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砧木品种对蓝莓植株生长发育和果实产量及品质的影响

2016-02-08徐呈祥刘丽莉

广东农业科学 2016年12期
关键词:绿枝芽接巴坦

徐呈祥,郭 峰,刘丽莉

(1.肇庆学院生命科学学院,广东 肇庆 526061;

2.溧阳市天目湖龙潭科技生态谷有限公司,江苏 溧阳 213300)

砧木品种对蓝莓植株生长发育和果实产量及品质的影响

徐呈祥1,郭 峰2,刘丽莉2

(1.肇庆学院生命科学学院,广东 肇庆 526061;

2.溧阳市天目湖龙潭科技生态谷有限公司,江苏 溧阳 213300)

为提高斯巴坦蓝莓在中国长江三角洲地区的生态适应性,选择在当地表现优良的两个兔眼蓝莓品种杰兔、园蓝以及北高丛蓝莓品种克瑞顿作砧木,设计绿枝劈接和嵌芽接两种嫁接方式进行嫁接改良及栽培试验。结果表明,砧木品种对斯巴坦蓝莓植株生长发育和果实产量及品质有显著影响,在参试的7种砧-穗组合中,以克瑞顿为砧木的组合嫁接口愈合良好、树体生长快、枝量大、结果早、产量高、果实外观和内在品质表现最优,几无萌蘖,显著优于其自根树和以两个兔眼蓝莓品种为砧木的嫁接树。嫁接方式对斯巴坦蓝莓植株生长发育和果实产量及品质的影响不显著,但绿枝劈接总体表现优于嵌芽接。

亚热带;斯巴坦蓝莓;砧木品种;生长发育;果实

蓝莓(Vaccinium spp.)大多由美国园艺学家育成,德国和挪威也有各自的贡献,亚洲国家基本上是引种栽培[1-2]。目前,世界范围内关于蓝莓嫁接繁育和栽培的文献很少[3-4]。第1篇由美国园艺学家Blount(1976)所做的以乔木蓝莓(V.arboretum)为砧木进行的兔眼蓝莓品种乡铃(V.ashei cv.Homebell)休眠枝劈接试验,目的是改善蓝莓树体结构以适于机械采收需要[5]。但此后多年,世界范围内没有再出现关于蓝莓嫁接栽培的报道,新近报道来自中国。蓝莓在我国江浙地区引种成功并推广栽培后,民间以蓝莓接穗嫁接改良乌饭树(Vaccinium bracteatu,与蓝莓同科同属)的事例较多。2007年,童正仙等[6]报道,挖掘野生乌饭树苗带木质嵌芽接蓝莓品种蓝丰(Bluecrop)和雾(Misty),发现两个蓝莓品种与乌饭树均有良好亲和性,嫁接成活率较高,生长结果表现良好。

果粒大、风味好、耐贮藏是蓝莓育种和栽培趋势。斯巴坦(Spartan)蓝莓是北高丛蓝莓的代表性品种之一,果实成熟时呈深蓝色,超大果型,单果重最大可达6.0 g,有香味,口感佳,是当前国际上生产蓝莓鲜果的主要品种[7-9]。然而,斯巴坦蓝莓引种到我国长江三角洲地区后并未表现出该品种的优良性状,树势较弱、果实变小、产量降低,主要是因为该蓝莓品种对长三角地区粘重、有机质含量低、pH值较高的土壤生态适应性差。为此,我们在加强园地土壤改良的同时,选择在江浙地区表现良好的两个兔眼蓝莓(V.ashei)品种和一个北高丛蓝莓(V.corymbosum)品种作砧木,设计绿枝劈接和嵌芽接两种嫁接方式,对斯巴坦蓝莓进行嫁接改良和栽培,然后基于苗期和田间表现,比较斯巴坦蓝莓嫁接改良效果及适宜嫁接的砧木品种与嫁接方式,以期增强该品种对长三角地区的适应性。

1 材料与方法

1.1 试验材料

供试砧木为扦插繁殖的3个蓝莓品种的2年生苗:(1)杰兔(Premier):我国最早引进的蓝莓品种之一,适应长三角地区的气候和土壤生态[10-11];(2)园蓝(Gardenblue):适应长三角地区的气候和土壤生态[12];(3)克瑞顿(Croaton):在东北及山东省表现优良[9],在长三角地区此前无栽培报道。

