3種矮化中間砧對‘瑞陽’蘋果果實品質及礦質元素含量的影響

摘" 要：【目的】矮化密植栽培模式是促進蘋果產(chǎn)業(yè)穩(wěn)定發(fā)展的良好技術措施，優(yōu)良矮化砧木的選擇和利用至關重要。為此，對甘肅慶城 M26、M9-T337、SH38" 3 種中間砧嫁接的‘瑞陽’蘋果品質與礦質元素含量進行測定分析，擬篩選出甘肅隴東地區(qū)‘瑞陽’品種的適配性優(yōu)良矮化中間砧，為‘瑞陽’品種在該地的推廣種植及砧木篩選提供依據(jù)。【方法】以甘肅隴東地區(qū) 6 年生的‘瑞陽’蘋果為試驗材料，以新疆野蘋果為基砧，對 3 種矮化中間砧嫁接的‘瑞陽’蘋果的產(chǎn)量、果實品質以及礦質元素含量進行測定分析。【結果】M9-T337嫁接的‘瑞陽’平均單株產(chǎn)量最高（31.56 kg），顯著高于 SH38嫁接的‘瑞陽’（22.88 kg）； SH38 嫁接的‘瑞陽’蘋果單果質量最低，顯著低于其他兩個處理；各處理間果形指數(shù)差異不顯著；SH38 嫁接的‘瑞陽’硬度最高（7.73 kg/cm2），顯著高于M26 （6.77 kg/cm2）與M9-T337 （6.70 kg/cm2）；SH38嫁接的‘瑞陽’可溶性固形物質量分數(shù)顯著高于 M26 與 M9-T337； M26嫁接的‘瑞陽’可滴定酸含量最低，顯著低于其他兩個處理。在功能性營養(yǎng)物質方面，SH38 嫁接的‘瑞陽’總酚、總黃酮、維生素C含量最高，M26嫁接的‘瑞陽’總類黃酮含量最高；在礦質元素含量方面，M26嫁接的‘瑞陽’ N 、 K 元素含量最高，SH38嫁接的‘瑞陽’Ca 含量最高，各處理間P、Mg元素含量差異不顯著。【結論】通過隸屬函數(shù)分析各項果實指標得出，在甘肅隴東地區(qū)，與M26、M9-T337相比，SH38嫁接的‘瑞陽’果實品質較優(yōu)、表現(xiàn)較好，試驗可為隴東地區(qū)‘瑞陽’品種矮化砧木的篩選提供依據(jù)。

關鍵詞：‘瑞陽’蘋果；矮化中間砧；果實品質；礦質元素

文章編號：2096-8108（2024）06-0006-07" 中圖分類號：S661.1中圖分類號" 文獻標識碼：A文獻標志碼

收稿日期：2024-06-20中文收稿日期

基金項目：國家蘋果產(chǎn)業(yè)技術體系（CARS-27）;西北農(nóng)林科技大學推廣專項（TGZX2023-10）

第一作者簡介：張康寧（1998-），男，碩士研究生，主要從事蘋果砧穗組合研究工作。E-mail：1179542127@qq.com

*通信作者：高" 華（1970-），男，研究員，主要從事蘋果安全質量和蘋果品質改良的研究工作。

Effects of Different Dwarf Intermediate Anvils on Fruit Quality and Mineral Element Content of ‘Ruiyang’ Apple

ZHANG" Kangning1，ZHANG" Chenlei1，SUN" Lulong1，F(xiàn)AN" Liangdong2，GAO" Hua1*

（1.College of Horticulture， Northwest A amp; F University， Yangling Shaanxi 712100， China;

