不同类型苹果矮化砧木抗旱评价与基因表达分析

干旱是影响我国苹果(Malus×domestica)生产的主要逆境因素之一,砧木的抗旱能力直接影响着树体的生长发育、产量及果实品质的形成。本研究以平邑甜茶(Malus hupehensis var.pingyiensis)基砧分别嫁接7种苹果矮化砧木(GX,CG24,M26,M9-T337,SH1,SH6和SH40)盆栽苗为试材,持续干旱胁迫处理40 d,通过测定植株生长、叶片蒸腾速率、净光合速率等相关指标,利用平均隶属函数法综合分析了各矮化砧木的抗旱性。结果显示,7种苹果矮化砧木抗旱性依次为:SH6SH40M9-T337SH1M26CG24GX。进一步对比分析强抗旱砧木SH6与不抗旱砧木GX显示,SH6中4种抗氧化酶(氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD),抗坏血酸过氧化物酶(ascorbate peroxidase,APX),过氧化氢酶(catalase,CAT)和脱氢抗坏血酸还原酶(dehydroascorbate reductase,DHAR))活性及其合成关键基因表达水平均高于GX,表明抗氧化能力是砧木抗旱性形成的重要构成。该研究结果为苹果抗旱矮化砧木应用与抗性分子育种提供了理论参考。     

SH系矮化中间砧对‘富士’苹果树体生长、产量和果实品质的影响

2009年春季定植不同类型SH系矮化中间砧(SH1、SH3、SH6、SH9和SH40)苹果苗(宫藤富士/SH系砧木/平邑甜茶),株行距为1.5 m×5.0 m,纺锤形整形修剪,常规管理。2016年调查树体生长、冠层光照分布和果实产量品质的差异,为苹果矮化砧木的筛选利用提供参考。研究结果表明,栽植第8年(2016年),各中间砧嫁接树体的砧穗干周比无显著差异;SH1和SH6中间砧嫁接的树体最矮,SH40最高且冠幅最大;树体干周直径由高到低依次为:SH40、SH3、SH9、SH6和SH1;各中间砧嫁接树体总枝量均超过140万条·hm~(-2);SH6嫁接树体短枝比例最高,树势中庸;SH3和SH9短枝比例最低。各中间砧嫁接树体冠层平均相对光照强度由高到低依次为SH3(72.88%)、SH6(70.85%)、SH9(65.51%)、SH1(62.23%)和SH40(61.82%),SH6嫁接树体相对光照强度小于30%和40%的区域最小,仅为2.08%和4.17%。比较各中间砧树体连续稳产4年的结果情况,SH6嫁接树体4年(2013—2016年)累计产量最高且稳产性最好,SH1产量较低,SH9稳产性较差。各中间砧嫁接树平均单果质量由高到低依次为SH40 SH6 SH9 SH3 SH1。不同中间砧嫁接树果实不同类型糖含量和比例存在显著差异;而总酸含量、不同类型酸的含量(除草酸外)和比例差异不显著;SH6嫁接树果实糖酸比显著高于SH1、SH3和SH9。综合树体的生长和结果能力,SH6为中间砧嫁接‘富士’表现较好。     

环渤海湾和黄土高原‘富士’苹果园土壤养分与果实矿质元素关系的多变量分析

探讨中国环渤海湾和黄土高原两大苹果产区土壤养分对‘富士’苹果果实矿质元素含量的影响及相互关系,为两大苹果产区提高果实矿质元素含量的果园合理施肥等提供理论依据。2010—2011年分别在中国环渤海湾和黄土高原两大苹果产区各选择22个县,每县3个果园,共计132个乔砧‘富士’苹果园,对每个果园的土壤养分和果实矿质元素含量进行调查和分析,比较两大产区土壤养分、果实矿质元素含量的差异,应用偏最小二乘回归方法筛选不同产区影响果实矿质元素含量的主要土壤养分因子,线性规划求解优质果实矿质营养丰富的土壤养分含量优化方案。结果表明:环渤海湾产区的土壤碱解氮、有效磷、钙、铁和锌含量极显著高于黄土高原产区,而土壤pH和有效钾含量显著低于黄土高原产区;环渤海湾产区‘富士’果实氮、磷含量显著高于黄土高原区,而钙、铁和锌含量则显著低于黄土高原产区。黄土高原产区土壤有效铁、环渤海湾产区土壤有效硼含量分别与果实中的铁、硼呈显著和极显著相关。环渤海湾产区影响果实钙含量的主要土壤养分因子的大小顺序为土壤有机质、全氮、有效锌、有效硼、有效铁和有效钾,土壤有效锌对果实钙有最大的正效应系数,而土壤有效硼和全氮负效应系数较大;黄土高原产区对果实钙含量影响的主要土壤养分因子的大小顺序为土壤有效磷、有效锌、有机质、有效铁和有效钾,土壤有效锌、铁对果实钙含量有较大的正效应系数。线性规划求解出两大苹果产区果实矿质元素含量丰富的土壤养分优化方案。环渤海湾苹果产区增加果实钙含量的主要土壤养分管理措施为降低土壤全氮、碱解氮含量,提高土壤有效钾、铁、锌含量,维持较高的土壤有机质含量(17.7 g·kg~(-1)以上);黄土高原产区则为提高土壤有机质、有效锌含量,降低土壤全氮、碱解氮含量,保持适宜的土壤有效磷、钾含量。     

