6個蘋果砧木品種（優系）的抗重茬性評價

關鍵詞：蘋果矮化砧木；重茬土；隸屬函數

中圖分類號：S661.1 文獻標識號：A 文章編號：1001-4942（2025）02-0084-06

我國蘋果種植面積和產量均占世界總量的40%以上。然而，我國優勢蘋果產區的果園大部分進入衰老期，老果園的更新面臨重茬問題，因此重茬障礙成為制約蘋果產業可持續發展的重要因素。研究指出，選育耐重茬、適應性強的砧木可以從根本上解決蘋果重茬障礙問題。

世界各地都很重視選育適宜當地的抗重茬矮化砧木：Leinfelder等的研究結果顯示，在蘋果重茬土中種植4種砧木——M26、M7、CG6210和G30，其中G30、CG6210植株生長顯著穩定增加；Rumberger等比較G935、B9的差異表達譜發現，G935具有更高的抗病能力。ZC9-3、22#26、26-2和X3N1為河北農業大學蘋果團隊選育的蘋果矮化砧木優系，矮化效果好，壓條易生根。本試驗以包括ZC9-3、22#26、26-2、X3Nl在內的6個蘋果矮化砧木品種（優系）的自根砧為試材，將其栽植于重茬土與正茬土中，研究不同砧木品種（優系）抗重茬性的差異，以期為抗重茬砧木的選育提供一定的理論依據和數據支持。

1材料與方法

1.1試驗材料與設計

試驗于2022年3—9月在河北省保定市滿城區順民村（38°23′N，115°28′E）進行。試驗材料為G935、ZC9-3、22#26、X3Nl、PAJAM、26-2的一年生壓條苗。3月中旬選擇生長整齊一致的砧木苗分別種植在平整后的重茬地和正茬地上，重茬地為栽植蘋果15年的老果園（2022年3月上旬刨樹），正茬地為鄰近老果園的未栽植蘋果的田地。株行距為0.8mx1.9 m。每處理5株，完全隨機區組排列，重復3次。

1.2測定指標及方法

1.2.1株高和莖粗測量 分別于5月10日、9月10日進行株高和莖粗測量。株高：用直尺測量基部起點至頂端生長點的距離：莖粗：用游標卡尺測量基部上方5cm處直徑。計算株高和莖粗增長量。

1.2.2成活率調查 6月中下旬，統計各處理砧木苗的成活率。

1.2.3生理生化指標測定 7月中旬、8月中旬、9月中旬采集中上部成熟健全的葉片，測定超氧化物歧化酶（SOD）、過氧化氫酶（CAT）活性；9月中旬采集葉片測定相對電導率和超氧陰離子、可溶性蛋白、脯氨酸、丙二醛（MDA）含量。相對電導率（REL）采用DDS-307磁性電導率儀測定；超氧陰離子含量采用羥胺氧化法、可溶性蛋白含量采用考馬斯亮藍法、脯氨酸含量采用茚三酮顯色法、MDA含量采用硫代巴比妥酸（TBA）法、SOD活性采用氮藍四唑（NBT）光化學還原法、CAT活性采用紫外吸收法測定。

1.3數據處理與分析

利用隸屬函數法對6個蘋果矮化砧木品種（優系）進行抗重茬性評價，根據各砧木平均隸屬函數值的大小確定其抗重茬性強弱。具體計算如下：

如果指標與抗重茬性呈正相關，則用公式（1）計算。

利用Microsoft Excel和DPS 17.0軟件進行數據分析，采用Duncan，s新復極差法進行差異顯著性比較，采用SigmaPlot 14.0軟件作圖。

2結果與分析

2.1重茬土對不同蘋果砧木成活率的影響

由圖1可以看出，無論在正茬土還是重茬土中，G935、ZC9-3的成活率均為100%；重茬土處理下X3N1、PAJAM、22#26、26-2的成活率與正茬土差異顯著，其中X3N1差異最大，正茬土處理下成活率為81.26%，重茬土僅為43.19%，比正茬土降低46.85%，其次差異較大的是26-2，降低45.88%。

2.2重茬土對不同蘋果砧木株高、莖粗的影響

由表1可以看出，重茬土與正茬土處理相比，株高增長量無顯著差異的砧木是ZC9-3、G935，其余4種砧木重茬土處理均顯著低于正茬土。其中X3N1差異最大，正茬土處理的株高增長量為52.10cm，重茬土僅為33.00cm，比正茬土降低36.66%。莖粗增長量方面，重茬土與正茬土處理相比，G935、ZC9-3差異不顯著，其余4種砧木重茬土處理均顯著低于正茬土。其中26-2差異最大，正茬土處理的莖粗增長量為2.86mm，重茬土僅為1.24mm，比正茬土降低56.64%：其次差異較大的是X3N1，降低36.9%。

