五个SH系矮化中间砧对‘富士’苹果树体生长、产量和品质的影响

李民吉，张 强，李兴亮，周贝贝，孙 健，张军科，魏钦平



五个SH系矮化中间砧对‘富士’苹果树体生长、产量和品质的影响

李民吉，张 强，李兴亮，周贝贝，孙 健，张军科，魏钦平

（北京市农林科学院林业果树研究所/农业部华北地区园艺作物生物学与种质创制重点实验室，北京100093）

【目的】探讨SH不同系号中间砧对宫藤富士苹果幼树生长、早果性、果实产量和品质的影响，为苹果矮化砧木的评价、筛选和合理选择提供理论依据和应用建议。【方法】以2009年春季定植的3年根1年干的矮化中间苹果成品苗（宫藤富士/SH1、SH3、SH6、SH9和SH40/平邑甜茶）为试材，株行距为1.5 m×5.0 m，细纺锤整形修剪，栽植第2年开始，连续6年调查分析SH不同系号中间砧对宫藤富士苹果树体生长、果实产量和品质的影响。【结果】SH不同系号中间砧对宫藤富士苹果树体生长、果实产量和品质的影响存在较大差异。SH6树体最小，树体干周粗度显著小于其他系号，SH3和SH40的干周粗度显著大于其他系号；SH6树体新梢年生长量在栽植7年内均最低，SH3树体新梢年生长量先高后低；各系号总枝量无明显差异，但枝类组成差异较大，SH6树体树势中庸，树体短枝比例最高（63.81%），长枝比例最小（7.80%）。栽植第4年各系号树体开始有产量，SH3、SH6、SH9和SH40四个系号树体3年累计单株产量超过75 kg，4个系号间无显著差异，但均显著高于SH1系号树体；SH6产量连续稳定性最好，SH9产量稳定性最差；SH6树体果实产量在树冠不同部位的分布最均匀，表现突出；各系号果实大果率（单果重＞200 g的果实占总产量的比例）由高到低依次为：SH40＞SH6＞SH3＞SH9＞SH1。各系号树体果实的平均单果重、果形指数和果实硬度均无显著差异；SH6树体果实的果形指数的变异系数最小，果实果形一致性最好；SH6果实可溶性固形物含量和固酸比显著优于其他4种中间砧。【结论】SH6作为中间砧嫁接宫藤富士与其他系号相比，具有树体小、新梢平均长度小、短枝比例高、枝类组成合理、产量稳定、果实品质优等特点。

