王偉軍, 郝建宇,陳文朝,劉晶晶,呂麗霞,李 峰
(張家口市農業科學院,河北 張家口 075000)
葡萄砧木的研究利用由起初的防治根瘤蚜危害,發展到提高抗逆性、調節成熟期、改善果實品質等[1]。近年來有學者對砧木品種抗旱性[2~3]、抗寒性[4~7]、抗鹽堿性[8~10]、抗抽干[11]、抗晚霜凍[12]及砧木應用現狀[13]及葡萄砧木新品種[14]選育等內容進行了研究。結果表明,3309C、196-17、1103P、Riparia、河岸9號、山河4號和河岸10號等品種抗旱性強;BK-1、雙紅、貝達、山河1號、101-14、5BB、SO4等品種抗寒性強;101-14、貝達、Saltcreek、Dogridge、洛特等抗鹽堿能力強;3309C和196-17具有較強的抗抽干能力;520C和1103P表現極抗晚霜凍害,狗脊、101-14、貝達、520A、110R、Kober、河岸-2、河岸葡萄(♀)等表現抗晚霜凍害。也有學者對砧木抗寒性[15]、耐鹽堿性[16]、抗病性[17]等鑒定方法進行探討,得出枝條的萌芽率、生根率、產生愈傷組織的比率、電導率以及可溶性蛋白、脯氨酸、丙二醛含量可以作為評價葡萄抗寒性重要指標的結論。但關于適合冀西北地區的高抗葡萄砧木研究較少,冀西北地區葡萄種植存在葡萄品種抗寒性、抗鹽堿性差,冬季寒冷、風大、枝條易抽條等問題,為了促進當地葡萄產業健康發展,選擇適宜當地條件的砧木品種,通過對不同砧木品種在冀西北地區進行田間區試,找到適宜當地氣候、土壤條件的砧木品種,為冀西北地區抗寒、抗病性強的葡萄砧木品種的選擇提供理論依據。
供試材料為貝達、5BB、SO4、101-14、110R、188-08、1103P、3309、140R、山河2號等共計10個砧木品種(2018年春定植,由國家葡萄產業技術體系砧木評價與改良崗位提供)。架形為獨龍干直立形架,株行距為1.0 m×3.0 m,每個品種10株,共計100株。
試驗地設在河北省張家口市農業科學院沙嶺子核心示范園(國家葡萄產業技術體系張家口綜合試驗站核心示范園)。該地位于N: 40°39′57″,E: 114°55′30″,海拔高度636 m,年均氣溫7.7 ℃。無霜期110~140 d。≥10 ℃的有效積溫為3 300℃。年降水量為400 mm,且6月~8月份降水量占全年降水量的70%左右。土壤類型淡栗鈣土,質地為壤土。0~20 cm表層土壤有機質、全氮、有效磷、速效鉀、pH、EC值分別為15.8 g/kg、0.99 g/kg、56.5 mg/kg、165mg/kg、8.05、0.16 ds/m。
試驗設計為2018年春定植不同砧木品種,常規管理。待冬季落葉后,去除病弱枝蔓,確保枝蔓直徑≥0.8 cm。2019、2020年春調查不同品種砧木芽眼萌發情況和根孽萌發株數。若地上部芽眼可以萌發,繼續觀察;若地上部芽眼均抽干,對根孽萌發的枝條選擇一個健壯枝條繼續培養;如根孽均未萌發,則記錄品種死亡。
調查當年生枝條基部20 cm直徑、成熟長度、成熟節數和當年未成熟枝條長度、節數,調查每個品種的抗病性及抗寒性等內容。每個品種分別于當年的9月22日(連續3 a)采用田間自然鑒定對葡萄葉片感病情況進行調查,每個品種隨機調查200片葉片,計算葡萄霜霉病、白粉病病情指數,進行抗病程度分級。對每個品種翌年5月3日進行根孽萌發株數及地上部成熟枝條芽眼萌發株數進行調查。
砧木抗寒性按照方法[18]調查,葡萄品種抗寒性按照反應型分為5級:1級:抗寒力極強,無凍害;2級:受凍極輕,60%以上芽眼正常萌發;3級:凍害中等,植株尚能恢復生長;4級:凍害較重,只能從根莖處發出萌蘗;5級:凍害極重,植株地上部全部凍死。
發病級數按照GB/T 17980.122—2004 確定,0級:全葉盤無病;1級:病斑面積占葉盤面積≤5%;3級:5%<病斑面積占葉盤面積≤25%;5級:25%<病斑面積占葉盤面積≤50%;7級:50%<病斑面積占葉盤面積≤75%;9級:病斑面積占葉盤面積≥75%以上。根據公式計算染病率和病情指數,發病率=發病葉盤數/調查總葉盤數×100%,病情指數=∑(各級發病葉盤數×相對級值)/(調查總葉盤數×最高級代表值)×100。按照方法[17]把葉片感病程度分為5級:免疫(IS):病情指數為0;高抗(HR):病情指數為0.1~5.0;抗病(R):病情指數為5.1~25.0;感病(S):病情指數為25.1~50.0;高感(HS):病情指數為50.1~100.0。
10個砧木品種植物學性狀調查(表1)可知,貝達為河岸葡萄×美洲葡萄;山河2號為山葡萄×河岸葡萄;5BB、188-08、SO4為冬葡萄×河岸葡萄;110R、1103P、140R、101-14、3309為河岸葡萄×沙地葡萄選育。5BB、101-14、1103P共計3個砧木品種幼葉表面顏色為紅棕色,其他砧木品種幼葉表面顏色為綠色;每個品種幼葉表面均有光澤;貝達、山河2號成齡葉裂片數和成齡葉形狀為三裂、楔形,其他品種為成齡葉裂片數和成齡葉形狀五裂、五角形;140R成熟枝條表面形狀為羅紋,5BB、SO4、1103P成熟枝條表面形狀為光滑,其他砧木品種成熟枝條表面形狀為條紋;10個砧木品種成熟枝條表面顏色主要有紅褐(貝達、101-14、110R、188-08、3309、山河2號)、黃褐(5BB、SO4、1103P)、和暗褐(140R)3種。

