趙德英,袁繼存,徐　鍇,程存剛,閆　帥

(1.農(nóng)業(yè)部果樹種質(zhì)資源利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,遼寧 興城　125100;2.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院 果樹研究所,遼寧 興城　125100)

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不同矮化中間砧嘎啦蘋果幼樹形態(tài)與不同徑級(jí)根系養(yǎng)分累積分布特征

趙德英1,2,袁繼存1,2,徐鍇1,2,程存剛1,2,閆帥1,2

(1.農(nóng)業(yè)部果樹種質(zhì)資源利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,遼寧 興城125100;2.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院 果樹研究所,遼寧 興城125100)

為了明確不同中間砧嘎啦蘋果幼樹的樹體形態(tài)和不同徑級(jí)根系養(yǎng)分分布特征,揭示樹體矮化與根系礦質(zhì)營養(yǎng)分布和積累之間的關(guān)系,選取GM256、遼砧2號(hào)、SH1、SH6、SH38和SH40矮化中間砧和喬砧的3年嘎啦蘋果盆栽幼樹為試材,測定樹體的形態(tài)指標(biāo)和根系結(jié)構(gòu)特征,將根系分不同徑級(jí)解析后,測定礦質(zhì)營養(yǎng)含量和養(yǎng)分累積量。結(jié)果表明,與喬砧嘎啦蘋果相比,不同中間砧嘎啦蘋果的樹體高度和干截面積明顯減小,致矮程度由強(qiáng)到弱依次為:SH38、SH1、SH6、GM256、SH40和遼砧2號(hào)。不同矮化中間砧、不同徑級(jí)根系礦質(zhì)營養(yǎng)的含量存在明顯的差異,矮化中間砧嘎啦蘋果<0.5 mm根系中礦質(zhì)營養(yǎng)含量最高,隨著根系直徑的增加,礦質(zhì)營養(yǎng)含量呈遞減趨勢,SH38中間砧嘎啦蘋果根系對(duì)K和Mg的吸收能力較強(qiáng),SH1中間砧嘎啦蘋果根系對(duì)Cu、Fe和Zn的吸收能力強(qiáng)。GM256中間砧嘎啦蘋果各徑級(jí)根系中P、Ca、Fe累積量以及直徑>3 mm粗根中的K、Mg、Zn累積量最高,遼砧2號(hào)直徑<3 mm細(xì)根中的K、Mg和Zn累積量高于喬砧和其他中間砧。生長勢較弱的SH38、SH1和SH6嘎啦蘋果根系養(yǎng)分的累積量較低,可作為冷涼氣候蘋果產(chǎn)區(qū)嘎啦蘋果適宜的矮化中間砧。實(shí)際應(yīng)用中應(yīng)當(dāng)充分考慮果園的立地條件、土壤供肥能力以及不同砧穗組合的營養(yǎng)需求特性,以實(shí)現(xiàn)蘋果的優(yōu)質(zhì)高效生產(chǎn)。

