几种苹果砧木抗重茬效果比较试验

几种苹果砧木抗重茬效果比较试验
王来平;薛晓敏;聂佩显;韩雪平;陈汝
【摘要】以新引进的抗重茬砧木AM1及已有的平邑甜茶、八棱海棠、M9T337
为试材,通过生长量、叶片叶绿素含量、叶片光合参数、根系生长及活力研究,评价
4种砧木耐重茬能力.结果表明,AM1、平邑甜茶在重茬土与正常土的株高没有显著差异,八棱海棠、M9T337在重茬土的株高均显著低于正常土;平邑甜茶、八棱海棠、M9T337在重茬土的新梢生长量、叶鲜重均显著低于正常土,AM1却表现出二者之间无显著差异;AM1、平邑甜茶、八棱海棠、M9T337叶片叶绿素含量显著下降,但AM1下降幅度最小(12.8％),其次是平邑甜茶(17.9％);AM1、平邑甜茶叶片净光合速率无显著变化,八棱海棠、M9T337叶片净光合速率显著降低;重茬土的4种砧木根系均显著增大,但AM1增加幅度最小,根系总长度、表面积、体积、根尖数较正
常土仅增加38.7％、20.2％、1.8％、48.4％;重茬土的根系活力显著降低,以AM1降低幅度最小(15.0％).综合来看,AM1表现出很好的抗重茬能力,其次是平邑甜茶、八棱海棠,M9T337抗重茬能力最弱.
【期刊名称】《北方果树》
【年(卷),期】2019(000)005
【总页数】4页(P5-8)
【关键词】重茬土;砧木;生长量;净光合速率;根系结构;根系活力
【作者】王来平;薛晓敏;聂佩显;韩雪平;陈汝
【作者单位】山东省果树研究所,山东泰安 271000;山东省果树研究所,山东泰安271000;山东省果树研究所,山东泰安 271000;山东省果树研究所,山东泰安271000;山东省果树研究所,山东泰安 271000
【正文语种】中文
【中图分类】S661.1
我国苹果主产区正处于转型升级的关键期，大面积老果园需要更新换代，重茬障碍是亟须解决的重大问题。

目前国内外研究表明，造成苹果重茬障碍的因素很多，栽植地区和果园状况也有差异，即使在同一地区也存在许多不确定因素[1～4]。

目前，已经报道一些有效的方法，但普遍认为选择抗重茬的砧木是控制苹果重茬
障碍最有前途的方法之一。

有研究表明，CG210、CG30 等砧木表现为明显的耐
重茬[5]。

Leinfelder 等[6]和Martinez 等[7] 也认为，CG210 和CG30 具有较强的耐重茬能力。

另外，分子生物学研究发现，苹果砧木资源中存在抗重茬障碍的遗传基因，对于抗重茬砧木选育具有重要意义[8]。

山东省果树研究所引进抗重茬砧木AM1，经过多年观察，其抗重茬性能优越，具有良好的生产应用价值。

现将研究结果报道如下，以期为老果园更新改建克服重茬障碍提供参考。

1 材料与方法
本研究于2018年3—11月在山东省果树研究所天平湖试验基地进行，供试材料
为一年生苹果砧木实生苗，即平邑甜茶、八棱海棠，组培苗M9T337 及从美国新
引进抗重茬砧木AM1。

3月中下旬将苗木定植于高40 cm、直径50 cm 的陶盆中。

正常土、重茬土均取天平湖试验基地，土壤质地为沙壤土。

重茬土为10年
生‘烟富3’/M26/八棱海棠原树穴1 m2 内0～40 cm 的土，正常土取自同一果园0～40 cm 的土。

常规管理。

6月4日、7月14日和8月24日每盆各施入三
元素含量均15%的复合肥3 g。

9月10日取样测定。

地上部生物学指标的测定 2018年7月29日测定植株的叶绿素含量和光合速率，叶绿素含量用SPAD-502 便携叶绿素仪测定，光合速率用汉莎公司的CIRAS-2 光合测定系统测定；9月5日用卷尺测量植株的株高、茎粗、新梢生长量等指标，用叶面积仪测量单叶面积。

根系生长量的测定于2018年9月10日取样，将植株地上部与地下部剪断，取地下部根系用水小心洗净，用台式扫描仪（NUScan700）进行扫描，并用图像分析软件（Deta-T SCAN，Delta-T Devices Lad，Cambridge，U.K）对根系总长度、表面积、体积、平均直径及根系直径进行测定。

2 结果与分析
2.1 重茬胁迫下4 种砧木生长发育的比较
由表1 看出，4 种砧木地上部生长的各项指标两个处理间差异显著性不同，表明4 种砧木的抗重茬能力不同。