表1 不同砧木品種性狀調查

表2 不同砧木品種枝條成熟度

續表2 不同砧木品種枝條成熟度
從表2、續表2可知,經過連續3 a調查,1103P連續3 a均有未成熟枝條,2019年140R有未成熟枝條,2020年3309有未成熟枝條。基部20 cm直徑最粗的品種為101-14(1.44 cm),最細的品種為3309(0.90 cm);140R平均成熟枝條節數長度最長為15.1 cm/節,1130P最短為8.7 cm/節。山河2號枝條成熟長度最長為161.6 cm,貝達和SO4成熟枝條長度接近分別為146.4 cm和150.5 cm,1103P成熟長度最短為93.5 cm。

表3 不同砧木品種翌年春季萌芽情況調查株
每個品種不埋土防寒翌年枝條及根孽萌發調查結果(表3)表明:2019年調查結果:SO4、110R共計2個品種地上部芽眼均未萌發,其余品種地上部芽眼均萌發,每個品種均可從根孽萌發;貝達、101-14地上部芽眼萌發株數最多均為7株,5BB、1103P和山河2號地上部芽眼萌發株數相同為6株;188-08根孽萌發株數最多為3.9株,5BB根孽萌發株數最少為2.3株。2020調查結果:貝達、101-14地上部成熟枝條芽眼均可以萌發,萌發株數分別為8株和2株,其他品種地上部成熟枝均抽干;110R和188-08根孽萌發株數一相同,均為3.6株,5BB根孽萌發株數最低為2.0株。按照抗寒性反映型分級標準:2019年SO4、110R抗寒性為5級,貝達、188-08、山河2號抗寒性為3級,其他品種介于3~4級之間。2020年貝達抗寒性為3級,101-14抗寒性介于3~4級之間,其他品種抗寒性為5級。

