蘋(píng)果新品種瑞陽(yáng)在新疆伊犁河谷的引種適應(yīng)性分析

王 瑾,刁永強(qiáng),2,郭秀玲,陳伊宇,秦德明,羅秉瑜,劉 君,2

(1.新疆伊犁哈薩克自治州林業(yè)科學(xué)研究院,新疆伊寧 835000 2. 國(guó)家蘋(píng)果產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系伊犁綜合試驗(yàn)站,新疆伊寧 835000)

0 引 言

【研究意義】近年來(lái),新疆伊犁蘋(píng)果種植受到低溫的侵?jǐn)_,現(xiàn)有早中熟品種以嘎拉系為主,晚熟品種中富士系比例過(guò)高,尚缺乏綜合性狀優(yōu)良的中晚熟品種。2016年3月,伊犁哈薩克自治州林業(yè)科學(xué)院依托國(guó)家蘋(píng)果產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系從陜西引進(jìn)瑞陽(yáng)蘋(píng)果品種接穗,在察布查爾縣林科院千畝試驗(yàn)示范基地進(jìn)行大樹(shù)高接;同年3月在察布查爾縣海努克鄉(xiāng)林果示范基地4年生寒富蘋(píng)果樹(shù)上進(jìn)行高接。2018年3月在新源縣喀拉布拉鎮(zhèn)5年生嘎拉上高接瑞陽(yáng)品種。2019年3月在尼勒克縣木斯鎮(zhèn)栽植1年生新疆野蘋(píng)果/KM23/瑞陽(yáng)矮化中間砧苗木,目前已少量掛果。改變伊犁河谷以富士為主的晚熟蘋(píng)果品種結(jié)構(gòu),對(duì)增加中晚熟蘋(píng)果品種,優(yōu)化品種結(jié)構(gòu)具有實(shí)際意義?！厩叭搜芯窟M(jìn)展】瑞陽(yáng)蘋(píng)果是以秦冠與富士為親本選育出的晚熟、紅色優(yōu)良蘋(píng)果新品種[1],具有結(jié)果早、易豐產(chǎn)、品質(zhì)優(yōu)、適應(yīng)性強(qiáng)等特征。2015年1月通過(guò)陜西省果樹(shù)品種審定委員會(huì)的審定,2019年3月通過(guò)國(guó)家林木良種審認(rèn)定委員會(huì)審定[2]。王雷存等[1]研究認(rèn)為,瑞陽(yáng)蘋(píng)果在陜西渭北中部地區(qū)萌芽率高,易成花,成枝力較強(qiáng),易形成短枝。早果,豐產(chǎn),連續(xù)結(jié)果能力強(qiáng),果個(gè)大,果實(shí)鮮紅色,色澤艷麗,果肉較細(xì),風(fēng)味甜,耐貯運(yùn)。果實(shí)成熟期較一致,與紅富士相比,具有抗病性強(qiáng),結(jié)果性能強(qiáng),無(wú)采前落果現(xiàn)象等優(yōu)點(diǎn)。同時(shí),在不套袋的情況下果實(shí)外觀好,可采用無(wú)袋栽培,是一個(gè)晚熟紅色蘋(píng)果品種[2]。袁仲玉等[3]研究了不同砧穗組合對(duì)瑞陽(yáng)蘋(píng)果樹(shù)體生長(zhǎng)、產(chǎn)量品質(zhì)影響后認(rèn)為,砧木品種及砧木類(lèi)型對(duì)瑞陽(yáng)的物候期無(wú)明顯影響。王雷存等[4]、郝貝貝等[5]對(duì)瑞陽(yáng)褐斑病菌接種和田間病害發(fā)生進(jìn)行研究,紅富士發(fā)病最為嚴(yán)重,表現(xiàn)為感病,秦冠、瑞陽(yáng)發(fā)病較輕,表現(xiàn)為高抗。通過(guò)連續(xù)多年適應(yīng)性調(diào)查,瑞陽(yáng)適應(yīng)性強(qiáng),在陜西渭北北部、中部和南部以及豫西黃土高原地區(qū)均可栽培。鄧瑞等[6]在瑞陽(yáng)蘋(píng)果套袋與不套袋果實(shí)品質(zhì)的比較分析中認(rèn)為,不套袋處理對(duì)瑞陽(yáng)蘋(píng)果果實(shí)外觀品質(zhì)無(wú)明顯影響,但能明顯提高果實(shí)內(nèi)在品質(zhì),香氣物質(zhì)總含量顯著升高且香氣種類(lèi)有所增加。對(duì)于果樹(shù)耐寒性的研究已有很多報(bào)道[7-10],用電導(dǎo)法測(cè)定電解質(zhì)滲出率是果樹(shù)抗寒性鑒定最常用方法之一?！颈狙芯壳腥朦c(diǎn)】目前關(guān)于引入新疆伊犁河谷蘋(píng)果新品種瑞陽(yáng)的生長(zhǎng)適應(yīng)性未見(jiàn)報(bào)道。需觀測(cè)瑞陽(yáng)樹(shù)體的植物學(xué)特性、不同砧穗組合的親和性、果實(shí)品質(zhì)及樹(shù)體抗低溫能力。【擬解決的關(guān)鍵問(wèn)題】評(píng)價(jià)引入伊犁河谷不同區(qū)域瑞陽(yáng)蘋(píng)果的生長(zhǎng)表現(xiàn)及抗寒性,為新疆伊犁河谷蘋(píng)果品種合理規(guī)劃布局、栽培管理及蘋(píng)果產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材 料

