苹果不同砧穗组合在阿拉尔的生长适应性
2022-06-09刘政典卢瑜珺孙鹏程雷富臣封明军王新建
任 珂,刘政典,卢瑜珺,孙鹏程,雷富臣,封明军,王新建
(塔里木大学植物科学学院/南疆特色果树高效优质栽培与深加工技术国家地方联合工程实验室,新疆阿拉尔 843300)
阿拉尔地区苹果矮化栽培正呈现上升趋势,已逐步形成规模,但是总体发展水平不均衡[7]。在苗木品种、砧穗组合选择中,接穗品种多数选用约占整个苹果产业69.6%的富士系,较为单一的品种难以满足消费者多种多样的需求[8];砧木品种多数是八棱海棠及新疆野苹果,随着矮化栽培的逐渐推广,部分果农纷纷从内地引进矮化砧木品种,由于忽略了当地土壤、气候等是否适宜所引进的品种生存条件,致使苗木出现越冬抗寒性差、抽干率较高、亲和性较差等不良的现象[9-12],进而严重影响园区产量和质量,使当地果农的经济收入水平骤然降低。因此,了解并筛选出当地适栽的苹果砧穗组合,成为亟待解决的重要问题。为了更进一步了解阿拉尔园区不同苹果砧穗组合的生长适应性,以4 种不同砧穗组合进行试验,对其进行相关指标的测定和数据分析,以期为阿拉尔及周边地区苹果矮化砧穗组合的选用提供参考。
1 材料与方法
1.1 试验地概况
试验于2021 年在新疆阿拉尔市苹果园区进行,位于塔里木河上游,气候比较干燥,降雨量稀少,年均降水量为40.1~82.5 mm,昼夜温差较大,年均日照时间长度约为2556.3~2991.8h,地表蒸发较强,年均蒸发量1876.6~2558.9mm[13]。
1.2 试验材料
试验材料为9 年生的砧穗组合,于2012 年选取生长基本一致且健康的苹果苗木进行定植,株行距为2m×4m,20 株为1 小区,共8 个小区。分别以烟富3/M9-T337、烟富3/ 八棱海棠、烟富3/SH、烟富3/M9-T337/八棱海棠等4 种苹果砧穗组合作为研究对象。
1.3 测定指标及方法
调查统计园区内所有苹果树进行成活率和抽干率;采用随机抽样的方式,随机选取各苹果砧穗组合20 株作为试验对象。用钢卷尺测量树体的株高、冠幅,枝条长度;统计计算整株树的长果枝、中果枝、短果枝的枝类比;用游标卡尺测量接穗、砧木的直径;用叶面积仪测定叶片面积、叶宽比;用丙酮提取法测定叶绿素含量。各测定指标均重复3 次,取平均值。
1.4 数据处理
试验数据采用Microsoft Excel 2017 进行数据处理并绘制图表,采用SPSS 25.0 对各测定指标进行方差分析、相关性分析和主成分分析。
2 结果与分析
2.1 不同砧穗组合对苹果越冬适应性的影响
2.1.1 不同砧穗组合对苹果越冬成活率的影响。由图1可知,不同苹果砧穗组合对树体越冬的成活率有不同影响,砧木为M9-T337、SH、海棠、T337/海棠等砧穗组合其成活率分别为72.22%、95.59%、100%、97.14%;以海棠为砧木砧穗组合成活率最高,达到100%,显著高于砧木为M9-T337(72.22%)的品种组合;砧木为SH以及以T337 为中间砧、以海棠为基砧的砧穗组合成活率分别为95.59%、97.14%。表明不同砧穗组合间存在一定的差异,不同的基砧品种对树体成活会有影响,同一砧木品种分别作基砧和中间砧时对树体及成活也有影响。
图1 不同砧木品种的成活率
2.1.2 不同砧穗组合对苹果越冬抽干率的影响。由图2 可知。SH、海棠、T337/海棠等接穗组合死亡率均在5%以下,M9-T337 砧穗组合死亡率最高,达到27.78%,显著高于其余3 种组合;从植株越冬抽干情况看,4 种砧穗组合的枝条抽干率均较低,在10%以下,M9-T337 及海棠砧穗组合抽干率相对较高,分别为6.25%、3.37%,SH、T337/ 海棠等砧穗组合抽干率均在1%以下。综上可得,M9-T337砧木与其它砧木品种相比,越冬性相对较差。