抗重茬砧木AM1、平邑甜茶处理间没有显著差异，八棱海棠、M9T337 重茬土的株高均显著低于正常土；AM1、平邑甜茶、八棱海棠、M9T337 砧木的茎粗、平均单叶面积处理间无显著差异；平邑甜茶、八棱海棠、M9T337 重茬土的新梢生长量、叶鲜重均显著低于正常土，AM1 却表现出二者之间无显著差异。

4 种砧木，M9T337 地上部指标受重茬胁迫最严重，其次是八棱海棠、平邑甜茶，AM1 受胁迫最轻。

表1 重茬胁迫下4 种砧木的生长发育情况注：表中同列数值后不同字母表示差异显著性水平（p＜0.05，下同）新梢生长量（cm）AM1正常土
151.50a17.10a18.0a3.83a32.4a重茬土164.80a14.50a16.5a3.92a33.7a平邑甜茶正常土171.75a15.30a23.5a3.55a41.3a重茬土
128.70a14.90a20.7a3.41b33.6b八棱海棠正常土
156.00a16.79a13.3a3.76a39.8a重茬土106.00b15.90a12.3a3.31b30.7b
M9T337正常土132.30a13.30a20.5a3.42a31.2a重茬土
80.50b9.80a19.6a2.68b24.8b砧木处理株高（cm）（cm）平均单叶面积叶鲜重（g）径粗
2.2 重茬胁迫下4 种砧木叶片功能的比较
由表2 看出，重茬土对4 种砧木叶片光合能力产生不同影响，表明4 种砧木抗重茬能力不同。

叶绿素是植物光合作用吸收光能的主要物质，其含量高低直接影响净光合速率，重茬土幼苗的叶绿素含量和光合速率更容易受到影响，碳水化合物来源受到抑制，是导致砧木生长差异的重要原因。

AM1、八棱海棠、平邑甜茶、M9T337 叶片叶绿素含量重茬土的均显著低于正常土的。

AM1、平邑甜茶处理间叶片光合参数无显著差异，表现出良好的克服重茬障碍能力；八棱海棠、
M9T337重茬处理的叶片叶绿素含量、光合能力显著下降，净光合速率较正常土分别下降28.02%、31.49%，叶片叶绿素含量分别下降17.86%、16.67%。

表2 重茬胁迫下4 种砧木叶片光合功能及叶绿素含量蒸腾速率(mmolCO2·m-2·s-1)AM1正常土21.7a537a306a4.41a62.5a重茬土22.2a620a309a4.87a55.4b 平邑甜茶正常土21.0a288a263a3.25a60.5a重茬土20.8a276a256a3.05a51.3b 八棱海棠正常土20.7a387a264a4.11a61.6a重茬土14.9b198b242b2.84b50.6b M9T337正常土18.1a250a240b3.26a58.2a重茬土12.4b196b294a2.60b48.5b 砧木处理净光合速率（μmol·m-2·s-1）气孔导度(mmol·m-2·s-1)胞间二氧化碳浓度(μmol·mol-1)蒸腾速率(mmolCO2·m-2·s-1)
2.3 重茬胁迫下4 种砧木根系生长的比较
由表3 看出，重茬胁迫使得4 种砧木根系发生显著变化，根系总长度、表面积、体积、平均直径、根尖数量均呈现出增长的趋势。

重茬土的AM1、平邑甜茶、八棱海棠、M9T337 根系总长度较正常土分别增加38.7%、44.6%、83.4%、87.0%，根系表面积较正常土增加20.2%、41.5%、59.7%、40.0%，根系体积较
正常土增加1.8%、6.1%、8.8%、20.2%，根系平均直径较正常土增加24.6%、20.3%、34.1%、58.5%，根系根尖数较正常土增加48.4%、107.5%、84.4%、81.9%。

除根系平均直径外，均以AM1 的增量为最小。

4 种砧木在正常土中的
根系生长量要远小于重茬土中的根系生长量，这可能是由于砧木幼苗在重茬土中
因受到胁迫而使根系吸收能力减弱，根系只有扩大生长量才能维持地上部的营养需求。

表3 重茬胁迫对4 种砧木根系结构的影响砧木处理总长度（cm）根尖数（个）AM1正常土333.65b221.60b4.885b0.913b4 187b重茬土
462.71a266.42a4.973a1.138a6 215a平邑甜茶正常土
501.33b141.53b4.315b1.103b3 426b重茬土724.85a200.32a4.577a1.327a7 108a八棱海棠正常土488.14b155.86b4.262b1.312b3 701b重茬土
895.33a248.95a4.638a1.759a6 824a M9T337正常土
305.64b239.45b5.086b0.885b4 665b重茬土571.68a325.56a6.114a1.403a8 484a表面积（cm2）体积（cm3）根系平均直径（mm）
2.4 重茬胁迫下4 种砧木根系活力的比较
根系是植物重要的吸收器官和合成器官，根的生长状况和活力水平直接影响地上
部的生长发育和营养状况及产量水平，并且一定程度上还反映了植物吸收养分能
力的强弱。

