李冬波,彭宏祥,徐 寧,李鴻莉,侯延杰,邱宏業(yè),張樹偉,朱建華,丁 峰,秦獻泉,李 平

(1.廣西農(nóng)業(yè)科學(xué)院園藝研究所,南寧 530007;2.農(nóng)業(yè)農(nóng)村部南寧南亞熱帶果樹科學(xué)觀測實驗站,南寧 530007;3.廣西作物遺傳改良生物技術(shù)重點開放實驗室,南寧 530007;4.桂平市麻垌鎮(zhèn)農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣站,廣西 桂平 537211)

【研究意義】荔枝(LitchichinensisSonn.)為無患子科(Sapindaceae)荔枝屬(LitchiSonn.)常綠果樹,我國是荔枝主產(chǎn)國,栽培面積和產(chǎn)量均居世界首位[1-2]。近年來,隨著荔枝產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,品種結(jié)構(gòu)不合理與產(chǎn)期集中已成為制約其健康發(fā)展的主要問題?！畱阎Α址Q禾荔,是我國主栽荔枝品種之一,種植面積達4.66×104hm2,其中在廣西桂平市種植面積占全市荔枝總面積的75%以上[3-4]。由于品種單一,果實成熟期相近,造成鮮果上市期集中,銷售壓力大;加之該品種果實品質(zhì)一般,不耐儲運,缺乏深加工,市場價格長期在低位徘徊,導(dǎo)致果農(nóng)生產(chǎn)積極性下降,失管現(xiàn)象嚴重。通過高接換種將‘懷枝’改為適合當(dāng)?shù)厣a(chǎn)的優(yōu)良品種,合理搭配早、中、晚熟荔枝優(yōu)良品種比例,可解決上述問題[5-6]。我國荔枝品種資源豐富,但品種間相互嫁接存在不親和現(xiàn)象,且砧木品種也對接穗品種的農(nóng)藝性狀和品質(zhì)產(chǎn)生明顯影響[7-8]。因此,以‘懷枝’為砧木開展荔枝砧穗組合間的親和性研究和果實性狀評價,對指導(dǎo)我國荔枝高接換種、品種結(jié)構(gòu)優(yōu)化、產(chǎn)期調(diào)節(jié)及促進荔枝產(chǎn)業(yè)提質(zhì)增效具有重要意義?！厩叭搜芯窟M展】高接換種可充分利用砧木品種植株強大的根系和骨架,有利于嫁接后迅速恢復(fù)樹冠和產(chǎn)量,縮短建園周期,是荔枝新品種推廣常用的嫁接技術(shù)[9]。品種選擇是高接換種成功的關(guān)鍵環(huán)節(jié),砧木和接穗的親和性直接影響嫁接品種的正常生長、開花結(jié)果及果實產(chǎn)量與品質(zhì)[10]。在進行果樹高接換種時如果砧穗不親和,常會引起嫁接植株生長緩慢甚至死亡[11-12]。荔枝嫁接也存在接穗與砧木不親和現(xiàn)象,如以‘烏葉’和‘妃子笑’作砧木嫁接‘井崗紅糯’[13]、以‘黑葉’和‘水東黑葉’作砧木嫁接‘紅蜜荔’[14],其砧穗組合均表現(xiàn)不親和,因此,在進行嫁接換種前需篩選與砧木親和性良好的優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、高效荔枝品種[15]。李偉才等[16]綜合分析17個荔枝品種與‘雙肩玉荷包’荔枝間的嫁接親和性及高接后的產(chǎn)量和品質(zhì)指標,發(fā)現(xiàn)‘妃子笑’‘蜜荔’和‘馬貴荔’更適合與‘雙肩玉荷包’荔枝進行高接換種。秦獻泉等[17]對比分析12個荔枝品種高接在‘黑葉’荔枝上的成活率、生長量和產(chǎn)量,發(fā)現(xiàn)以‘妃子笑’‘貴妃紅’‘草莓荔’和‘雞嘴荔’作接穗與‘黑葉’荔枝高接換種表現(xiàn)親和力較強,是較佳的砧穗組合。羅紅衛(wèi)等[18]評價18個荔枝品種在‘靈山香荔’上高接的親和性和生長量,發(fā)現(xiàn)‘紅繡球’‘脆綠’‘觀音綠’和‘仙進奉’的綜合評分較高,可優(yōu)先考慮對這些品種進行引種觀察。高賢玉等[19]比較9個荔枝新品種(種質(zhì))在‘褐毛荔’上嫁接后的果實綜合性狀,發(fā)現(xiàn)‘MS78’和‘MS48’果實大、可食率高、核重率小、甜度值高,適合對‘褐毛荔’進行高接換種。嚴朝東等[20]以‘仙婆果’‘細核荔’和‘紫娘喜’等20個優(yōu)質(zhì)荔枝品種為接穗,對‘妃子笑’‘懷枝’和‘桂味’進行高接換種,發(fā)現(xiàn)不同砧穗組合的嫁接親和性差異明顯,其中以‘觀音綠’嫁接‘懷枝’‘嶺豐糯’嫁接‘桂味’‘鳳山紅燈籠’嫁接‘妃子笑’的親和性最高。已有研究表明,利用‘懷枝’作砧木與‘嶺豐糯’[21]‘鳳山紅燈籠’[22]‘草莓荔’和‘貴妃紅’[23]等多個品種嫁接,親和性表現(xiàn)均較好,因此認為,‘懷枝’是廣親和荔枝砧木品種[7,24]?！颈狙芯壳腥朦c】適合不同砧木的接穗品種不同,目前針對不同荔枝品種與‘懷枝’的嫁接親和性及嫁接后的果實性狀尚缺乏系統(tǒng)研究?！緮M解決的關(guān)鍵問題】本研究以空中壓條繁育的‘懷枝’大樹為砧木,選擇目前荔枝生產(chǎn)上的主栽品種、地方特色品種和近年來選育的新品種(優(yōu)株)共35個荔枝品種(優(yōu)枝)為接穗開展高接換種試驗,系統(tǒng)評價不同荔枝品種與‘懷枝’嫁接的親和性、生長量和果實性狀,篩選出與‘懷枝’嫁接親和性良好、果實性狀優(yōu)良的荔枝品種,為我國荔枝品種結(jié)構(gòu)的優(yōu)化調(diào)整提供技術(shù)支持。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗于2015—2020年在廣西桂平市麻垌鎮(zhèn)鷓鴣村荔枝園進行,砧木為空中壓條繁育的25年生‘懷枝’大樹,接穗為廣西、廣東、海南、福建和四川等地的荔枝主栽品種、地方特色品種和近年新選育品種(優(yōu)株)35個,其中‘GLL-1’和‘GLL-2’是2個懷枝芽變優(yōu)株。各接穗品種名稱及來源見表1。