供试接穗品种为斯巴坦,扦插繁殖,以其同龄自根苗的表现为对照。

1.2 试验方法

1.2.1砧木-接穗组合及嫁接方法设计 选择生长季的5月中旬进行嫁接,嫁接高度为砧木苗地颈以上5~6 cm处,斯巴坦自根苗也在距地颈5~6 cm高度进行平茬处理,设绿枝劈接(带2个芽)和嵌芽接(带1个芽)两种嫁接方式:处理1,杰兔-斯巴坦,绿枝劈接;处理2,杰兔-斯巴坦,嵌芽接;处理3,园蓝-斯巴坦,绿枝劈接;处理4,园蓝-斯巴坦,嵌芽接;处理5,克瑞顿-斯巴坦,绿枝劈接;处理6,克瑞顿-斯巴坦,嵌芽接;处理7,斯巴坦自根苗(平茬)。

1.2.2嫁接后及定植后管理 嫁接初期,用遮阳率为50%的遮阳网覆盖,嫁接15 d后逐步撤除,棚室内温度控制在20~25℃。自嫁接后1周开始,每隔3周追施1次复合肥料(N、P、K含量均为15%,S含量为30%),每次每袋3~4 g,共计6次,8月中旬后停止施肥。每隔2个月,用20 mL/L的醋酸溶液浇灌育苗基质1次,每次每袋25 mL。嫁接后30、60、90 d各除萌1次。进入10月,将所有苗木移至露天圃地培育至翌年2月下旬。

嫁接后的翌年2月下旬,每个处理选择150株苗木进行栽培试验,株、行距分别为150、250 cm,随机区组排列,3次重复,每个重复50株,双行交错定植。定植前15 d,挖掘深、宽各50 cm的定植沟,每米长定植沟内施草炭2.0 kg、腐熟有机肥5.0 kg、硫磺粉300 g、复合肥50 g。及时除萌,嫁接部位以下的萌蘖和抽生的枝条均剪除。

1.2.3测定项目及方法 嫁接后的当年6月底,统计嫁接成活率。定植后的每年4月上旬分区统计各处理的开花株率,6月下旬至8月上旬分区统计各处理的果实产量,10月下旬隔株抽样调查植株生长状况。第4年11月中旬,抽样调查各砧木-接穗组合的植株1年生枝条的类型和数量组成,枝条类型按生长季节分为春梢(1次生长枝)、夏梢(春梢萌发形成的2次生长枝)和秋梢(夏梢萌发形成的3次生长枝)3种类型。

定植后第4年7月中旬果实大量成熟时,从种植园中按处理分别选择代表性植株10株,从树冠中部分别随机采集100粒果实,混合后取其中的1/10进行分析测试。单果重采用电子天平称量;果实纵径和横径采用游标卡尺测量,果形指数为纵径/横径;果实可溶性固形物含量采用数显糖度计测定,随机检测混合样品中的10个果实;可滴定酸含量采用自动滴定仪滴定,以含柠檬酸百分数表示;可溶性总糖含量采用硫酸-蒽酮比色法[13]测定;花色素苷参照Fuleki等[14]方法提取,按Luo等[15]的HPLC方法测定其含量,其中RP-HPLC系统为岛津LC-日M20A,检测器为SPD-M20A,色谱柱为Zorbax SB C-18 250 mm×4.6 mm,流动相A为5%甲酸水溶液、流动相B为100%甲醇,柱温20℃,流速1 mL/min,进样量20 μL,检测波长520 nm,检测时间20 min。

试验数据采用Excel 2003进行处理,利用SPSS 17.0进行方差分析,采用LSD法进行差异显著性检验。

2 结果与分析

2.1 不同砧木-接穗组合及嫁接方式蓝莓成活率和苗木生长量比较

由图1可知,3个砧木品种嫁接斯巴坦蓝莓的平均成活率由高到低依次为克瑞顿89.3(± 7.0)%>杰兔83.0(±8.0)%>园蓝71.0(± 7.5)%;无论哪个砧木品种,绿枝劈接的成活率均明显高于嵌芽接,平均成活率分别为87.2(±5.0)%、74.0(±10.0)%。综合比较,以克瑞顿-绿枝劈接-斯巴坦的成活率最高,以园蓝-嵌芽接-斯巴坦的成活率最低,差异非常显著,其他4个处理的嫁接成活由高到低依次为杰兔-绿枝劈接-斯巴坦(90.0%±6.0%)、克瑞顿-嵌芽接-斯巴坦(84.0%±10.0%)、园蓝-绿枝劈接-斯巴坦(80.0%±5.0%)和杰兔-嵌芽接-斯巴坦(76.0%±10.0%)。

