





摘要 以新疆野蘋果為基砧,Y-1、俄369和俄176為中間砧嫁接的華碩蘋果為試材,研究伊犁河谷不同矮化中間砧對華碩蘋果果實品質的影響,為該地區矮化中間砧華碩蘋果的生產提供理論依據。結果表明,不同矮化中間砧對華碩蘋果單果重及產量的影響較大,Y-1的單果重明顯高于俄369,與俄176無顯著差異,產量以俄176最高;Y-1的果形指數顯著大于俄369和俄176;俄176的果實硬度顯著低于俄396和Y-1;俄176的L*、b*、a*值顯著高于俄396和Y-1;Y-1的可溶性固形物含量顯著低于俄396和俄176;俄396的VC含量顯著高于俄176和Y-1;Y-1的總酚和總黃酮含量顯著高于俄369和俄176。運用隸屬函數法綜合評價各項指標可知,矮化中間砧俄176嫁接的華碩蘋果單果重、果形指數、果實硬度和可溶性固形物含量均優于俄396和Y-1。說明伊犁河谷地區發展華碩蘋果時應以俄176作中間砧為好。
關鍵詞 伊犁河谷;華碩蘋果;矮化中間砧;果實品質
中圖分類號 S661.1 文獻標識碼 A 文章編號 0517-6611(2025)06-0025-04
doi:10.3969/j.issn.0517-6611.2025.06.006
Effects of Different Dwarfing Intermediate Rootstocks in Ili River Valley on Fruit Quality of Huashuo Apple
Baheitiya RAN Bian ZHU Ling1,2" et al
(1.Yili Kazakh Autonomous Prefecture Institute of Agricultural Science,Yining, Xinjiang 835000;2.The Key Lab. of Crop Breeding and Quality Testing of Yili Prefecture, Yining, Xinjiang 835000)
Abstract The effects of different dwarfing intermediate rootstocks in Ili Valley on the fruit quality of Huashuo apple grafted with Malus sieversii as base anvil and Y-1, Russian 369 and Russian 176 as intermediate rootstocks were studied to provide a theoretical basis for the production of Huashuo apple in this region. The results showed that single fruit weight and yield of Huashuo apple were significantly affected by different dwarfing intermediate rootstocks. The fruit weight of Y-1 was significantly higher than that of Russian 369, but there was no difference between Y-1 and Russian 176, and Russian 176 was the highest yield. The fruit shape index of Y-1 was significantly higher than Russian 369 and Russian 176. The fruit hardness of Russian 176 was significantly lower than that of Russian 396 and Y-1. The values of L*, b* and a* of Russian 176 were significantly higher than those of Russian 396 and Y-1. The soluble solid content of Y-1 was significantly lower than that of Russian 396 and Russian 176. VC content of Russian 396 was significantly higher than that of Russian 176 and Y-1. The contents of total phenol and total flavone in Y-1 were significantly higher than those in Russian 369 and Russian 176. The single fruit quality, fruit shape index, fruit hardness and soluble solid content of Huashuo apple grafted with dwarf intermediate rootstocks Russian 176 were better than Russian 396 and Y-1. It is suggested that Russian 176 should be used as the middle anvil when developing Huashuo apple in Ili River Valley.
