不同砧穗组合对富士苹果苗木生长发育的影响

曹 珊,王 淼,刘丽媛,景 奇,李高潮,陈善美,查养良,赵小弟

(1.西北农林科技大学 食品科学与工程学院,陕西杨凌 712100;2.西北农林科技大学 园艺学院,陕西杨凌 712100;3.铜川市印台区园艺工作站,陕西铜川 727000;4.陕西省咸阳市园艺站,陕西咸阳 712000;5.陕西省淳化县园艺站,陕西淳化 711200)

中国是苹果原产地之一,20世纪90年代,中国苹果种植面积及产量均已位于世界第一。苹果产业推动了国民经济的发展,在乡村振兴和农民增收方面起到至关重要的作用[1-2]。苗木是苹果产业的基础,矮化密植栽培是苹果苗木主要的栽培方向,矮化密植栽培与普通栽培相比,产量高,品质好,早果性强,便于集约化经营[3-5],这种栽培方式已在山东、甘肃和陕西等苹果产业发达的地区进行示范推广。依据砧木不同的利用方式,将砧穗组合分为3种类型,乔化砧型、中间砧型和自根砧型,而中间砧和自根砧又属于矮化砧。张秀芝等[6]研究表明,M26中间砧、M9-T337自根砧与八棱海棠乔化砧相比,果实品质更好。薛晓敏等[7]研究发现,山东省大部分苹果产区M26中间砧与M9和SH系相比,对富士苹果的矮化效果更好。陕西省苹果产区M26自根砧与M26中间砧相比,具有优质、早果、丰产等特点[8]。目前为止,许多学者针对不同砧穗组合对苹果树的矮化效果、生长发育和果实品质等方面进行了研究,但对苹果苗木生长发育的研究较少。该试验以‘长富2号’和‘礼富1号’为试材,以12种自根砧和中间砧为试验砧木,探究不同砧穗组合对苹果苗木生长发育的影响。为陕西杨凌地区苹果苗木繁育提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验于陕西省杨凌现代农业创新园国家苹果产业技术体系试验区(108°04′E,34°16′N) 进行。该区属于暖温带半湿润半干旱气候区,具有明显的大陆性季风气候特征,年均气温12.9 ℃,无霜期211 d,年均日照时数2 163.8 h,年均降水量635.1 mm。

1.2 试验材料

试验苹果品种为‘长富2号’和‘礼富1号’,砧木为M9、M9-T337、MM106、Pajam1、Pajam2、Emla、Nakb、M26、MM101、MM111、M7和对照八棱海棠。中间砧:2018年3月播种基砧八棱海棠,2018年8月嫁接中间砧,2019年8月分别嫁接2个富士品种。自根砧:2019年3月栽植 1 a生自根砧,2019年8月将分别嫁接2个富士品种。选取长势一致的苗木,苗木株行距为 60 cm×20 cm,采用随机区组设计,10株为一小区,重复3次,采用水肥一体化方式进行肥水管理。

1.3 测定指标

2020年11月调查苗木高度(根茎部位至嫁接品种茎先端芽基部的距离)和粗度(品种嫁接口上10 cm处直径)。测定工具为卷尺和数显式游标卡尺,苹果苗木质量等级划分以GB 9847-2003苹果苗木为标准。

1.4 数据分析

采用Excel 2019软件对数据进行分析与处理,用SPSS 26.0软件进行统计分析。

2 结果与分析

2.1 不同砧木及砧木类型对苹果苗木生长的 影响

自根砧对苗木高度的影响如表1所示。试验中有6个砧穗组合一级苗率达到100.0%。比较各苗木高度,以M7为砧木时,苗木高度最高,为195 cm,其次是M9-T337和Pajam2,苗木高度均在180 cm以上,以M9、Pajam1和八棱海棠为砧木的苗木高度均大于170 cm。而‘长富2号’/Emla和‘长富2号’/MM111的苗木高度最低,一级苗率分别为85.0%和80.0%。

表1 不同富士苹果自根砧苗木的高度Table 1 Height of different self-rooted seedlings of Fuji apple

自根砧对苗木粗度的影响如表2所示。‘长富2号’/八棱海棠苗木粗度显著高于其他砧穗组合,粗度可达1.52 cm。以M9、M9-T337、Pajam1、 Pajam2、Nakb为砧木的苗木粗度之间差异不显著。‘长富2号’/MM111的苗木粗度显著低于其他砧穗组合,一级苗率达97.5%。

表2 不同富士苹果自根砧苗木的粗度Table 2 Thickness of different Fuji apple self-rooted seedlings

中间砧对苗木高度的影响如表3所示。试验中有11个砧穗组合苗木高度均高于190 cm,一级苗率均达到了100.0%。以八棱海棠为中间砧时,苗木高度最高,达250 cm,其次是‘长富2号’/M9-T337/八棱海棠,苗木高度达218 cm。‘长富2号’/Emla/八棱海棠和‘长富2号’/Pajam1/八棱海棠苗木高度最低,分别为198 cm和197 cm。其他砧穗组合之间差异均不显著。

表3 不同富士苹果中间砧苗木的高度Table 3 Height of seedlings with different intermediate roots of Fuji apple