試驗(yàn)園位于新疆伊犁河南岸察布查爾縣的伊犁州林科院千畝試驗(yàn)示范基地(43°40′29″N,81°19′04″E),屬溫帶大陸性氣候,海拔910 m,年平均氣溫7.9℃,極端最高溫度39.5℃,最低氣溫-43.2℃,年均降水量230 mm,≥10℃積溫3 200 h,年日照時(shí)數(shù)約2 800 h,無(wú)霜期約170 d,年蒸發(fā)量約1 100 mm。

低溫凍害試驗(yàn)材料采自伊犁州林科院察布查爾縣科技試驗(yàn)示范基地,其中主測(cè)品種為瑞陽(yáng),對(duì)照品種分別是瑞雪和伊美,其中瑞雪蘋(píng)果是西北農(nóng)林科技大學(xué)以秦富1號(hào)與克氏粉紅為親本選育出的晚熟、黃色優(yōu)良蘋(píng)果新品種;伊美是西北農(nóng)林科技大學(xué)園藝學(xué)院于2012年從新西蘭引進(jìn)的蘋(píng)果新品種。2020年12月在樹(shù)體進(jìn)入休眠期后采集無(wú)病蟲(chóng)危害,生長(zhǎng)勢(shì)中庸的1年生枝條。砧穗組合試驗(yàn)中砧木選擇新疆野蘋(píng)果和青砧1號(hào),中間砧選擇俄396、KM23、Y-1和M26。另外,將宮崎短枝富士?jī)H作為瑞陽(yáng)蘋(píng)果植物學(xué)特征參照品種。

1.2 方 法

1.2.1 瑞陽(yáng)蘋(píng)果植植物學(xué)特征、生物學(xué)特性

田間調(diào)查于2020年3月～2021年10月在新疆察布查爾縣、尼勒克縣、新源縣進(jìn)行。參照《植物新品種特異性、一致性和穩(wěn)定性測(cè)試指南-蘋(píng)果》(NY/T 2424-2013)[11]對(duì)瑞陽(yáng)蘋(píng)果生長(zhǎng)勢(shì)、一年生枝、葉片、花器官特征等進(jìn)行觀察描述;生物學(xué)特性主要觀測(cè)物候期、生長(zhǎng)結(jié)果習(xí)性、適應(yīng)性及抗逆性等,依據(jù)《蘋(píng)果種質(zhì)資源描述規(guī)范和數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)》[12]方法觀測(cè)。