嘎啦蘋果;矮化中間砧;根系形態(tài);養(yǎng)分累積

嘎啦作為我國中熟蘋果的主栽品種之一,栽培面積占全國中熟蘋果栽培總面積的85%以上,是我國優(yōu)化蘋果品種結(jié)構(gòu),進(jìn)行產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的首選品種之一[1]。矮砧密植栽培是世界蘋果產(chǎn)業(yè)發(fā)展的方向和趨勢,實(shí)現(xiàn)蘋果矮密栽培的主要途徑之一是利用矮化自根砧和矮化中間砧。目前世界80%以上蘋果園采用矮化自根砧發(fā)展矮砧栽培模式[2],而我國蘋果園大多位于丘陵緩坡地,矮化自根砧因其較弱的固地性和適應(yīng)性,加之自根苗繁殖技術(shù)尚未取得突破,我國蘋果主產(chǎn)區(qū)矮砧密植栽培的主要方式仍是利用矮化中間砧[3]。以遼寧、內(nèi)蒙古為代表的冷涼氣候蘋果生產(chǎn)區(qū),由于缺乏適宜的抗寒矮化砧木,蘋果的矮砧密植栽培始終未形成規(guī)模。目前,生產(chǎn)中應(yīng)用較多的抗寒性較強(qiáng)的我國自育矮化砧木包括GM256[4-6]、遼砧2 號(hào)[7]、SH1、SH6、SH38和SH40[8-11]。篩選出適宜在冷涼氣候蘋果生產(chǎn)區(qū)應(yīng)用推廣的抗寒矮化砧木成為推動(dòng)該地區(qū)蘋果矮密栽培規(guī)?；l(fā)展的重要因素。根系的形態(tài)、空間分布特征及其與地上部關(guān)系均會(huì)對(duì)集約化栽培的樹體生長和產(chǎn)量產(chǎn)生影響[12]。矮化蘋果樹體的根系發(fā)育與喬化砧木根系明顯不同,矮化蘋果砧木根系的發(fā)育、空間分布以及根系與地上部之間的關(guān)系對(duì)蘋果生產(chǎn)具有重要的意義[13]。矮化砧木通過影響根系數(shù)量和根系的分布而改變根的構(gòu)型,矮化中間砧根系發(fā)育成為介于喬化砧木和矮化自根砧之間的一種根型,根系構(gòu)型可以作為蘋果砧木選擇的重要參數(shù)之一[14]。矮化自根砧和矮化中間砧樹體存活細(xì)根根長密度低于喬砧樹體,可能與其致矮性有關(guān)[15]。砧木通過影響樹體對(duì)礦質(zhì)營養(yǎng)元素的吸收、運(yùn)轉(zhuǎn)和利用而對(duì)地上部樹體的生長發(fā)育進(jìn)行調(diào)控[16]。研究表明,砧木的根系對(duì)蘋果接穗品種礦質(zhì)營養(yǎng)的吸收和器官中礦質(zhì)營養(yǎng)組分有重要的影響[17-18]。矮化砧木致矮的可能原因之一就是因?yàn)榈V質(zhì)營養(yǎng)的虧缺所致[19-20]。盡管前人在蘋果砧木致矮機(jī)理和礦質(zhì)營養(yǎng)方面進(jìn)行了大量研究,但眾說紛紜,觀點(diǎn)不一,如何明確礦質(zhì)營養(yǎng)積累與砧木致矮性之間的關(guān)系,篩選出適宜冷涼氣候區(qū)栽培的優(yōu)良砧木,成為推動(dòng)蘋果栽培模式變革的重要影響因素。本研究選擇適宜在冷涼氣候蘋果生產(chǎn)區(qū)栽植的嘎啦蘋果為試材,以抗寒性較強(qiáng)的國內(nèi)選育砧木GM256、遼砧2號(hào)、SH1、SH40、SH6、SH38為中間砧,對(duì)不同中間砧嘎啦蘋果幼樹形態(tài)和不同徑級(jí)根系養(yǎng)分分布特征進(jìn)行分析比較,揭示樹體形態(tài)特征與根系礦質(zhì)營養(yǎng)分布和積累之間的相關(guān)關(guān)系,旨在為冷涼氣候蘋果生產(chǎn)區(qū)適宜矮化砧木的篩選提供參考依據(jù)。

1　材料和方法

1.1試驗(yàn)材料

試驗(yàn)于2011年4月-2013年11月在中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院果樹研究所溫泉試驗(yàn)基地進(jìn)行。2009年4月于36 cm×28 cm×32 cm的加侖盆中栽植1年生山定子幼苗,栽培基質(zhì)配置比例為園土∶有機(jī)肥=4∶1,同年8月采集GM256、遼砧2號(hào)、SH1、SH6、SH38和SH40接穗于地面5 cm處進(jìn)行芽接,2010年4月剪砧,同年8月于中間砧30 cm處嫁接嘎啦蘋果接芽,2011年4月剪砧,2011年秋季成苗。選擇生長整齊一致的嘎啦蘋果盆栽苗為試材,以山定子直接嫁接嘎啦蘋果的喬砧植株為對(duì)照。每10株為1次重復(fù),重復(fù)3次,盆栽植株土肥水管理保持一致。

