不同矮化砧木对‘天红2 号’苹果树体生长及产量品质的影响

2022-04-26李学营王金鑫黄晶淼冯建忠索相敏

河北农业大学学报 2022年2期

郝婕，李学营，王金鑫，黄晶淼，冯建忠，索相敏

（河北省农林科学院石家庄果树研究所，河北石家庄 050061）

矮砧密植栽培已在当今苹果生产上广泛推荐应用［1-2］。我国先后引进和选育了许多优良矮化砧木，以适应现代化密植栽培模式［3-6］。因各栽植区地理环境气候差异较大，砧木须结合当地土壤及气候特点，开展筛选工作。束怀瑞、马宝焜等［3-4］总结了不同砧穗组合的区别特点及对应的栽植模式，韩明玉［5-6］概述了苹果矮砧集约高效栽培模式，推荐了适宜我国各地区的苹果砧穗组合，被广泛参考应用。目前对苹果矮化砧木的致矮性及适应性的研究较多，而对短枝富士系苹果嫁接不同矮化砧木后树体生长特性及与产量品质影响的系统研究报道较少。

矮化砧木有自根砧和中间砧2 种利用方式，均具抑制接穗旺长，促进树体由营养向生殖阶段转化，早花早果、丰产优质的作用；对接穗生长、光合作用、矿质元素吸收及运转等有显著影响［7-8］。目前我国苹果仍以富士系为主，短枝型富士‘天红2 号’因其枝型较短，利于操作，控冠促花促果能力显著，已成为冀中南地区主栽短枝富士品种。果实是果树最重要的器官之一，其品质、产量特性及内在营养变化规律，可直接反映出树体营养吸收效果［9-12］。故研究不同矮化砧木对本地区主栽苹果品种树体生长及产量品质形成的影响，可为筛选适宜砧穗组合提供重要的科学依据。

冀中南地区是我国苹果主产区之一，夏季高温多雨且雨热同期，树体营养生长过旺，树势难控，花芽分化困难。因此，选择抗逆性强、矮化性好、适应性强的砧木，是冀中南地区砧穗组合筛选的关键。本研究以嫁接在不同矮化砧木上的‘天红2 号’苹果为试材，对树体生长特性和产量品质指标进行测定分析，以期为筛选适宜冀中南地区栽植的优良苹果砧穗组合提供科学参考。

1 材料和方法

1.1 试验时间与地点

试验于2018 年3 月—2020 年7 月在石家庄果树研究所试验园内进行，面积50 亩，土壤为沙壤土，水肥条件良好，管理水平中等。树龄5 年生，长势健壮，南北行栽植，株行距2 m × 4 m，树形为细长纺锤形，树下采用起垄覆地布和滴灌管理模式。

1.2 试验材料

矮化自根砧包括SH6、青砧1 号、青砧2 号；矮化中间砧包括Mark、P22、B9、M9-T337、青砧1 号，在不同砧木上分别嫁接‘天红2 号’短枝富士，单株小区，10 次重复。

1.3 测定指标和方法

1.3.1 树体形态指标的测定秋季新梢停长后，分别选取生长势均匀、健壮无病虫害的植株10 株，测量冠幅、株高、干径和主枝数量［13］。记录超长枝（长度≥30 cm）、长枝（15 cm ≤长度<30 cm）、中枝（5 cm ≤长度<15 cm）、短枝（长度<5 cm）数量，并计算总枝量和枝类比例［13-15］。

1.3.2 叶片矿质元素含量的测定春梢停长后，分别于树冠东、南、西、北4 个方向，采集外围当年生新梢的中部新鲜健康叶片，每株取20 片，依次自来水和去离子水各冲洗2 次，阴干后，105 ℃杀青30 min，80 ℃烘干粉碎后，测定矿质元素含量［14-15］。

1.3.3 树体产量的调查统计果实成熟时，每株树随机采集树冠中上部东、西、南、北4 个方向的健康、无病虫、无创伤果实10 个，每个砧穗组合共计100 个，用百分之一天平测量果实平均单果质量，并统计单株果实个数，按公式：公顷产量=（公顷株数×单株果实个数×单果质量）÷1 000×0.8（系数）计算树体产量［16-17］。

1.3.4 果实品质的测定每个砧穗组合按照1.3.3 方法随机采集果实100 个。调查着色面积，游标卡尺测量果实纵径与横径，PAL-1 型手持数字折射计测定可溶性固形物含量，GMK-835F 苹果酸度测定仪测定总酸含量，计算优质果率，每处理3 次重复［18］。