Key words Ili River Valley;Huashuo apple;Dwarfing intermediate rootstocks;Fruit quality
蘋果屬于薔薇科(Rosaceae)蘋果屬(Malus)[1],栽培歷史悠久,距今1 400年,是我國種植面積最廣、產量最高的水果[2]。矮化蘋果結果期早、生產周期短、適合機械化管理,已成為世界蘋果發展的主流。我國矮化蘋果發展始于20世紀50年代,但由于受經營理念、投資能力、立地條件、管理水平所限,發展的矮化蘋果普遍表現植株間個體差異較大、園貌不整齊、樹體早衰等“水土不服”現象。因此,長期以來,矮化蘋果在我國并沒有得到較好的發展。近20年來,隨著我國自育矮化砧木的陸續推出,矮化蘋果種植面積在生產中的比重逐年提升,矮化密植已成為規模化建園的主要栽培模式。矮化砧木有2種利用方式,一種是矮化自根砧,另一種是矮化中間砧[3],均具有抑制接穗旺長、促進樹體由營養向生殖階段轉化,早花早果、豐產優質的作用。研究顯示,南疆地區和伊犁地區的喬化砧木種植面積達66.1%,而矮化砧木僅占0.9%[4]。與世界上其他國家蘋果產業化和規模化相比,我國仍較為落后,優勢品種少、果實品質低,在果實色澤、單果大小、VC含量等方面與世界先進國家的水平存在顯著差異[5]。伊犁河谷蘋果產區近年來也在大力推廣矮化密植栽培模式,但由于砧穗互作效應的影響,不同砧木嫁接的同一蘋果品種果實品質有所差異,為了篩選出適宜的砧穗組合,筆者以新疆野蘋果作基砧,以引進的俄羅斯矮化抗寒砧木俄396和俄176以及我國自主培育的矮化砧木Y-1作中間砧嫁接的早中熟優良品種“華碩”為試材,評價不同矮化中間砧對華碩蘋果果實品質的影響,篩選出華碩蘋果在伊犁河谷發展的適宜砧木,為新疆伊犁及近似地區大面積進行“華碩”蘋果矮化密植栽培提供理論依據。
1 材料與方法
1.1 試驗地概況
試驗地設在新疆伊犁州農業科學研究所國家野生蘋果資源圃(伊犁),屬典型的大陸性北溫帶氣候,光熱資源豐富,日照時間長,積溫豐富,日溫差大。年平均氣溫為7.7~8.7 ℃,≥10 ℃的有效積溫2 900~3 025 ℃,無霜期150~160 d;年均日照時數2 851 h,日照百分率為60%~70%,年均降水量為205.8~512.1 mm。其氣候特點總體上表現出晝夜溫差大,降水量和光照充足,熱量適中,十分有利于蘋果生長。
1.2 試驗材料
以國家野生蘋果種質資源圃內2019年從伊犁州林業科學研究院引進種植的2年生3種不同砧穗組合為試驗材料,其中間砧分別為Y-1、俄396、俄176,基砧為新疆野蘋果,接穗均為“華碩”。種植株行距為4 m ×1 m,中間砧段露出地面 8 cm以上,樹形均采用高紡錘形,管理措施一致。每個砧穗組合選擇長勢基本相同的蘋果樹15株,每5株樹為1次重復,共 3 次重復。蘋果的整個生長期內按照正常的田間管理方式進行管理。
華碩是中國農業科學院鄭州果樹研究所培育而成的中早熟品種,第4年可進入盛果期,產量超過30 000 kg/hm2,具有果實大、無采前落果、貨架期長等優點,在新疆伊犁種植具有較好的商品性[6-7]。蘋果矮化砧俄396是由半矮生13-14砧木與矮生的布達戈夫斯基樂園蘋果雜交而成,嫁接于此砧木的果樹特點是早結果、抗寒、抗旱、抗病蟲害能力強,伊犁州林業科學研究院于2017年從哈薩克斯坦引進,同時引進的還有俄176蘋果矮化砧木,其特點是枝條斜生,較開張,發枝力中等,幼樹主干稍有斜生,抗寒性強,抗旱,抗頸腐病,抗病性中等,嫁接親和力強。Y-1蘋果矮化砧木是山西省農業科學院果樹研究所從野生晉西北山定子實生苗中選育,伊犁州林業科學研究院于2016年引進,3種矮化砧均嫁接在野蘋果基砧上進行保存[8]。
1.3 果實性狀測定
2021—2023年連續3年對每種砧穗組合選擇樹形大小相似的5株樣樹進行掛牌標記,3種砧穗組合共計15株,在果實成熟期8月中旬對各砧穗組合標記的5株樣樹進行全部采摘。對同一砧穗組合果實混樣,挑選出果實完整、大小均勻的40個果實。