SH系矮化中间砧；富士苹果；树体生长；产量；品质

0 引言

【研究意义】近30多年来，世界苹果栽培制度发生了深刻的变化，苹果矮砧栽培已成为发展方向，欧美等发达国家苹果矮砧栽培比例高达90%以上，而中国苹果矮化栽培的比例不足10%[1-6]。中国是世界上最大的苹果生产国，矮砧密植栽培也是中国苹果产业发展的必然趋势。近几年中国苹果矮化栽培面积不断扩大，其中大部分采用的是中间砧矮化栽培模式[6-8]，但关于矮砧苹果使用的矮化中间砧木的选择多种多样，缺乏不同生态条件下的系统比较评价。适宜的矮化中间砧木能够形成合理的果园生态结构，对苹果产量和品质的形成都有直接影响[9-11]，对苹果产业发展具有重要意义。【前人研究进展】M系砧木由英国东茂林试验站收集和育成，M系和MM系砧木已被世界各国广泛应用于生产或作为育种亲本，M9、M26、MM11和MM106在生产中应用较多[2,12-13]。CG系由美国康奈尔大学从M8自然实生苗中选育出来，部分单系与M系中的部分单系性状相近[14]。MAC系由密执安大学从M1—M16及A2、西伯利亚海棠、美国酸苹果自然授粉的实生后代中选出，1997年又将MAC9的脱毒矮化砧木命名为‘Mark’，其易压条繁殖，早果、丰产、亲和性好，生长势介于M9和M26之间，但抗寒性强于M26[13-15]。P系由波兰斯凯尔捏维采果树研究所育成，P系抗寒且抗软腐病，但根蘖易感火疫病，P系多个品种的部分性状与M系部分品种性状相近，应用较多的有P22[14-17]。20世纪60—80年代，中国先后从国外引进了大批砧木并在国内开展苹果矮化砧木研究和推广应用工作[18-20]。由于中国土壤类型、栽培管理和砧木的抗逆性、根系固地性等生态适应原因，现存的矮化中间砧苹果园不足5%[7]。选择适宜中国气候条件、土壤类型和栽植方式的苹果矮化砧木具有重要的意义。SH系苹果矮化砧木是山西省农业科学院果树研究所以‘国光’和‘河南武乡海棠’为亲本，采用杂交育种方法培育成的一系列砧木[21-22]。SH系苹果砧木经多年的应用证明，具有抗冻力强，适应范围广，栽植后成花易，结果早，树体管理方便，果实品质优等特点，但是不同地区系号比较混乱，金万梅等[23]对山西省果树研究所、北京市林业果树研究所和北京市昌平果树研究所保存的28份SH系苹果砧木进行SSR标记鉴定，解决了不同保存地SH系苹果砧木同物异名或同名异物的问题。不同系号间的应用表现存在差异，山西果树所以SH1作为中间砧，证实SH1抗性(耐旱、耐寒、抗抽条、抗倒伏)明显强于M26，非常适宜在黄土高原和华北平原发展[24-26]；在河南多年的调查结果表明，与SH1、SH38和SH40相比，SH6综合性状突出，适宜在三门峡市及其周边地区推广应用[27]；河北农业大学以SH40作为中间砧嫁接不同品种，发现其抗寒性突出，产量、品质优良[28-29]。【本研究切入点】SH系矮化砧木作为中国具有自主知识产权的矮化砧木，在国内推广使用对于中国的苹果产业发展具有重要意义。迄今，关于SH不同系号矮化砧木作为中间砧嫁接‘富士’品种对树体生长和产量品质的影响还未见报道。【拟解决的关键问题】以SH不同系号（SH1、SH3、SH6、SH9、SH40）矮化砧木作为中间砧的矮砧苹果树（宫藤富士/SH系矮化砧木/平邑甜茶）为试材，栽植第2年开始，连续6年调查不同系号对树体生长、果实产量和品质方面的影响，为SH系苹果矮化砧木的广泛推广应用提供理论依据。

1 材料与方法

试验于2009—2015年在北京市海淀区北京市农林科学院林业果树研究所（北纬39.97°，东经116.23°）苹果园进行。

1.1 试验材料

试验地点属于温带湿润季风气候区，冬季寒冷干燥，盛行西北风，夏季高温多雨，盛行东南风；年均气温12.5℃，年日照数2 662 h，无霜期211 d；年平均降水量628.9 mm，集中于夏季。果园土壤为壤土。2009年春季，栽矮化中间砧苗木（宫藤富士/SH矮化中间砧（SH1、SH3、SH6、SH9和SH40）/平邑甜茶），SH矮化中间砧长度为30 cm，株行距为1.5 m×5.0 m，‘王林’矮化中间砧为授粉品种。种植后按照细纺锤的树形整形修剪，常规管理，进行冬季和夏季修剪；每年果园亩施腐熟有机肥2—3 t，不施用化学肥料；采用滴灌系统进行灌溉，正常水分管理。

1.2 试验方法

在园内选择生长势基本一致的试验树20 株，2010—2015年每年5—10月，在每株树上选择5个新梢，根据新梢长势，每20 d左右用卷尺测量新梢长度；落叶前调查树冠内不同类型当年生枝（＜5 cm、5—15 cm、15—30 cm和＞30cm）的枝条数量；落叶后用游标卡尺调查矮化中间砧嫁接口上10 cm处的干周粗度。试验树结果（2012年）后，每年统计果实产量；2013—2015年果实成熟时，在每株树冠的中上部东南方向取3个果实，共60个，带回实验室测定果实品质，用百分之一天平测量果实单果质量；用游标卡尺测量果实的横径、纵径，计算果形指数；用GY-1型果实硬度计测定果实硬度；用PR-100型数字糖度计测定果实可溶性固形物含量；用0.1 mol·L-1NaOH中和滴定法测定果实可滴定酸含量。2013—2015年应用冠层分格方法[30]，以树干为中心，将树冠分成50 cm×50 cm×50 cm的不同网格区域；10月25日左右采摘果实，统计树冠不同层次部位的果实个数、产量。