从图1 可以看出，4 种砧木幼苗在重茬土中的根系活力均低于正常土，胁迫前后根系活力从高到低的顺序均为AM1、平邑甜茶、八棱海棠、M9T337，根系活力较正常土分别下降15.0% 、22.1%、26.5%和39.3%。

AM1 砧木抗重
茬能力最强，根系活力受重茬的影响最小，其根系吸收养分的能力最不易受重茬
环境的抑制；其次是平邑甜茶。

图1 不同砧木类型重茬胁迫下根系活力比较
3 讨论
老果园刨除老树立即栽植树苗，一般会遇到重茬障碍问题，主要表现为地上部生
长量小、树势衰弱、产量低、果实品质差。

传统的克服重茬障碍的途径主要是更
换新的作物、土壤深翻晒土、撒施消毒剂、合理平衡施肥等。

除了传统方法，选
用具有一定抵御抗重茬能力的砧木，也是预防重茬病的有效措施。

张春禹[9]研究不同矮化砧木抗重茬能力，表明M26、Rel:54-118、G11 为耐重茬砧木，G935、G30、GX 为较耐重茬砧木，Pajam2、B9、Pajam1、M9 为不耐重茬砧木。

许多研究表明[10]，重茬环境下，苹果树叶片光合能力下降、抗氧化酶活性下降、根系活力下降，砧木抗重茬能力强，叶片光合能力、抗氧化酶活性、根系活力等生理指标下降幅度越小，树体生长量越大。

本研究发现，新引进砧木AM1、平邑甜茶在重茬土与正常土上的株高没有显著差异，八棱海棠、M9T337 重茬土的株高均显
著低于正常土；平邑甜茶、八棱海棠、M9T337 重茬土的新梢生长量、叶鲜重均
显著低于正常土，新引进抗重茬砧木AM1 却表现出二者之间无显著差异；重茬
处理均使4 种砧木叶片净光合速率、根系活力均下降，但下降幅度AM1 最小，其次是平邑甜茶，M9T337 下降幅度最大；重茬胁迫下4 种砧木根系结构出现明显变化，根系总长度、表面积、体积、平均直径、根尖数量均呈增加趋势，这与前人研究相同，原因可能是幼树在受到重茬胁迫后根系的吸收能力减弱，离子吸收减少，根系只有扩大生长量，增加根系营养的总吸收值，才能正常维持地上部的营
养需求，本研究中AM1 根系结构较正常土变化最小、其次是平邑甜茶、八棱海棠，M9T337 变化最大。

综上所述，重茬环境下新引进砧木AM1 地上部生长量、叶片光合功能、叶片叶绿素含量、根系活力下降最小，其次是平邑甜茶、八棱海棠，M9T337 下降幅度最大，这说明新引进砧木AM1 耐重茬能力强，可以作为优良的抗重茬砧木在老果园更新改建时利用。

【相关文献】
[1]Mazzola M. Transformation of soil microbial community structure andrhizoctonia-suppressive potential in response to apple roots[J].Phytopathology，1999，89：920-927.
[2]Utkhede R S，Vrain T C，Yorston J M.Effects of nematodes，fungi and bacteria on the growth of young apple trees grown in apple replant disease soil[J]. Plant and Soil，1992，139：1-6.
[3]Manici L M，Ciavatta C，Kelderer M, et al. Replant problems in South Tyrol：role of fungal pathogens and microbial population in conventional and organic apple orchards[J]. Plant and Soil，2003，256：315-324.
[4]薛晓敏，王金政，张安宁，等.果树再植障碍的研究进展[J].中国农学通报，2009，25（1）：147-151.
[5]Isutsa D K，Merwin I A. Malus germplasm varies in resistance or tolerance to apple replant disease in a mixture of New York orchard soils[J]. HortScience，2000，35：262-268.
[6]Leinfelder M M，Merwin I A.Rootstock selection，preplant soil treatments，and tree planting positions as factors in managing apple replant disease[J].Hort Science，2006，41（2）：394-401.
[7]Martinez C A，Loureiroa M E，Oliva M A，et al. Differential responses of superoxide dismutase in freezing resistant Solanum curtilobum and freezing sensitive Solanum tuberosum subjected to oxidative and water stress [J]. Plant Science，2001，160：505-515.
[8]Fazio G，Aldwinckle H S，Volk G M，et al.Progress in evaluating Malus sieversii for disease resistance and horticultural traits[J].Acta Horticulturae，2009，814：59-66.
[9]张春禹. 不同苹果矮化自根砧的抗重茬和抗旱性比较研究[D].杨凌：西北农林科技大学，2017.
[10]倪蔚茹，王安然，贺锡燕，等.重茬土对相同砧木不同苹果品种生理指标及叶片抗氧化酶活性的影响[J].中国农业科学，2016，149（18）：3 597-3 607.。