1.2測定項(xiàng)目及方法

2013年8月春梢停止生長后,選取長勢相近、樹體形態(tài)基本一致的矮化中間砧嘎啦蘋果各5株,測量樹體高度和干截面積,計(jì)算致矮程度,致矮程度(%)=(處理樹高/對(duì)照樹高)×40%+(處理干截面積/對(duì)照干截面積)×60%[21]。脫盆后將根系放入水中浸泡,待根系周圍的土壤軟化后用水沖洗干凈,用吸水紙吸干根系表面的水分后,根系按照<0.5 mm、0.5～1.0 mm、1～2.0 mm、2.0～3.0 mm、>3.0 mm、主根進(jìn)行解析。稱量不同部位鮮質(zhì)量,地下部分與地上部分鮮質(zhì)量的比值計(jì)作根冠比。樣品按清水→洗滌劑→清水→1%鹽酸→3次去離子水順序沖洗后,用根系掃描儀EPSONTWAIN PRO(32bit)掃描儀(加拿大Regent公司生產(chǎn))和專業(yè)的根系形態(tài)學(xué)和結(jié)構(gòu)分析應(yīng)用軟件WINRhizo對(duì)根系長度、根表面積、根體積和根尖數(shù)進(jìn)行分析。分析結(jié)束后105 ℃殺青30 min,隨后在80 ℃烘干至恒重,稱量不同經(jīng)濟(jì)根系干質(zhì)量,電磨粉碎后過0.25 mm孔徑篩,裝袋備測。

礦質(zhì)營養(yǎng)含量的測定在中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)資源與農(nóng)業(yè)區(qū)劃研究所國家測土施肥中心實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行,植物樣品消煮采用H2SO4-H2O2消煮法,N、P用連續(xù)流動(dòng)分析儀(ATUOSAMPLER AA3,澳大利亞)測定,K、Ca、Mg、Cu、Fe、Mn、Zn用原子吸收分光光度計(jì)(WFX-120C,北京瑞利)測定,根據(jù)測定結(jié)果計(jì)算元素的累積量。

元素累積量=器官元素含量×器官生物量。

1.3數(shù)據(jù)處理及統(tǒng)計(jì)分析

采用SPSS 17.0數(shù)據(jù)分析軟件進(jìn)行差異顯著性分析(LSD法)和相關(guān)性分析,數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析采用Microsoft Excel 2010軟件。

2　結(jié)果與分析

2.1不同矮化中間砧對(duì)嘎啦蘋果形態(tài)指標(biāo)的影響

由表1可知,采用矮化中間砧嘎啦蘋果的樹體高度均低于對(duì)照,其中采用SH38為中間砧的樹體高度僅為對(duì)照的47.81%,以SH1、SH6、SH40和遼砧2號(hào)為中間砧的樹體高度與對(duì)照之間差異均達(dá)到顯著性水平,分別為對(duì)照樹體高度的64.73%,73.53%,80.76%,84.37%;GM256和對(duì)照差異不顯著,為對(duì)照樹體高度的92.87%。以SH38、SH6、SH1和GM256為中間砧樹體的干截面積顯著低于對(duì)照,分別為對(duì)照樹體干截面積的46.83%,54.63%,58.05%,71.71%,SH40和遼砧2號(hào)與對(duì)照差異不顯著,分別為對(duì)照干截面積的82.44%,84.39%。不同矮化中間砧品種間嘎啦蘋果根系總長、根表面積、根體積和根尖數(shù)均存在不同程度的差異。遼砧2號(hào)根系總長與對(duì)照差異不顯著,為對(duì)照根系總長的99.63%,其余矮化中間砧品種根系總長由高到低依次為GM256、SH6、SH40、SH38和SH1,分別為對(duì)照的89.07%,67.66%,47.23%,18.20%和17.17%。根表面積由高到低依次為遼砧2號(hào)、對(duì)照、GM256、SH6、SH40、SH1和SH38,遼砧2號(hào)根表面積高于對(duì)照,為對(duì)照的100.88%,其余矮化中間砧根表面積均低于對(duì)照,分別為對(duì)照的88.95%,69.94%,50.22%,24.82%,24.40%。根體積由高到低依次為:對(duì)照、遼砧2號(hào)、GM256、SH6、SH40、SH38和SH1,不同矮化中間砧品種的根體積分別為對(duì)照的76.67%,70.65%,45.26%,40.35%,34.67%,29.14%。根尖是植株根系吸收養(yǎng)分和水分的主要部位,不同矮化中間砧的根尖數(shù)由高到低依次為:對(duì)照、GM256、遼砧2號(hào)、SH6、SH40、SH38和SH1,各矮化中間砧根尖數(shù)分別為對(duì)照的98.03%,92.12%,61.73%,46.25%,11.35%,10.78%。根冠比能很好地說明樹體地下部和地上部間相互作用關(guān)系。不同矮化中間砧嘎啦蘋果的根冠比具有明顯差異,SH1、SH38和SH40與對(duì)照差異顯著,根冠比由大到小依次為:SH38、SH1、SH40、遼砧2號(hào)、 SH6、GM256和對(duì)照。不同矮化中間砧根冠比分別是對(duì)照的231.82%,186.36%,181.82%,131.82%,109.09%,104.55%,致矮程度由強(qiáng)到弱依次為:SH38、SH1、SH6、GM256、SH40和遼砧2號(hào)。