果實數量性狀:采用電子天平(精確度0.01 g)測量其單果重,求平均值,作為該砧穗組合單果重的指標值;果實產量:對標記的樣樹單株進行全株果實采摘并稱重,統計單株產量。
果實硬度:在最大橫徑處和垂直面處分別用削皮器切除果皮,用GY-1 型硬度儀在去皮處測定硬度。
果實色差:用日本美能達2300d色差儀對果實的最大橫徑處用色差儀測量果皮色差值L*、a*、b*值(L*表示果皮亮度,a*表示果皮紅綠色度,b*表示果皮黃藍色度)。
果實內在品質:用數顯糖度計測定可溶性固形物含量;采用鉬藍比色法[9]測定VC含量;采用分光光度法測定總酚含量[10];采用硝酸鋁比色法測定總黃酮含量[11]。
1.4 數據分析
采用Microsoft Excel對數據進行統計,用 SPSS Statistics 26.0(international business machines corporation)軟件進行方差分析,同時使用SPSS 26.0做雙變量相關性分析,采用Duncan’s進行顯著性分析(P<0.01為極顯著,P<0.05為顯著)及Pearson相關性分析。
根據變異系數法對每一項指標賦予不同的權重,結合隸屬函數法,計算出各砧穗組合的綜合評價指數,根據隸屬函數值的大小,對不同砧穗組合的品質進行綜合排序。
式中,CVi代表i指標的變異系數。
2 結果與分析
2.1 不同接穗組合產量
由表1可知,不同砧穗組合在栽植第3年(2021年)開始有產量,產量逐年增加,比較前3年累計產量,華碩/俄176組合的累計產量最高(72 414.75 kg/hm2),其次是華碩/Y-1,華碩/俄396累計產量最低。
2.2 不同接穗組合果實外觀
從表2可以看出,綜合2021—2023年各砧穗組合果實品質調查結果,華碩/俄176 在單果重、果形指數上顯著高于其他2種中間砧,果實硬度顯著低于其他2種。顏色是評價果實外觀的重要指標之一,色度計常用來分析果實的外觀顏色,以定量值來表示。其中 L*是從黑色(0)到白色(100)的亮度度量值,a*包含紅色(a+)和綠色(a-)的顏色,b*是黃色(b+)和藍色(b-)的指標,c*是物體亮度的指標。3個中間砧的果皮光滑,色差L*為41.12~57.76,其中華碩/Y-1的L值最大為53.28,說明該品種的果皮亮度最大,與華碩/俄176存在顯著差異(P<0.05),與華碩/俄396差異不顯著;a*為22.50~37.19,均為正值,即均為紅色,其中最大為華碩/俄396,達33.30,但3種砧穗組合之間均無顯著差異,均為紅色品種;b*代表黃藍色指標,3種砧穗組合的b*為14.52~29.10,最大為華碩/Y-1達26.06,說明其果皮表面顏色最黃,與華碩/俄396無顯著差異,與華碩/俄176存在顯著差異(P<0.05)。
2.3 不同砧穗組合果實內在品質
各品種的內在品質存在顯著差異(表3)。3種不同砧穗組合可溶性固形物含量為12.70%~16.10%,其中最高的是華碩/俄176,達15.4%,與華碩/Y-1存在極顯著差異(P<0.01),其次是華碩/俄396,為15.2%,與華碩/俄176差異不顯著;華碩/俄176的VC含量最低,口感較好。不同砧穗組合的總酚和總黃酮含量差異顯著,華碩/俄176、華碩/俄396、華碩/Y-1 3種砧穗組合的總酚含量分別為764.00、839.99、1 049.74 mg/kg,其中華碩/Y-1的含量顯著高于另外2種組合。華碩/俄176、華碩/俄396、華碩/Y-1 3種砧穗組合的總黃酮含量分別為7.71、8.87、18.96 mg/kg,華碩/Y-1的總黃酮含量顯著高于另外2種組合。
綜上所述,3種不同砧穗組合中總酚和總黃酮的含量均為華碩/Y-1>華碩/俄396>華碩/俄176,華碩/俄176和華碩/俄396之間差異不顯著,與華碩/Y-1差異顯著,但均未達極顯著水平。
2.4 不同砧穗組合果實品質與產量的相關性分析