1.3 数据处理与分析

应用PASW Statistics 18和Excel等软件进行数据统计分析及作图。

2 结果

2.1 SH不同系号中间砧对‘富士’苹果干周粗度、总枝量、枝类组成和新梢生长动态的影响

2.1.1 对树体干周粗度、总枝量的影响 从图1可以看出，随着树龄的增长，不同系号树体干周粗度和总枝量逐年增加，不同系号间树体干周粗度差异明显，其中SH3和SH40的树体干周粗度较大，SH9和SH1中等，SH6最小；栽植后第4年，SH6的树体干周粗度开始显著小于其他系号；栽植第6年，SH3和SH40的树体干周粗度开始显著大于其他系号。SH不同系号矮化中间砧嫁接‘富士’，对‘富士’总枝量的影响没有明显的差异。综合6年调查的数据，SH40作为中间砧的树体总枝量略高于其他4种砧木，到2015年总枝量均超过140万条/hm2。

图1 SH不同系号矮化中间砧嫁接宫藤富士树体干周和总枝量的年变化

2.1.2 对枝类组成的影响 如图2所示，SH不同系号矮化中间砧嫁接宫藤富士组合，树体枝类组成存在差异。不同系号栽植后的7年内树体枝类组成的变化趋势相同：栽植第2年（2010年）到栽植第4年（2012年），各系号树体的枝类组成呈现明显的逐年变化，长枝比例不断减少，短枝比例不断增加；到第4年各系号的树体短枝比例均达到最大值；第5年（2013年，进入稳产），除SH6外各系号的树体短枝比例均有小幅下降，随后各系号的树体枝类组成趋于稳定。综合2013年至2015年3年（稳产）不同系号树体的枝类组成数据，可以看出，5种砧木中，SH6作为中间砧，富士树体短枝比例最高（63.81%），长枝比例最小（7.80%）。

A：2010—2015年每年不同类型枝的比例；B：2013—2015年（稳产）不同类型枝的比例的均值

2.1.3 对新梢生长的影响 SH不同系号矮化中间砧嫁接宫藤富士组合，树体新梢生长情况存在差异（图3）。整体来看，栽植后前4年，SH系矮化砧木作为中间砧嫁接‘宫藤富士’，树体新梢的年生长量呈现逐年下降的趋势，栽植后第5年开始稳定。栽植第2年（2010年）各系号间树体新梢生长动态差异不显著，到第3年，各系号间开始呈现显著差异。不同系号树体新梢生长的年变化趋势相同但生长量差异较大。其中SH6树体的新梢年生长量在栽植后的6年内基本保持最低；SH3树体的新梢生长量在栽植后第2年和第3年保持最高，随后迅速下降至与SH6组合相近；SH40树体的新梢年生长量始终处在较高水平，自2012年开始显著高于其他系号。

图3 SH不同系号矮化中间砧嫁接宫藤富士树体新梢生长动态的差异

2.2 不同SH系矮化中间砧对‘富士’果实产量和品质的影响

2.2.1 对果实产量及分布的影响 SH不同系号矮化中间砧嫁接‘宫藤富士’组合，栽植第4年（2012年）开始有产量，第5年开始，除SH1外，其他各系号平均单株产量超过20 kg（亩产1 778 kg）。综合3年（2013—2015年）的稳产情况，SH3、SH6、SH9和SH40 4个系号树体3年累计单株产量超过75 kg，其中SH9稍低，各系号间产量差异不显著；但SH1产量明显低于其他4种砧木。从稳产性来看，SH6产量稳定性最好，SH1、SH3及SH40 3种组合产量稳定性次之，SH9产量稳定性最差。根据果实单果重将果实分级，比较5种砧木的果实分级情况，大果率（单果重＞200 g的果实占总产量的比例）由高到低依次为：SH40＞SH6＞SH3＞SH9＞SH1。比较5种不同系号砧木树体稳产期3年（2013—2015年）果实产量在树冠不同部位的分布情况（图5），SH6果实产量在树冠不同部位的分布最均匀。

