不同中间砧对鲁丽苹果幼树生长结果及耐寒性的影响*

石晓英，姬新梅，王 荣，张学英，徐继忠，李中勇

（河北农业大学园艺学院，保定 071001）

我国苹果栽培面积和产量均处于世界首位[1]。目前，我国已形成了环渤海湾、黄土高原2 个优势产区和黄河故道重要产区以及西南冷凉区、新疆等特色产区[2]。河北省作为环渤海湾苹果产区，苹果栽培历史悠久，然而仍存在品种布局不合理、早中晚熟搭配不协调、栽培管理不当等制约因素。矮砧密植已成为当今世界苹果栽培发展的趋势[3]，矮化砧木的应用是实现矮化栽培的重要途径之一。目前我国生产中大多采用矮化中间砧，不同砧木对树体的生长发育[4-5]、果实品质及产量[6]、抗逆性[7]等均有显著影响。

鲁丽是山东省果树研究所从嘎拉和藤牧1 号杂交后代中选育出的优良早熟苹果品种，具有早果、丰产、适应性好、抗逆性强等优点[8]。冀砧1 号、冀砧2 号、2 号为河北农业大学选育出的优良苹果矮化砧木品种（品系），嫁接品种亲和性好，早果丰产，果实品质好[9-10]。本试验以海棠为基砧，SH40、冀砧1 号、冀砧2 号和2 号作中间砧的鲁丽幼树为试材，调查树体生长结果情况，并测定半致死温度等指标，以期筛选适宜的矮化中间砧，为河北保定及生态条件类似地区优化苹果品种结构提供参考。

1 材料和方法

1.1 试验材料

试验在河北省保定市顺平县南神南村三优苹果基地（北纬38°59′，东经114°54′）进行。该地区海拔291 m，平均年日照时数2 500～2 600 h，平均年降水量580 mm，无霜期约195 d。

2017 年3 月，定植基砧为海棠的冀砧1 号、冀砧2 号、2 号、SH40 中间砧苗，行株距4.0 m×1.5 m，南北行向，4 月单芽腹接鲁丽。随机区组设计，3次重复，每个重复3 株。树形采用细长纺锤形。

1.2 试验方法

（1）树体生长指标调查。2017—2020 年每年11 月，测量树高、干径、冠径等指标。树高用卷尺测量地面距树体顶梢最高处的垂直高度，干径用游标卡尺测量中间砧与鲁丽嫁接口上下各10 cm 处的干径，冠径用卷尺分别测量东西、南北最外围枝条之间的距离。

2018—2020 年，调查中心干上的主枝数量（≥15 cm）；2020 年调查树体长枝（＞15.0 cm）、中枝（5.1～15.0 cm）和短枝（＜5.0 cm）的数量，计算枝类比。

（2）产量和果实品质测定。2020 年果实成熟时测各砧穗组合的产量，折合成单位面积产量。每个砧穗组合随机选取15 个果实，测定单果重、横径、纵径、硬度、可溶性固形物含量和苹果酸含量，并计算固酸比。

（3）物候期观察。2020 年，观察记录鲁丽萌芽期、初花期（全树5%花开放）、盛花期（全树75%花开放）、落花期（75%以上花的花瓣脱落）、果实着色期、果实成熟期、果实发育天数及落叶期。

（4）抗寒性测定。选取健壮、无病虫害、长势（粗细程度）一致的1 年生枝条。参照金明丽[11]的方法，将枝条用清水和去离子水清洗干净后，剪成15 cm 左右的枝段，每个组合枝条分7 份，每份约2 段，装于自封袋中。利用变温冰箱对枝条进行低温处理：4、-10、-18、-26、-35、-44、-60 ℃，测定枝条相对电导率，利用Logistic 方程计算枝条半致死温度。

1.3 数据分析

用Excel 2010 和SPSS 20.0 软件整理分析数据。

2 结果与分析

2.1 不同中间砧对鲁丽树体生长的影响

2.1.1 树高、冠径

不同中间砧鲁丽树高、冠径不同。2017—2020年，以SH40 作中间砧的树高均显著高于以2 号作中间砧的，与以冀砧1 号作中间砧的无显著差异，与以冀砧2 号作中间砧2017、2019 年的差异显著，2018、2020 年的差异不显著。2019—2020 年，冀砧1 号、SH40 中间砧鲁丽冠径显著高于以2 号作中间砧的，与冀砧2 号中间砧的差异不显著（表1）。