2.3重茬土對不同蘋果砧木相對電導率的影響

圖2顯示，重茬土處理與正茬土相比，砧木相對電導率無顯著差異的是G935、ZC9-3，其余4種砧木重茬土處理均顯著高于正茬土。其中X3Nl差異最大，正茬土處理的相對電導率為22.18%，重茬土為29.67%，比正茬土增加33.77%；其次差異較大的是26-2，增加26.32%。

2.4重茬土對不同蘋果砧木丙二醛含量的影響

由圖3可以看出，重茬土處理與正茬土相比，砧木丙二醛含量無顯著差異的是G935、ZC9-3，其余4種砧木重茬土處理均顯著高于正茬土。其中X3N1差異最大，正茬土處理的丙二醛含量為0.26μmol·g^-1FW，重茬土為0.38μmol·g^-1FW，比正茬土增加46.15%；其次差異較大的是22#26，增加37.84%。

2.5重茬土對不同蘋果砧木滲透調節物質含量的影響

2.5.1對脯氨酸含量的影響 圖4顯示，重茬土處理與正茬土相比，砧木脯氨酸含量無顯著差異的是G935、ZC9-3，其余4種砧木重茬土處理均顯著高于正茬土。其中22#26的差異最大，正茬土處理的脯氨酸含量為90μg·g^-1FW，重茬土為175μg·g^-1FW，比正茬土增加94.44%；其次差異較大的是X3Nl，增加87.56%。

2.5.2對可溶性蛋白含量的影響 圖5顯示，重茬土處理與正茬土相比，砧木可溶性蛋白含量無顯著差異的是G935、ZC9-3，其余4種砧木重茬土處理均顯著低于正茬土。其中PAJAM的差異最大，正茬土處理的可溶性蛋白含量為2.20mg·g^-1FW，重茬土為1.20mg·g^-1FW，比正茬土降低45.45%；其次差異較大的是26-2，降低32.28%。

2.6重茬土對不同蘋果砧木超氧陰離子含量影響

由圖6可以看出，G935、ZC9-3重茬與正茬中的超氧陰離子含量差異不顯著，其余4種砧木重茬土處理均顯著高于正茬土處理，其中X3N1差異最大，正茬土處理的超氧陰離子含量為15.02μg·g^-1FW，重茬土為20.40μg·g^-1FW，比正茬土增加35.82%，其次差異較大的是PAJAM，增加34.98%。

2.7重茬土對不同蘋果砧木抗氧化酶活性的影響

2.7.1對SOD活性的影響 由圖7可知，7—9月間，各砧木的SOD活性均呈現先升高后降低的趨勢。7月份，正茬土、重茬土處理各砧木的SOD活性均以G935最高，分別為67.85、51.99U·g^-1FW；各砧木的SOD活性重茬土處理均顯著低于正茬土。這其中以X3N1差異最大，重茬土處理比正茬土低33.19%；其次差異較大的是26-2，降低27.18%；ZC9-3差異最小，降低20.37%。8月份，正茬土、重茬土處理各砧木的SOD活性較7月份均有所升高，除G935的SOD活性在兩種土壤處理下差異不顯著外，其余5個砧木的SOD活性兩者間均差異顯著。8月份26-2的SOD活性重茬土處理比正茬土降低最多，達25.69%；其次是X3N1，降低23.89%；ZC9-3降低最少，為9.25%。9月份，各砧木的SOD活性比8月份均有所降低，除G935、ZC9-3外，其余4個砧木的SOD活性重茬土處理均顯著低于正茬土。其中，PAJAM的SOD活性重茬土處理比正茬土降低最多，達20.84%；其次是X3N1，降低18.62%。

2.7.2對CAT活性的影響 由圖8可知，7—9月間，各砧木的CAT活性均呈現逐漸升高的趨勢。7月份，各砧木的CAT活性重茬土處理均顯著低于正茬土，尤其以26-2差異最大，重茬土處理比正茬土低52.72%，ZC9-3差異最小，降低24.83%。8月份，正茬土、重茬土處理各砧木的CAT活性較7月份均有所升高：除ZC9-3的CAT活性在兩種土壤處理間差異不顯著外，其余5個砧木兩者間均差異顯著。其中，22#26的CAT活性重茬土處理比正茬土降低最多，達44.65%；其次差異較大的是26-2，降低33.19%。9月份，各砧木的CAT活性較8月份大多有所升高；除G935、ZC9-3外，其余4個砧木的CAT活性重茬土處理均顯著低于正茬土。其中，X3Nl的CAT活性重茬土處理比正茬土降低最多，達33.81%；其次是26-2，降低31.61%。

