鄭書(shū)旗，高木旺，周佳，李興亮,2*

(1.北京市落葉果樹(shù)工程技術(shù)研究中心/北京市林業(yè)果樹(shù)科學(xué)研究院，北京 100093；2.北京林果業(yè)生態(tài)環(huán)境功能提升協(xié)同創(chuàng)新中心)

近年來(lái)，在全球氣候變暖和異常氣候條件多發(fā)的情況下，中國(guó)西北黃土高原、環(huán)渤海灣等蘋果產(chǎn)區(qū)每年高于35℃以上氣溫的天數(shù)逐年增多，超過(guò)38℃以上極端高溫時(shí)有發(fā)生，導(dǎo)致蘋果減產(chǎn)20%～30%以上[1,2]。在生長(zhǎng)季高溫直接導(dǎo)致蘋果植株葉片干枯、脫落，新梢提前停長(zhǎng)；果實(shí)膨大期高溫造成果實(shí)灼傷、萎縮、畸形，單果重、果形指數(shù)、可溶性固形物含量等指標(biāo)下降，導(dǎo)致商品果率降低[3]。為應(yīng)對(duì)高溫氣候的不利影響，生產(chǎn)上一般通過(guò)采用樹(shù)盤覆蓋、噴灌水、中耕松土、噴布抑蒸劑等措施緩解，但由于果園立地條件、配套設(shè)施及人工成本等因素限制，規(guī)?；瘧?yīng)用較為有限[4,5]。評(píng)價(jià)篩選強(qiáng)耐熱性的種質(zhì)是應(yīng)對(duì)高溫傷害的根本途徑，Zhou等對(duì)6種蘋果矮化砧木盆栽苗進(jìn)行了高溫處理，篩選出SH1和SH6抗高溫砧木[6]；李幗英等以組培苗離體材料為試材，對(duì)3個(gè)蘋果品種和3種喬化砧木進(jìn)行耐熱性評(píng)價(jià)，篩選出耐熱砧木珠美海棠[7]。但針對(duì)中國(guó)蘋果矮砧栽培發(fā)展趨勢(shì)，以主要栽培品種為試材的耐熱性研究鮮有報(bào)道。筆者以平邑甜茶為基砧、SH6為矮化中間砧，嫁接11個(gè)蘋果品種為試材，在人工氣候室模擬高溫氣候條件進(jìn)行耐熱性評(píng)價(jià)，為蘋果品種區(qū)域栽培應(yīng)用提供參考。

1 材料和方法

1.1 供試材料

試驗(yàn)在北京市林業(yè)果樹(shù)科學(xué)研究院人工氣候室內(nèi)進(jìn)行；以11個(gè)蘋果品種的1年生矮化中間砧(品種/SH6/平邑甜茶)苗木為材料。試驗(yàn)選用的11個(gè)蘋果品種包括早熟品種嘎拉、蜜思，中熟品種靜香、信濃金、紅喬納金，晚熟品種宮藤富士、煙富0、煙富3、煙富8、富士2001、高柱富士。

春季萌芽前將苗木栽植于上口直徑40cm、底直徑25cm、高30cm的盆中，栽培土按壤土∶細(xì)砂∶有機(jī)肥=3∶1∶1混合而成；每個(gè)品種苗木20株，生長(zhǎng)勢(shì)基本一致。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

在苗木萌芽前2周，把盆栽苗木移入人工氣候室內(nèi)，放置于根系水浴恒溫裝置中(圖1)，控制盆內(nèi)土壤溫度23±1℃；放置3天后，自25℃開(kāi)始升溫，每天增加1℃，對(duì)照組升至27℃，高溫處理組升至38℃，持續(xù)進(jìn)行60天的晝夜恒溫處理；室內(nèi)光照強(qiáng)度12000Lx，光周期為14小時(shí)(光)/10小時(shí)(暗)，空氣相對(duì)濕度90%～95%，循環(huán)風(fēng)每小時(shí)130L。

圖1 根系水浴恒溫裝置設(shè)計(jì)及實(shí)物圖

1.3 試驗(yàn)方法

高溫處理前對(duì)苗木新梢進(jìn)行標(biāo)記，高溫處理開(kāi)始后每10天調(diào)查1次新梢長(zhǎng)度。于高溫處理前及結(jié)束后，測(cè)定新梢第7～9節(jié)葉片的相對(duì)葉綠素含量(葉綠素儀SPAD-502，日本)、葉綠素?zé)晒鈪?shù)Fv/Fm(OS-30P便攜式熒光儀，美國(guó))。應(yīng)用Excel和DPS 16.05軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 高溫對(duì)不同蘋果品種新梢生長(zhǎng)的影響