表1 不同中间砧鲁丽树高、冠径

由表2 可知，2017 年SH40 中间砧和品种干径分别为14.98、13.41 mm，显著低于冀砧1 号和冀砧2 号。2018—2020 年2 号中间砧干径仅为25.73、36.31、46.66 mm，品种干径为26.40、47.12、56.89 mm，2019—2020 年显著低于冀砧1 号、冀砧2 号和SH40。2019 年中间砧与品种干径比为冀砧2 号＞冀砧1 号＞SH40＞2 号，2018 年和2020 年4 种砧穗组合的中间砧与品种干径比无显著差异。

表2 不同中间砧鲁丽砧穗干径及二者之比

2.1.2 主枝数

由表3 可以看出，2018—2020 年，以冀砧2 号作中间砧的鲁丽主枝数最高，始终显著高于以2 号作中间砧的主枝数，与冀砧1 号、SH40 中间砧的主枝数的差异3 年不尽一致。2020 年，4 种砧穗组合主枝数由高到低按中间砧排序依次为冀砧2 号＞SH40＞冀砧1 号＞2 号。

表3 不同中间砧鲁丽主枝数

2.1.3 枝类组成

从表4 可以看出，2020 年，不同中间砧鲁丽枝类组成有差异。以冀砧1 号、冀砧2 号、SH40 作中间砧的鲁丽短枝比率均在50%～60%，长枝比率在30%～40%。以2 号作中间砧的鲁丽短枝比率最高，为75%，分别是SH40、冀砧1 号、冀砧2 号作中间砧的1.27、1.42、1.44 倍；长枝比率最低，仅占总枝量的14%。4 种砧穗组合的中枝所占比率按中间砧排序由大到小依次为冀砧1 号＞2 号＞冀砧2 号＞SH40，以冀砧1 号作中间砧的鲁丽中枝比率是SH40 作中间砧的1.63 倍。

表4 不同中间砧鲁丽2020 年枝类组成

2.2 不同中间砧对鲁丽树体初果期产量和果实品质的影响

2.2.1 产量

4 种中间砧鲁丽半成品苗栽植第4 年（2020 年）开始有产量，以冀砧1 号、冀砧2 号、2 号、SH40作中间砧的鲁丽平均株产分别为3.38、3.69、1.03、3.43 kg，折合每公顷产量分别为5 633.55、6 156.15、1 719.60、5 722.50 kg。以冀砧2 号作中间砧的鲁丽单产最高，以2 号作中间砧的鲁丽单产明显低于其他3 种中间砧的鲁丽。

2.2.2 果实品质

从表5 可以看出，以冀砧2 号作中间砧的鲁丽单果重显著高于以冀砧1 号和2 号作中间砧的。以2 号作中间砧的鲁丽果形指数显著高于以冀砧1 号作中间砧的鲁丽，与以SH40、冀砧2 号作中间砧的鲁丽无显著差异。以2 号作中间砧的鲁丽果实硬度最大，为12.43 kg/cm2，显著高于其他3 种中间砧的鲁丽，而以SH40、冀砧1 号和冀砧2 号作中间砧的鲁丽果实硬度差异不显著。以冀砧2 号作中间砧的鲁丽果实可溶性固形物含量和苹果酸含量均显著高于以SH40 和冀砧1 号作中间砧的鲁丽，固酸比最低；以SH40 作中间砧的鲁丽可溶性固形物含量与以冀砧1 号作中间砧的无显著差异，按中间砧排序鲁丽果实苹果酸含量从高到低依次为冀砧2号＞冀砧1 号＞2 号＞SH40，以SH40 作中间砧的鲁丽固酸比最高。

表5 不同中间砧鲁丽2020 年果实品质

2.3 物候期

4 种中间砧鲁丽物候期差异不大。在河北省保定市，鲁丽3 月20 日萌芽，4 月4 日初花，4 月7日盛花，4 月10 日落花，7 月上中旬果实开始着色，7 月16—20 日果实成熟，果实发育期95～100 d。11 月中旬开始落叶。