1.2.2 不同砧穗組合的親和性

2021年8月19日在伊犁州林科院察布查爾縣千畝試驗(yàn)示范基地對(duì)3年生瑞陽(yáng)蘋(píng)果不同矮化中間砧嫁接親和性及田間生長(zhǎng)情況進(jìn)行調(diào)查。共調(diào)查5個(gè)不同砧穗組合:①新疆野蘋(píng)果/KM23/瑞陽(yáng);②新疆野蘋(píng)果/Y-1/瑞陽(yáng);③新疆野蘋(píng)果/M26/瑞陽(yáng);④新疆野蘋(píng)果/俄396/瑞陽(yáng);⑤青砧1號(hào)/瑞陽(yáng)。在田間,用卷尺測(cè)量不同砧穗組合苗木高度;用滬工數(shù)顯游標(biāo)卡尺測(cè)量基砧粗、中間砧粗及品種苗粗;調(diào)查苗木分枝量及嫁接愈合情況。

1.2.3 抗寒性測(cè)定

1.2.3.1 枝條處理

將采集的休眠枝條均勻分為8份綁好,掛上標(biāo)簽,然后用塑料袋包住保存在冰箱冷藏室中。試驗(yàn)設(shè)置溫度梯度為-10、-16、-20、-24、-28、-32、-36和-40℃,按照處理溫度在低溫冰箱中進(jìn)行人工冷凍處理,降溫幅度-4℃/h,到達(dá)處理溫度后維持10 h,再以-4℃/h的幅度升溫,以-10℃為對(duì)照(CK)。

1.2.3.2 電解質(zhì)滲出率

將處理后的枝條用蒸餾水沖洗干凈,擦干,避開(kāi)芽眼切成3 mm寬的小段,稱取1.000 g放入試管中,并加入20 mL雙重蒸餾水,搖勻,在室溫下靜置10 h,搖勻后測(cè)出初電導(dǎo)值(S1)。封口,在水浴鍋中煮20 min,取出后涼至室溫,再測(cè)出終電導(dǎo)值(S2),每個(gè)溫度處理重復(fù)4次。按照電解質(zhì)滲透率Y=(S1/S2)×100%計(jì)算出電解質(zhì)滲透率[13-14]。

1.2.4 凍害分級(jí)

分級(jí):將低溫處理后的枝條在室溫條件下放置2 h后分級(jí),剪去枝條一端5 cm長(zhǎng),然后在剪口處斜剪,根據(jù)凍害分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行凍害分級(jí)。

標(biāo)準(zhǔn):0級(jí):正常;Ⅰ級(jí):1年生枝髓部輕微變褐可恢復(fù);Ⅱ級(jí):1年生枝髓部嚴(yán)重變褐,木質(zhì)部輕微變褐;Ⅲ級(jí):1年生枝木質(zhì)部嚴(yán)重變褐,韌皮部輕微變褐;Ⅳ級(jí):1年生枝皮層變黑,韌皮部變褐[15]。

1.3 數(shù)據(jù)處理

應(yīng)用Origin軟件進(jìn)行分析后,用Logistic方程Y=k/(1+ae- bt)進(jìn)行擬合,并求出拐點(diǎn)的溫度,即LT50,其中:Y是電解質(zhì)滲透率,t是處理溫度,a、b、k是參數(shù),-lna/b為拐點(diǎn)溫度的值,R2為相關(guān)系數(shù)[16]。

2 結(jié)果與分析

2.1 瑞陽(yáng)蘋(píng)果植物學(xué)及生物學(xué)特性觀測(cè)