1.4 数据处理

Excel 数据处理，SPSS 19.0 方差分析，单因素ANOVA的Duncan’s比较差异显著性（P＜0.05）［16-18］。

2 结果与分析

2.1 不同矮化砧木对‘天红2 号’苹果树体生长特性的影响

由表1 可知，嫁接在3 个矮化自根砧、5 个矮化中间砧上的‘天红2 号’树体株高、冠幅、主枝数量和干径的生长有差异。树体冠幅最大的是青砧2 号自根砧处理（130.00 cm）；其次是SH6 自根砧、青砧1 号中间砧和自根砧、P22，分别为125.37、123.50、121.67 和120.00 cm；M9-T337 处理的冠幅最小，为115.00 cm。各砧穗组合中株高最高的是青砧1 号自根砧处理，为356.67 cm；最矮的是B9，为290.70 cm。各组合对干径的影响不同，青砧2 自根砧处理最粗，为7.54 cm；B9 最细，为5.94 cm。主枝数量以SH6 自根砧处理最多，为23.67 个；M9-T337 最少，为13.33 个。

表1 不同矮化砧木对‘天红2 号’苹果树体生长特性的影响Table 1 Effects of different dwarfing anvils on the growth characteristic of ‘Tianhong 2’apple trees

2.2 不同矮化砧木对‘天红2 号’苹果树体枝类结构组成的影响

不同矮化砧木对‘天红2 号’树体枝类结构组成影响有差异，嫁接在青砧2 号自根砧的树体长枝总数（超长枝+长枝比例）最高，为19.27%；M9-T337、青砧1 号、SH6 自根砧次之，分别为16.10%、11.93% 和10.70%；嫁接在P22 中间砧的长枝总数最低，为7.62%。在各枝类组成中，Mark、P22 和B9 的中短枝比例之和均超过了90%，明显高于其他组合。

表2 不同矮化砧木对‘天红2 号’苹果树体枝类结构组成的影响Table 2 Effects of different dwarfing anvils on the branch structure of ‘Tianhong 2’ apple trees

2.3 不同矮化砧木对‘天红2 号’苹果叶片矿质元素含量的影响

由表3 可见，各砧穗组合叶片的矿质元素含量不同。青砧1 号嫁接‘天红2 号’叶片的N 元素含量最高，为31.80 g/kg；B9 和青砧1 号自根砧的N元素含量次之，分别为30.75 和30.62 g/kg；嫁接在SH6 自根砧的‘天红2 号’叶片N 元素含量最低，为25.34 g/kg。青砧1 号中间砧的P 元素含量最高，为3.55 g/kg；M9-T337 和SH6 自根砧的P 含量次之，分别为3.37 和3.32 g/kg；嫁接B9 的叶片P 含量最低，为2.96 g/kg。嫁接M9-T337 后叶片K 元素含量最高，为16.36 g/kg；Mark 的K 含量最低，为14.44 g/kg。

表3 不同矮化砧木对‘天红2 号’苹果叶片矿质元素含量的影响Table 3 Effects of different dwarfing anvils on the mineral element content of ‘Tianhong 2’apple leaves

各砧穗组合中Fe、Mn、Cu、Zn、Ca 等中微量矿质元素含量差异也较明显。嫁接SH6 自根砧后的叶片中微量矿质元素含量排序均居中，其中Fe、Mn、Cu、Zn、Ca、Mg 和B 含量分别为75.28、73.57、8.06、16.97、21 446.51、360.59 和51.54 mg/kg。而嫁接B9、Mark、青砧1 号和青砧2 号自根砧的叶片各中量元素含量均分布极不均衡，其中，嫁接B9 叶片后Mg 元素含量最大，为373.84 mg/kg；嫁接Mark 叶片的Mn、Cu 和Zn 含量均为最大，分别为146.65、9.01 和19.50 mg/kg；嫁接青砧1 号叶片的Ca 含量最大，为25 398.12 mg/kg；嫁接青砧2 号自根砧的叶片B 和Fe 含量均最大，分别为55.25 和79.08 mg/kg。

2.4 不同矮化砧木对‘天红2 号’苹果产量的影响

不同矮化砧木对‘天红2 号’苹果产量的影响见表4。青砧2 号自根砧嫁接‘天红2 号’后平均单果质量最高，为257.50 g；SH6 自根砧、青砧1 号自根砧和青砧1 号做中间砧时，果实大小均匀，平均单果质量均小于 250 g；B9、P22 和M9-T337 做中间砧时，平均单果质量相对较小，分别为250.67、244.50 和242.33 g。单株结果数量中，SH6自根砧、青砧系列自根砧或中间砧嫁接树体，单株结果数量多，且均大于183 个；而嫁接了Mark、P22 和B9 的单株结果数量较少，分别为161.40、157.92 和149.15 个。不同砧木对‘天红2 号’苹果产量有影响，SH6 自根砧嫁接‘天红2 号’后，折合公顷产量最高，为48 751.2 kg/hm2；B9 最低，为37 687.65 kg/hm2。

表4 不同矮化砧木对‘天红2 号’苹果树体产量的影响Table 4 Effects of different dwarfing anvils on the yield of ‘Tianhong 2’ apple trees

