不同砧木對富士蘋果礦質元素含量和品質指標的影響

張秀芝， 郭江云， 王永章， 劉成連， 原永兵

(青島農業大學園藝學院， 山東青島 266109)

蘋果矮化集約栽培具有結果早、 優質高效和便于機械化作業等優點，已成為當今世界蘋果生產的主要形式，也是我國蘋果產業調整的發展方向[1]。砧木作為果樹的重要組成部分，具有雙重調控作用： 一方面影響樹體對礦質營養元素的吸收、 運轉和利用；另一方面對地上部樹體的生長發育和果實品質形成具有重要的調控作用[2]。近年來，眾多學者對不同蘋果砧木種類，尤其矮化砧木與蘋果礦質營養、 果實品質和生長發育的關系進行了研究[2, 3]。白海霞等[4]發現，與M26矮化中間砧蘋果相比，M26矮化自根砧蘋果具有早果、 質優、 豐產、 抗病和樹勢強健等特點。薛曉敏[5]等研究了M26、 MM106、 M7、 M9和SH系做中間砧對富士蘋果生長發育、 產量和果實品質的影響，結果表明， 以M26對蘋果樹體的矮化效應好，具有早實、 豐產性強、 果實品質優等特點。徐康東等[6]以蘋果矮化砧木77-33和77-34作中間砧，發現蘋果樹體發育較好、 抗逆性較強、 早果性好，定植后4年開花株率達到或接近100%。張強等[7]通過典型相關分析方法篩選了影響果實品質因素的主要礦質營養因子，認為礦質營養元素種類對蘋果果實的單果質量、 果實硬度和可溶性固形物含量的影響存在差異。由此表明蘋果的生長發育和果實品質形成受到砧木類型等多種因素的調控，但不同砧木對蘋果生長發育的影響尚不清楚。本研究分析了膠東地區不同砧木對富士蘋果葉片、 果實礦質元素含量和果實品質指標的影響及其相關性，以期為優化蘋果的葉營養診斷技術和科學指導施肥提供參考依據。

1 材料與方法

1.1 樣品采集

1.1.2 果實 果實成熟時，分別從每株掛牌標記蘋果樹樹冠外圍中部的東、 西、 南、 北四個方位取4個果，共10株樹，每個果園取40個果，裝箱密封。帶回實驗室測定果實品質指標和礦質營養元素含量。

1.2 樣品處理

1.3 分析測定

1.4 數據處理

應用Microsoft Excel 2003和SAS 9.0進行數據統計和分析，采用LSD法進行差異顯著性分析。

2 結果與分析

2.1 不同砧木對富士蘋果葉片礦質元素含量的影響

在所有砧木中蘋果葉片大量元素，以SH中間砧的P、 Ca含量， M9-T337自根砧的K、 Ca含量， 喬化砧八棱海棠的N含量和蘋果實生苗的Mg含量最高；以山定子的P、 K、 Ca含量均為最低，而葉片的N、 Mg含量無明顯的規律可言。與喬化砧相比，矮化砧的P、 K、 Ca含量均高于喬化砧。與喬化砧平均相比，矮化砧平均P、 K、 Ca含量分別比喬化砧平均高20.00%、 13.49%、 9.09%，N、 Mg含量分別比喬化砧平均低3.20%、 8.57%(表1)。

表1 不同砧木嫁接的富士蘋果葉片大量元素含量 (g/kg)Table 1 The macronutrient contents in the leaves of Fuji apple grafted with different rootstocks

注(Note): 同列數值后不同字母表示P<0.05的顯著水平Values followed by different small letters mean significantly different within column atP<0.05 level.

表2為微量元素分析結果。在所有砧木中蘋果葉片微量元素，以M9-T337自根砧的Mn、 Cu含量， 喬化砧八棱海棠的Fe含量和山定子的Zn、 B含量最高。以M26中間砧的Fe、 Mn含量， SH中間砧的Zn含量， M9-T337自根砧的B含量和山定子的Cu含量最低。矮化砧與喬化砧相比，除Cu含量比喬化砧平均高32.72%外，二者間的Fe、 Mn、 Zn、 B含量差異不大。與葉片大量元素相比，不同砧木富士蘋果葉片微量元素含量無明顯的規律可循。

表2 不同砧木對富士蘋果葉片微量元素含量的影響 (mg/kg)Table 2 Effects of different rootstocks on trace nutrient contents in Fuji apple leaves

注(Note): 同列數值后不同字母表示P<0.05的顯著水平Values followed by different small letters mean significantly different within column atP<0.05 level.