研究表明,瑞陽(yáng)蘋(píng)果品種樹(shù)姿較開(kāi)張,樹(shù)型為分支形,樹(shù)勢(shì)表現(xiàn)為中庸。一年生枝顏色為紅褐色,平均長(zhǎng)度為47.62 cm,節(jié)間長(zhǎng)3.02 cm,枝粗4.82 mm。一年生枝茸毛多,皮孔數(shù)量少;葉片平均長(zhǎng)8.07 cm,寬4.64 cm,葉柄平均長(zhǎng)2.88 cm,葉片顏色濃綠,葉姿斜向上,葉緣有復(fù)鋸齒;葉芽為三角形、貼生,花芽為圓錐形,每花序花朵數(shù)4～6朵,花冠大小平均為4.23 cm。表1

表1 瑞陽(yáng)蘋(píng)果植物學(xué)特征

瑞陽(yáng)蘋(píng)果萌芽期集中在3月底至4月初。花期在4月中下旬。開(kāi)花持續(xù)天數(shù)9～11 d,落葉期在11月底至12月上旬。果實(shí)發(fā)育天數(shù)174 d,較富士短11 d,營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)天數(shù)246 d,果實(shí)成熟期10月中旬。受溫度影響,逆溫帶(察布查爾縣海努克鄉(xiāng)、尼勒克縣木斯鎮(zhèn)、新源縣喀拉布拉鎮(zhèn))物候期比平原區(qū)(察布查爾縣林科院試驗(yàn)示范基地)晚3～4 d。表2、表3

表2 瑞陽(yáng)蘋(píng)果物候期調(diào)查(察布查爾縣千畝基地,2021年)

表3 瑞陽(yáng)蘋(píng)果物候期調(diào)查 (察布查爾縣海努克鄉(xiāng)、尼勒克縣木斯鎮(zhèn)、新源縣喀拉布拉鎮(zhèn),2021年)

瑞陽(yáng)蘋(píng)果的萌芽率高、成枝力強(qiáng),以短枝結(jié)果為主,短枝比例平均為56.4%,低于宮崎短枝富士;連續(xù)結(jié)果能力和豐產(chǎn)性均好,早果性好;宮崎短枝富士的萌芽率高,成枝力中等。表4

表4 瑞陽(yáng)蘋(píng)果生長(zhǎng)結(jié)果習(xí)性

2.2 瑞陽(yáng)蘋(píng)果不同砧穗組合嫁接親和性評(píng)價(jià)

研究表明,新疆野蘋(píng)果/俄396/瑞陽(yáng)砧穗組合,嫁接口普遍愈合良好,嫁接親和性好,但苗木生長(zhǎng)勢(shì)較弱,分枝量少或無(wú)分枝,部分單株有小腳現(xiàn)象。新疆野蘋(píng)果/KM23/瑞陽(yáng)砧穗組合苗木平均株高1.89 m,基砧粗1.78 cm,中間砧粗1.49 cm,品種粗1.17 cm,苗木分枝量達(dá)14個(gè),嫁接口普遍愈合良好,苗木生長(zhǎng)正常,抗病性強(qiáng),部分單株成花能力強(qiáng)。新疆野蘋(píng)果/Y-1/瑞陽(yáng)砧穗組合,嫁接口普遍愈合良好,生長(zhǎng)量大,但分枝少或無(wú)分枝,對(duì)蘋(píng)果枝枯病較敏感。新疆野蘋(píng)果/M26/瑞陽(yáng)砧穗組合嫁接親和性好,苗木生長(zhǎng)正常,但幼樹(shù)期有黃化現(xiàn)象。在自根砧青砧1號(hào)上嫁接瑞陽(yáng)品種,表現(xiàn)為嫁接親和性較好,苗木生長(zhǎng)正常,但分枝少。篩選出新疆野蘋(píng)果/KM23/瑞陽(yáng)為適宜伊犁河谷栽培的砧穗組合。表5

表5 瑞陽(yáng)蘋(píng)果不同砧穗組合苗木生長(zhǎng)變化(2021年)

