郭麗英 ,吉前華 ,郭雁君 ,蔣 惠 ,楊鳳梅
(1.肇慶學院 果樹研究所,廣東 肇慶 526061;2.肇慶學院 生命科學學院,廣東 肇慶 526061)
在柑橘生產中,砧木不僅影響樹體的營養生長、果實成熟期、果實品質等,還影響植株的抗逆性和對環境的適應性[1-2]。優良砧木品種的選用對柑橘的優質生產有著重要意義[3],同種柑橘品種嫁接在不同砧木上,在親和力、植株樹勢、果實質量、光合特性等方面存在差異[4]。柑橘砧木類型很多,枳是我國柑橘生產中應用最普遍的砧木,具有樹體矮化、早產性、綜合抗性強等優點,但也存在與某些柑橘品種嫁接親和性較差、不耐鹽堿、易感裂皮病等缺點[5]。枳橙是枳與橙類的自然雜交種,根系發達,樹體較大,耐寒、耐濕、抗旱、抗衰退病,有些枳橙品種對根結線蟲有一定的抗性[3],但不耐鹽堿,對裂皮病敏感[3]。酸橘作為兩廣地區常用的砧木,被認為是寬皮柑橘的最佳砧木,主要特點為根系發達、適應性強、抗逆性強,但易感流膠病[6]。紅橘主要栽培于福建、四川地區,具有根系發達、苗木生產迅速等特點,對土壤適應性強,主要抗腳腐病和裂皮病,但結果較枳砧晚[7]。
前人在柑橘不同砧穗組合方面做了不少研究,發現不同砧木對接穗存在重要影響。以酸橘為砧木嫁接金柑,親和力好,樹體旺盛,果實品質佳,確定酸橘是陽朔地區金柑的理想砧木[8]。以枳、酸橘、資陽香橙為砧木嫁接沃柑,其中枳砧沃柑在掛果初期果實品質優于其他2 種砧木,但存在樹勢早衰趨勢,進入盛果期后3 種砧穗組合的果實品質無顯著差異,資陽香橙在可持續穩產方面表現最佳[9]。枳砧、酸橘砧、紅橘砧、檸檬砧嫁接茂谷柑均表現出較強的親和力,其中,枳砧、酸橘砧、紅橘砧茂谷柑的果實品質較好且可持續穩產[10]。檸檬砧穗組合研究中發現,LC-4 砧檸檬單果質量、糖酸含量、果汁率等指標均表現較好,一定程度上可提高檸檬的果實品質[11]。在以枳、資陽香橙、紅橘為砧木嫁接晚熟臍橙的研究中,發現枳殼砧晚熟臍橙的可溶性固形物含量和固酸比顯著高于其他2 種砧穗組合,且樹木生長勢與果實產量呈極顯著正相關[12]。在柑橘砧穗組合的光合特性相關研究中,發現葉片凈光合速率(Pn)日變化呈現單峰、雙峰、多峰等不同曲線,有些砧穗組合表現出明顯的“午休”現象[13-15]。
紅江橙(Citrus sinensisOsbeck cv ‘Hongjiangcheng’)是甜橙與橘的嫁接嵌合體[16],主要在廣東湛江地區栽培,是我國的名優柑橘品種[17]。目前關于紅江橙的研究主要集中在組織培養[18-19]、果實保鮮技術[20-21]、葉片養分檢測[22]等方面,針對紅江橙在肇慶地區砧穗適應性方面的研究暫無報道。本研究將綜合評價枳殼、枳橙、紅檸檬、酸橘和紅橘5 種砧木對紅江橙的樹體生長、果實品質及光合特性等的影響,擬篩選出最適合紅江橙的砧木,為紅江橙在肇慶地區的栽培推廣提供參考依據。
供試接穗品種為紅江橙,嫁接砧木為1年生的枳殼、枳橙、紅檸檬、酸橘和紅橘。
試驗在廣東省肇慶市的肇慶學院果樹研究所內進行,栽培基質為紅壤土。每個砧穗組合3 株,經嫁接并定植2 a 后,觀察試驗樹的物候期,測定樹體生長勢、果實品質、光合特性等指標。試驗均以單株為小區,3 次重復。
1.3.1 親和力測定 嫁接后觀察樹體長勢,用游標卡尺測量砧、穗直徑(砧、穗直徑分別在嫁接口下、上5 cm 處測量)。
1.3.2 樹體生長勢測定 待春梢、夏梢、秋梢老熟后,分別測量樹梢長度,每個品種的樹體各測量3株,每株測量10個枝條。并測量樹高和冠幅,統計花量。
1.3.3 果實品質測定 每株樹從東西南北中5 個方位均勻采集果實共30 個,進行果實品質相關指標測定。可溶性固形物含量采用手持遮光儀測定,可滴定酸含量采用酸堿中和滴定法測定,果肉維生素C 含量采用2,6-二氯酚靛酚滴定法測定,總糖含量采用3,5-二硝基水楊酸法測定,單果質量采用稱重法測定,縱橫徑、果皮厚度采用游標卡尺測量。
1.3.4 光合日變化測定 在晴朗無風天氣的田間自然條件下,8:00—18:00 每小時取樹冠中部外層春梢完整功能葉,采用便攜式光合測定系統(英國LCiSD)測定凈光合速率(Pn)、蒸騰速率(Tr)、水分利用率(WUE)、表觀光量子效率(AQY)、羧化效率(CE)等指標,每株3 片葉,3 次重復,取平均值。
1.3.5 光合生理指標測定 葉片葉綠素含量采用分光光度法測定。葉片可溶性蛋白質含量采用考馬斯亮藍G-250 染色法測定。使用便攜式葉面積儀(英國AM-300)測定葉面積,然后將葉片殺青烘干稱質量,單位葉面積的葉干樣質量即為比葉重(SLW)。
由表1、2 可知,砧木品種對紅江橙的物候期影響不大,春梢抽梢始期在2月下旬至3月上旬;夏梢抽梢始期在5月上中旬;秋梢抽梢始期在7月下旬至8月上旬。定植后第1年,初花期為3月下旬,盛花期一般為3月底至4月初,謝花期為4月上旬;定植后第2年,初花期為3月上旬,盛花期為3月上中旬,謝花期為3月中下旬。