如圖2所示，經(jīng)60天高溫處理，嘎拉和宮藤富士新梢生長(zhǎng)量最大，超過(guò)25cm；富士2001和煙富8次之，介于20～25cm；信濃金最低，不足5cm；其余品種介于5～15cm。從生長(zhǎng)速率看，嘎拉、宮藤富士、富士2001和煙富8在高溫處理20天期間生長(zhǎng)速率較快，高柱富士、靜香和紅喬納金在高溫處理20～30天期間生長(zhǎng)速率較快，處理后期各品種新梢生長(zhǎng)速率均降低。整體而言，高溫處理30天時(shí)不同品種高溫下的新梢生長(zhǎng)能力開(kāi)始出現(xiàn)明顯差異。

圖2 高溫處理對(duì)不同蘋果品種新梢生長(zhǎng)的影響

2.2 高溫對(duì)不同蘋果品種葉片形態(tài)和葉綠素含量的影響

經(jīng)60天高溫處理，11個(gè)品種中以嘎拉、宮藤富士葉片受高溫傷害較小，信濃金與煙富0葉片受高溫傷害最重。嘎拉和宮藤富士品種少量新葉發(fā)生灼燒，部分成熟葉革質(zhì)化、泛白，植株生長(zhǎng)基本正常；而信濃金新葉即發(fā)生萎蔫、卷曲，成熟葉葉緣及沿葉脈方向發(fā)生焦枯，新梢停長(zhǎng)；煙富0新葉生長(zhǎng)受到抑制，成熟葉片卷曲、革質(zhì)化較重(圖3)。

圖3 高溫處理對(duì)不同蘋果品種葉片形態(tài)的影響

同對(duì)照相比，嘎拉、宮藤富士和富士2001品種高溫處理下葉片葉綠素相對(duì)含量下降程度最低，而其他9個(gè)品種的葉綠素相對(duì)含量均顯著下降；其中煙富0與信濃金葉片葉綠素含量下降程度最大，信濃金葉片葉綠素含量不及對(duì)照的50%(圖4)。

2.3 高溫對(duì)不同蘋果品種光合能力的影響

最大光化學(xué)效率(Fv/Fm)反映光系統(tǒng) II(PSⅡ)原初光能轉(zhuǎn)化效率，被廣泛用于環(huán)境脅迫條件下植物的抗逆性評(píng)價(jià)[8]。如表1所示，高溫處理30天時(shí)，除嘎拉、宮藤富士、煙富8外，其他蘋果品種葉片F(xiàn)v/Fm值均顯著下降，光合能力減弱；高溫處理60天時(shí)，所有品種葉片F(xiàn)v/Fm值顯著降低，其中煙富0、煙富3、信濃金葉片最大光化學(xué)效率下降50%以上。11個(gè)蘋果品種中，以嘎拉、宮藤富士、煙富8、富士2001高溫環(huán)境下光合能力較強(qiáng)。

表1 高溫處理對(duì)不同蘋果品種葉片葉綠素?zé)晒鈪?shù)(Fv/Fm)的影響

注：同列數(shù)字旁不同小寫(xiě)字母表示P<0.05水平差異顯著。

圖4 高溫處理對(duì)不同蘋果品種葉片相對(duì)葉綠素含量的影響

3 小結(jié)與討論

為避免根系受到高溫傷害而影響地上部耐熱性評(píng)價(jià)，試驗(yàn)設(shè)計(jì)了根系水浴恒溫裝置，通過(guò)水循環(huán)自動(dòng)設(shè)置保持根系始終處于23℃左右，保證根系的正常生長(zhǎng)；探討了地上部高溫(38℃)處理對(duì)地上部新梢生長(zhǎng)量、葉片形態(tài)及光合參數(shù)的影響。結(jié)果顯示，高溫對(duì)不同蘋果品種的影響差異明顯，嘎拉、宮藤富士、富士2001和煙富8為較耐熱品種；高柱富士、煙富3、煙富0、紅喬納金和靜香為中等耐熱品種；蜜思和信濃金為不耐熱品種。

熱處理是蘋果品種和砧木脫毒的一種有效方法，生產(chǎn)上一般通過(guò)高溫處理結(jié)合嫩梢嫁接方法獲得脫毒材料[9]，本研究為蘋果品種脫毒的溫度選擇與處理時(shí)間等參數(shù)設(shè)置提供了參考。關(guān)于蘋果成熟期和果皮顏色與耐高溫的關(guān)系有待進(jìn)一步研究。