表1 35個荔枝品種(優(yōu)株)的名稱和原產(chǎn)地Table 1 The name and origin of 35 litchi varieties(fine seedlings)

1.2 試驗方法

1.2.1 嫁接成活率統(tǒng)計 選取生長條件相同、長勢相似的‘懷枝’為砧木,選擇向陽、充實、葉片濃綠、芽眼飽滿、粗壯的枝條為接穗。2015年春季對‘懷枝’母樹在離地面0.8～1.0 m處進行重回縮修剪,培育新抽生小枝,并預(yù)留抽水枝,2016年春季在直徑約1.0 cm的小枝上進行高接換種(改良切接法),每個品種嫁接5株,每株嫁接10個接穗。于2017年8月對荔枝嫁接成活率進行調(diào)查。

嫁接成活率(%)=(成活接穗數(shù)/嫁接接穗數(shù))×100

1.2.2 親和性與生長量調(diào)查 2020年8月對嫁接后的植株進行生長量調(diào)查,用卷尺測量接穗長度,用游標卡尺測量嫁接口以上5.0 cm處直徑(A)、嫁接口處直徑(B)和嫁接口下方5.0 cm處直徑(C),計算砧穗比(砧穗比=C/A),統(tǒng)計接穗分枝級數(shù),根據(jù)嫁接成活率、嫁接口愈合狀況、生長勢及葉片顏色綜合評價嫁接親和性。嫁接親和性好的砧穗組合,嫁接成活率較高,嫁接口平滑,接穗枝條長勢強,而嫁接親和性差的砧穗組合,嫁接成活率較低,嫁接口粗糙,嫁接口上端膨大,偶見砧木大而接穗小,嫁接后接穗枝條長勢弱,并有葉片黃化現(xiàn)象。