2.Station of Apple Experiment and Demonstration， Qingcheng Gansu 745100，China）

Abstract： 【Objective】 Dwarf close planting cultivation mode is a good technical measure to promote the stable development of apple industry， and the selection and utilization of excellent dwarf rootstocks is very important. Therefore， the quality and mineral element content of ‘Ruiyang’ apples grafted on three interstocks of M26， M9-T337 and SH38 in Qingcheng， Gansu Province were determined and analyzed. It was intended to screen out the excellent dwarfing interstocks of ‘Ruiyang’ cultivars in Longdong， Gansu Province， and provide a basis for the promotion and planting of ‘Ruiyang’ varieties in this area and the screening of rootstocks. 【Methods】 The yield， fruit quality and mineral element content of ‘Ruiyang’ apple grafted on three dwarfing interstocks were measured and analyzed with 6-year-old ‘Ruiyang’ apple in Longdong area of Gansu Province as the experimental material and Xinjiang wild apple as the base stock. 【Results】 The average yield per plant of ‘Ruiyang’ grafted with M9-T337 was the highest （31.56 kg）， which was significantly higher than that of ‘Ruiyang’ grafted with SH38 （22.88 kg）. The single fruit weight of ‘Ruiyang’ apple grafted with SH38 was the lowest， which was significantly lower than that of the other two treatments. There was no significant difference in fruit shape index among different treatments. The hardness of ‘Ruiyang’ grafted with SH38 was the highest （7.73 kg/cm2）， which was significantly higher than that of M26 （6.77 kg/cm2） and M9-T337 （6.70 kg/cm2）. The mass fraction of soluble solids of SH38 grafted ‘Ruiyang’ was significantly higher than that of M26 and M9-T337. The titratable acid content of ‘Ruiyang’ grafted on M26 was the lowest， which was significantly lower than the other two treatments. In terms of functional nutrients， the content of total phenols， total flavonoids and vitamin C in ‘Ruiyang’ grafted with SH38 was the highest， and the content of total flavonoids in ‘Ruiyang’ grafted with M26 was the highest. In terms of mineral element content， M26 grafted ‘Ruiyang’ had the highest content of N and K elements， SH38 grafted ‘Ruiyang’ had the highest content of Ca， and the content of P and Mg elements was different among the treatments. 【Conclusion】 According to the analysis of fruit indexes by membership function， in Longdong area of Gansu Province， compared with M26 and M9-T337， the fruit quality of ‘Ruiyang’ grafted with SH38 was better and the performance was better. The experiment can provide a basis for the screening of dwarf rootstocks of ‘Ruiyang’ cultivars in Longdong area.

Keywords：‘Ruiyang’ apple; dwarfing intermediate rootstock; fruit quality; mineral element

蘋果（Malus domestica Borkh.）是一種世界性果品，在世界上的種植面積極其廣泛，是世界四大水果之一，有“水果之冠”的稱號。我國是世界第一大蘋果種植國家，種植面積跟產(chǎn)量都居于世界首列。主要種植產(chǎn)區(qū)有渤海灣產(chǎn)區(qū)、西北黃土高原產(chǎn)區(qū)、黃河故道和秦嶺北麓產(chǎn)區(qū)、西南冷涼高地產(chǎn)區(qū)［1］。近年來，蘋果的發(fā)展快速增長，而我國的蘋果栽培方式、管理模式、品種更新等方面還比較落后，必須引進新的栽培方式與管理制度才可以滿足當下生產(chǎn)的需求［2］。矮化密植栽培模式已成為主流，是促進蘋果產(chǎn)業(yè)穩(wěn)定發(fā)展的良好技術措施，所以，優(yōu)良矮化砧木的選擇和利用是至關重要的。

果實品質分為外觀、內在、貯藏以及加工等4個方面，而礦質營養(yǎng)元素作為物質基礎，可以調控蘋果果實各種生理代謝與品質形成，可以說礦質元素含量貫穿果實所有品質，所以果樹樹體內不同營養(yǎng)元素的含量以及各種元素之間的互作可以決定果樹質量的優(yōu)劣［3］，同時也會對果實的品質產(chǎn)生影響，各個元素含量過高或過低都會對果實品質造成不良影響［4］。在蘋果的貯藏品質方面，有學者對‘旭’蘋果果實的礦質元素含量進行分析，得出蘋果貯藏性與Ca、K、P等元素呈正相關［5］。