表1　不同矮化中間砧對(duì)嘎啦蘋果樹體形態(tài)及根系特征的影響

注:同一列不同小寫字母表示不同處理間差異顯著(P<0.05)。表2-3同。

Note:Different lowercase letters in the same column indicate the significant differences among various treatments at 0.05 level.The same as Tab.2-3.

2.2不同矮化中間砧對(duì)嘎啦蘋果不同徑級(jí)根系養(yǎng)分含量的影響

如表2所示,不同徑級(jí)根系中礦質(zhì)營養(yǎng)含量存在差異,隨著根系直徑的增加,礦質(zhì)營養(yǎng)含量呈遞減趨勢。各級(jí)根系中N含量對(duì)照均為最高,GM256和遼砧2號(hào)中各級(jí)根系的N含量高于其他中間砧,SH40根系中的N含量最低。GM256各級(jí)根系全P含量高于或相當(dāng)于其他中間砧和對(duì)照,SH6中間砧次之,SH1和SH38根系中的全P含量最低。SH38、SH1和SH6根系中全K含量高于對(duì)照和其他中間砧。GM256和SH38中Ca含量高于其他中間砧和對(duì)照。SH38中間砧各級(jí)根系中Mg含量均高于其他中間砧和對(duì)照,SH40和SH1根系中Mg含量最低。SH1和SH40各級(jí)根系中Cu含量高于其他中間砧和對(duì)照,SH6根系中Cu含量最低。SH1和SH40根系中Fe含量最高,遼砧2號(hào)中Fe含量最低。遼砧2號(hào)根系中Mn含量高于對(duì)照和其他矮化中間砧,SH38和SH6根系中Mn含量低于對(duì)照和其他中間砧。SH1根系中Zn含量最高,GM256根系中Zn含量最低。

表2　不同矮化中間砧嘎啦蘋果根系養(yǎng)分含量

2.3不同矮化中間砧對(duì)嘎啦蘋果不同徑級(jí)根系養(yǎng)分累積量的影響

從表3可以看出,遼砧2號(hào)、GM256和對(duì)照各級(jí)根系全N的累積量高于或相當(dāng)于其他中間砧品種,遼砧2號(hào)根系徑級(jí)從小至大N累積量分別占根系N總累積量的36.45%,12.45%,17.95%,21.61%,18.32%,14.84%。SH1根系中N累積量最低。GM256各級(jí)根系中的P累積量高于對(duì)照和其他處理,從<0.5 mm～主根中,P累積量分別占根系P總累積量的25.29%,14.37%,10.34%,10.34%,18.32%,41.43%。>3.0 mm根系中,SH38和SH1中間砧P累積量與遼砧2號(hào)無顯著差異,其余各級(jí)根系中SH38和SH1中間砧P累積量顯著低于對(duì)照和其他處理。<0.5 mm～3.0 mm根系中,K累積量遼砧2號(hào)最高,SH1 最低,>3.0 mm根系和主根中,K累積量GM256最高,遼砧2號(hào)最低。GM256中間砧根系中Ca累積量高于對(duì)照和其他中間砧,<0.5 mm～3.0 mm根系中,SH1的Ca累積量最低,>3.0 mm根系和主根中,SH40中Ca累積量最低。<0.5 mm～3.0 mm根系中,遼砧2號(hào)的Mg累積量最高,>3.0 mm根系和主根中,GM256的Mg累積量最高,SH1根系中的Mg累積量低于或相當(dāng)于對(duì)照和其他中間砧。<0.5 mm～3.0 mm根系中,遼砧2號(hào)的Cu累積量最高,>3.0 mm根系中,GM256的Cu累積量最高,SH38中間砧根系的Cu累積量低于對(duì)照和其他中間砧。GM256的Fe累積量高于對(duì)照和其他中間砧,<0.5 mm～3.0 mm根系中SH1的Fe累積量最少,>3.0 mm根系中,SH38的Fe累積量最低。遼砧2號(hào)的Mn累積量高于對(duì)照和其他中間砧,除0.5～1.0 mm根系外，其它徑級(jí)根系SH38的Mn累積量最低。<0.5 mm～3.0 mm根系中,遼砧2號(hào)的Zn累積量最高,>3.0 mm根系中,GM256的Zn累積量最高,SH38中間砧根系的Zn累積量低于對(duì)照和其他中間砧。