1.2.3 田間親和力常數(shù)(FCC)測定 參考陳哲等[25]的方法(稍有改動)計算田間親和力常數(shù)。田間親和力常數(shù)在2.00左右表示砧木與接穗生長協(xié)調(diào),砧穗組合親和性良好;田間親和力常數(shù)明顯大于或小于2.00表示砧木與接穗的嫁接口生長不協(xié)調(diào),會出現(xiàn)大小腳現(xiàn)象。其中,田間親和力常數(shù)大于2.00時表示砧木直徑較大,田間親和力常數(shù)小于2.00時表示接穗直徑較大。

FCC=C/A+(C+A)/2B

1.2.4 果實品質(zhì)測定 于2020年6—7月,在荔枝果實成熟時記錄各結(jié)果品種(優(yōu)枝)及砧木品種‘懷枝’的成熟期,按照《荔枝種質(zhì)資源描述規(guī)范和數(shù)據(jù)標準》[26]測定單果重、果實縱徑和橫徑及可食率和可溶性固形物含量并分析果實品質(zhì)。

1.3 統(tǒng)計分析

采用Excel 2010對試驗數(shù)據(jù)進行整理及繪制圖表,以SPSS 18.0進行差異顯著性分析(Duncan’s新復(fù)極差法),以Pearson相關(guān)系數(shù)進行相關(guān)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同荔枝品種優(yōu)株的嫁接親和性

由表2可知,35個荔枝品種(優(yōu)株)間的嫁接成活率、砧穗比、田間親和力常數(shù)等指標差異明顯,說明不同荔枝品種(優(yōu)株)與‘懷枝’嫁接的親和性存在較大差異。其中,嫁接成活率為19.44%～66.43%,嫁接成活率最高的為‘新球蜜荔’,其次為‘妃子笑’和‘紅繡球’,再次為‘大丁香’和‘草莓荔’,五者的嫁接成活率均顯著高于嫁接成活率較低的‘桂荔1號’‘北通紅’和‘英山紅’(P<0.05,下同),而‘新球蜜荔’‘妃子笑’‘紅繡球’和‘大丁香’的嫁接成活率間無顯著差異(P>0.05,下同);砧穗比為1.02～1.24,砧穗比最大的為‘荷花大紅荔’,其次為‘北通紅’和‘英山紅’,三者間差異不顯著,但均顯著高于砧穗比較小的‘GLL-2’‘桂荔1號’和‘瓊荔1號’;田間親和力常數(shù)為1.88～2.22,田間親和力常數(shù)最大的為‘妃子笑’,其次是‘無核荔’和‘唐夏紅’,三者間無顯著差異,但均顯著高于田間親和力常數(shù)較低的‘新球蜜荔’‘瓊荔1號’和‘糯米糍’,而‘仙婆果’‘江口荔’‘桂味’和‘瀘州桂味’的田間親和力常數(shù)最接近2.00,說明其砧木與接穗生長比較均衡,未出現(xiàn)大小腳現(xiàn)象。

表2 35個荔枝品種(優(yōu)株)嫁接親和性的田間表現(xiàn)Table 2 Field performance of grafting compatibility of 35 litchi varieties(fine seedlings)

與‘懷枝’嫁接的35個荔枝品種(優(yōu)株)中,嫁接親和性較差的只有‘北通紅’,其田間表現(xiàn)為嫁接成活率低,嫁接口愈合狀況較差,大部分接穗生長勢弱,葉片黃化;親和性一般的有‘瓊荔1號’‘雙肩玉荷包’和‘白糖罌’3個品種,田間表現(xiàn)為嫁接成活率較低,部分接穗生長勢較弱;‘新球蜜荔’‘桂味’和‘草莓荔’等31個品種(優(yōu)株)與‘懷枝’嫁接均能正常生長,嫁接親和性較好。

