重茬條件下距原栽植行不同距離對G935自根砧‘宮藤富士’幼樹樹體生長和果實產量的影響

李民吉，李興亮，張強，周佳，楊雨璋，周貝貝，張軍科，魏欽平

重茬條件下距原栽植行不同距離對G935自根砧‘宮藤富士’幼樹樹體生長和果實產量的影響

李民吉，李興亮，張強，周佳，楊雨璋，周貝貝，張軍科，魏欽平

北京市農林科學院林業果樹研究所/農業農村部華北都市農業重點實驗室，北京 100093

【目的】調查研究重茬栽植條件下距原栽植行不同距離種植對G935矮化自根砧‘宮藤富士’蘋果幼樹樹體生長等的影響，評價G935矮化自根砧嫁接‘宮藤富士’的抗重茬能力，為我國老齡低效蘋果園重茬更新和栽培模式升級提供理論依據。【方法】2018年春，刨除12年生蘋果大樹（‘宮藤富士’/SH6/實生砧），不進行土壤殺菌，不添加有機肥、化肥和生物菌肥，直接在距原栽植行不同距離（0、0.5、1、1.5和2 m）栽植G935矮化自根砧‘宮藤富士’苗（2年根1年干），采用細紡錘樹形整形修剪，栽植后連續4年調查5個處理下G935矮化自根砧‘宮藤富士’幼樹樹體生長、葉片功能、早花早果性和果實產量品質的差異。【結果】重茬栽植條件下，距原栽植行不同距離G935矮化自根砧‘宮藤富士’樹體生長、葉片功能、早花早果性和果實產量品質沒有顯著差異。重茬栽植4年內，隨著樹齡的增長，5個處理‘宮藤富士’樹高、干粗和主枝數量逐年增加，重茬栽植第4年，各處理樹體平均主枝數量均達到30個以上。栽植第2年開始，各處理樹體長枝比例逐年降低，短枝比例逐年升高。重茬栽植第4年，各處理‘宮藤富士’樹體新梢生長、葉片葉綠素含量、凈光合速率、百葉重（鮮重和干重）均無顯著性差異；各處理‘宮藤富士’果實的平均單株產量和果實品質（平均單果重、果形指數、可滴定酸含量、可溶性固形物含量和果實固酸比）均相近，無顯著性差異。【結論】重茬栽植條件下，栽植前4年，5個距離原栽植行不同距離種植G935矮化自根砧‘宮藤富士’的幼樹樹體生長、葉片功能、早花早果性和果實產量、品質等指標均沒有顯著性差異，各處理樹體枝類組成合理，樹勢中庸且不衰弱，成花早，果實品質優良，G935適宜重茬再植使用，且抗重茬效果不受與原栽植行距離的影響。

重茬栽植；G935砧木；矮化自根砧；‘宮藤富士’蘋果；樹體生長；果實產量

0 引言

【研究意義】我國是世界最大的蘋果生產和消費國，蘋果產業在我國鄉村振興、農民增收中發揮著重要作用[1-5]。蘋果矮砧栽培模式具有省工省力、早果豐產的優勢，是世界蘋果產業的發展方向，雖然近年我國蘋果矮砧栽培模式發展較快，但整體比例仍然較低，且主要是矮化中間砧或短枝型的矮化栽培模式[5-6]。目前我國40%以上的蘋果園樹齡老化[7-8]，老齡低效果園重茬更新的重茬障礙問題日益凸顯，篩選適宜的抗重茬蘋果矮化自根砧木，研究其抗重茬特性和配套栽培技術迫在眉睫。【前人研究進展】重茬栽植建園時，新栽植的蘋果幼樹成活率低、個體差異大、長勢弱、不結果或結果晚等現象稱為蘋果重茬障礙。國內關于蘋果重茬障礙做了大量研究，主要集中在如何通過輪作或土壤殺菌等處理方法減少重茬障礙的技術研究，例如栽植前樹穴土用防治重茬障礙專用菌肥處理或樹盤范圍適時種植蔥等栽培技術克服重茬障礙[9-11]。應用抗重茬砧木直接建園是解決蘋果重茬障礙的更簡單更根本的方法，我國先后引進了M系、MM系、P系、O系和B系等蘋果矮化砧木，同時育成了一批具有自主知識產權的砧木，但具有抗重茬能力的矮化砧木幾乎沒有[12-17]。美國農業部和康奈爾大學Geneva試驗站育成了一批具有不同抗性的G系砧木，并篩選出G935、G41等具有抗重茬能力的砧木[18-22]，我國也初步開展了G系砧木抗重茬等抗逆能力的評價研究[23-24]。【本研究切入點】結合生產中采用錯行種植減輕重茬障礙的方法，本研究深入評價重茬栽植條件下距離原栽植行不同距離G935矮化自根砧‘宮藤富士’的抗重茬能力。【擬解決的關鍵問題】本研究以G935矮化自根砧嫁接‘宮藤富士’為材料，調查研究重茬栽植蘋果園5個距離原栽植行不同距離種植對G935矮化自根砧木‘宮藤富士’蘋果幼樹樹體生長、葉片功能、早花早果性和產量及品質的影響，更深入地了解其抗重茬特性和應用技術，為我國蘋果園重茬更新建園砧木的選擇和應用提供理參考。