2.2.2 对果实品质的影响 综合2013—2015年（稳产）的调查结果，比较不同系号树体果实品质，各系号果实的平均单果重、果形指数、可滴定酸和果实硬度都没有显著差异；其中SH6作为中间砧果实果形指数的变异系数最小，果实果形一致性最好。SH6作为中间砧果实的可溶性固形物含量和固酸比优于其他4种砧木，表现突出。

图4 SH不同系号矮化中间砧嫁接宫藤富士树体果实产量的差异

图5 SH系不同矮化中间砧嫁接宫藤富士果实产量冠层分布的差异

多重比较采用新复极差测验，不同小写字母表示达到5%显著性差异水平

3 讨论

SH系苹果砧木经多年在北京昌平、河北石家庄和山西等地的应用证明，具有抗冻力强，适应范围广，栽植后成花易，结果早，树体管理方便，果实品质优等特点；但不同地区应用的结果显示SH不同系号砧木间存在差异[22-30]，各地在应用中应该慎重选择。根据本研究的结果，在北京地区，SH不同系号中间砧木嫁接‘宫藤富士’，苹果树体生长、果实产量和品质存在较大差异。

SH不同系号矮化中间砧宫藤富士苹果树随着树龄（2—7年生）的增长，树体干周粗度和总枝量均有不同程度的增加，综合栽植7年的表现，SH6的树体干周粗度显著小于其他系号，SH3和SH40树体的干周粗度最大，这一结果与其他地区SH系砧木应用结果较为一致[26-28]。SH6树体虽然干周粗度明显小于其他系号，但是总枝量与其他系号持平，到栽植后第6年，不同系号树体的总枝量都达到95万条/hm2，均达到了前人提出的矮砧苹果栽培优质丰产应当达到的总枝量[31-33]。苹果树的枝类组成直接影响树体的生长势、花芽形成和果实产量、品质。本研究中，栽植后前4年，各系号树体的长枝比例不断减少，短枝比例不断增加，到第4年各组合的树体短枝比例均达到最大值；第5年（进入稳产）开始，各系号树体的枝类组成开始趋于稳定，这一变化规律与前人在其他砧木上的研究结果一致[15,17,34]。苹果是以短果枝结果为主的树种，维持中庸的树势和合理的生长节奏是优质丰产的前提[6]，综合稳产3年的调查结果，SH6富士苹果树体短枝比例最高（63.81%），长枝比例最小（7.80%），表现较好。SH不同系号中间砧树体新梢的年生长量呈现逐年下降的趋势，到栽植后第5年开始稳定；栽植7年内，SH6树体新梢年生长量均保持最低；SH3树体新梢年生长量先高后低；SH40的树体新梢年生长量始终处在较高水平。比较不同系号树体的枝类组成和新梢年生长动态，SH6作为中间砧的树体幼树期生长缓和，能够更快速的形成稳定的树体结构，且稳定后树体结构合理。

前人研究发现与M26相比，以SH系为中间砧的，早果性强，花量大[35]。本研究中，SH不同系号矮化中间砧与‘宫藤富士’组合，栽植第4年开始有产量，第5年开始各系号平均单株产量超过20 kg（亩产1 778 kg）；稳产3年，SH3、SH6、SH9和SH40 4个系号累计单株产量超过75 kg，明显高于SH1中间砧，4种砧木均能满足生产需要[27]。SH6产量稳定性最好，SH9结果大小年现象严重。前人研究提出，合理的枝条和果实分布对于提高苹果的产量和品质十分重要[36-39]，本研究中，SH6树体果实在树冠不同部位分布最为均匀，同时果实品质也优于其他系号，与前人研究结论一致。各系号树体果实大果率（单果重＞200 g的果实占总产量的比例）由高到低依次为：SH40＞SH6＞SH3＞SH9＞SH1。而以SH系为中间砧的‘红富士’苹果，果实可溶性固形物等内在品质比M26、B9为中间砧的有显著提高[35,40-41]。