續(xù)表2 Continued table 2

2.2 不同砧穗組合的嫁接生長量比較

選擇嫁接4年后嫁接口下方5.0 cm砧木直徑、嫁接口上方5.0 cm接穗直徑、接穗長度和接穗的分枝級數(shù)等指標對35個荔枝品種(優(yōu)株)與‘懷枝’嫁接后的生長量進行評價。由表3可知,嫁接不同品種(優(yōu)株)荔枝的‘懷枝’直徑、接穗直徑、接穗長度和接穗分枝級數(shù)在嫁接4年后均存在明顯差異,說明35個荔枝品種(優(yōu)株)嫁接體植株的生長量間差異較明顯。其中,砧木直徑為3.16～6.81 cm,以嫁接‘荷花大紅荔’的砧木直徑最大,其次為嫁接‘廟種糯’和‘妃子笑’的砧木,再次為‘岵山晚荔’‘唐夏紅’和‘草莓荔’的砧木,六者間無顯著差異,但均顯著高于嫁接‘雙肩玉荷包’‘瓊荔1號’和‘白糖罌’的砧木;接穗直徑為2.89～6.11 cm,以‘廟種糯’接穗的直徑最大,其次為‘GLL-2’和‘荷花大紅荔’,再次為‘唐夏紅’‘仙進奉’‘岵山晚荔’和‘草莓荔’,七者間無顯著差異,但均顯著高于接穗直徑較小的‘雙肩玉荷包’‘瓊荔1號’和‘英山紅’;接穗長度為1.12～2.40 m,以‘唐夏紅’的接穗長度最大,其次為‘岵山晚荔’和‘GLL-2’,三者間無顯著差異,但均顯著高于接穗長度較小的‘瓊荔1號’‘雙肩玉荷包’和‘仙婆果’;接穗分枝級數(shù)為5.17～9.58級,以‘仙進奉’的接穗分枝級數(shù)最大,其次為‘新球蜜荔’和‘井崗紅糯’,三者間無顯著差異,但均顯著高于分枝級數(shù)較小的‘御金球’‘雙肩玉荷包’和‘白糖罌’。

表3 35個荔枝品種(優(yōu)株)嫁接后第4年的生長情況比較Table 3 Growth of 35 litchi varieties(fine seedlings) in four years after grafting

2.3 不同砧穗組合嫁接親和性與生長量的相關(guān)分析

結(jié)果(表4)表明,砧穗比與田間親和力常數(shù)呈極顯著正相關(guān)(P<0.01,下同),說明砧木與接穗的直徑差異越大,田間親和力常數(shù)越大;砧木直徑與接穗直徑、接穗長度和分枝級數(shù)3個指標呈極顯著正相關(guān),說明砧木和接穗的生長量密切相關(guān);成活率與分枝級數(shù)、田間親和力常數(shù)與砧木直徑呈極顯著正相關(guān),成活率與接穗直徑、田間親和力常數(shù)與接穗直徑和接穗長度呈顯著正相關(guān),說明嫁接親和性與嫁接后的生長量間也存在密切相關(guān)性。

表4 荔枝不同砧穗組合嫁接親和性與生長量的相關(guān)分析Table 4 Correlation analysis between grafting compatibility and growth of different rootstock-scion combinations