砧木作為疏導系統(tǒng)，對果實激素水平或礦質營養(yǎng)的運輸與積累，果實的糖酸含量及組成有著很大影響，從而影響著果實品質。孫魯龍［6］通過對8種矮化中間砧的富士進行比較，得出以SH6與SH1做中間砧的富士綜合品質較好。何平等［7］通過對‘沂水紅富士’不同砧穗組合果實品質進行比較，發(fā)現(xiàn)T337、M26的果實硬度、維生素C含量、可滴定酸含量等指標均顯著高于SH6。魏欣等［8］比較不同矮化砧嫁接的‘天紅2號’的外觀品質，得出SH40和53為中間砧的‘天紅2號’單株產(chǎn)量顯著高于其他砧穗組合。有研究表明，不同的砧木類型及品種會形成不同的根系［9］，進而會對礦質元素的吸收和運輸產(chǎn)生影響［10］。李智峰［11］通過比較9種矮化中間砧上嫁接‘長富二號’后葉片和果實礦質元素含量發(fā)現(xiàn)，在不同的時期，中間砧品種會對葉片和果實的營養(yǎng)元素產(chǎn)生影響。

本試驗對甘肅慶城的M26、M9-T337、SH38 3種中間砧嫁接的‘瑞陽’蘋果品質與礦質元素含量進行測定分析，篩選出在甘肅隴東地區(qū)‘瑞陽’品種適配性優(yōu)良矮化中間砧，為‘瑞陽’蘋果在當?shù)氐耐茝V以及當?shù)毓麡I(yè)高產(chǎn)優(yōu)產(chǎn)提供可參考建議。

1" 材料和方法

1.1" 材料與地點

1.1.1" 試驗地點

本試驗在西北農(nóng)林科技大學甘肅慶城蘋果試驗站進行，該地屬于黃土高原地帶，慶城試驗站的海拔高度約1 380 m，年降雨量大約550 mm，平均溫度在9.4℃，極端最低氣溫-14℃。

1.1.2" 試驗材料與設計

選生長發(fā)育一致的6年生的不同矮化中間砧‘瑞陽’為試驗材料，基砧是新疆野蘋果，3種矮化中間砧分別是M26、M9-T337、SH38，行株距為 3.0 m×1.5 m。采用隨機區(qū)組設計，每個處理重復3次。

1.2" 測定指標及方法

1.2.1" 果實平均單株產(chǎn)量測定

選取3株生長發(fā)育一致的‘瑞陽’蘋果樹，在成熟期摘下所有果子稱重，取3株樹平均值即為平均單株產(chǎn)量。

1.2.2" 果實外觀品質測定

1）單果質量：用精度為0.01 g的天平測量，在東南西北4個方位共選取10個大小均勻的‘瑞陽’蘋果，進行稱重并求其平均值。

2）果形指數(shù)：果形指數(shù)為蘋果縱徑與橫徑的比值，用電子游標卡尺，分別測量10個果實的縱徑與橫徑，并求出縱徑與橫徑的比值，取平均值。

3）果實色澤：取著色均勻的10個‘瑞陽’蘋果，用色差分析儀測定果面的L*、a*、b*值，取平均值。

1.2.3" 果實內在品質測定

1）果肉硬度：用刀片在蘋果表皮不同方位選取3個位置削去直徑約2 mm的果皮，用水果質地分析儀進行測定。選取10個蘋果，測定完求取平均值。

2）可溶性固形物質量分數(shù)：在每個果實的陰面跟陽面進行取樣，將樣品混合并對果肉進行擠壓，將汁液擠到糖度計上進行測定，測10個果實，求其平均值。

3）可滴定酸含量：取測完可溶性固形物的果肉汁液0.3 mL，用30 mL超純水稀釋后用酸度計直接測定。

4）維生素C：用鉬藍比色法進行測定，具體參照劉彬等［12］的方法。

5）總酚、類黃酮、總黃酮含量的測定：具體參照宋伊真等［13］的方法并稍作改動。稱取0.1 g 果肉粉，加入1 mL的HCl-甲醇溶液，在遮光條件下進行提取，離心并取上清液，作為提取液待測，用于后續(xù)吸光值的測定。每個處理重復測定3次，并取其平均值。