嫁接当年,斯巴坦蓝莓嫁接苗株高明显低于其自根苗,生长期相对滞后。从图2可以看出,在3个砧木品种中,以克瑞顿为砧木的嫁接苗株高最大,以杰兔和园蓝为砧木的嫁接苗高度相差不大。无论哪种砧木,绿枝劈接苗的高度均大于嵌芽接苗木,发芽快、发枝量多而健壮。因此,不同砧木-接穗组合及嫁接方式的苗木高度在当年生长后期的响应特点与各自嫁接成活率的响应特点相似。

图1 斯巴坦蓝莓不同砧木-接穗组合及嫁接方式成活率比较

图2 斯巴坦蓝莓不同砧木-接穗组合及嫁接方式1年生苗木植株高度比较

2.2 不同砧木-接穗组合及嫁接方式蓝莓苗木定植后生长情况比较

从表1可以看出,斯巴坦蓝莓7种砧木-接穗组合及嫁接方式的苗木,定植后株高、冠幅和地径随栽培年限延长的响应特点相似。(1)砧木种类对嫁接苗定植后生长量的影响最显著,以克瑞顿为砧木的嫁接苗生长量大于以杰兔和园蓝为砧木的,后两种砧木的嫁接苗定植后的长势相当;(2)定植前苗木的长势对定植后的生长产生明显影响,苗木越健壮,则定植后生长越迅速,但随着栽培年限延长,不同处理苗木间株高和冠幅生长量差异趋向多样化,地径差异趋向两极化;(3)嫁接方式对嫁接苗初期的生长量有一定影响,绿枝劈接的树体大小总体上稍大于嵌芽接。以园蓝和杰兔作砧木嫁接斯巴坦蓝莓,砧木和接穗的生长势存在明显差异,嫁接苗在定植后第2年发生小脚(嫁接口处砧木直径明显小于接穗)现象的几率很高,有可能容易产生风折,且与嫁接方式无关,以杰兔绿枝劈接、嵌芽接斯巴坦蓝莓的小脚株率分别为60.0(±6.5)%、58.5(±14.0)%,以园蓝绿枝劈接、嵌芽接斯巴坦蓝莓的小脚株率分别为59.8(±4.5)%、61.6(±14.5)%,以克瑞顿绿枝劈接、嵌芽接斯巴坦蓝莓的小脚株率分别为3.5(±1.0)%、5.0(±1.5)%。此外,两种兔眼蓝莓易发萌蘖,有的年份每株甚至可以同时萌生2个壮枝,需要及时抹除。

表1 斯巴坦蓝莓不同砧木-接穗组合及嫁接方式的苗木定植后生长量比较

定植第4年生长期末的调查结果(表2)表明,砧木品种对斯巴坦蓝莓树不同类型枝条的数量组成有显著影响。7个处理中,平均每棵植株的春梢、夏梢、秋梢数量及总枝量均以克瑞顿为砧木的最多,与斯巴坦蓝莓自根苗差异显著,与两种兔眼蓝莓作砧木的蓝莓树也有一定差异,但未达显著水平,表明选择适当的砧木品种可以促进斯巴坦蓝莓树生长、显著改善植株枝类组成。

2.3 不同砧木-接穗组合及嫁接方式蓝莓苗木定植后开花株率和果实产量比较

斯巴坦蓝莓嫁接苗定植当年即有部分植株开花,但不及总株数的1/4,定植后第2年植株大量开花,第3年时所有砧木-接穗组合及嫁接方式的植株均开花;嫁接方式对开花株率的影响不显著,但受砧木品种的影响非常显著,以克瑞顿作砧木的嫁接苗,定植后前2年的开花株率均显著高于其他4种砧木-接穗组合与嫁接方式的苗木以及斯巴坦自根苗(表3)。

表2 斯巴坦蓝莓不同砧木-接穗组合及嫁接方式定植4年不同类型枝条数量比较(个/株)

