的选择提供理论依据。
供试材料为贝达、5BB、SO4、101-14、110R、188-08、1103P、3309、140R、山河2号等共计10个砧木品种(2018年春定植,由国家葡萄产业技术体系砧木评价与改良岗位提供)。架形为独龙干直立形架,株行距为1.0 m×3.0 m,每个品种10株,共计100株。
试验地设在河北省张家口市农业科学院沙岭子核心示范园(国家葡萄产业技术体系张家口综合试验站核心示范园)。该地位于N: 40°39′57″,E: 114°55′30″,海拔高度636 m,年均气温7.7 ℃。无霜期110~140 d。≥10 ℃的有效积温为3 300℃。年降水量为400 mm,且6月~8月份降水量占全年降水量的70%左右。土壤类型淡栗钙土,质地为壤土。0~20 cm表层土壤有机质、全氮、有效磷、速效钾、pH、EC值分别为15.8 g/kg、0.99 g/kg、56.5 mg/kg、165mg/kg、8.05、0.16 ds/m。
试验设计为2018年春定植不同砧木品种,常规管理。待冬季落叶后,去除病弱枝蔓,确保枝蔓直径≥0.8 cm。2019、2020年春调查不同品种砧木芽眼萌发情况和根孽萌发株数。若地上部芽眼可以萌发,继续观察;若地上部芽眼均抽干,对根孽萌发的枝条选择一个健壮枝条继续培养;如根孽均未萌发,则记录品种死亡。
调查当年生枝条基部20 cm直径、成熟长度、成熟节数和当年未成熟枝条长度、节数,调查每个品种的抗病性及抗寒性等内容。每个品种分别于当年的9月22日(连续3 a)采用田间自然鉴定对葡萄叶片感病情况进行调查,每个品种随机调查200片叶片,计算葡萄霜霉病、白粉病病情指数,进行抗病程度分级。对每个品种翌年5月3日进行根孽萌发株数及地上部成熟枝条芽眼萌发株数进行调查。
砧木抗寒性按照方法[18]调查,葡萄品种抗寒性按照反应型分为5级:1级:抗寒力极强,无冻害;2级:受冻极轻,60%以上芽眼正常萌发;3级:冻害中等,植株尚能恢复生长;4级:冻害较重,只能从根茎处发出萌蘖;5级:冻害极重,植株地上部全部冻死。
发病级数按照GB/T 17980.122—2004 确定,0级:全叶盘无病;1级:病斑面积占叶盘面积≤5%;3级:5%<病斑面积占叶盘面积≤25%;5级:25%<病斑面积占叶盘面积≤50%;7级:50%<病斑面积占叶盘面积≤75%;9级:病斑面积占叶盘面积≥75%以上。根据公式计算染病率和病情指数,发病率=发病叶盘数/调查总叶盘数×100%,病情指数=∑(各级发病叶盘数×相对级值)/(调查总叶盘数×最高级代表值)×100。按照方法[17]把叶片感病程度分为5级:免疫(IS):病情指数为0;高抗(HR):病情指数为0.1~5.0;抗病(R):病情指数为5.1~25.0;感病(S):病情指数为25.1~50.0;高感(HS):病情指数为50.1~100.0。
10个砧木品种植物学性状调查(表1)可知,贝达为河岸葡萄×美洲葡萄;山河2号为山葡萄×河岸葡萄;5BB、188-08、SO4为冬葡萄×河岸葡萄;110R、1103P、140R、101-14、3309为河岸葡萄×沙地葡萄选育。5BB、101-14、1103P共计3个砧木品种幼叶表面颜色为红棕色,其他砧木品种幼叶表面颜色为绿色;每个品种幼叶表面均有光泽;贝达、山河2号成龄叶裂片数和成龄叶形状为三裂、楔形,其他品种为成龄叶裂片数和成龄叶形状五裂、五角形;140R成熟枝条表面形状为罗纹,5BB、SO4、1103P成熟枝条表面形状为光滑,其他砧木品种成熟枝条表面形状为条纹;10个砧木品种成熟枝条表面颜色主要有红褐(贝达、101-14、110R、188-08、3309、山河2号)、黄褐(5BB、SO4、1103P)、和暗褐(140R)3种。
表1 不同砧木品种性状调查
表2 不同砧木品种枝条成熟度
续表2 不同砧木品种枝条成熟度
从表2、续表2可知,经过连续3 a调查,1103P连续3 a均有未成熟枝条,2019年140R有未成熟枝条,2020年3309有未成熟枝条。基部20 cm直径最粗的品种为101-14(1.44 cm),最细的品种为3309(0.90 cm);140R平均成熟枝条节数长度最长为15.1 cm/节,1130P最短为8.7 cm/节。山河2号枝条成熟长度最长为161.6 cm,贝达和SO4成熟枝条长度接近分别为146.4 cm和150.5 cm,1103P成熟长度最短为93.5 cm。
表3 不同砧木品种翌年春季萌芽情况调查株