中间砧对苗木粗度的影响如表4所示。以八棱海棠为中间砧时,苗木粗度最大,为2.18 cm,一级苗率达100.0%。以Nakb为中间砧的苗木一级苗率达80.0%,仅次于八棱海棠。以M9、M9-T337、Pajam1、Pajam2、M26、MM101、M7为中间砧时,苗木粗度间差异不显著。‘长富2号’/Emla/八棱海棠和‘长富2号’/MM111/八棱海棠之间的差异不显著,苗木粗度均为1.05 cm,一级苗率均为 20.0%,显著低于其他砧穗组合。

2.2 不同富士苹果品种对苗木生长的影响

不同砧穗组合苗木生长状况各不相同。如表5所示,苹果品种为‘长富2号’时,在苗木高度方面,自根砧MM106显著优于M9-T337和八棱海棠,中间砧八棱海棠显著优于MM106和M9-T337。在苗木粗度方面,MM106、M9-T337和八棱海棠的自根砧和中间砧均无显著差异;苹果品种为‘礼富1号’时,在苗木高度方面,‘礼富1号’与‘长富2号’表现一致。在苗木粗度方面,八棱海棠自根砧和中间砧总体优于MM106和M9-T337。

表5 不同富士苹果品种对苗木生长的影响Table 5 Effects of different Fuji apple varieties on growth of seedlings

3 讨论与结论

矮化砧木对接穗树体水分、营养物质运输有一定的阻碍作用,改变了树体代谢途径,控制树体长势,利于形成花芽[9],同时能够促使树冠矮小、树体紧凑,便于管理。不同品种矮化砧木对树体长势影响很大。例如,与M7系砧木相比,富士嫁接于M9系砧木树体矮化效果更明显[10]。自根砧和中间砧的矮化性同样存在差异,以乔化砧木为对照,研究了M7、MM106等自根砧和中间砧对苹果树体长势的影响,结果发现,矮化自根砧和中间砧的树体长势均弱于乔化砧,但仍有显著差别[11-12]。本研究发现,砧木为自根砧时,所有砧穗组合在苗木高度和苗木粗度方面一级苗率均高于70%。MM111、Emla、M26和MM101的砧穗组合苗木高度明显低于其他砧穗组合,具有更好地致矮性。八棱海棠、M7、MM101、M26、Emla的砧穗组合苗木粗度明显大于其他砧穗组合;砧木为中间砧时,所有砧穗组合在苗木高度方面一级苗率均为100%,但在苗木粗度方面,仅有Pajam 2、Nakb和八棱海棠的砧穗组合一级苗率达到70%以上,其中Nakb和八棱海棠的苗木粗度显著大于其他砧穗组合。从研究结果可以看出,中间砧的砧穗组合苗木高度均高于自根砧砧穗组合,这与张宝娟[13]研究结果一致。一般苗木高度容易达到苗木分级标准,苗木粗度较苗木高度而言,对苗木生长影响更大,这与李高潮等[14]研究结果一致。

接穗通过光合作用积累有机物后,对砧木的生长具有反馈调节作用[15]。将不同接穗品种嫁接到同一砧木上,砧木和树体的生长状态均存在差异[16]。研究表明,将MM106嫁接在山定子砧木上,山定子根系粗、须根多;M9嫁接在山定子上,山定子根系弱、须根少。本研究中苹果品种分别为‘长富2号’和‘礼富1号’,‘长富2号’为长枝型品种,直立性好,生长势强。‘礼富1号’为短枝型品种,植株矮小,树体紧凑。研究发现,在苗木高度和粗度方面,同一砧木,同一类型的‘长富2号’苹果苗木优于‘礼富1号’苹果苗木;在砧穗粗度比中,自根砧M9-T337和 MM106的‘长富2号’苹果苗木优于‘礼富1号’苹果苗木,而中间砧则表现相反。八棱海棠作为砧木,无论是自根砧还是中间砧,品种是‘长富2号’还是‘礼富1号’,砧穗粗度比均无显著差异。

当前中国正在使用的苗木标准为GB 9847-2003苹果苗木,该标准对乔化苗木和中间砧苗木进行了等级划分,但苗木标准与苗木生产存在脱节现象,不能更好地指导苗木产业发展。现行的苹果苗木标准需要对中间砧进行补充,合格的矮化中间砧苹果苗木根砧长度应提升至不大于10 cm。自根砧苗木是苹果矮砧应用的重要形式,也是苹果苗木未来发展的方向,为适应苹果产业的生产需求,也需要针对自根砧进行修改补充。将自根砧Ⅰ级苗木高度标准由120 cm提升至150 cm,苗木粗度由1 cm提升至1.2 cm,合格的矮化自根砧苗木根砧长度提升至15～25 cm,另外矮化自根砧苹果苗木评价中应增加分枝指标[17]。

本研究的不足之处为仅通过苗木高度、苗木粗度和砧穗比3个指标评价苗木生长状况,具有一定的片面性,今后有必要对苹果苗木的叶片质量、光合能力和根系状况进行深入研究,以筛选出符合陕西杨凌地区矮化密植的砧穗组合。

本研究表明,自根砧MM111、Emla、M26、MM101,中间砧Pajam1、Emla的砧穗组合苗木具有更好的致矮性;自根砧M7、MM101、M26、Emla,中间砧Nakb的砧穗组合苗木粗度显著大于其他砧穗组合。不同地区应根据实际生产栽培情况,结合苗木抗寒和抗旱能力、矮化特性、抗病虫害等方面筛选适宜的砧穗组合,提高苗木生产质量。