表1 不同砧木的紅江橙物候期觀察(第1年)Tab.1 Observation of phenophases of different rootstocks of Hongjiang orange(The first year)月-日

表2 不同砧木的紅江橙物候期觀察(第2年)Tab.2 Observation of phenophases of different rootstocks of Hongjiang orange(The second year)
由表3 可知,以紅檸檬、酸橘和紅橘為砧木的紅江橙,嫁接親和性較好,親和指數均在0.77,嫁接口光滑、砧穗結合部界線不明顯;以枳橙和枳殼為砧木的紅江橙,嫁接親和性較差,親和指數分別是0.69 和0.53,嫁接口界線明顯,均出現“瘤狀物”。個別植株嫁接口有黃環和向內溢縮的現象(圖1)。

圖1 枳橙砧嫁接口生長情況Fig.1 The growth interface of grafting onto trifoliate orange rootstock

表3 不同砧木對紅江橙樹體親和指數的影響Tab.3 Effects of different rootstocks on tree compatibility index of Hongjiang orange
從表4 可以看出,不同砧木對紅江橙樹體生長均有一定影響,酸橘砧和紅橘砧的紅江橙植株生長較快,二者在樹高和冠幅上差異不顯著,但均與枳殼砧、枳橙砧和紅檸檬砧的紅江橙存在顯著差異(P<0.05);枳殼砧和枳橙砧紅江橙后期幼樹生長較慢,樹體矮化,二者間無顯著差異。不同砧木嫁接的紅江橙對春梢長度無顯著影響,但對夏梢和秋梢的長度影響顯著。以紅橘和酸橘為砧木的紅江橙,其夏、秋梢長度明顯長于用其他3 種砧木嫁接的植株。

表4 不同砧木對紅江橙樹體生長勢的影響Tab.4 Effects of different rootstocks on tree growth potential of Hongjiang orangecm
由表5、6 可知,不同砧穗組合的紅江橙果實內在品質和外觀品質存在一定的差異。果實生理指標主要反映了果實的內在品質[9]。不同砧穗組合的紅江橙總糖、維生素C、可滴定酸、可溶性固形物、固酸比有所不同,總糖含量在18%~28%,酸橘砧、枳橙砧紅江橙的含量較高,枳殼砧紅江橙最低;維生素C 含量在19~35 mg/100 g,其中,枳橙砧紅江橙的含量最高,其次是紅橘砧紅江橙,枳殼砧紅江橙最低;可溶性固形物含量在10%~14%,各砧穗組合間差異顯著,其中,紅檸檬砧紅江橙最高,紅橘砧紅江橙次之。在外觀品質方面,不同砧木對紅江橙的縱橫徑、果皮厚度等影響不大,不同砧穗組合的果實質量在106~174 g,紅橘砧和酸橘砧紅江橙單果質量顯著高于枳殼砧、枳橙砧和紅檸檬砧紅江橙(P<0.05)。

表5 不同砧木對紅江橙果實內在品質的影響Tab.5 Effects of different rootstocks on fruit internal quality of Hongjiang orange

表6 不同砧木紅江橙的果實外觀品質的比較Tab.6 Comparison of fruit external quality of different rootstocks of Hongjiang orange
從圖2 可以看出,5 種砧穗組合的紅江橙Pn 日變化呈現不同曲線。其中,紅橘砧紅江橙的Pn 日變化呈現雙峰曲線,首峰出現在8:00—10:00,次峰出現在14:00 及以后,次峰值小于首峰值;枳橙砧紅江橙的Pn 日變化呈現單峰曲線,其峰出現在8:00 左右,此后Pn 持續下降,表現為“一降不起”型光合午休現象;紅檸檬砧紅江橙的Pn 日變化呈現雙峰曲線,首峰出現在8:00—10:00,次峰出現在16:00 及以后,次峰值小于首峰值;酸橘砧紅江橙的Pn 日變化呈現單峰曲線,其峰出現在8:00 左右,此后Pn 在10:00—12:00 持續一段時間,之后緩慢下降。枳殼砧紅江橙全天均表現出較低的光合現象。