斯巴坦蓝莓苗定植当年一些植株即可结果,但单株产量甚低,定植第2年产量明显增多,第4年各处理的单株产量均超过1.0 kg。定植后第2、第3和第4年,以克瑞顿为砧木的蓝莓树单株产量均显著大于以杰兔、园蓝为砧木的嫁接树以及斯巴坦自根树,单株产量分别提高41.5(±8.7)%、46.5(±10.5)%和32.0(±4.6)%;绿枝劈接的单株产量稍大于嵌芽接,但无论哪种砧木,两种嫁接方式间的差异均未达显著水平(表3)。

表3 斯巴坦蓝莓不同砧木-接穗组合及嫁接方式苗木定植后开花株率和果实产量比较

2.4 不同砧木-接穗组合及嫁接方式蓝莓树所结果实品质比较

斯巴坦蓝莓果实的外观品质主要受砧木品种影响,嫁接方式对外观品质的影响均未达显著水平。由表4可知,砧木品种对单果重影响最大,以克瑞顿作砧木的单果重平均为2.50(± 0.28)g,显著大于以园蓝为砧木的1.78(± 0.26)g、以杰兔为砧木的2.31(±0.24)g及斯巴坦自根树的2.05(±0.20)g;砧木品种对斯巴坦蓝莓果实的纵径、横径和果形指数均有影响,但差异均未达显著水平,相对而言,对果实纵径和果形指数的影响较大,对果实横径的影响很小;与其自根苗和园蓝砧木相比,以克瑞顿为砧木的斯巴坦蓝莓果实纵径增大6.7(± 3.1)%、8.5(±5.6)%,果形指数增大9.7(± 4.9)%、6.0(±3.9)%。

与外观品质的响应相似,斯巴坦蓝莓果实的内在品质也主要受砧木品种的影响,两种嫁接方式的影响均未达显著差异水平,砧木品种对果实可溶性固形物含量和总糖含量的影响较小,影响较大的是果实可滴定酸含量和花色素苷含量;以克瑞顿作砧木的斯巴坦蓝莓,其果实可溶性固形物、总糖、可滴定酸和花色素苷含量最高,其中可滴定酸含量显著高于斯巴坦蓝莓自根树和园蓝嫁接树,花色素苷含量显著高于以杰兔为砧木的嫁接树(表4)。

表4 斯巴坦蓝莓不同砧木-接穗组合及嫁接方式植株果实品质比较

3 结论与讨论

采用嫁接方式的最初目的是进行营养繁殖,充分发挥植物品种的优良特性。而现代嫁接技术主要用以改良植物性状,包括挽救濒危植物、保持和发展优良种性、固定杂种优势、实现丰产优质、调控植株大小、增强抗逆性和适应性、更换优良品种、控制性别、繁育无病毒良种、开展杂交制种利用、调节成熟期、增强观赏性、保存特殊的育种中间材料、培育属间嫁接杂种、克服远缘杂交不亲和性以及测定无性变异的遗传稳定性等[16-18]。砧木是果树嫁接栽培的基础,对接穗品种的园艺学、生理学和病理学等性状产生直接影响,决定着嫁接成败。本试验结果表明,砧木品种对斯巴坦蓝莓嫁接苗及幼树的生长发育和果实产量有显著影响,果实外观品质和内在品质也表现出一定程度的差异。其中,以克瑞顿为砧木的斯巴坦组合综合表现最优,砧木-接穗亲和力强、嫁接口愈合得好,树体生长快、枝量大,结果早、产量高、品质优,几无萌蘖,总体表现显著优于其自根树以及以两种兔眼蓝莓为砧木的嫁接树。可见,选择克瑞顿嫁接繁育斯巴坦在参试的3个砧木品种中表现最优,适于在长三角及与之相似的其他亚热带地区应用。