2.2 不同砧木對富士蘋果果實礦質元素含量的影響

由表3可以看出，砧木類型對富士蘋果果實的大量元素含量有顯著影響。在所有砧木富士蘋果果實中，以M9-T337自根砧的N、 P、 K、 Mg含量和喬化砧山定子的Ca含量最高；以蘋果實生苗的N、 P、 K、 Mg含量和M26中間砧的Ca含量最低。與喬化砧相比， M9-T337自根砧、 M26中間砧和SH中間砧的P、 K和Mg含量均高于喬化砧，且P含量與喬化砧相比差異顯著。與喬化砧平均相比，矮化砧平均N、 P、 K、 Mg含量均高于喬化砧平均，分別比喬化砧平均高39.46%、 46.30%、 19.13%、 9.68%。

表3 不同砧木對富士蘋果果實大量元素含量的影響 (g/kg)Table 3 Effects of different rootstocks on macro nutrient contents in Fuji apple fruits

注(Note): 同列數值后不同字母表示P<0.05的顯著水平Values followed by different small letters mean significantly different within column atP<0.05 level.

表4表明， 在所有砧木富士蘋果果實中，以M9-T337自根砧的Fe、 Mn、 Cu含量和SH中間砧的B含量最高；以M9-T337中間砧的B含量、 喬化砧八棱海棠的Fe含量和山定子的Mn、 Cu含量最低。與喬化砧相比，矮化砧的Fe含量高于喬化砧，而Mn、 Cu和B含量無規律可循。與喬化砧平均相比，矮化砧平均Fe、 Mn、 Cu含量均高于喬化砧平均，分別比喬化砧平均高32.41%、 18.96%、 68.31%。矮化砧平均Cu含量比喬化砧平均低15.95%。

表4 不同砧木對富士蘋果果實微量元素含量的影響 (mg/kg)Table 4 Effects of different stocks on trace nutrient contents in Fuji apple fruits

注(Note): 同列數值后不同字母表示P<0.05的顯著水平Values followed by different small letters mean significantly different within column atP<0.05 level.

2.3 不同砧木對富士蘋果果實品質的影響

表5表明，砧木類型與富士蘋果果實的品質屬性指標密切相關。在所有砧木中，以M26中間砧的單果重、 果實硬度、 可溶性固形物和可滴定酸含量最高，以喬化砧山定子的單果重、 可溶性固形物和可滴定酸含量最低。與喬化砧相比，矮化砧的單果重和可溶性固形物均較高。與喬化砧平均相比，矮化砧平均單果重、 可溶性固形物和可滴定酸分別比喬化砧平均高5.53%，5.25%，6.82%，由此表明，矮化砧蘋果果實個較大，綜合品質較優。

表5 不同砧木對富士蘋果果實品質的影響Table 5 Effects of different stocks on fruit quality of Fuji apple

注(Note): 同列數值后不同字母表示P<0.05的顯著水平Values followed by different small letters mean significantly different within column atP<0.05 level.

2.4 富士蘋果葉片與果實礦質元素間的相關性分析

從表6可以看出，蘋果葉片大量元素N、 P、 K、 Ca與果實部分礦質營養元素間存在顯著的相關性，其中葉片N與果實Fe存在顯著的負相關關系；葉片P與果實P、 Mg、 Cu，葉片K與果實N、 K、 Fe、 Mn、 Cu，葉片Ca與果實Mn、 Cu存在顯著的正相關關系；而葉片Mg與果實礦質元素間均不存在相關性。葉片微量元素Fe、 Mn、 Zn和B與果實礦質元素間均不存在顯著的相關性，僅葉片Cu與果實Cu間存在顯著的正相關關系。

表6 富士蘋果葉片與果實礦質元素的相關性分析(n=25)Table 6 Correlative analysis of leaf and fruit mineral elements in Fuji apple

注(Note): 同列數值后不同字母表示P<0.05的顯著水平Values followed by different small letters mean significantly different within column atP<0.05 level.