1 材料與方法

試驗于2018—2021年在北京市海淀區北京市農林科學院林業果樹研究所所內蘋果試驗田內進行。

1.1 試驗處理

2018年春季，刨除12年生蘋果樹（‘宮藤富士’/SH6/實生砧，栽植密度為1 m×4 m），果園土壤類型為壤土（全氮1.07 g?kg-1，有機質13.9 g?kg-1，堿解氮65.8 mg?kg-1，有效磷22.1 mg?kg-1，有效鉀124 mg?kg-1，pH 8.07），原土壤不做殺菌處理，不施用有機肥、化肥和生物菌肥；在距原栽植行5個不同距離（0、0.5、1、1.5和2 m）（T1—T5）用機械直接開寬、深各20 cm左右的小溝，按照株距1 m種植G935（購自VIVAI F.lli ZANZI di C. Zanzi & C. s.s. Soc. Agr.）矮化自根砧‘宮藤富士’（2年根1年干）樹苗，砧木露出地面10—15 cm，每個處理種植4行共200株。采用細紡錘形樹形，應用水肥一體化滴灌系統進行常規肥水管理。

1.2 測定指標

自種植后，每個處理在中間2行中選取20株長勢具有代表性的樹為試驗樹，連續調查。落葉后用游標卡尺測量品種樹干粗度（嫁接口上10 cm處）和砧木樹干粗度（嫁接口下5 cm處），并計算砧穗干周比；落葉后，不修剪，調查樹體全部不同長度的枝類（＜5 cm、5—15 cm、15—30 cm和＞30 cm）數量，計算統計樹體總枝條數量和不同類型枝占總枝條數量的比例；2020年和2021年春（栽植第3年和第4年），調查5個處理樹體成花株數。各處理選取枝條中部葉片，在晴天上午9：00—11：00，用美國PP System公司的CIRAS-2便攜式光合儀測定葉片光合速率。葉綠素含量測定參照趙世杰[25]方法，略作修改。分別取各處理生長勢一致的葉片，剪去葉脈，混勻后取0.3 g，置于50 mL試管中，加入無水乙醇，室溫黑暗浸提48 h，期間多次混勻，每個處理3個重復。用紫外分光光度計測定葉綠素a和葉綠素b含量，計算總葉綠素的含量。2021年，‘宮藤富士’果實成熟后，每株樹單獨采收果實，全部果實采收后稱重，計算平均單株產量；在選取的試驗樹每株樹冠的東南方向中上部隨機選取3個果實，每個處理60個果實，測定果實品質。采用百分之一天平測量果實單果重，以平均單果重計算；用游標卡尺測量果實的橫徑、縱徑，統計果形指數；用GY-1型果實硬度計測定果實硬度；用PR-100型數字糖度計測定果實中的可溶性固形物含量；使用0.1 mol·L-1NaOH中和滴定法測定果實中的可滴定酸含量。

1.3 數據處理

應用PASW Statistics 18和Excel 2021等軟件進行數據的計算統計和分析。

2 結果

2.1 重茬條件下距原栽植行不同距離G935矮化自根砧‘宮藤富士’樹體生長的差異

2.1.1 樹體高度、主枝數量和樹干粗度的差異 重茬栽植后第1—4年，5個處理‘宮藤富士’樹體高度、樹干粗度和主枝數量逐年增加（圖1），不同處理間樹體高度、干粗、主枝數量和砧穗干周比均沒有顯著差異。