4 结论

SH6作为中间砧嫁接‘宫藤富士’与其他系号相比，具有树体小，总枝量大，树势中庸（新梢年平均生长量小，枝类组成合理，短枝比例高，长枝比例小），产量高且稳产性好，果实冠层分布、大果率及果实品质好的优势。在生产上，可以结合实践推广应用。

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（责任编辑 赵伶俐）

Effect of Five Different Dwarfing Interstocks of SH on Growth, Yield and Quality in ‘Fuji’ Apple Trees

LI Min-Ji, ZHANG Qiang, LI Xing-Liang, ZHOU Bei-Bei, SUN Jian, ZHANG Jun-Ke, WEI Qin-Ping

(Institute of Forestry＆Pomology, Beijing Academy of Agriculture＆Forestry Sciences/Key Laboratory of Biology and Genetic Improvement of Horticultural Crops (North China), Ministry of Agriculture, Beijing 100093)

【Objective】Effect of different dwarfing interstocks of SH on growth, yield and fruit quality in ‘Fuji’ apple trees was in-depth studied to provide a theoretical basis and mentoring programs for the selection of suitable dwarfing interstock.【Method】 The ‘Fuji’ apple tree seedlings with different SH dwarf interstock (SH1, SH3, SH6, SH9 or SH40) planted in spring 2009 were used to investigate the dynamic changes of tree growth, yields and fruit qualities from 2010 to 2015. The spacing was 1.5 m×5 m, fine-spun spindle pruning.【Result】There were big differences in the tree growth, fruit yield and quality between ‘Fuji’ apple trees with different SH dwarf interstocks. The tree trunk and total amount of branch were increased along with growth of tree age during the second to seventh year. SH6 dwarfing interstock tree trunk circumference was significantly smaller than others, and the trunk circumferences of SH3 and SH40 dwarfing interstock trees were significantly larger than the other lines. In the first four years, with the growth of age, the proportion of long branch was decreased, the increasing proportion of short branches of all SH dwarf interstock was increased. From the fifth year, the number and proportion of branches of different lengths began to be stable. The ratio of short shoots of SH6 dwarfing interstock apple tree was the highest (63.81%), and the proportion of long branches was the smallest (7%). Variation of branch growth was firstly decreased year by year and then became stable. Annual growth of shoots of SH6 dwarfing interstock trees in the seven year maintained minimum, and the annual growth of shoots of SH3 dwarfing interstock tree showed that the previous two years was high and then quickly came down. All SH dwarfing interstock apple trees began to have production in the fourth year, the cumulative average yield per plant of SH3, SH6, SH9 and SH40 dwarfing interstock apple trees was more than 75 kg, and there was no significant difference among them. The production of SH1 tree was significantly lower than the other four rootstocks. The yield stability of SH6 dwarf interstock was the best, and the yield stability of SH9 dwarf interstock was the worst. The distribution of fruits of SH6 dwarf interstock in different parts of the canopy was the most uniform. The proportion of big fruits (the proportion of fruits weighted more than 200 g) from high to low in order was SH40＞SH6＞SH3＞SH9＞SH1. There was no significant difference in average weight of fruit weight, fruit shape and fruit hardness among all SH dwarfing interstock apple trees. The coefficient of variation of fruit shape index of SH6 dwarfing interstock apple trees was the least, and the consistency of its fruit shape was good. The content of soluble solid and solid-acid ratio of its fruit was significantly better than that of the other five stocks.【Conclusion】According to the survey data of seven years, the ‘Fuji’ apple with SH6 dwarf interstock showed small tree, large total branch amount, moderate growth, early bearing, high and stable yield, and good fruit quality compared with the others.

SH dwarf interstock; ‘Fuji’ apple; tree growth; yield; fruit quality

2016-04-22；接受日期：2016-08-12

国家“十二五”科技支撑计划（2014BAD16B02-3）、国家现代苹果产业技术体系（CARS-28）、北京市农林科学院科技创新能力建设专项（KJCX20140406）

李民吉，E-mail：changlelmj@163.com。通信作者魏钦平，E-mail：qpwei@sina.com