3 討論與結論

葉片為蘋果樹體對土壤礦質元素反應最敏感的器官之一，其養分含量常用于樹體的營養水平診斷[10]。蘋果葉片礦質營養含量受到砧木種類、 品種類型、 產量水平、 土壤質地、 施肥狀況和栽培管理制度等眾多因素的影響[3, 5, 10]。Fallahi等的研究結果也表明， 葉營養分析雖可作為果樹礦質營養狀況評價的主要手段，但葉片礦質營養與果實品質指標的相關性較差[11]。本研究結果表明，蘋果葉片N、 P、 K和Ca含量與果實中部分礦質元素存在顯著的相關性，除葉片Cu和果實Cu顯著相關外，葉片大量元素Mg， 微量元素Fe、 Mn、 Cu、 Zn和B與果實礦質元素間均不存在顯著的相關性，進一步佐證了葉片礦質營養與果實礦質元素間的相關性較差。本試驗富士蘋果葉片礦質營養中，M26中間砧、 SH中間砧和M9-T337自根砧的蘋果葉片P、 K、 Ca含量均高于喬化砧，說明砧木類型影響富士蘋果對礦質元素的吸收和運轉。從本試驗結果還可以看出，不同砧木種類對蘋果葉片、 果實礦質元素含量及果實品質均有不同程度的影響。其中，砧木種類對果實礦質含量及果實品質影響較明顯，矮化砧富士蘋果果實的P、 K、 Mg和Fe含量均高于喬化砧。與喬化砧相比，矮化砧富士蘋果具有較高的單果重、 可溶性固形物和可滴定酸含量。因此，篩選適宜的矮化砧木對蘋果的優質高效生產具有重要意義。目前，美國、 英國、 法國、 荷蘭等國已普遍采用以M26和M9為砧木的矮化集約栽培體制[12]，意大利主要采用從M9中選育出的矮化砧木優系。目前世界各國廣泛應用的矮化砧木主要包括T337、 M26、 MM106、 CG10、 CG26、 Mark、 O2等[13]。這些砧木矮化性狀好，早果性強，為蘋果的優質高效生產奠定了基礎。

蘋果套袋栽培顯著提高果實的外觀品質，目前已成為我國蘋果產業優質高效生產的主要技術手段[14]。然而，由于套袋栽培改變了果實生長發育所處的溫、 濕、 光等微域環境[15]，進而影響果實對礦質元素的吸收和運轉，從而易出現一些生理代謝障礙[14, 16]，其中，較為突出的是由于鈣素營養代謝失調導致的黑點病和苦痘病[14]。對比分析本試驗的蘋果葉片和果實礦質營養，可以看出富士蘋果果實的N、 P、 K、 Ca、 Mg、 Fe、 Mn、 Cu和B含量分別為葉片含量的10.85%、 40.30%、 62.15%、 1.58%、 9.70%、 8.51%、 1.81%、 2.50%和56.77%。其中Ca的相對含量僅為1.58%，是所測礦質元素中相對含量最低的?？赡茉蛟谟谔O果果實對鈣素的吸收以被動吸收為主[14]，蘋果套袋后，由于雙層紙袋的影響，果實表面的水分蒸騰量減小，進而影響蘋果果實對鈣的吸收[14, 16]。與套袋果實相比，蘋果葉面積大，蒸騰量高，在木質部中靠水分蒸騰拉力運轉的Ca大部分被葉片所吸收。東忠方等[16]的同位素示蹤試驗結果表明， 套袋及果袋種類影響富士蘋果果實對鈣素的吸收，未套袋果實對鈣素的吸收能力最大，套塑膜袋果實次之，套紙袋果實對鈣素的吸收能力最小。此外，已進入蘋果果實的鈣素存在“倒流”現象[16]，可再分配到樹體的其它部位，如生長發育中的新梢或葉片，致使套袋果實鈣素的相對含量進一步降低，從而導致套袋蘋果果實苦痘病、 黑點病的發生率較高。依據本試驗結果，與已發表的蘋果葉營養標準值相比較[17]，可以看出膠東地區富士蘋果葉片的Fe、 Zn含量較低，而Mn、 Cu含量則明顯偏高，甚至在部分果園出現Mn中毒現象，可能與當地土壤質地、 土壤酸化、 不合理施肥和用藥密切相關[18]，具體原因有待進一步研究。

綜合本試驗結果可以看出，不同砧穗組合影響蘋果對礦質元素的吸收運轉和果實品質指標。目前世界上主要蘋果生產國已廣泛應用矮砧集約栽培模式，如意大利、 法國、 荷蘭、 美國、 英國等國達到蘋果總面積的80%以上[13]，特別是新建園，基本全部是矮砧集約栽培。矮化自根砧和矮化中間砧是矮化集約栽培的主要方式[3]，目前我國蘋果的矮化集約栽培主要以中間砧為主，但近幾年采用M9T337矮化自根砧的高紡錘形立架栽培模式發展迅速[1, 13]。依據我國國情和多年研究結果，篩選的適宜蘋果矮化砧木以M9、 M26、 SH、 MM106及其優系為主[3, 13]。綜上所述，加強蘋果礦質營養研究，尤其是不同砧穗組合間的營養需求機理和調控機制，明確礦質營養與果樹生長發育和品質形成的關系是實現優質高效生產的基礎和保障。

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