CN112913497A - 一种在设施条件下测定桃花芽需冷量的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种在设施条件下测定桃花芽需冷量的方法，包括如下步骤：于8月份选取当年采收的毛桃种子，除去内果皮、冷藏后播种，得到带有叶片的毛桃砧木；于11月底至12月初，选取待测品种树冠外围、中部生长正常、带有花芽的枝条为接穗，每隔3～5天嫁接于培养所得的毛桃砧木上；嫁接后马上剪砧木，保留嫁接口上部15cm内的砧木，嫁接口上部超过15cm的砧木剪除；嫁接后统计开花情况，保留正常开花比例超过60％批次的桃苗进行后续统计；对保留的桃苗进行人工授粉，然后统计座果率，若首次调查到座果率超过设定值，则将该嫁接批次花芽的田间冷量积累值作为所测定品种的需冷量。

Description

一种在设施条件下测定桃花芽需冷量的方法

技术领域

本发明涉及一种在设施条件下基于嫁接技术测定桃花芽需冷量的方法，属于果树种植领域。

背景技术

落叶果树解除自然休眠所需的有效低温时数称为果树的需冷量，又称为低温需求量或需冷积温。需冷量是预测气候变化、确定设施栽培控温时机和因地制宜选择适宜品种的关键依据。如果需冷量不足，落叶果树不能正常完成自然休眠全过程，必然引起生长发育障碍，影响果实的产量和品质。桃设施栽培通常能产生良好的经济效益和社会效益，因此桃需冷量一直是桃产业的研究热点。同时随着全球气候变暖趋势加强，桃树能否达到其需冷量也是很有意义的课题。

目前需冷量评价模型有7.2℃模型、0～7.2℃模型、0～14℃模型、犹他模型和动力学模型等。国内外报道的关于桃需冷量的测定方法基本为以下3种方法，第一种为田间观察统计法，该法主要应用于需冷量估算模型的建立，由于测定结果标准差较大，在实际需冷量评价中几乎不被采用。第二种为水培法，在冷量积累过程中，连续采集枝条，人工控制光、温度和湿度进行离体培养；在培养过程中每隔3～5天更换培养液和修剪新茬，培养10天，或多至3周；然后基于花芽重量或形态变化进行分级统计，结合冷量积累过程中的气温统计，利用需冷量估算模型进行需冷量估算；该方法是目前最常用的方法，但培养条件苛刻、程序复杂繁琐。第三种是对照品种法，主要利用一系列已知需冷量的对照品种，从田间每隔7天同时采样待测桃品种和对照桃品种，测定方法同水培法，通过比较所测定的品种与对照品种的萌芽率，计算目标品种的需冷量。该方法在国外普遍应用。后2种方法相对准确，但都是基于枝条的离体培养，需要在人工气候条件下进行连续测定，工作量大、统计复杂、控制难度大。同时测定枝条剪下后处于离体状态，只能观测到花器官能否正常开花，无法评估是否能够正常结果，可能导致测定结果误差较大。

植物的花期早晚由外在因素和内在因素共同调控。外在因素有光周期、光照强度、温度等，内在因素包括激素、养分积累以及各发育阶段的调控基因。甜樱桃的研究表明，不同砧木中激素含量不同、矿质元素吸收不同引起的糖代谢不同以及特殊分子物质远距离传递调控都可能导致接穗花期发生改变^[1]。在苹果中的研究表明，根系分泌大量激素，促进根系的生长，有助于地上部树体成花，说明内源激素在地上部成花过程中具有重要调节作用^[2]。在桃上也有报道称，同一品种在不同砧木上开花期有早晚差异^[3]。这都说明砧木对花期有重要影响。

目前已知的桃花芽需冷量测定方法，基本都是通过测定离体状态下枝条上花芽开花状态来计算需冷量。离体状态下，枝条脱离了树体，根部和树体中的激素、营养物质等的持续供应都被切断，势必影响花芽萌发和开花的时间。因此，将离体状态下枝条上花芽萌发和开花的情况，作为确定不同品种真正的开花时间存在缺陷。