2.5 不同矮化砧木对‘天红2 号’苹果品质的影响

由表5 可知，嫁接SH6 自根砧的果实着色面积最大，为93.5%；嫁接青砧1 号自根砧、青砧1号中间砧和青砧2 号自根砧的果实着色面积较大，分别为93.4%、93.3% 和93.2%；而嫁接P22 和B9 中间砧的果实着色面积较小，分别为90.8%和90.5%。纵径和横径分析结果表明，嫁接SH6 和青砧系列的果实纵径均大于68.00 mm，横径均大于84.00 mm；而嫁接其它矮化砧木的果实纵横径结果均明显较低。不同矮化砧木对‘天红2 号’果实可溶性固形物含量影响不同，P22 可溶性固形物含量最高，为16.90%；其次是M9-T337、青砧1 号自根砧、Mark、青砧1 号、SH6 自根砧和青砧2 号自根砧，分别为16.27%、15.86%、15.85%、15.83%、15.78% 和15.78%；B9 最低，为15.42 %。各砧穗组合的固酸比结果差异较大，Mark 中间砧最高，为45.29；青砧2 号自根砧最低，为32.20。优质果率SH6 自根砧最高，为85.87%；其次是青砧1 号自根砧、青砧2 号自根砧和青砧1 号，优质果率均> 82.00%；B9 的优质果率最低，为75.84%，且与其它砧穗组合相比差异显著（P＜0.05）。

表5 不同矮化砧木对‘天红2 号’苹果品质的影响Table 5 Effects of different dwarfing anvils on the quality of ‘Tianhong 2’ apple trees

综合果实外观及内在品质的测定结果， SH6 自根砧和青砧系列为较优选砧穗组合。

3 讨论

不同矮化砧木对‘天红2 号’树体生长的影响

矮化砧对树体生长特性的影响，主要通过与基砧及接穗的亲和性损耗来达到削弱营养、水分等运输来限制树势生长从而达到致矮效果［15］。赵同生［16］等研究结果表明，SH 系自根砧和中间砧嫁接‘宫崎短枝富士’后的树高和冠幅差异显著。李宏建［19］等认为较弱的树势利于早果丰产，但易产生早衰现象。本研究对8 种矮化砧木嫁接‘天红2 号’苹果树体生长进行分析后发现，M9-T337、B9、P22 和Mark 的株高、冠幅、主枝数量及干径均明显较小，树体表现矮化，SH6 自根砧嫁接‘天红2 号’苹果树体表现生长势均衡，树势中庸，而青砧系列自根砧处理的树体稍显高大，尤其青砧2 号自根砧处理的超长枝+长枝比例高达19.27%，树体长势过旺。一般果树栽培学观点认为10%～15%的长枝比例利于矮砧树合理树势的形成［15-16,18-19］，本研究发现，Mark、P22 和B9 的短枝比例过高，长枝比例严重不足；而SH6 自根砧长枝比例为10.70%，中短枝比例符合短枝型苹果正常成长需求，可满足枝类结构塑造，利于树势后期发展及产量形成，定植第5 年后树体总枝量约75 ～90 万条/hm2，符合苹果矮砧密植树体丰产稳产的枝量群体参考指标及适宜的枝类组成范围。结合生产实际和试验数据分析，‘天红2号’苹果具有短枝性能强、成花能力高等特性，在冀中南地区以株行距2 m×4 m 栽植该品种时，砧木不宜选择致矮能力强的B9、P22、M9-T337 等类型，易导致树体短枝比例过高，中长枝比例不足，树势早衰，同时不利于栽植后果园早期群体结构的形成；应选择致矮能力及控冠能力中等的自根砧或中间砧更为适宜。与中间砧相比，自根砧苗木具有繁殖容易、控冠能力强、早果丰产性好、园貌整齐等优点。本研究表明，SH6自根砧嫁接‘天红2号’株高3.43 m，冠幅1.25 m，较其它自根砧处理的树体长势均衡中庸。

3.2 不同矮化砧木对‘天红2 号’产量品质的影响

适宜的矮化砧能够平衡树体营养与生殖生长的动态关系，形成适宜的树体结构，进而对苹果产量及品质形成都有直接的作用［16-17,19-20］。本研究对冀中南地区不同矮化砧树体结果情况进行研究发现，B9、P22、M9-T337 和Mark 中间砧嫁接‘天红2 号’后产量较低，结合树体生长指标分析，此类砧木致矮性强，树体生长较弱，在结果体积、平均单果质量、单株结果数量上均表现不佳，最终导致产量较低。因此，对于致矮性极强的砧木类型，生产上更推荐嫁接于普通型品种，可充分发挥其致矮及控冠能力强的特点。另外，据本课题组观察，B9 和Mark 砧木具有韧性较差，抗倒伏能力不足的栽培特性，生产中需设立支架防止大风吹断树体；而M9-T337 嫁接品种后树体在河北区域栽植表现抗寒性差，嫁接红富士品种易抽条，不适宜在河北地区栽植。SH6自根砧嫁接‘天红2 号’处理的平均单果质量较大（256.33 g），单株结果数量多（188.68 个），产量最高（48 751.2±35.3）kg/hm2，且果实着色面积高（> 93%），固酸比大（43.23），可溶性固形物含量达到优质果的要求（15.78%），因此认为，该处理的产量及果实品质综合评价最优。