SH6矮化中间砧‘富士’苹果不同树形对树体生长和果实产量、品质的影响

【目的】探讨矮化中间砧‘富士’(宫藤富士/SH6/平邑甜茶)苹果3种不同树形(自由纺锤形、V字形和篱壁形)的树体生长和果实产量、品质的差异,为矮化中间砧苹果的早果、优质最佳树形选择应用提供理论依据。【方法】以2010年春季定植的3年根1年干SH6矮化中间砧‘富士’成品苗(宫藤富士/SH6/平邑甜茶)为试材,单位面积种植株数相同,分别为自由纺锤形(2 m×4.5 m)、V字形(1.5 m×6 m)和篱壁形(3 m×3 m)3种方式建园,自栽植后分别采用相应的树形修剪方法,连续6年调查不同树形SH6矮化中间砧‘富士’苹果树体生长、枝类组成及果实产量、单果重、固酸比等品质指标。【结果】不同树形SH6矮化中间砧‘富士’苹果树体生长和果实产量、品质存在较大差异。自栽植后第3年开始,不同树形的树体总枝量和覆盖率开始呈现显著差异,自由纺锤形树体总枝量和覆盖率最大,V字形次之,篱壁形最小;3种树形的枝类组成差异不显著。种植后第4年初结果和5—6年结果期的单株产量和累计产量均为自由纺锤形最高,显著高于V字形和篱壁形;自由纺锤形果实的平均单果重最大,V字形最小;各树形果实的果形指数、可溶性糖含量、可滴定酸含量、固酸比和果肉硬度均无显著差异。【结论】SH6矮化中间砧‘富士’苹果树采用自由纺锤形树形与V字形和蓠壁形相比,具有幼树生长快、成形早、总枝量高、枝类组成合理,结果早、稳产丰产、大果比例高、果实单果重高等特点。自由纺锤形是苹果矮砧规模化生产的适宜树形。     

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

【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:SH40SH6SH3SH9SH1。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。     

袋控缓释条件下硝态氮、铵态氮对桃尿素吸收、分配的影响

采用15N示踪技术,在袋控缓释条件下,研究不同形态氮素对当年生毛桃尿素态氮吸收分配的影响。结果表明:单独尿素处理、尿素与硝态氮混施、尿素与铵态氮混施,尿素与硝态氮、铵态氮按1∶1∶1混施4个处理15N利用率分别为13.81%、10.92%1、5.53%和15.78%,尿素与铵态氮混施、尿素与硝态氮、铵态氮1∶1∶1混施显著高于其它处理,均能提高植株对尿素态氮的吸收利用;而尿素与硝态氮混施,15N利用率显著低于其它处理,降低了植株对尿素态氮的吸收利用。从15N在植株不同器官的分配来看,各处理植株叶片的15N分配率最高,均占植株总吸收量的60%以上,其它依次为根主干枝梢。植株总吸氮量以尿素与铵态氮混施处理最高,但该处理表观生长量低于尿素与硝态氮混施处理。     

不同冬剪留枝量对富士苹果生长和结果的影响

以17a生乔化富士苹果为试验材料,比较冬季修剪多留枝量、中等留枝量和当地常规留枝量(对照)连续4a处理对苹果树体生长和结果的累加效应。结果表明:冬剪留枝量多和留枝量中等的处理有利于树体营养生长,树体干周、叶面积指数(LAI)大于当地常规留枝量;留枝量的多少对树体冠径大小无显著影响;中等留枝量处理的叶片净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、胞间CO_2摩尔分数(Ci)、蒸腾速率(Tr)较大,叶片全N质量分数较高;留枝量多和中等处理的果树产量较高;留枝量较少的对照处理单果质量较大,品质较好。综上,连续多年中等留枝量处理的苹果树体生长和结果综合表现最佳,当地现有冬剪留枝量应适度提高。     