有效低温不足，植株无法完成自然休眠全过程。在设施生产条件下，有效低温不足则表现为花期延长，坐果率偏低，重者绝产。大樱桃的研究表明，长江以南地区年，大樱桃落叶和进入休眠较晚，早春气温回升快，冬季冷温普遍不足，常因休眠期缩短而提前萌芽，易导致大樱桃萌芽、开花不整齐，坐果率降低的现象^[4]。同样，桃在设施内需冷量不足的表现是萌芽、开花不整齐，败育率高，坐果率低^[5]。这都表明，仅靠能否开花来判断果树需冷量是否满足还是不够准确。落叶果树只有正常开花后并能够正常坐果才能表明需冷量完全得到满足。

目前常规通过测定离体状态下枝条上花芽开花状态来计算需冷量的方法明显存在缺陷。因为枝条处于离体状态下，枝条内的养分最多只能维持花芽萌发和开花过程，由于切断了树体对枝条上养分的持续供应，离体枝条不可能完成开花后的坐果。因此，不同冷量积累条件下离体枝条插水培养，只能得到开花的需冷量，对于设施果树最重要的座果情况，利用该方法无法测定。存在较大缺陷。

CN107027605A公开了一种测定樱桃需冷量的方法，该方法使用的测定樱桃的需冷量的方法，其实还是常规的通过采集枝条后离体插水培养的方法，该方法虽然名称为半活体培养测定樱桃需冷量的方法，但本质上使用的材料为插在培养液中离体枝条，同样存在只能统计到开花情况、无法统计是否能正常坐果的缺陷。

参考文献：

[1]段续伟,倪杨,张开春,等.甜樱桃不同砧穗组合成花调控关键基因表达差异研究.园艺学报,2017,44(11):2064-2074.

[2]张宝娟,张东,马娟娟,等.渭北地区富士苹果不同砧穗组合幼树内源激素含量与早花性和易成形性关系的研究.园艺学报,2017,44(10):1837-1848.

[3]杨福新,张学英,骆军,等.延迟核果类果树花期的方法.北方园艺2002(2):27.

[4]徐芳杰,张学英,骆军.南方地区大樱桃栽培的主要限制因子及针对性改良措施,上海农业学报,2014,(03):106-112.

[5]陈海江,徐继忠,皇甫中泗,等.日光温室桃早熟栽培低产原因及解决途径,山西果树,2003,(02):26-27.

发明内容

发明目的：本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种新的桃需冷量的测定方法，以便评估果树能否正常结果。

为了解决上述技术问题，本发明采取的技术方案如下：

一种在设施条件下测定桃花芽需冷量的方法，包括如下步骤：

(1)培养砧木：

于8月份选取当年采收的毛桃种子，除去内果皮后进行冷藏，然后将种子直接播种于营养钵中，于温室下进行常规管理，得到带有叶片的毛桃砧木；

(2)待测品种分批次嫁接：

于11月底至12月初，待测品种落叶后选取待测品种树冠外围、中部生长正常、带有花芽的枝条为接穗，每隔3～5天嫁接于步骤(1)培养所得的毛桃砧木上；

(3)留高桩剪砧：

嫁接后马上剪砧，保留嫁接口上部15cm内的砧木，以增加光合产物，嫁接口上部超过15cm的砧木剪除；

(4)统计开花比例：

嫁接后统计步骤(2)中各批次嫁接花芽的开花情况，开花率达设定值的批次及嫁接时间晚于该批次的桃苗保留，进行后续统计；

(5)统计人工授粉后座果率：

对步骤(4)保留的桃苗进行人工授粉，然后统计座果率，若首次调查到座果率超过设定值，则将该嫁接批次花芽的田间冷量积累值作为所测定品种的需冷时间；

(6)需冷量计算

对步骤(5)中所得批次花芽的田间冷量积累值，按照适宜当地农业气候区域的需冷量模型，结合气象数据，计算得到所测定待测品种的需冷量。

具体地，步骤(1)中，所述的冷藏条件为在4℃条件下冷藏40～45天。

优选地，步骤(2)中，所述的待测品种包括但不限定为金陵黄露、霞脆等自花结实品种。

优选地，步骤(2)中，嫁接时选择的毛桃砧木为基部直径超过0.6cm的毛桃砧木。

具体地，步骤(2)中，嫁接的时间为从待测品种落叶后开始，每隔3～5天取接穗、采集芽片后马上嫁接，嫁接后绑扎时露出花芽。具体为采集下芽片后，将芽片嫁接至砧木上，之后用嫁接带(塑料薄膜)绑扎，帮扎时需要将花芽露出。