表3　不同矮化中間砧嘎啦蘋果幼樹根系養(yǎng)分累積量

3　討論與結(jié)論

3.1矮化砧木與樹體形態(tài)特征

樹體的外部形態(tài)是矮化砧木對(duì)樹體最直觀的影響,試驗(yàn)表明,樹體越高,新梢長度越長,TCAs就越大,樹體的生長勢也就越強(qiáng)[22-23]。在試驗(yàn)中,6個(gè)矮化中間砧嘎啦蘋果的樹體高度和干截面積明顯低于對(duì)照,對(duì)樹體生長勢削弱能力最強(qiáng)的為中間砧SH38,致矮程度為47.10%。矮化中間砧通過降低樹體高度、減少莖部干截面積(TCAs)促進(jìn)了樹體的矮化。

根系是樹體吸收養(yǎng)分和水分以及許多內(nèi)源激素合成的主要器官,對(duì)新梢枝葉生長、碳同化等發(fā)育進(jìn)程有著重要影響[24]。根系形態(tài)的重要參數(shù)包括根系總長、根表面積、根體積、根尖數(shù)和分枝數(shù)[25],總根長、根表面積和根尖數(shù)量決定養(yǎng)分和水分吸收效率,根體積則表征根系分化狀況[26]。有研究表明,砧木影響樹體的根量和細(xì)根的空間分布,McIntosh蘋果樹嫁接在M9、M26和M7上的根量不同,其中M7最高,M9最低[27]。富士/八棱海棠喬化苗的總根長密度高于其他矮化自根砧和矮化中間砧,而且分布更深[13]。蘋果喬砧樹體富士/八棱海棠的細(xì)根年總根長密度是矮砧樹體富士/M9的根長密度的2.35倍,M9矮化中間砧可使基砧八棱海棠的年總根長密度降低40.1%,達(dá)到或接近矮化自根砧富士/M9的水平[13,15]。在本試驗(yàn)條件下,不同矮化中間砧品種間嘎啦蘋果根系總長、根表面積、根體積、根尖數(shù)和根冠比均存在明顯差異,除遼砧2號(hào)外,其余矮化中間砧根系總長、根表面積、根體積、根尖數(shù)顯著低于對(duì)照,而SH38、SH1和SH40矮化中間砧的根冠比則顯著高于對(duì)照。不同矮化中間砧根系的特征參數(shù)與地上部形態(tài)特征表現(xiàn)高度的一致性,因此更進(jìn)一步證明矮化中間砧樹體對(duì)養(yǎng)分和水分的吸收能力弱于喬化砧樹體[28]。矮化中間砧通過減少根系總長、根表面積、根體積、根尖數(shù)來影響樹體對(duì)養(yǎng)分和水分的吸收,進(jìn)而影響地上部樹體的生長和發(fā)育。

