SH系矮化自根砧耐旱性评价

2017-04-27赵国栋赵同生李春敏张新生

河北农业科学 2017年6期

赵国栋，赵同生，李春敏，张新生，付友

（河北省农林科学院昌黎果树研究所，河北昌黎 066600）

干旱是我国大部分苹果园面临的主要逆境之一，利用耐旱性强的苹果矮化砧木是有效解决生产干旱问题的主要途径。SH系砧木具有矮化、耐寒性强、与我国苹果主栽品种嫁接亲和力高等特点，是河北省绝大多数苹果产区的最适矮化砧木[1，2]。但是SH系砧木生根困难，目前主要作为矮化中间砧使用[3]。而利用矮化中间砧繁育的苹果苗育苗周期长、成本高，矮化效果受栽植深度和矮化中间砧段长度影响较大，致使生产上出现苗木价格高、矮化效果不一、园容不整齐等问题[4～6]。研究表明，选用矮化自根砧木可有效解决以上问题[6]。目前，关于SH系矮化中间砧抗旱性的研究较多[7，8]，而有关自根砧耐旱性的报道很少[9]。鉴于此，以SH系矮化自根砧苗为试材，利用盆栽法，通过调查持续控水条件下的旱害发生情况和生长指标等分析其耐旱性，旨为SH系矮化自根砧在生产实践中的推广利用提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验材料为2 a生的SH6和SH40矮化自根砧苗，由河北省农林科学院昌黎果树研究所繁育；对照试材为扦插繁殖的2 a生八棱海棠。

1.2 试验方法

1.2.1 试验设计试验于2016年在河北省农林科学院昌黎果树研究所施各庄基地温室内进行。4月将株高一致、发育良好的砧木苗移栽至内径28 cm、高23.5 cm的塑料盆中（盆栽土由园土、细沙和草炭土按照体积比1∶1∶1配制而成），1株/盆，栽后正常管理。7月15日～8月25日进行水分胁迫处理，采用对比试验设计，设正常灌水[10]（每日17∶00向盆中充分灌水，保持土壤含水量在田间持水量的85%以上，直至试验结束）和持续控水（从试验开始即停止浇水，直至试验结束）2种处理，每种砧木每个处理各30盆，随机排列。

1.2.2 测定项目与方法

1.2.2.1 旱害程度。控水开始后，每5 d观察1次植株的萎蔫状况，并进行旱害分级。

旱害分级标准[11，12]。0级∶无明显旱害症状；1级∶20%叶片发黄；2级∶20%～30%叶尖、叶缘焦枯；3级∶30%～40%叶尖、叶缘焦枯；4级∶40%～50%叶尖、叶缘焦枯；5级∶＞50%叶尖、叶缘焦枯或落叶。

根据旱害分级结果，计算旱害指数∶

旱害指数＝∑（旱害级值×株数）/（5×处理总株数） ×100

1.2.2.2 苗木成活率。控水处理的苗木达到5级旱害后进行复水，30 d后调查苗木成活率。

1.2.2.3 叶片相对含水量（LWRC）。从控水后第10天开始，每隔5 d测定1次叶片相对含水量[13]。

1.2.2.4 生长量。控水后第30天，测定苗高（盆土至植株顶部的高度）和干径（盆土以上5 cm树干处的粗度）。根据公式，计算相对生长量∶

相对生长量=［1-（正常灌水生长量-持续控水生长量）/正常灌水生长量］×100%

1.2.3 数据处理利用Microsoft Excel 2003软件进行数据处理，利用SPSS 19.0软件进行方差分析，运用Duncan检验法对显著性差异进行多重比较。

2 结果与分析

2.1 通过各级旱害症状出现的时间对SH系矮化自根砧的耐旱性评价

SH6自根砧苗出现1级旱害症状的时间为控水后第10天，与CK相同；而SH40自根砧苗出现1级旱害症状的时间较晚，为控水后第15天（表1）。表明SH6自根砧苗对干旱胁迫敏感，SH40自根砧苗的耐旱性较好。

SH系自根砧苗出现2～5级旱害症状的时间均晚于CK，其中，SH40自根砧苗除了2级旱害症状的出现时间与SH6自根砧苗相同外，其他级别旱害症状出现的时间均晚于SH6自根砧苗。表明SH系矮化自根砧的抗旱性优于八棱海棠，其中，SH40自根砧的抗旱性优于SH6自根砧。

SH6自根砧苗在控水后第30天、八棱海棠在控水后第25天同时出现了4级和5级旱害，说明这2种砧木在干旱胁迫后期耐旱性均较差。八棱海棠的耐旱性较差，可能与八棱海棠生长势强，叶片蒸腾量大有关。

综上分析可以看出，SH系自根砧的抗旱性较好，其中，SH40自根砧的抗旱性优于SH6自根砧。

表1 控水后参试砧木苗各级旱害症状出现的时间（d）Table 1 The days of appearance of drought injury symptoms of tested rootstocks after water control