2.3 瑞陽(yáng)蘋(píng)果抗寒性評(píng)價(jià)

2.3.1 低溫處理對(duì)瑞陽(yáng)蘋(píng)果一年生枝條電解質(zhì)滲透率的影響

研究表明,同等條件下,電導(dǎo)率越高,則抗寒性越差。當(dāng)溫度從-10℃降到-20℃時(shí),各品種的電解質(zhì)滲透率均緩慢上升,其中伊美蘋(píng)果電解質(zhì)滲透率高于其他品種;當(dāng)溫度降至-24℃時(shí),電解質(zhì)滲透率變化開(kāi)始劇增,第一個(gè)拐點(diǎn)出現(xiàn);當(dāng)溫度降至-32℃時(shí),各品種電解質(zhì)滲出率的變化趨勢(shì)放緩,第二個(gè)拐點(diǎn)出現(xiàn)。在整個(gè)低溫處理過(guò)程中,瑞陽(yáng)始終保持最低的電解質(zhì)滲出率,其次是瑞雪和伊美。圖1

圖1 不同處理溫度下3個(gè)蘋(píng)果一年 生枝條電解質(zhì)滲透率變化

2.3.2 低溫處理測(cè)定后計(jì)算半致死溫度

研究表明,3個(gè)蘋(píng)果品種一年生枝條電解質(zhì)滲透率的相關(guān)系數(shù)在0.91～0.96,均大于相關(guān)系數(shù)顯著臨界值0.7084。瑞陽(yáng)蘋(píng)果半致死溫度為-30.2℃;瑞雪蘋(píng)果半致死溫度為-28℃,伊美蘋(píng)果半致死溫度為-27.3℃,在3個(gè)供試品種中瑞陽(yáng)蘋(píng)果抗寒性最強(qiáng)。表6

表6 低溫處理后不同蘋(píng)果一年 生枝條的半致死溫度變化

2.3.3 低溫處理后的分級(jí)情況

研究表明,當(dāng)處理溫度達(dá)到-28℃時(shí),各蘋(píng)果一年生枝條均表現(xiàn)出輕度凍害、中度凍害和重度凍害,尤其是伊美蘋(píng)果凍害程度最嚴(yán)重,共有11根枝條凍害等級(jí)達(dá)到Ⅱ級(jí)及以上。當(dāng)處理溫度達(dá)到-32℃時(shí),伊美和瑞雪蘋(píng)果枝條表現(xiàn)出重度凍害和嚴(yán)重凍害。瑞陽(yáng)蘋(píng)果表現(xiàn)出較強(qiáng)的抗寒性。表7

表7 低溫處理后不同蘋(píng)果品種枝條凍害分級(jí)

3 討 論

3.1低溫處理后各蘋(píng)果一年生枝條電解質(zhì)滲透率的變化,隨著溫度的降低,枝條的電解質(zhì)滲透率變化模式基本呈“S”型上升趨勢(shì)[17]。蘋(píng)果樹(shù)品種不同,物候期不同[3]。在試驗(yàn)中不同砧木嫁接的瑞陽(yáng)品種物候期差異不大,基本是3月底至4月初萌芽,4月中下旬開(kāi)花,到10月中旬果實(shí)成熟,11月底進(jìn)入落葉期,而在原產(chǎn)地(陜西渭北中部地區(qū))物候期表現(xiàn)為:3月下旬萌芽,4月初開(kāi)花,果實(shí)9月上中旬開(kāi)始著色,10月上中旬成熟[18]。物候期受溫度影響,逆溫帶(察布查爾縣海努克鄉(xiāng)、尼勒克縣木斯鎮(zhèn)、新源縣喀拉布拉鎮(zhèn))物候期比平原區(qū)(察布查爾縣千畝基地)晚3～4 d,果樹(shù)物候期與樹(shù)種、品種的遺傳特性有關(guān),也是果樹(shù)與外界環(huán)境條件的矛盾統(tǒng)一[3],與砧木無(wú)相關(guān)性,該結(jié)果與袁仲玉等[3]研究結(jié)果一致。