2.1.2 樹體枝類組成的差異 重茬栽植第2—4年，5個處理‘宮藤富士’樹體的枝類組成間沒有顯著差異。栽植后4年內，各處理樹體長枝比例逐年減少，由70%以上逐漸減少為15%以內；短枝比例逐年增加，由10%左右逐漸增加為65%以上，枝類組成變化動態符合正茬矮砧蘋果樹的變化規律（圖2）。

2.1.3 葉片質量的差異 重茬栽植第4年（2021年），5個處理‘宮藤富士’葉片各項指標沒有顯著差異（表1）。5個處理‘宮藤富士’樹體新梢生長、葉片葉綠素含量、凈光合速率、百葉鮮重和百葉干重均無顯著性差異。

表1 重茬栽植第4年距離原栽植行不同距離種植G935‘宮藤富士’蘋果樹體葉片質量的差異

相同小寫字母表示差異不顯著（＞0.05）。下同 The same lowercase letters indicate no significant difference (＞0.05). The same as below

多重比較采用新復極差測驗，相同小寫字母表示差異不顯著（P＞0.05）。下同

2.2 重茬條件下距原栽植行不同距離G935矮化自根砧‘宮藤富士’早期成花和果實品質的差異

2.2.1 早期成花和坐果的差異 2020年和2021年春調查5個處理G935矮化自根砧‘宮藤富士’成花情況，如表2所示。2020年春，幼樹初開花，5個處理之間沒有顯著性差異，成花株率20%以上；2021年春，各處理成花株率均為100%。2020年0 m處理樹體的成花株率略高于其他4個處理，但各處理之間沒有顯著性差異。

2.2.2 對果實產量和品質的影響 從表3可以看出，重茬栽植第4年（2021年），5個處理‘宮藤富士’蘋果果實產量和品質沒有顯著差異。重茬栽植第4年，5個處理‘宮藤富士’果實的平均單株產量、平均單果重、果形指數、可溶性固形物含量、可滴定酸含量和果實固酸比均無顯著差異。

表2 距離原栽植行不同距離種植G935‘宮藤富士’蘋果樹體成花的差異

圖2 重茬條件下距離原栽植行不同距離種植G935‘宮藤富士’蘋果樹體枝類組成的年變化

表3 重茬栽植第4年距離原栽植行不同距離種植G935‘宮藤富士’蘋果果實產量和品質的差異

3 討論

美國從1968年開始針對其東北部蘋果病害培育了一系列抗火疫病、抗頸腐病、抗綿蚜的蘋果砧木，目前驗證具有較大應用和科研價值的已有14個蘋果砧木品種[18-22]。經過前期評價，G935在我國重茬栽植條件下同樣具有良好的抗重茬能力[23]，可直接應用于我國重茬更新使用，或作為親本培育新的多抗性蘋果砧木。

重茬栽植條件下，距原栽植行不同距離種植的G935矮化自根砧‘宮藤富士’幼樹樹體生長、葉片功能、早花早果性和果實產量、品質沒有顯著差異。重茬栽植第4年，各處理樹體平均主枝數量均達到30個以上，不同處理間沒有顯著差異，均能滿足矮砧密植豐產的枝量要求[26-29]。重茬栽植第2年開始，各處理樹體長枝比例不斷減少，短枝比例不斷增加，長短枝比例說明各處理樹勢中庸且不衰弱[30-33]。重茬條件下樹體葉片功能是評價抗重茬砧木的重要指標，重茬栽植第4年，各處理‘宮藤富士’樹體新梢生長、葉片葉綠素含量、凈光合速率、百葉重（鮮重和干重）均無顯著性差異，且各處理葉片功能健康。重茬栽植第4年，各處理成花株率均為100%，表現出較好的早花早果特性。

重茬栽植第4年，各處理果實平均單果重220 g左右，可溶性固形物含量16%左右，果實品質優良。目前蘋果重茬障礙的產生機理尚不明確[34]，關于抗重茬砧木抗重茬機理的研究較少，現有研究認為蘋果砧木抗重茬能力可能與其根系活力、激素水平和根際微生物群落組成有關[35-36]，G935具有良好的抗重茬能力，后續將以此為材料開展其抗重茬機理的研究工作，為我國自主知識產權的抗重茬砧木選育提供理論支撐。