2.2 通过不同水分胁迫时间的旱害指数对SH系矮化自根砧的耐旱性评价

旱害指数是植株遭受干旱损害程度大小的量化指标，其值越大，表明植物的耐旱性越差[14]。SH系自根砧苗的旱害指数均随控水时间的延长而逐渐明显升高，与CK的变化趋势一致（表2）。在持续控水的各个阶段，不同砧木苗的旱害指数顺序均为SH40自根砧＜SH6自根砧＜CK，其中，CK在持续控水25 d后旱害指数即高于65%。从旱害指数来看，SH系矮化自根砧的耐旱性优于八棱海棠，其中，SH40自根砧的耐旱性优于SH6自根砧。

表2 参试砧木苗不同水分胁迫时间的旱害指数Table 2 The drought index of tested rootstocks at different days after water control

2.3 通过复水后的苗木成活率对SH系矮化自根砧的耐旱性评价

复水后30 d，不同砧木苗的成活率顺序为SH40自根砧＞SH6自根砧＞CK（图1）。从苗木成活率来看，SH系矮化自根砧的耐旱性优于八棱海棠，其中，SH40自根砧的耐旱性优于SH6自根砧。

图1 复水后参试砧木苗的成活率Fig.1 The survival rate of tested rootstocks after watering

2.4 通过干旱胁迫下的叶片相对含水量对SH系矮化自根砧的耐旱性评价

SH系自根砧苗的叶片相对含水量均随控水时间的延长而逐渐明显降低，且与正常灌水相比下降幅度均总体呈增大趋势，与CK的变化趋势一致（图2）。持续控水35d内，SH40自根砧苗的叶片相对含水量降幅最小，八棱海棠降幅最大，表明SH40自根砧和SH6自根砧的叶片对土壤水分亏缺的反应敏感度低于八棱海棠，这与叶片旱害症状表现一致。在控水10～30 d时，不同砧木苗的叶片相对含水量顺序均为SH40自根砧＞SH6自根砧＞CK。从干旱胁迫下的叶片相对含水量来看，SH系矮化自根砧的耐旱性优于八棱海棠，其中，SH40自根砧的耐旱性优于SH6自根砧。

图2 干旱胁迫下参试砧木苗叶片相对含水量的变化Fig.2 The change of relative water content of leaf of tested rootstocks under drought stress

2.5 通过苗木生长量对SH系矮化自根砧的耐旱性评价

无论是正常灌水条件下还是干旱胁迫下，SH6自根砧苗的株高和干径均与CK无显著差异，但2个指标均显著＞SH40自根砧苗（表3）。持续控水30 d后，所有参试砧木苗的株高和干径生长量均＜其正常灌水处理，但SH系自根砧苗仍可保持较高的生长量，不同砧木苗的株高和干径相对生长量顺序均为SH40自根砧＞SH6自根砧＞CK。从干旱胁迫下的苗木相对生长量来看，SH系矮化自根砧的耐旱性优于八棱海棠，其中，SH40自根砧的耐旱性优于SH6自根砧。

表3 干旱胁迫下参试砧木苗的生长量Table 3 The growth of tested rootstocks under drought stress

3 结论与讨论

耐旱性是植物对干旱环境的适应性反应，叶片的表观差异是最直接、最明显的反应[12，15]，观察干旱胁迫后植物叶片的萎蔫程度是目前较常用的植物抗旱力鉴定方法[16]。本研究结果显示，从旱害症状（萎蔫程度）出现时间、旱害指数和复水后的苗木成活率3个指标来看，SH系矮化自根砧的耐旱性优于八棱海棠，其中，SH40自根砧的耐旱性优于SH6自根砧。

叶片相对含水量反映了叶片或植株遭受水分胁迫后的整体水分状况[17]，是植物抗旱性强弱的敏感指标，其大小和下降程度通常与植物的抗旱性密切相关[18]。本研究结果显示，持续控水后，SH系矮化自根砧的叶片相对含水量均高于八棱海棠，且降幅较小，其中，SH40自根砧苗的叶片相对含水量最大、降幅最小。说明受到干旱胁迫时，SH系矮化自根砧苗的叶片仍可保持较高的持水能力，其中，SH40自根砧的耐旱性优于SH6自根砧。

本研究中，无论是正常浇水还是干旱胁迫，SH40自根砧苗的株高和干径均小于SH6自根砧和八棱海棠。由于本试验是在盆栽条件下进行的，3种砧木苗根系吸收的水分相近，蒸腾耗水是植株失水的主要形式，且与植株的生物量关系密切[19，20]，因此，各砧木苗的生长量对其耐旱性结果有一定的影响，这可能是SH40自根砧耐旱性相对较强的原因。

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