3.2選擇適宜的砧穗組合是實(shí)現(xiàn)矮砧集約化栽培的基礎(chǔ),韓明玉等[19-20]提出幼樹(shù)的“早果性”和“易成形性”是篩選砧穗組合的核心指標(biāo),優(yōu)良砧穗組合是早果性和易成形性的和諧統(tǒng)一。

果樹(shù)的抗寒能力受到品種、地域、栽培條件、水肥管理等因素的綜合影響[21]。電導(dǎo)法是測(cè)定果樹(shù)抗寒性強(qiáng)弱較為準(zhǔn)確、直接、簡(jiǎn)便的一種方法[22],已在多種果樹(shù)上普遍應(yīng)用[23-28]。朱根海等[29]認(rèn)為,可以用Logistic方程中拐點(diǎn)溫度來(lái)估計(jì)植物組織的低溫半致死溫度(LT50),以此作為植物抗寒力的數(shù)量指標(biāo)。試驗(yàn)利用電導(dǎo)法對(duì)瑞陽(yáng)等3個(gè)蘋(píng)果品種的枝條在不同低溫處理下的電解質(zhì)滲透率進(jìn)行測(cè)定,通過(guò)Logistic方程計(jì)算出瑞陽(yáng)枝條的低溫半致死溫度為-30.2℃。無(wú)論是采用電導(dǎo)法鑒定還是運(yùn)用Logistic 方程計(jì)算,在試驗(yàn)過(guò)程中均存在不同程度的誤差,只能估計(jì)其耐受的低溫范圍,從而比較不同品種抗寒性的差異性。

試驗(yàn)僅針對(duì)5個(gè)瑞陽(yáng)不同砧穗組合開(kāi)展田間調(diào)查,分析了不同砧穗組合的嫁接親和性,但對(duì)于瑞陽(yáng)蘋(píng)果不同砧穗組合對(duì)其產(chǎn)量、生產(chǎn)效率以及果實(shí)品質(zhì)的影響等方面還需要進(jìn)一步深入研究。

4 結(jié) 論

4.1瑞陽(yáng)蘋(píng)果品種在伊犁河谷樹(shù)姿較開(kāi)張,樹(shù)勢(shì)表現(xiàn)為中庸。一年生枝顏色為紅褐色,一年生枝茸毛多,皮孔數(shù)量少,葉片顏色濃綠,葉姿斜向上,葉緣有復(fù)鋸齒;葉芽為三角形、貼生,花芽為圓錐形,每花序花朵數(shù)4～6朵。

4.2瑞陽(yáng)蘋(píng)果在伊犁河谷萌芽期集中在3月底至4月初。花期在4月中下旬,開(kāi)花持續(xù)天數(shù)9～11 d,落葉期在11月底至12月上旬,果實(shí)10月中旬成熟。

4.3新疆野蘋(píng)果/KM23/瑞陽(yáng)砧穗組合苗木平均分枝量14個(gè),嫁接口普遍愈合良好,苗木生長(zhǎng)正常,抗病性強(qiáng),部分單株成花能力強(qiáng);篩選出新疆野蘋(píng)果/KM23/瑞陽(yáng)為適宜伊犁河谷栽培的砧穗組合。

4.4應(yīng)用Logistic方程進(jìn)行擬合,3個(gè)供試枝條電解質(zhì)滲出率隨著處理溫度的降低,呈“S”型曲線變化,半致死溫度在-27.3～-30.2℃,3個(gè)蘋(píng)果抗寒性強(qiáng)弱依次是瑞陽(yáng)>瑞雪>伊美。瑞陽(yáng)蘋(píng)果可以在伊犁河谷陽(yáng)坡沿山逆溫帶800～1 200 m的區(qū)域栽植。