2.4 不同中间砧对鲁丽1 年生枝抗寒性的影响

4 种中间砧鲁丽1 年生枝相对电导率均随温度的降低而呈上升趋势，但中间砧不同，上升幅度不同。在-10 ℃时，除以冀砧2 号作中间砧的外，其他3 种中间砧的鲁丽1 年生枝相对电导率与对照相比均有不同程度的降低；在-18 ℃和-10 ℃间，仅以冀砧1 号作中间砧的鲁丽1 年生枝相对电导率呈上升趋势；在-26 ℃和-18 ℃间，4 种中间砧的鲁丽1 年生枝相对电导率均呈上升趋势，以2 号作中间砧的上升幅度最大，以冀砧1 号作中间砧的上升幅度最小，仅为2.00%；在-35 ℃和-26 ℃间，以2 号作中间砧的上升迅速，上升幅度达19.26%，其他3 种中间砧的上升幅度也均在12.00%以上；在-44 ℃和-35 ℃间，以SH40 和冀砧1 号作中间砧的上升迅速，上升幅度分别为31.20%和33.11%，以冀砧2 号和2 号作中间砧的上升幅度分别为28.77%和27.90%；在-60 ℃和-44 ℃间，仅以SH40和冀砧1 号作中间砧的相对电导率呈上升趋势，以冀砧2 号和2 号作中间砧的分别下降了1.07%和0.11%（图1）。

图1 低温胁迫对4 种中间砧鲁丽相对电导率的影响

结合Logistic 方程，对低温胁迫下不同中间砧鲁丽1 年生枝的相对电导率进行回归分析，并计算不同砧穗组合的半致死温度，结果如表6 所示。所有相关系数范围介于0.990～0.994 之间，F 值检验表明，各回归方程的拟合值均呈极显著水平，同时说明不同砧穗组合在不同温度下其相对电导率符合Logistic 方程的变化规律，且拟合结果可靠，精确度高。由表6 可知，各砧穗组合半致死温度介于-37.95～-34.50 ℃之间，以冀砧1 号作中间砧的最高，为-37.95 ℃，显著高于其他3 种砧穗组合，以2 号作中间砧的最低。

表6 不同中间砧鲁丽1 年生枝半致死温度

3 讨论与结论

矮化集约栽培已成为世界苹果生产的主要形式，也是我国苹果产业调整的方向[12]。利用矮化砧木在实现苹果矮化密植栽培中起着至关重要的作用[13]，目前我国生产中主要利用矮化中间砧。用作评价致矮程度的指标主要有树高、冠幅、干径、主枝数等[14-16]。本试验结果表明，以2 号作中间砧的鲁丽树高、冠径、分枝数较其他砧穗组合明显减小，矮化性最强；以冀砧2 号作中间砧的次之。维持合理的枝类比是果树早果优质的前提[17]。曹敏格等[18]研究表明，树体越矮，短枝比例越高，越有利于营养物质积累，实现早花早果。本研究结果表明，与其他3 种中间砧的鲁丽相比，以2 号作中间砧的短枝比率最高，为75%，其次是以SH40 作中间砧的，为59%，而以冀砧2 号和SH40 作中间砧的结果初期产量较高，以2 号作中间砧的产量最低。4 种中间砧对鲁丽果实品质影响差异显著，以冀砧2 号作中间砧的单果重最大，为184.59 g，其可溶性固形物含量和苹果酸含量均处于较高水平，以SH40 作中间砧的苹果酸含量最低，仅为0.27%，固酸比最高，以2 号作中间砧的果实品质稍逊于其他3 种中间砧的。

LT50可以判断植物品种的抗寒性，已得到广泛的应用[19-20]。Logistic 结合相对电导率可以准确计算出植物的低温半致死温度。连续4 年田间调查发现，以冀砧1 号、冀砧2 号、2 号和SH40 作中间砧的鲁丽在保定地区均未发生冻害。本试验结果表明，随着温度的降低，4 种中间砧的鲁丽1 年生枝电解质外渗率升高，变化呈“S”形曲线，在降温初期（-18～-10 ℃），除以冀砧1 号作中间砧的鲁丽外，其他中间砧的1 年生枝相对电导率均呈降低趋势，后随着温度的持续降低相对电导率呈上升趋势。根据半致死温度的高低，推断出4 种砧穗组合的抗寒性按中间砧由高到低依次为冀砧1 号＞SH40＞冀砧2 号＞2 号。结合田间表现和试验结果，发现4种砧穗组合均能在保定地区正常越冬。

综合树体生长、结果初期产量、果实品质及低温半致死温度初步认为，以冀砧2 号和SH40 作中间砧的鲁丽，树势中庸，结果初期产量较高，果实品质优良，抗寒性好。冀砧2 号和SH40 可作为鲁丽的适宜矮化中间砧进一步开展区域试验和全面评价，其结果盛期是否丰产优质有待进一步研究。