表4 不同砧木品種抗病性
連續3 a對不同品種霜霉病和白粉病進行調查,結果表明:貝達、188-08、山河2號共計3個品種2018年霜霉病病情指數分別為0.51、0.27和0.14,為高抗(HR)品種。其他品種2018-2020年霜霉病病情指數均為0.00,為免疫(IS)品種;10個砧木品種連續3 a白粉病病情指數為0,為免疫(IS)品種。
植物學性狀可以反映不同砧木的特點,研究表明10個砧木品種成熟枝條表面顏色主要有紅褐(貝達、101-14、110R、188-08、3309、山河2號)、黃褐(5BB、SO4、1103P)、和暗褐(140R)3種。公維庶[19]在東北地區對貝達進行栽培研究,研究結果表明貝達成熟枝條褐色、節間長度8~12 cm 。馬冬梅[20]在甘肅嘉峪關地區對貝達、3309C、101-14、5BB、SO4等5個砧木進行栽培觀察,結果表明4個砧木節間長度3309C>101-14>5BB>SO4。本研究通過連續3 a調查,結果表明140R平均成熟枝條節間最長為15.1 cm,1103P最短為8.7 cm;101-14成熟枝條粗度最粗為1.26 cm,貝達節間長度為13.3 cm,大于公維庶研究結果;筆者研究結果表明101-14、5BB、SO4的節間長度由大到小的順序為101-14>SO4>5BB,與馬冬梅研究101-14節間長度為3個砧木中最長的研究結果一致,與其5BB比SO4節間長度不一致,可能是10個砧木品種在冀西北地區生物學特性差異主要是由于品種特性和氣候、土壤等因素不同造成的。
果樹枝條抽干現象主要是因為枝條過度失水引起的[19],近年來冀西北地區冬季寒冷、降雪少,風大及翌年春季氣溫快速升溫,根系活動緩慢,造成枝蔓發生抽條現象。有學者[11,20]對不同砧木抗抽干能力進行研究,結果表明3309C、196-17、161-490、420 mgt、Riparia翌年春季仍可萌芽。本研究結果表明2019年SO4和110R地上部芽眼均未萌發,其余品種地上部芽眼均萌發,2020年除了貝達和101-14地上部成熟枝條部分芽眼萌發,其余砧木地上部成熟枝條芽眼未萌發。主要原因可能是2019~2020年冬季寒冷,張家口沙嶺子地區冬季寒冷、無埋土防寒措施,導致不同品種嚴重受到凍害所致。貝達抗寒性為3級,101-14抗寒性介于3~4級之間,其他品種抗寒性為5級。
筆者研究結果表明貝達、188-08、山河2號共計3個品種在2018年對葡萄霜霉病為高抗,2019~2020年10個品種均沒有霜霉病病害發生,為免疫,可能是不同年份氣候條件不同導致的。與前人研究結果對比,101-14為對白粉病免疫,110R、3309、5BB為對霜霉病免疫,與前人研究一致[17]。前人研究結果表明貝達[17,21]對葡萄霜霉病高抗,本研究結果表明貝達對霜霉病免疫,可能是由于不同氣候條件、土壤環境差異導致結果有差異。
筆者研究只對不同砧木品種抗寒性、抗病性、冬季不埋土翌年根孽及成熟枝條芽眼萌發情況進行了綜合評價,研究結果表明:貝達抗寒性為3級,對葡萄霜霉病和白粉病均免疫,根孽萌發株數為2.7~2.9株,當年無未成熟枝條;101-14 抗寒性為4級,對葡萄霜霉病和白粉病均免疫,根孽萌發株數為2.9~3.2株,當年無未成熟枝條;其他品種抗寒性為5級,均對葡萄霜霉病和白粉病均免疫,根孽均可以萌發。通過對10個砧木品種抗寒性、抗病性和根孽萌發株數及當年枝條成熟狀況進行綜合評價,研究結果表明貝達和101-14號共計2個品種最適宜在冀西北地區及相似氣候地區做砧木。10個砧木品種嫁接不同鮮食或釀酒品種后進行埋土,其親和性、對不同品種果實產量、品質、物候期等影響有待于進一步研究。