3.2矮化砧木與根系養(yǎng)分吸收與累積

砧木的矮化性是因?yàn)榘枨o部或嫁接口解剖結(jié)構(gòu)影響礦質(zhì)元素和同化物的合成、運(yùn)輸與分配[18,29]。有研究發(fā)現(xiàn),M9蘋果砧木對(duì)Ca和K的虧缺較為敏感,對(duì)N的吸收更加有效,而實(shí)生砧木對(duì)K的吸收更加高效[19]。李洪娜等[30]報(bào)道SH6中間砧對(duì)氮素營養(yǎng)運(yùn)轉(zhuǎn)有一定的阻礙作用,生長期限制氮素上運(yùn),休眠期限制下運(yùn),影響地下部根系對(duì)氮素的吸收利用,進(jìn)而影響植株接穗部分的營養(yǎng)生長。中間砧對(duì)生長素[31]、水分[32]及其他大分子營養(yǎng)物質(zhì)運(yùn)轉(zhuǎn)出現(xiàn)滯阻作用,降低了植株體內(nèi)生長素水平,限制了根系生長,較小的根系生長量影響了氮素的吸收,進(jìn)而影響了整個(gè)樹體的生長發(fā)育[33]。不同砧木礦質(zhì)營養(yǎng)含量的多少可能是由于根系的分布和功能的差異,影響了礦質(zhì)營養(yǎng)的吸收效率,也可能是根系和莖部解剖結(jié)構(gòu)的差異影響了礦質(zhì)營養(yǎng)吸收速率,以及向木質(zhì)部及葉片運(yùn)輸?shù)乃俾蔥34]。每一種砧木均表現(xiàn)出不同的控制樹體生長大小的潛力,將礦質(zhì)營養(yǎng)從根系運(yùn)輸?shù)饺~片中的轉(zhuǎn)運(yùn)速率也表現(xiàn)出不同的潛力[35]。本試驗(yàn)中,不同矮化中間砧各級(jí)根系中N含量均低于喬化砧木,矮化砧木一定程度上阻滯了N的吸收和運(yùn)轉(zhuǎn),這與李洪娜等[30]的報(bào)道一致。致矮作用最強(qiáng)的SH38矮化中間砧根系中的K和Mg含量均高于喬化砧木和其他中間砧品種,可能是由于其較少的營養(yǎng)生長,其他部位養(yǎng)分消耗較少,導(dǎo)致根系中積累較高的該類礦質(zhì)營養(yǎng)所致,這與Amiri等[36]的研究結(jié)果一致。SH1根系中的Cu、Fe和Zn含量高于喬化砧木和其他中間砧,表明其對(duì)這幾種元素具有較高的吸收能力,但其地上部生長勢較弱,可能是由于SH1自身在不同礦質(zhì)元素代謝上存在差異造成的。遼砧2號(hào)根系的Mn含量均高于對(duì)照和其他中間砧,表明其對(duì)Mn的吸收效率較高。GM256各級(jí)根系中P和Ca含量最高,表明P和Ca的吸收效率較高。

就養(yǎng)分累積量而言,不同中間砧根系和接穗之間的輸導(dǎo)系統(tǒng)不同,因此,具有不同的輸導(dǎo)能力;并且不同的中間砧在自身的礦質(zhì)代謝上也有差異,因而造成根系中礦質(zhì)營養(yǎng)累積量的差異[37]。本試驗(yàn)中,生長勢較強(qiáng)的矮化中間砧遼砧2號(hào)和GM256與喬化砧木中具有較高的礦質(zhì)營養(yǎng)累積量,而生長勢較弱的SH38、SH1和SH6養(yǎng)分的累積量較低,可能是由于矮化砧木較少的營養(yǎng)生長影響了養(yǎng)分在樹體內(nèi)的累積量所致。

由于本試驗(yàn)采用的試材為盆栽蘋果幼樹,與大田栽培的蘋果樹體和盛果期樹存在一定差異,不同中間砧對(duì)根系礦質(zhì)營養(yǎng)代謝影響的具體機(jī)理有必要作進(jìn)一步研究。明確蘋果樹體矮化與礦質(zhì)營養(yǎng)吸收運(yùn)轉(zhuǎn)之間的關(guān)系,需要進(jìn)行長期的田間試驗(yàn)。在今后的試驗(yàn)中,要重點(diǎn)加強(qiáng)不同砧木的營養(yǎng)吸收效率及其對(duì)產(chǎn)量和果實(shí)品質(zhì)方面的影響。