1.2.4" 果實礦質元素測定

果實成熟期采摘蘋果，用純凈水沖洗，切好放在信封中置于烘箱中，80℃烘24 h烘干后取出，用粉碎機充分粉碎后放置在100目的篩子上過篩，放置在密封袋中并加少量干燥劑進行干燥保存，以便后期測量。

大量元素（N、P、K）采用濃H2SO4 -H2O2消煮法測定。稱上述樣品 0.100 0 g，放在100 mL的干燥消化管中，加入過量濃H2SO4（5～8 mL），置于消化爐上加熱（270℃），大約0.5 h后，取下消煮管，逐滴加入5～10滴300 g·L-1的H2O2，不斷搖動消煮管使充分反應。重復5～6次，直至消煮液中無渾濁物，最后加熱20min過剩的雙氧水，然后取出消煮管冷卻，用蒸餾水定容至100 mL，取10 mL放置于10 mL離心管中進行儲存待測。N、P含量采用連續(xù)流動分析儀測定，K含量采用火焰分光光度計測定。

Ca、Mg元素的測定采用濃HNO3-H2O2消煮法，用過量濃硝酸消解，消解溫度為160℃，其余步驟同上。測定前每10mL測定液要加1 mL 3％氯化鍶，用原子吸收分光光度計測定［14］。

1.3" 數(shù)據(jù)處理方法

1）試驗數(shù)據(jù)測定3次重復，利用SPSS 22.0軟件對數(shù)據(jù)進行方差分析，利用Originr軟件進行作圖。

2）利用SPSS軟件對所測各項指標進行主成分分析，再用隸屬函數(shù)法求出D值，D值表示為評價3種矮化中間砧‘瑞陽’蘋果的度量值，D值越大，則表明該砧穗組合表現(xiàn)越好。

2" 結果與分析

2.1" 3種矮化中間砧對‘瑞陽’蘋果單株產(chǎn)量的影響

由圖1可知，3種矮化中間砧嫁接‘瑞陽’的平均單株產(chǎn)量中，M9-T337嫁接的‘瑞陽’平均單株產(chǎn)量最高（31.56 kg），顯著高于SH38（22.88 kg）中間砧。M9-T337嫁接的‘瑞陽’單株產(chǎn)量比SH38高37.9%，在豐產(chǎn)性方面SH系中間砧低于M系。

不同小寫字母表示處理間差異顯著（Plt;0.05），下同。

2.2" 3種矮化中間砧對‘瑞陽’蘋果外在品質的影響

由表1可知，3種矮化中間砧嫁接‘瑞陽’蘋果在單果質量上存在顯著差異，SH38嫁接的‘瑞陽’蘋果單果質量最低（252.67 g），顯著低于M26（286.43 g）與M9-T337（296.49 g）。M9-T337嫁接的‘瑞陽’果徑顯著低于其他兩個處理。各處理果形指數(shù)差異不顯著，果形指數(shù)范圍在0.83～0.84，果形成錐形。

由表2可知，3種矮化中間砧嫁接的‘瑞陽’蘋果在L*和b*值上無顯著性差異，在a*值上差異顯著，SH38嫁接的‘瑞陽’a*值顯著高于M26與M9-T337。說明SH38嫁接的‘瑞陽’紅綠色度較高，著色較好。