2.4 果實品質(zhì)分析

由表5可知,‘新球蜜荔’‘桂味’和‘草莓荔’及砧木品種‘懷枝’共23個品種(優(yōu)株)在2020年正常結(jié)果;不同荔枝品種(優(yōu)株)間果實的單果重、果實縱徑、果實橫徑、可食率和可溶性固形物含量均存在明顯差異,說明不同荔枝品種(優(yōu)株)的果實品質(zhì)間差異較明顯。其中,單果重為15.97～39.50 g,以‘馬貴荔’的單果重最重,其次為‘荷花大紅荔’和‘新球蜜荔’;‘馬貴荔’和‘荷花大紅荔’的單果重顯著高于‘新球蜜荔’,三者的單果重均顯著高于單果重較小的‘江口荔’‘廟種糯’和‘玉譚蜜荔’;果實縱徑為2.81～4.36 cm,以‘馬貴荔’的果實縱徑最大,其次為‘荷花大紅荔’和‘妃子笑’,其中,‘馬貴荔’的果實縱徑顯著高于‘荷花大紅荔’和‘妃子笑’,三者的果實縱徑均顯著高于果實縱徑較小的‘江口荔’‘廟種糯’和‘玉譚蜜荔’;果實橫徑為3.21～4.22 cm,以‘荷花大紅荔’的果實橫徑最大,其次為‘馬貴荔’和‘欽州紅荔’,三者間無顯著差異,但均顯著高于果實橫徑較小的‘江口荔’‘御金球’和‘桂味’;可食率為62.26%～83.93%,以‘觀音綠’的可食率最高,其次為‘玉譚蜜荔’和‘廟種糯’,其中,‘觀音綠’和‘玉譚蜜荔’的可食率顯著高于‘廟種糯’,三者的可食率均顯著高于可食率較低的‘桂早荔’‘瀘州桂味’和‘岵山晚荔’;可溶性固形物含量為16.53%～20.67%,以‘妃子笑’的可溶性固形物含量最高,其次為‘草莓荔’和‘嶺豐糯’,三者間無顯著差異,但均顯著高于可溶性固形物含量較低的‘大丁香’‘仙婆果’和‘懷枝’。

續(xù)表3 Continued table 3

2.5 果實成熟期比較

從圖1可看出,23個荔枝品種(優(yōu)株)的果實成熟期在6月3日至7月25日,間隔43 d。其中,成熟期最早的為‘桂早荔’,其次為‘妃子笑’和‘欽州紅荔’(三者的成熟期均在6月12日及以前);成熟期最晚的為‘馬貴荔’,其次為‘GLL-1’和‘GLL-2’(三者的成熟期均在7月15日及以后);成熟期在6月15日至7月15日的品種共19個,占結(jié)果品種(優(yōu)株)總數(shù)的82.60%,說明參試荔枝品種(優(yōu)株)的成熟期同質(zhì)化嚴重且以中熟品種為主,而極早熟與極晚熟品種較缺乏。

圖1 23個荔枝品種(優(yōu)株)在廣西桂平的成熟期比較Fig.1 Maturity comparison of 23 litchi varieties(fine seedlings) in Guiping,Guangxi

3 討 論

嫁接成活率是判斷砧穗組合親和性的主要指標[27-29]。本研究中,各荔枝品種(優(yōu)株)與‘懷枝’的嫁接成活率為19.44%～66.43%,其中‘新球蜜荔’‘妃子笑’‘紅繡球’‘大丁香’和‘草莓荔’等品種(優(yōu)株)的嫁接成活率較高,嫁接后生長良好;‘北通紅’‘雙肩玉荷包’和‘瓊荔1號’等品種的嫁接成活率較低,嫁接后植株生長較差或一般,說明嫁接成活率與砧穗組合的親和性密切相關(guān);‘桂荔1號’‘英山紅’和‘御金球’等少數(shù)品種嫁接后生長良好,但嫁接成活率較低,可能與嫁接時的接穗質(zhì)量和環(huán)境條件有關(guān)。本研究中的接穗品種(優(yōu)株)來源于國內(nèi)各荔枝產(chǎn)區(qū),經(jīng)過長途運輸,接穗質(zhì)量會受到不同程度影響;同時,由于品種較多,嫁接工作難以在同一時間完成,嫁接時環(huán)境條件也難以保持一致,因此,不能僅以嫁接成活率作為評價砧穗組合親和性的標準。嫁接體植株生長狀況與砧穗組合親和性密切相關(guān),砧穗比和田間親和力常數(shù)也常用作評價砧穗組合親和性的指標[25,30-32]。本研究中,35個荔枝品種(優(yōu)株)的砧穗比和田間親和力常數(shù)分別為1.02～1.24和1.88～2.22,其中砧穗比最大的品種‘荷花大紅荔’及田間親和力常數(shù)分別為最小和最大的品種‘新球蜜荔’和‘妃子笑’與‘懷枝’嫁接后均能良好生長,而‘北通紅’‘雙肩玉荷包’和‘白糖罌’等砧穗比和田間親和力常數(shù)較大的品種與‘懷枝’嫁接后生長勢較弱,說明砧穗比和田間親和力常數(shù)在一定范圍內(nèi)的嫁接體植株均能正常生長,僅以砧穗比和田間親和力常數(shù)判斷嫁接親和性強弱也不準確。因此,本研究選用荔枝嫁接成活和嫁接體植株生長情況對砧穗組合的親和性進行綜合判斷,與李偉才等[16]的方法一致。