矮化中間砧影響了根系的形態(tài)特征和空間構(gòu)型,進(jìn)而影響了根系對(duì)礦質(zhì)營養(yǎng)的吸收與累積,不同砧木對(duì)礦質(zhì)營養(yǎng)的吸收速率和累積量影響了根系的生長特性,導(dǎo)致樹體呈現(xiàn)不同的矮化效果。本試驗(yàn)條件下,嘎啦蘋果矮化效果較好的中間砧為SH38、SH1和SH6,SH38中間砧嘎啦蘋果根系對(duì)K和Mg的吸收能力較強(qiáng),SH1中間砧嘎啦蘋果根系對(duì)Cu、Fe和Zn的吸收能力強(qiáng)。不同中間砧嘎啦蘋果根系中養(yǎng)分的累積量與樹體的矮化性及根系特征表現(xiàn)出高度一致性。生長勢較強(qiáng)的矮化中間砧遼砧2號(hào)和GM256與喬化砧木中具有較高的礦質(zhì)營養(yǎng)累積量,而生長勢較弱的SH38、SH1和SH6養(yǎng)分的累積量較低。在矮化中間砧實(shí)際利用過程中,應(yīng)當(dāng)充分考慮果園的立地條件、土壤供肥能力以及不同砧穗組合的營養(yǎng)需求特性,并采用適宜的施肥調(diào)控技術(shù)實(shí)現(xiàn)蘋果的優(yōu)質(zhì)高效生產(chǎn)。

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Tree Morphology,Accumulation and Distribution Characteristics of Mineral Nutrient in Root System of Gala Apple Young Tree with Different Dwarfing Interstocks

ZHAO Deying1,2,YUAN Jicun1,2,XU Kai1,2,CHENG Cungang1,2,YAN Shuai1,2

(1.Key Laboratory of Germplasm Resources Utilization of Horticultural Crops,Ministry of Agriculture,Xingcheng125100,China;2.Institute of Pomology of Chinese Academy of Agricultural Sciences,Xingcheng125100,China)

In this study,we aimed to identify the differences of tree morphology,accumulation and distribution characteristics of mineral nutrient in root system of Gala apple young tree with different dwarfing interstocks.The results were expected to reveal the relations between the tree dwarfing ability and accumulation,distribution of mineral nutrient in root system.Gala apple saplings (in pots) grafted onto dwarfing interstocks (GM256,Liaozhen No.2,SH1,SH6,SH38,and SH40) with uniform growth vigour were used as the experimental material.After spring shoot growth stopped,plant height and cross-sectional area were measured.The root morphology indexes were analyzed by WINRhizo analysis software.For the measurement of mineral nutrient contents,healthy plants at the same growth stage were removed from the pots,and were dissected and separated into different diameter root system.The contents and accumulations of mineral nutrient were determined.The results showed that plant height and cross-sectional area of Gala apple trees grafted onto dwarfing interstocks were obviously lower than that of the control.The degree of dwarfing of the interstocks followed the order of SH38>SH1>SH6>GM256>SH40>Liaozhen No.2.Differences in mineral nutrient contents in different diameter root system of Gala apple young tree among different dwarfing interstocks were obviously different.The mineral nutrient contents in<0.5 mm diameter root system were highest,and the mineral nutrient contents decreased with the increase of root system diameter.The contents of K and Mg of Gala apple root system for SH38 were highest.Root system for SH1 interstocks had the highest Cu,Fe and Zn contents.The accumulations of P,Ca,Fe in all parts of GM256 interstocks root system and that of K,Mg and Zn in>3 mm diameter root system were higher than control and other treatments.The accumulations of K,Mg and Zn in<3 mm diameter root system for Liaozhen No.2 were highest.The mineral nutrient accumulations of SH38,SH1 and SH6 with weak growth vigour were lower than that of Liaozhen No.2,GM256 and CK with strong growth vigour.The optimal interstocks for Gala apple with better dwarfing effect were SH38,SH1 and SH6.In practical application,site condition,soil supplying nutrient capability and nutrient requirement characteristics of different stock-scion combinations should be fully considered,which for realizing the high quality and high efficiency production of apple.

Gala apple;Dwarfing interstock;Root system morphology;Mineral nutrient accumulation

2016-05-26

中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院科技創(chuàng)新工程(CAAS-ASTIP);國家現(xiàn)代蘋果產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系建設(shè)項(xiàng)目(CARS-28);遼寧省果樹產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系栽培技術(shù)研究崗位項(xiàng)目(LNGSCYTX-15-5)

趙德英(1974-),女,山西忻州人,研究員,博士,主要從事果樹栽培與生理研究。

程存剛(1969-),男,河北石家莊人,研究員,博士,主要從事果樹栽培與生理研究。

S143

A

1000-7091(2016)04-0184-08

10.7668/hbnxb.2016.04.029