2.3" 3種矮化中間砧對‘瑞陽’蘋果內在品質的影響

由表3可知，3種矮化中間砧嫁接的‘瑞陽’在硬度上有顯著性差異，SH38嫁接的‘瑞陽’硬度最高（7.73 kg/cm2），顯著高于M26（6.77 kg/cm2）與M9-T337（6.70 kg/cm2）?？扇苄怨绦挝镔|量分數(shù)范圍在13.3%～16.0%，SH38（16.0）做中間砧顯著高于M26（13.3）與M9-T33（13.4）。在可滴定酸方面，M26處理最小，顯著低于另外兩種砧木。固酸比的范圍是46.46～58.41，M9-T337嫁接的‘瑞陽’固酸比最低，顯著低于另外兩種處理。

由表4可知，在果皮總酚含量上，M26嫁接的‘瑞陽’蘋果最高，顯著高于T337，與SH38差異不明顯。在總類黃酮含量上三者無顯著性差異?？傸S酮含量差異顯著，表現(xiàn)為SH38gt;M26gt;M9-T337。果實維生素C含量方面，SH38嫁接的‘瑞陽’最高，顯著高于其他兩個處理。

2.4" 3種矮化中間砧對‘瑞陽’蘋果礦質元素的影響

由圖2可知，在3種不同矮化中間砧‘瑞陽’成熟期果實中，M26處理的N含量最大，SH38嫁接的‘瑞陽’次之，M9-T337‘瑞陽’N含量最小，三者有顯著差異；P含量方面，M9-T337處理含量最低，顯著低于SH38與M26；K含量方面，M26處理含量最大，顯著高于SH38與M9-T337，SH38與M9-T337嫁接的‘瑞陽’K含量無明顯差異；Ca含量方面，SH38處理含量最大，顯著高于其他兩個處理，SH38gt;M26gt;M9-T337；在Mg含量方面，三者無顯著差異。

2.5" 成熟期果實礦質元素含量與果實品質相關性分析

由表5可知，蘋果果實中礦質元素與果實品質存在一定的相關性，‘瑞陽’成熟期果實N元素含量與果實硬度呈顯著負相關；K元素含量與可滴定酸呈顯著正相關，與維生素C含量呈顯著負相關；Ca元素含量與a*值、果實硬度、果實可溶性固形物、維生素C含量、果皮總類黃酮含量呈顯著正相關，與可滴定酸含量呈顯著負相關；Mg元素含量與固酸比和維生素C含量呈顯著正相關。

2.6" 3種砧穗組合綜合效果排序

由表6可知，在甘肅隴東地區(qū)，對于‘瑞陽’品種來說，3種矮化中間砧的綜合排名為SH38gt;M26gt;M9-T337。在隴東地區(qū)，SH38更適合做‘瑞陽’的矮化中間砧。

3" 討論

3.1" 3種矮化中間砧對‘瑞陽’果實平均單株產(chǎn)量與外觀品質的影響

不同矮化中間砧會通過影響樹體的樹高、冠幅、干徑、成枝率等生長狀況來影響果實產(chǎn)量［15］。蘋果的產(chǎn)量是衡量蘋果經(jīng)濟價值的一個重要指標。在本試驗研究中各處理平均單株產(chǎn)量和單果質量表現(xiàn)為M9-T337gt;M26gt;SH38。綜合表現(xiàn)SH系的產(chǎn)量低于M系，這與陳茹等［16］在富士上的試驗結果相似，進入結果期后SH系的豐產(chǎn)性要比M系的差。這3種矮化中間砧嫁接的‘瑞陽’蘋果在果形指數(shù)方面并無明顯的差異，M9-T337的果形指數(shù)略低一點。在果實色澤方面，L*值反映果實光澤明亮度，a*值反映紅綠色度，而b*則反映黃藍色度，果實的色澤主要是由葉綠素、花青苷等各種色素的含量決定的［17］，本試驗中，SH38嫁接的‘瑞陽’紅綠色度顯著高于M系嫁接的‘瑞陽’，其余兩個指標差異不顯著。說明SH38的著色程度更好一些。