图2 不同砧木品种的死亡率及抽干率
2.2 不同砧穗组合对苹果树体生长及枝类组成的影响
2.2.1 不同砧穗组合对苹果树体生长的影响。由表1 可以看出,砧穗组合海棠的树高、冠幅显著高于其他3 种砧穗组合,T337/海棠中间砧组合的树高、冠幅均最小;砧穗组合M9-T337 的砧穗比最大,砧穗组合SH 的砧穗粗占比最小,砧穗组合M9-T337 的砧穗粗占比与砧穗组合SH 差异显著(P<0.05)。表明砧穗组合海棠的树势相对最强,T337/海棠中间砧组合树势相对较弱;砧穗组合M9-T337 的砧木与接穗的亲和性较差,容易出现“大脚”现象,而砧穗组合SH 的砧木与接穗的亲和性较好。在矮化程度上,以SH 为底砧的砧穗组合矮化性最好。
表1 不同砧穗组合苹果的树体生长情况
2.2.2 同砧穗组合对苹果枝类组成的影响。枝类组成也常作为树体长势及适应性的评价指标,苹果不同的砧穗组合对枝条生长情况也存在一定的影响。由表2 可以看出,不同砧穗组合枝条类型组成存在显著差异。砧穗组合SH 的短果枝占比最高,砧穗组合海棠的短果枝占比最小,砧穗组合SH 的短果枝占比与其它砧穗组合存在显著差异(P<0.05);砧穗组合海棠的中果枝占比最小,显著低于其余3 种砧穗组合;砧穗组合海棠的长果枝占比、总枝长度均高于其余3 种砧穗组合,砧穗组合SH 的长果枝占比最小,T337/海棠中间砧组合总枝长度最小,低于其余3 种砧穗组合。表明以海棠为砧木的砧穗组合以长果枝为主,总枝长度最长,故与表2 中树高、冠幅较大一致;砧穗组合M9-T337、SH、T337/海棠的枝条生长占比较为中庸。
表2 不同砧穗组合苹果的枝条类型占比情况
2.3 不同砧穗组合对苹果叶片生长的影响
苹果不同砧穗组合其叶片(包含叶柄)生长特性存在一定的差异,不同的苹果砧木对叶片各指标影响不同。由表3 可以看出,砧穗组合M9-T337 叶片的长宽比最小,砧穗组合海棠组合的叶宽比最大,不同砧穗组合SH、海棠、T337/海棠的叶宽比与M9-T337 砧穗组合差异显著(P<0.05);砧穗组合T337/海棠组合的叶周长最小,M9-T337 组合叶周长最大,砧穗组合M9-T337、SH 组合的叶周长与其他砧穗组合差异显著(P<0.05);SH 砧穗组合叶面积最大,且与海棠、M9-T337 组合无显著差异,T337/海棠中间砧组合叶面积最小;4 种砧穗组合叶绿素含量差异不显著(P>0.05)。表明4 种砧穗组合在叶片外观生长指标上略有差异,叶片叶绿素含量差异不明显。
表3 不同砧穗组合苹果的叶片生长情况
2.4 不同砧穗组合各特性指标相关性分析及综合性评价
用SPSS 对4 种砧穗组合的14 种指标进行了相关性分析,由表4 可以看出,成活率与叶面积存在显著负相关(P<0.05)相关系数为-0.952*,与叶绿素含量、叶宽比存在极显著存正相关(P<0.01);树高和冠幅、总枝长度存在显著正相关(P<0.05),与底砧直径存在极显著存正相关(P<0.01)相关系数为0.996**,此外,冠幅、接穗直径、底砧直径、总枝长度4 种指标之间互相存在显著正相关(P<0.05),表明其中一个指标增加或减少,其余的指标也会增加或减少;短果枝占比与长果枝占比存在显著负相关(P <0.05)相关系数为-0.990*;叶绿素含量与叶面积、叶宽比3 种指标之间互相存在显著或极显著正相关。
表4 不同砧穗组合苹果各生长特性指标间的相关性分析