采用 Pearson 相關系數對果實的11個品質指標進行相關性分析,結果見表4。單果重與單株果實產量、果形指數、VC呈顯著正相關(P<0.05),與可溶性固形物、總酚呈顯著(P<0.05)或極顯著負相關(Plt;0.01),說明單果重越高的果實中VC含量越高,而果實中可溶性固形物含量、總酚含量則相對偏低;可溶性固形物與L*、b*、總黃酮、VC呈顯著(P<0.05)或極顯著(P<0.01)負相關,與a*、總酚呈顯著(P<0.05)或極顯著(P<0.01)正相關,表明可溶性固形物含量越高,果實表皮著色程度越亮,黃酮類物質含量和VC含量就越低;L*與a*呈顯著(P<0.05)負相關,與總黃酮、VC呈顯著正相關(P<0.05);a*與總黃酮、VC呈顯著(P<0.05)或極顯著負相關(P<0.01),與總酚呈顯著正相關(P<0.05),b*與總黃酮、VC呈顯著正相關(P<0.05),表明果實中黃酮類物質和VC的積累量與果實著色程度相關;總黃酮與VC呈極顯著正相關(P<0.01),說明VC含量越高,黃酮類物質含量越高;其他各性狀之間相關性不顯著。
2.5 不同砧穗組合果實品質的綜合評價
選取果實品質的單果重、單株產量、果形指數、果實硬度、果皮色差L*、果皮色差a*、果皮色差b*、可溶性固形物含量、VC含量作為評價指標。通過變異系數法對9個指標賦予不同的權重,并通過計算得到各指標的隸屬函數值,得到該砧穗組合的綜合評價指數[19-22],通過權重公式,確定單果重、單株產量、果形指數、果實硬度、果皮色差L*、果皮色差a*、果皮色差b*、可溶性固形物含量、VC含量、總酚含量、總黃酮含量的權重分別為0.10、0.04、0.02、0.03、0.10、0.16、0.18、0.04、0.17、0.07、0.09(表5)。華碩/俄176、華碩/俄396、華碩/Y-1 3種不同砧穗組合的綜合指數分別為0.517 1、0.488 5、0.487 4。表明華碩/俄176的綜合評價指數高于華碩/俄176和華碩/Y-1,3種砧穗組合中以華碩/俄176這一組合的綜合品質較好。
3 結論與討論
研究表明,矮化中間砧具有早實性、產量高、品質優等優良特性,且果實品質在各砧穗組合間表現差異顯著[12-14]。中間砧對蘋果產量及品質的影響程度不同,且不同接穗組合間差異顯著[15-18],究其原因可能是不同砧木激素含量不同、同化物運輸分配不均,從而對果實大小、色澤、內外品質產生不同的影響[19]。從產量品質上看,華碩蘋果在不同砧穗組合上栽植第3年均開始有產量,且產量逐年增加,華碩/俄176組合自第3年后的3年累計產量最高;華碩/Y-1和華碩/俄396去皮硬度較大,說明中間砧對華碩果實硬度有影響,這與陶茹等[20]研究結果相似,一般而言,硬度越大,在一定程度上能夠延長該品種的儲藏期。可溶性固形物以華碩/俄176和華碩/俄396最大,其含量能夠影響果實的風味,說明俄176和俄396的果實口感更好。可能與矮化中間砧的不同接穗品種同化物的分配不同,導致糖度的積累量不同,進而使得不同砧穗組合存在顯著差異[21-24]。
研究發現植物中含有的酚類物質以及黃酮類物質具有抗氧化作用,對人類健康具有潛在的積極作用,如能夠預防糖尿病、癌癥、降血脂等[25-26]。果實中酚類物質含量能夠影響果實的色澤和風味,同時與相關酶有密切聯系。該研究發現華碩/Y-1的總酚和總黃酮含量高于其他2種,存在顯著差異,其原因可能與接穗中所含的酶類物質有關,仵菲[27]研究發現梨果實中的酚類物質與抗氧化能力呈顯著正相關,抗氧化能力越強所含的總酚和總黃酮含量較高。
綜上所述,3種不同砧穗組合在果實品質方面存在顯著差異。不同矮化中間砧的單項指標有差異,但通過差異性、相關性和隸屬函數分析,不同砧穗組合中華碩/俄176的綜合評價指數優于華碩/俄396和華碩/Y-1這2個組合,即華碩/俄176這一砧穗組合的綜合果實品質較好,此結果可以為華碩在新疆地區矮化密植的中間砧選擇提供依據。
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基金項目 新疆維吾爾自治區自然科學基金計劃少數民族特殊培養項目(2020D-03029)。
作者簡介 巴黑提亞(1984—),男,新疆伊寧人,高級農藝師,從事園藝作物遺傳育種及栽培研究。*通信作者,高級農藝師,從事園藝作物育種及栽培研究。
收稿日期 2024-04-01