3.2" 3種矮化中間砧對‘瑞陽’果實內在品質的影響

在本研究中，3種矮化中間砧嫁接的‘瑞陽’在果實內在品質方面的差異首先表現(xiàn)在硬度方面，果實硬度是果實質地的一個重要指標，同樣也是衡量果實貯藏性的重要指標之一，在果實成熟衰老的過程中，硬度會逐漸變低，本研究中由SH38所嫁接的‘瑞陽’硬度顯著高于M26與M9-T337，這與李智鋒［11］對不同矮化中間砧‘長富2號’的研究結果相似。在糖酸方面，矮化中間砧通過影響果實內源激素以及營養(yǎng)物質的運輸與積累來影響果實的糖酸含量［18］，本試驗研究中，SH38嫁接的‘瑞陽’可溶性固形物質量分數(shù)達到16.0%，顯著高于M9-T337與M26，這與樊娟［19］在瑞雪蘋果上的研究結果相似?？偡拥裙δ苄誀I養(yǎng)物質也是評價蘋果品質的一個重要指標。影響蘋果功能性物質的因素有很多，矮化砧木可以提高蘋果的功能性營養(yǎng)物質的含量，本研究中，M26嫁接的‘瑞陽’總酚含量顯著高于M9-T337與SH38，總黃酮與維生素C含量上，SH38最高，M26次之，M9-T337最低，總類黃酮含量三者無明顯差異，總體上看SH38嫁接的‘瑞陽’功能性營養(yǎng)物質含量最高，這與李青山等［20］在華紅蘋果上的研究結果相似。

3.3" 3種矮化中間砧對‘瑞陽’礦質元素吸收及其與品質之間的關系

不同砧木對礦質元素的吸收和運輸作用不同，進而影響蘋果葉片和果實礦質元素含量的累積［21］。礦質元素含量及它們之間的相互作用共同影響著果實的品質和產(chǎn)量［22］。本研究中，不同矮化中間砧嫁接的‘瑞陽’蘋果中大中量礦質元素（N、P、K、Ca、Mg）含量各有不同。M26嫁接的‘瑞陽’成熟期果實N、K元素含量最高，SH38嫁接的‘瑞陽’成熟期果實Ca含量最高。李寶江［23］通過對礦質元素與果實品質的關系研究得出Ca元素與果實硬度、貯藏性等呈正相關性，在本試驗中，SH38嫁接的‘瑞陽’Ca含量、可溶性固形物、硬度、可滴定酸含量都較高，經(jīng)過相關性分析得到，果實Ca元素含量與果實硬度、果實可溶性固形物、維生素C含量、果皮總類黃酮含量呈顯著正相關，與可滴定酸含量呈顯著負相關。Fallahi等［24］對礦質元素與果實品質的相關性進行研究，得出果實N元素與產(chǎn)量呈顯著正相關，與果實硬度呈顯著負相關，在本研究中，‘瑞陽’成熟期果實N元素含量與果實硬度呈顯著負相關。本研究中，K元素含量與可滴定酸呈顯著正相關，這與張婷［25］在梨上的研究結果相似。

4" 結論

隴東地區(qū)3種矮化中間砧對果實的品質及礦質元素含量有很大影響，SH38嫁接的‘瑞陽’蘋果在果實糖酸含量以及果實Ca等方面顯著高于M26與M9-T337，果實內在品質優(yōu)于M系的‘瑞陽’。但在單果質量以及單株產(chǎn)量上M9-T337的產(chǎn)量要顯著高于SH38嫁接的‘瑞陽’。綜合排名得出：SH38gt;M26gt;M9-T337。隴東地區(qū)，‘瑞陽’品種以SH38作中間砧表現(xiàn)較好，可為隴東地區(qū)‘瑞陽’品種矮化砧木的篩選提供依據(jù)。

中文致謝

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《果樹資源學報》編輯部