由表5 可知,对各指标进行因子分析,共提取了3个主成分,依据提取出来的3 个主成分因子为综合评价指标,建立综合得分模型,求得各砧穗组合主成分得分及综合得分,见表6。得到4 种不同底砧的砧穗组合生长适应性高低的顺序为:烟富3/八棱海棠>烟富3/M9-T337>烟富3/SH>烟富3/M9-T337/八棱海棠。因此,以海棠为砧木的砧穗组合在阿拉尔的生长适应性最强,以海棠为底砧、M9-T337 为中间砧的砧穗组合适应性最差。
表5 各主成分的系及贡献率
表6 4 种砧穗组合主成分因子综合得分及排名
为得到4 种砧穗组合的矮化程度,从14 个指标中提取与矮化相关的4 个指标(底砧粗度/树高、冠幅、短果枝占比、叶绿素含量),各数据均经过标准化处理,再进行相关分析和综合得分。由表7 可知,对各指标进行因子分析,共提取了2 个主成分,第一主成分特征值为2.512,贡献率为62.791%;第二主成分特征值为1.054,贡献率为26.357%,共累计贡献率为89.148%。因此,可用2 个主成分概括这4 项指标的主要信息。
表7 矮化性相关指标各主成分的特征值及贡献率
依据树体矮化特征,提取2 个矮化主成分因子为综合评价指标,建立综合得分模型,求得各砧穗组合矮化主成分得分及矮化综合得分(见表8)。得到4 种不同底砧的砧穗组合矮化程度的高低顺序为:烟富3/M9-T337>烟富3/M9-T337/八棱海棠>烟富3/SH>烟富3/八棱海棠。因此,以M9-T337 为砧木的砧穗组合在阿拉尔的矮化性最强,以海棠为砧木的砧穗组合矮化性最差。
表8 4 种砧穗组合矮化性主成分因子综合得分及排名
3 讨论
研究表明,不同砧木品种与不同的接穗品种相组合存在一定的差异,不同的砧穗组合其苹果树体成活率、越冬情况及生长特性(树体矮化程度、各果枝类占比、砧穗亲和性等)等适应性指标也会有不同的差异[14-17]。不同砧穗组合其生长适应性也受地域环境的影响,例如在盐碱地选取砧穗组合种植时,则需要选用较为耐盐碱的砧穗组合进行栽植,不适宜的砧穗组合会严重影响果实的质量和产量[18-19],阿拉尔土壤为盐碱土,且冬季寒冷温差较大,园区适宜种植耐寒、不易抽干、耐旱的苹果砧穗组合[20-21]。在实地种植过程中,且经田间统计及土壤测定,M9-T337 砧穗组合在可溶性盐含量超过0.6%时会出现死亡现象;由于M9-T337 砧木与其他接穗品种的亲和性较差,易出现“大脚”现象;砧木根系较浅,固地性相对较差,容易折干倒伏;此外其越冬时抽干率较高,表明抗寒性相对较弱,此现象在生产中会影响来年开花结果,其产量也会随之受到一定的影响。以海棠为砧木的砧穗组合适应性最强,但是树体高大,在进行果园栽培管理时会有一定的难度,现如今的机械化作业会受阻,适用于乔化种植模式。
在本次试验中,通过对14 项指标进行相关分析、因子分析,得出4 种苹果砧穗的越冬抽干情况差异较大,以M9-T337 为砧木的砧穗组合越冬成活率相对较低,由于矮化砧木的应用其矮化效果也较明显,SH 砧穗组合的砧木与接穗品种的亲和性较好,大小脚现象不明显;烟富3/M9-T337/海棠由于受到非自然因素(野兔咬伤砧木树皮)的影响,整体树势相对较弱,长势不均匀,且有明显的“大脚”现象。因此,通过主成分分析,表明越冬成活率、树高、枝类组成、砧穗粗占比等指标可以作为不同砧穗组合生长适应的评价判断指标,且以M9-T337 为砧木的砧穗组合矮化性较好,抗寒性及亲和性相对较差,SH 系矮化品种,树势相对中庸,短果枝比例较高,易丰产,抗性较理想。
4 结论
综合分析得出,以海棠作砧木的砧穗组合在阿拉尔的生长适应性最强,适用于乔化种植模式;以海棠为底砧、M9-T337 为中间砧的砧穗组合适应性最差;以M9-T337 为砧木的砧穗组合矮化性最好,适宜矮化栽培,但适应性不强。为了进一步筛选出良好的砧穗组合,还需扩大砧穗组合范围,搜集更多种质资源,以期最终筛选出适宜阿拉尔地区栽培的苹果矮化砧穗组合。