高接換種是目前進行荔枝品種結(jié)構(gòu)調(diào)整最快捷的方法,嫁接體植株的生長速度對于通過高接換種快速更新品種和恢復(fù)產(chǎn)量具有重要意義[33]。嫁接果樹作為一個統(tǒng)一體,在生產(chǎn)中不僅要考慮砧木對接穗的影響,也要考慮接穗對砧木的影響[10]。本研究中,嫁接在‘懷枝’上35個品種(優(yōu)株)的接穗直徑、接穗長度和分枝級數(shù)均存在明顯差異,說明接穗品種是決定嫁接體植株生長差異的重要因素;同時,嫁接不同接穗品種(優(yōu)株)的砧木直徑在嫁接4年后也存在明顯差異,且砧木直徑與接穗直徑、接穗長度和分枝級數(shù)呈極顯著正相關(guān),說明接穗品種對砧木生長也具有顯著影響,與Warschefsky等[34]的研究結(jié)果一致。親和性良好的砧穗組合,嫁接口離層基本消失,維管束橋形成;而親和性差的砧穗組合鮮見維管束橋連通[35-36]。本研究中,與‘懷枝’嫁接后嫁接口愈合狀況較差的‘北通紅’‘瓊荔1號’‘雙肩玉荷包’和‘白糖罌’等品種生長量均較小,可能是由于嫁接口愈合較差阻礙了砧穗之間物質(zhì)交換與分配,從而影響嫁接體植株的生長。相關(guān)分析結(jié)果表明,嫁接在‘懷枝’上35個荔枝品種(優(yōu)株)的親和性和生長量指標間存在一定的相關(guān)性,說明砧穗組合的親和性也會影響嫁接體植株的生長。

品種結(jié)構(gòu)不合理是目前制約荔枝產(chǎn)業(yè)發(fā)展的瓶頸問題,通過高接換種擴大荔枝品種的多樣性及發(fā)展極早熟和極晚熟品種對滿足市場多樣性需求、延長果品上市時間具有重要作用[37-38]。經(jīng)過綜合評價,35個荔枝品種(優(yōu)株)中有31個與‘懷枝’嫁接親和性較好,嫁接后生長量較大,適合用于對‘懷枝’進行高接換種。而通過果實品質(zhì)分析可知,高接在‘懷枝’上正常結(jié)果的‘新球蜜荔’‘桂味’和‘草莓荔’等22個荔枝品種(優(yōu)株)在單果重、可食率和可溶性固形物含量等方面具有豐富的多樣性;在成熟期方面,極早熟品種與極晚熟品種熟期間隔43 d,可滿足不同市場需求。因此,在對‘懷枝’進行高接換種時可參照本研究結(jié)果并根據(jù)市場需求選擇適合當(dāng)?shù)氐钠贩N(優(yōu)株)。

本研究側(cè)重探究不同荔枝品種在‘懷枝’上進行高接換種的親和性及果實性狀表現(xiàn),進而篩選適宜的接穗品種對‘懷枝’進行高接換種,因此僅考慮各品種嫁接在懷枝上的性狀表現(xiàn),嫁接砧穗對接穗原品種果實品質(zhì)和熟期的影響有待進一步探究。

4 結(jié) 論

‘新球蜜荔’‘妃子笑’和‘草莓荔’等22個荔枝品種(優(yōu)株)與‘懷枝’進行高接換種的嫁接成活率均較高,嫁接后生長良好,果實品質(zhì)和成熟期具有豐富的多樣性,生產(chǎn)上可根據(jù)市場需求選擇適合的接穗品種與‘懷枝’進行高接換種。‘北通紅’的嫁接親和性較差,‘瓊荔1號’‘雙肩玉荷包’和‘白糖罌’的嫁接親和性一般且未能正常結(jié)果,不宜與‘懷枝’進行高接換種。