4种矮化砧木对再植苹果幼树生长、产量和品质的影响

【目的】连续4年调查研究再植条件下4种矮化自根砧（G935、G41、G11和M9-T337）对‘宫藤’富士苹果幼树树体生长、早果性和产量及品质的影响,评价并筛选适宜北京地区再植使用的苹果矮化自根砧木,为我国老龄低效苹果园再植更新提供技术支撑。【方法】2016年春,刨除6年生苹果树（宫藤富士/SH6/圆叶海棠）,未进行土壤改良,在原行内重茬直接栽植4种矮化自根砧（G935、G11、G41和M9-T337）,品种为宫藤富士苹果苗（2年根1年干）,株行距为1 m×3.8 m,细纺锤整形修剪,再植后（2016年）连续4年调查4种矮化自根砧嫁接‘宫藤富士’苹果树体生长、早果性和产量及品质的差异。【结果】G935和G41自根砧富士树体高度明显高于G11和M9-T337;主枝数量由高到低为：G935>G41>G11>M9-T337;G41和M9-T337大脚现象明显高于G935和G11;G935和G41单株间树体高度、干径和主枝数量差异明显小于G11和M9-T337,园相整齐。再植第4年,G935和G41自根砧树体叶片叶绿素含量和净光合速率显著高于G11和M9-T337,G935和G41叶片百叶鲜重显著高于G11和M9-T337,G935和G41叶片百叶干重显著高于M9-T337。再植4年内,G935和G41矮化自根砧富士生长正常,枝类组成符合正茬矮砧苹果的变化规律;第2年开始,G11和M9-T337树体长枝比例低于30%;第3年和第4年G11和M9-T337树体短枝比例高于80%,长枝比例低于10%,树势衰弱明显。再植第3年,G11幼树成花株率最高,G935和G41次之,M9-T337无成花。再植第4年,G935和G41自根砧富士平均单株产量显著高于M9-T337,G935平均单果重量和果形指数显著高于其他自根砧,各自根砧树体果实可溶性固形物含量、可滴定酸含量和固酸比均无显著差异。【结论】再植条件下,以G935和G41为砧木的幼树树体生长显著优于G11和M9-T337,枝类组成合理,树势中庸但不衰弱,单株间差异小,园相整齐,适宜北京地区重茬栽植使用。     

矮化中间砧‘宫藤富士’苹果栽植密度对树体生长、冠层光照和果实产量的影响

2011 年春季定植的矮化中间砧苹果成品苗（3 年根 1 年干的‘宫藤富士’/SH6/平邑甜茶）为试材，设置 7 种不同的栽植密度（株行距分别为 1 m × 3 m、1.5 m × 3 m、2 m × 3 m、0.75 m × 4 m、1 m × 4 m、1.25 m × 4 m 和 1.5 m × 4 m），细纺锤形整枝修剪，自栽植第 2 年，连续 7 年调查 7 种栽植密度对树体生长、冠层光照分布、果实产量和品质的影响。随着树龄的增长，不同栽植密度下树干粗度和总枝量逐年增加，不同处理间树干粗度无显著差异，第 7 年 1 m × 3 m 和 0.75 m × 4 m 两个栽植密度下树体总枝量超过 140 万条 · hm-2，第 8 年均超过 140 万条 · hm-2。栽植前期（第 2 ~ 4 年）各栽植密度树体短枝比例不断增加，长枝比例不断减少，第 5 年各栽植密度枝类组成趋于稳定；综合稳产 3 年（第 6 ~ 8 年）树体的枝类组成数据，4 m 行距的短枝比例明显高于 3 m 行距，长枝比例略低。树体冠层平均相对光照强度由高到低的株行距处理依次为 1.5 m × 4 m（63.87%）、1.25 m × 4 m（61.44%）、2 m × 3 m（61.27%）、1 m × 4 m（59.19%）、0.75 m × 4 m（55.79%）、1.5 m × 3 m（53.67%）和 1 m × 3 m（49.37%）；相同栽植株数下，4 m 行距处理低光效（相对光照强度小于 40%）的区域比例显著小于 3 m 行距。比较前 5 年的累计产量，以行距 4 m 和 1 m × 3 m 的最高。综合稳产 3 年的结果情况，大果率（单果质量 > 200 g 的果实产量占总产量的比例）以 4 m 行距和 2 m × 3 m 的最高。各栽植密度下的果实的可溶性固形物含量、固酸比、果形指数和果实硬度均无显著差异。综上，采用 4 m 行距，1 ~ 1.25 m 株距，树体成形快，稳产后树体结构合理，冠层光照充足，低效光区比例少，前期产量高。     

重茬条件下距原栽植行不同距离对G935自根砧‘宫藤富士’幼树树体生长和果实产量的影响

【目的】调查研究重茬栽植条件下距原栽植行不同距离种植对G935矮化自根砧‘宫藤富士’苹果幼树树体生长等的影响，评价G935矮化自根砧嫁接‘宫藤富士’的抗重茬能力，为我国老龄低效苹果园重茬更新和栽培模式升级提供理论依据。【方法】2018年春，刨除12年生苹果大树（‘宫藤富士’/SH6/实生砧），不进行土壤杀菌，不添加有机肥、化肥和生物菌肥，直接在距原栽植行不同距离（0、0.5、1、1.5和2 m）栽植G935矮化自根砧‘宫藤富士’苗（2年根1年干），采用细纺锤树形整形修剪，栽植后连续4年调查5个处理下G935矮化自根砧‘宫藤富士’幼树树体生长、叶片功能、早花早果性和果实产量品质的差异。【结果】重茬栽植条件下，距原栽植行不同距离G935矮化自根砧‘宫藤富士’树体生长、叶片功能、早花早果性和果实产量品质没有显著差异。重茬栽植4年内，随着树龄的增长，5个处理‘宫藤富士’树高、干粗和主枝数量逐年增加，重茬栽植第4年，各处理树体平均主枝数量均达到30个以上。栽植第2年开始，各处理树体长枝比例逐年降低，短枝比例逐年升高。重茬栽植第4年，各处理‘宫藤富士’树体新梢生长、叶片叶绿素含量、净光合速率、百叶...