本试验的蓝莓栽培品种斯巴坦属于北高丛蓝莓,砧木品种克瑞顿也属于北高丛蓝莓,另外两个砧木品种杰兔和园蓝属于兔眼蓝莓。北高丛蓝莓是从寒冷地区生长的蓝莓原始种繁衍出来的种类,喜冷凉气候,抗寒性较强,不耐湿热,休眠期需要低温的时间较长,<7.2℃的冷温需要量为800~1 200 h,且适生土壤必须为酸性(pH 4.3~5.2)[19]。兔眼蓝莓是从温暖地区生长的蓝莓原始种繁衍出来的种类,果实成熟前的颜色红如兔眼,故而得名,较抗旱,耐湿热,不耐寒,<7.2℃的冷温需要量为300~800 h,且对土壤条件的要求不甚严格,适宜生长的土壤pH值比高丛蓝莓的高[20]。理论上,以兔眼蓝莓在亚热带地区的中国长三角地区作斯巴坦砧木品种,其综合表现应优于北高丛蓝莓品种,然而克瑞顿-斯巴坦组合优于斯巴坦自根苗,也优于兔眼蓝莓-斯巴坦组合,其中的科学机理值得探究,我们初步认为:(1)长三角地区的气候生态既可满足北高丛蓝莓生长发育的需要,也可使兔眼蓝莓良好适应;(2)与斯巴坦和兔眼蓝莓相比,砧木品种克瑞顿蓝莓根系发达得多,对长三角质地较粘重、有机质含量低、pH值较高的土壤生态的适应性明显较强;(3)以克瑞顿为砧木的斯巴坦嫁接苗对水分和矿质元素的吸收、叶片生理寿命和光合效能明显增强。本试验结果表明,在设计和培育蓝莓优良品种(包括砧木品种)时,性状优良的老品种同样具有重要的发掘价值。

嫁接方式是嫁接技术的重要组成部分,其选择涉及因素较多,如砧木和接穗的直径、亲和力、是否容易离皮、嫁接时期、嫁接者的技术偏好等。蓝莓枝条不易离皮,苗木嫁接方式的选择相对有限。本试验采用的绿枝劈接和嵌芽接是比较简便且在我国南方广泛应用的嫁接方式,本研究结果显示,这两种嫁接方式的成活率、苗木生长量、嫁接树的生长发育和果实产量及品质无显著差异,但总体上绿枝劈接比嵌芽接的表现更好一些,原因之一可能是绿枝劈接的接穗有2个芽,而嵌芽接的接穗只有1个芽,二者内在的生长势差异必然体现在嫁接后新植物体的生长发育过程中。

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(责任编辑 张辉玲)

Effects of rootstock cultivar on plant growth and development,fruit yield and quality of blueberry

XU Cheng-xiang1,GUO Feng2,LIU Li-li2
(1.College of Life Sciences,Zhaoqing University,Zhaoqing 526061,China;
2.Liyang City Tianmu Lake Longtan Eco-Technology Valley Co.,Ltd.,Liyang 213300,China)

To improve the ecological adaptability and fruit yield and quality of northern highbush blueberry(Vacciniu corymbosum) cultivar ‘Spartan’ in subtropic areas,we conducted blueberry grafting improvement and cultivation trials through selecting two rabbiteye blueberry (V.ashei) cultivars —‘Premier’ and ‘Gardenblue’ and northern highbush blueberry cultivar ‘Croaton’ as rootstocks,and designing two grafting methods—greenwood cleftgrafting and inlaid bud-grafting.Five-year trial results showed that rootstock cultivar had great impacts on growth and development,fruit yield and quality of grafted ‘Spartan’ saplings and trees,and the best performance of rootstock was ‘Croaton’ ,which was significantly better than non-grafted ‘Spartan’ as well as the two rabbiteye blueberry cultivars whether in sapling or tree stage.Taking ‘Croaton’ as rootstock of ‘Spartan’ had the following advantages:strong affinity of rootstock and scion,grafting interfaces healed well,plants grew fast,large number of branches,early bearing,high yield,and excellent quality and almost no tiller as well.The performance of two grafting methods had no significant difference,while greenwood cleft-grafting performed better than inlaid bud-grafting relatively.Suitable rootstock cultivar and grafting method significantly improve plant growth and development,fruit yield and quality of ‘Spartan’ blueberry.

subtropics;spartan blueberry;rootstock cultivar;growth and development;fruit

S663.9

A

1004-874X(2016)12-0018-07

10.16768/j.issn.1004-874X.2016.12.004

2016-07-26

溧阳市天目湖龙潭生态谷有限公司科技项目

徐呈祥(1963-),男,博士,教授,E-mail:xucx2013@163.com

徐呈祥,郭峰,刘丽莉.砧木品种对蓝莓植株生长发育和果实产量及品质的影响[J].广东农业科学,2016,43(12):18-24.

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