圖2 砧木對紅江橙葉片Pn 日變化的影響Fig.2 Effects of rootstocks on the diurnal variation of Pn in leaves of Hongjiang orange
從圖2、表7 可以看出,在凈光合速率方面,5 種紅江橙砧穗組合均在8:00 達到頂峰,其中,最高值為枳橙砧(5.64 μmol/(m2·s)),最低值為枳殼砧(3.53 μmol/(m2·s));在蒸騰速率方面,酸橘砧(3.27 mmol/(m2·s))顯著高于其他4 種砧木;水分利用效率方面,枳橙砧(3.27 mmol/mol)高于其他4 種砧木;表觀光量子效率和羧化效率方面,5 種紅江橙砧穗組合均無顯著差異。

表7 不同砧木紅江橙的光合作用比較Tab.7 Comparison of photosynthesis of different rootstocks of Hongjiang orange
由表8 可知,不同砧木對紅江橙的比葉重、葉片可溶性蛋白含量、葉綠素含量等光合生理指標方面均存在顯著影響。比葉重和可溶性蛋白含量,枳殼砧均優于其他4 種砧木;總葉綠素、葉綠素a、b 及類胡蘿卜素含量,紅橘砧均顯著高于其他4 種砧木(P<0.05);總葉綠素含量從高到低依次為紅橘>酸橘>紅檸檬>枳橙>枳殼。總體上看,紅橘砧紅江橙葉片光合色素各指標均優于其他4 種砧木的植株。

表8 不同砧木紅江橙的光合生理指標比較Tab.8 Comparison of photosynthetic physiological index of different rootstocks of Hongjiang orange
柑橘的主要繁育方式是嫁接,嫁接親和性是選擇砧穗的重要因素[23]。在氣候條件、生長環境、地理位置和栽培管理水平一致的情況下,不同砧木對果樹的樹體長勢會產生一定的影響,這主要取決于所選擇的砧木[8]。本研究結果表明,酸橘砧紅江橙和紅橘砧紅江橙植株長勢較強,親和力較好,這可能是由于砧木主根發達,吸肥能力強的原因[3];枳殼砧紅江橙和枳橙砧紅江橙植株生長較慢,樹冠較開張,矮化,親和力較弱,在砧木與接穗結合部位有明顯的 “縊縮痕”,并向內凹陷,表現出不親和的現象,這與前人研究的枳及其雜種在大多數柑橘品種[24]上出現嫁接不親和的結果一致。有研究表明,砧木對樹勢的影響主要與激素水平、類病毒及基因調控有關[3]。本研究僅對不同砧穗組合的嫁接親和性和樹體生長進行觀察,具體哪些原因導致紅江橙植株出現長勢差別,有待后續進一步研究。
柑橘的果實品質不僅受到光照、溫度、水分等的影響,還與栽培技術、砧穗組合等密切相關;在其他栽培技術水平等一致的情況下,不同砧木影響著接穗的內外品質[25]。本研究中,嫁接不同砧木的紅江橙,其果實內外品質上均存在一定差異,這與王蓉等[23]開展的不同砧木對華農本地早和國慶1號品種、淳長品等[26]開展的不同砧木對銅水72-1 錦橙果實品質影響的研究結果相似。
果樹砧木對嫁接品種光合性能有較大影響,同一品種嫁接于不同砧木上表現出不同的光合性能[14,27],同時,光合作用受光照、溫度、濕度等環境因素影響,柑橘光合作用的日變化有單峰型、雙峰型和多峰型[13,15]。廖玲等[28]研究表明,不同砧木的黃果柑Pn 日變化呈雙峰曲線,其中,香橙砧黃果柑具有最佳的光合性能。劉紅明等[29]試驗表明,不同砧木的檸檬凈光合速率均表現為雙峰型曲線,具有明顯的光合“午休”現象,其中,枳砧檸檬的光合性能最好。本試驗中,各砧穗組合的凈光合速率日變化(Pn)有單峰、雙峰曲線,這與前人對自然條件下柑橘光合作用有關研究結果一致。不同砧木的紅江橙均出現光合“午休”現象,這可能是因為外界溫度過高,蒸騰速率加快,導致部分氣孔關閉[30]。
目前,肇慶地區柑橘主栽品種為沙糖橘和貢柑,品種較為單一,紅江橙果大形正,肉質柔嫩,多汁化渣,甜酸適中,風味獨特,早產穩產,適宜在廣東肇慶產區推廣種植。綜合評價,用紅橘和酸橘2種砧木嫁接的紅江橙各項生理指標表現較佳,是肇慶地區紅江橙配套砧木的理想選擇。