4 結論

5個距原栽植行不同距離（0、0.5、1、1.5 和2 m）種植的G935矮化自根砧‘宮藤富士’幼樹樹體生長、葉片功能、早花早果性和果實品質等指標均沒有顯著性差異，樹體枝類組成合理，樹勢中庸且不衰弱，早花、早果性好，果實品質優良。因此，G935適宜重茬栽植使用，且抗重茬效果不受與原栽植行距離的影響，也可以此為材料，加強后繼砧木選育研究。

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Effects of Different Distances from Original Planting Row on Tree Growth and Fruit Yield of Young Trees of G935 Dwarf Rootstock Miyato Fuji Under Continuous Cropping

LI MinJi, LI XingLiang, ZHANG Qiang, ZHOU Jia, YANG YuZhang, ZHOU BeiBei, ZHANG JunKe, WEI QinPing

Beijing Academy of Forestry and Pomology Sciences/Key Laboratory of Urban Agriculture (North China)，Ministry of Agriculture and Rural Affairs, Beijing 100093

【Objective】 The effects of five different planting distances from the original planting line on the growth of young apple trees of G935 dwarf self-heeling rootstock Miyato Fuji were investigated and studied for four consecutive years, and the resistance to repeated cropping of G935 dwarf self-heeling rootstock grafted Miyato Fuji was evaluated, so as to provide a theoretical basis for the renewal of old and inefficient apple orchards and the upgrading of cultivation models in China. 【Method】 In the spring of 2018, the 12-year-old apple tree (Miyato Fuji/SH6/seedling stock) was planted, without soil sterilization, adding organic fertilizer, chemical fertilizer and biological microbial fertilizer, and the G935 dwarf self-rooting stock Miyato Fuji seedlings (2-year root and 1-year dry) were directly planted at different distances (0, 0.5, 1, 1.5 and 2 m) from the original planting line, and the fine spinning hammer tree shape was used for pruning. The differences in tree growth, leaf function, early flowering and early fruiting, and fruit yield and quality of young trees of G935 dwarf self-rooting rootstock Miyato Fuji were investigated under 5 treatments for 4 consecutive years after planting. 【Result】Under the condition of replanting, there was no significant difference in the growth, leaf function, early flowering and early fruiting, and fruit yield and quality of G935 dwarf self-rooting rootstock Miyato Fuji at different distances from the original planting line. Within 4 years after replanting, with the growth of tree age, the height, trunk diameter and number of main branches of Fuji trees under five treatments increased year by year. In the fourth year after replanting, the average number of main branches in each treatment reached more than 30. From the second year of planting, the proportion of long branches under each treatment decreased year by year, and the proportion of short branches increased year by year. In the fourth year of continuous cropping, there was no significant difference in the growth of new shoots, chlorophyll content of leaves, net photosynthetic rate and one hundred leaves weight (fresh weight and dry weight) of Fuji trees under different treatments; the average yield per plant and fruit quality (average fruit weight, fruit shape index, titratable acid content, soluble solid content, and fruit solid-acid ratio) of Fuji fruit under all treatments were similar, without significant difference. 【Conclusion】 Under the condition of replanting in continuous cropping, there was no significant difference in the growth, leaf function, early flowering and early fruiting, fruit yield and quality of the young trees planted with G935 dwarf self-rooting rootstock Miyato Fuji at different distances from the original planting line four years before planting. The branch composition of the trees in each treatment was reasonable, the tree vigor was moderate and not weak, the flowering was early, and the fruit quality was good. G935 was suitable for replanting in continuous cropping, and the effect of resistance to repeated cropping was not affected by the distance from the original planting line.

continuous cropping cultivation; G935 rootstock; dwarfing rootstock; Miyato Fuji apple; tree growth; fruit yield

10.3864/j.issn.0578-1752.2023.17.014

2023-01-13；

2023-03-09

國家現代蘋果產業技術體系（CARS-27）、北京市農林科學院科技創新能力建設專項（KJCX20230203）

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

（責任編輯 趙伶俐）