2.8重茬脅迫下不同蘋果砧木的隸屬函數值

對6個蘋果砧木品種（優系）重茬脅迫下的成活率、株高增長量、莖粗增長量、相對電導率、丙二醛含量等14個指標進行隸屬函數分析，結果如表2所示。可以看出，ZC9-3的平均隸屬值最高，為0.98；其次是G935.為0.85；平均隸屬值最低的是X3Nl，為0.22。6個蘋果砧木品種（優系）的抗重茬性由強到弱依次為：ZC9-3、G935、PAJAM、22#26、26-2和X3N1。

3討論與結論

在逆境脅迫下，植物的生長發育狀況可用來判定植物對逆境的適應能力，而株高等生長指標則是衡量逆境脅迫對植物影響的最直觀因素。王元征等研究表明，不同蘋果砧木在重茬土中的生長受到不同程度的抑制，光合及抗氧化酶活性均下降；倪蔚茹等研究表明，重茬土條件下相同砧木不同蘋果品種的生長、凈光合速率、葉綠素熒光參數及葉片抗氧化酶活性也呈現下降趨勢。本試驗結果表明，生長于重茬土中的G935、ZC9-3的株高增長量、莖粗增長量、成活率與正茬土差異不顯著，而X3N1、PAJAM、22#26、26-2的植株生長指標受重茬影響均較大，株高增長量、莖粗增長量均顯著低于正茬土。其中X3N1重茬土處理株高增長量比正茬土低36.66%，26-2莖粗增長量重茬土處理比正茬土低56.64%，X3Nl的成活率重茬土處理比正茬土低46.85%。這些指標均與植株的抗性差異有關，從而造成蘋果砧木幼苗生長發育存在差異。

本試驗中，7、8月份重茬土中ZC9-3的SOD活性與正茬土差異顯著但降幅較小，9月份差異不顯著，表明其清除活性氧能力較強。CAT可以清除產生的自由基，以減輕傷害。6個砧木品種（優系）中，8、9月份重茬土中ZC9-3的CAT活性都與正茬土差異不顯著，9月份重茬土中G935的CAT活性與正茬土差異不顯著，而重茬土中X3N1、PAJAM、22#26、26-2的CAT活性在7、8、9月份都與正茬土差異顯著，表明重茬條件下ZC9-3、G935的CAT清除ROS的能力較其他砧木強。

MDA、可溶性蛋白、超氧陰離子和脯氨酸是重要的滲透調節物質和營養物質，滲透調節物質積累是植物在脅迫下的一種適應性機制，其主要維持細胞內外滲透平衡。本試驗結果表明，重茬條件下，砧木MDA、脯氨酸含量和超氧陰離子含量增加。其中，重茬土中X3N1植株MDA含量較正茬土差異顯著，增幅達到46.15%；重茬土中22#26、X3N1植株脯氨酸含量較正茬土差異顯著，增幅分別達到94.44%和87.56%；重茬土中X3N1植株的超氧陰離子含量較正茬土差異顯著，增幅達到35.82%；重茬土中G935、ZC9-3植株丙二醛、脯氨酸和超氧陰離子含量較正茬土均差異不顯著。分析認為，滲透調節物質含量上升，膜脂過氧化程度加劇，植物代謝失衡，從而抑制X3N1的生長，而ZC9-3、G935葉片細胞膜損傷程度較小，適應性較強。本試驗中，重茬條件下砧木脯氨酸、超氧陰離子含量增加，可溶性蛋白含量降低，這與孫鴻強、王才斌等、張新慧在連作百合、花生、當歸中的研究結果一致。

本試驗以6個蘋果砧木品種（優系）自根苗為試材進行重茬栽培，研究重茬土對不同砧木株高增長量、莖粗增長量、相對電導率、丙二醛含量、抗氧化酶活性等生長和生理生化指標的影響，并運用模糊隸屬函數法對6個蘋果砧木品種（優系）進行抗重茬性評價，結果表明，ZC9-3和G935表現為較耐重茬，PAJAM和22#26次之，26-2和X3N1抗重茬性相對較差。