每个品种不埋土防寒翌年枝条及根孽萌发调查结果(表3)表明:2019年调查结果:SO4、110R共计2个品种地上部芽眼均未萌发,其余品种地上部芽眼均萌发,每个品种均可从根孽萌发;贝达、101-14地上部芽眼萌发株数最多均为7株,5BB、1103P和山河2号地上部芽眼萌发株数相同为6株;188-08根孽萌发株数最多为3.9株,5BB根孽萌发株数最少为2.3株。2020调查结果:贝达、101-14地上部成熟枝条芽眼均可以萌发,萌发株数分别为8株和2株,其他品种地上部成熟枝均抽干;110R和188-08根孽萌发株数一相同,均为3.6株,5BB根孽萌发株数最低为2.0株。按照抗寒性反映型分级标准:2019年SO4、110R抗寒性为5级,贝达、188-08、山河2号抗寒性为3级,其他品种介于3~4级之间。2020年贝达抗寒性为3级,101-14抗寒性介于3~4级之间,其他品种抗寒性为5级。
表4 不同砧木品种抗病性
连续3 a对不同品种霜霉病和白粉病进行调查,结果表明:贝达、188-08、山河2号共计3个品种2018年霜霉病病情指数分别为0.51、0.27和0.14,为高抗(HR)品种。其他品种2018-2020年霜霉病病情指数均为0.00,为免疫(IS)品种;10个砧木品种连续3 a白粉病病情指数为0,为免疫(IS)品种。
植物学性状可以反映不同砧木的特点,研究表明10个砧木品种成熟枝条表面颜色主要有红褐(贝达、101-14、110R、188-08、3309、山河2号)、黄褐(5BB、SO4、1103P)、和暗褐(140R)3种。公维庶[19]在东北地区对贝达进行栽培研究,研究结果表明贝达成熟枝条褐色、节间长度8~12 cm 。马冬梅[20]在甘肃嘉峪关地区对贝达、3309C、101-14、5BB、SO4等5个砧木进行栽培观察,结果表明4个砧木节间长度3309C>101-14>5BB>SO4。本研究通过连续3 a调查,结果表明140R平均成熟枝条节间最长为15.1 cm,1103P最短为8.7 cm;101-14成熟枝条粗度最粗为1.26 cm,贝达节间长度为13.3 cm,大于公维庶研究结果;笔者研究结果表明101-14、5BB、SO4的节间长度由大到小的顺序为101-14>SO4>5BB,与马冬梅研究101-14节间长度为3个砧木中最长的研究结果一致,与其5BB比SO4节间长度不一致,可能是10个砧木品种在冀西北地区生物学特性差异主要是由于品种特性和气候、土壤等因素不同造成的。
果树枝条抽干现象主要是因为枝条过度失水引起的[19],近年来冀西北地区冬季寒冷、降雪少,风大及翌年春季气温快速升温,根系活动缓慢,造成枝蔓发生抽条现象。有学者[11,20]对不同砧木抗抽干能力进行研究,结果表明3309C、196-17、161-490、420 mgt、Riparia翌年春季仍可萌芽。本研究结果表明2019年SO4和110R地上部芽眼均未萌发,其余品种地上部芽眼均萌发,2020年除了贝达和101-14地上部成熟枝条部分芽眼萌发,其余砧木地上部成熟枝条芽眼未萌发。主要原因可能是2019~2020年冬季寒冷,张家口沙岭子地区冬季寒冷、无埋土防寒措施,导致不同品种严重受到冻害所致。贝达抗寒性为3级,101-14抗寒性介于3~4级之间,其他品种抗寒性为5级。
笔者研究结果表明贝达、188-08、山河2号共计3个品种在2018年对葡萄霜霉病为高抗,2019~2020年10个品种均没有霜霉病病害发生,为免疫,可能是不同年份气候条件不同导致的。与前人研究结果对比,101-14为对白粉病免疫,110R、3309、5BB为对霜霉病免疫,与前人研究一致[17]。前人研究结果表明贝达[17,21]对葡萄霜霉病高抗,本研究结果表明贝达对霜霉病免疫,可能是由于不同气候条件、土壤环境差异导致结果有差异。
笔者研究只对不同砧木品种抗寒性、抗病性、冬季不埋土翌年根孽及成熟枝条芽眼萌发情况进行了综合评价,研究结果表明:贝达抗寒性为3级,对葡萄霜霉病和白粉病均免疫,根孽萌发株数为2.7~2.9株,当年无未成熟枝条;101-14 抗寒性为4级,对葡萄霜霉病和白粉病均免疫,根孽萌发株数为2.9~3.2株,当年无未成熟枝条;其他品种抗寒性为5级,均对葡萄霜霉病和白粉病均免疫,根孽均可以萌发。通过对10个砧木品种抗寒性、抗病性和根孽萌发株数及当年枝条成熟状况进行综合评价,研究结果表明贝达和101-14号共计2个品种最适宜在冀西北地区及相似气候地区做砧木。10个砧木品种嫁接不同鲜食或酿酒品种后进行埋土,其亲和性、对不同品种果实产量、品质、物候期等影响有待于进一步研究。