具体地，步骤(4)中，开花率为正常开花比例或者开花后花器官发育正常比例。

优选地，所述的正常开花比例需要超过60％，则保留该嫁接批次嫁接苗进行后续座果率统计。

优选地，所述的开花后花器官发育正常比例需要超过60％，则保留该嫁接批次嫁接苗进行后续座果率统计；开花后花器官发育不正常为开花后花瓣不平展或花径明显小于田间开花期花径大小。

具体地，步骤(5)中，统计座果率为人工授粉后的30～35天。

优选地，步骤(5)中，座果率的设定值为20％。

本发明在观测不同桃品种花芽发育、开花情况的过程中，由于花芽是嫁接在生长状态的砧木上，砧木由于处于非休眠状态，可以持续不断的为嫁接的花芽提供养分、激素等必需物质，花芽在后期的发育、开花、坐果等过程中，全部处于真正活体状态，真正的模拟花芽在田间的情况，测定结果更加准确。

提前培养砧木、嫁接、留高桩剪砧等操作目的就是能让花芽在砧木植物活体上完成发育、开花、结果等过程。因为，生产中栽培的桃树品种全部是嫁接在砧木上的，因此本发明通过提前培养处于生长状态的砧木，目的就是可以为嫁接后的花芽持续不断的提供发育、开花、结果等过程中需要养分和激素等必需物质，该方法相比常规的离体枝条插水培养(脱离树体、处于离体状态、无树体蒸腾作用、无树体自身形成的养分、激素等物质供应)更接近桃树在自然生长下的状态、更能反映真实准确的情况。最重要的是，该方法能够观测到最终的坐果情况，因为，果树生产的目的不是观花，而是收获果实。利用座果率达到某一指标判断桃品种的需冷量更具有生产和现实意义。本发明能够做到测定座果率，这是常规插水方法不可能做到的。这也是与常规测定方法的最大区别和优势。

有益效果：

1、本发明花芽从枝条上取下之后，立即嫁接至毛桃砧木上直至开花结果。花芽嫁接后始终处于活体状态，且同生产中桃树一样嫁接在砧木上，最大程度还原设施内桃树开花结果的过程，避免离体枝条插水培养造成的测定误差。

2、目前已知的桃花芽需冷量测定方法，都是通过测定离体状态下枝条上花芽开花状态来计算需冷量。离体状态下，枝条的萌芽率可能因为营养物质的逐渐缺乏而降低，从而导致统计出的需冷量数据出现偏差。目前国内外多采用5％的蔗糖对枝条材料进行水培，然后统计其花芽和叶芽的萌芽率。但是，枝条毕竟处于离体状态，枝条内的养分不可能足够供应花后的坐果。因此，该方法只能观察到在一定冷量积累条件下，不同桃品种的开花情况，而对于设施果树最重要的座果情况，利用该方法无法测定，存在较大缺陷。利用本方法不仅可观察到能否正常开花，而且可检测不同冷量积累情况下的座果情况，更加完善和准确。

3、利用本发明方法，在桃品种嫁接后正常管理即可，不需要定期更换培养液和修剪离体枝条新茬，也不需要光照培养箱等试验设备，在温室等设施内即可进行，可操作性优势明显。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明做更进一步的具体说明，本发明的上述和/或其他方面的优点将会变得更加清楚。

图1是嫁接芽片的状态图。

图2是嫁接后留花芽绑扎的状态图。

图3是不正常开花批次的效果图。

图4是正常开花批次的效果图。

图5是授粉后未坐果批次的效果图。

图6是授粉后正常坐果批次的效果图。

图7是果实正常成熟批次的效果图。

具体实施方式

根据下述实施例，可以更好地理解本发明。

本发明采用如下方法测定设施内桃花芽需冷量的方法，其步骤包括：

(1)提前培养冬季带有叶片的砧木

2019年8月份选取当年采收的毛桃种子；除去种壳(内果皮)后，置于4摄氏度冷库中，冷藏40d后将种子直接播种于营养钵中；将播种后的营养钵置于温室内常规管理，得到带有叶片的毛桃砧木。

(2)待测品种分次嫁接

2019年11月30日至12月初在江苏省农业科学院采穗圃中选取金陵黄露和霞脆为试验品种，选取树冠外围、中部生长正常、带有花芽的枝条为接穗。挑选基部直径超过0.6cm的毛桃为砧木。嫁接时间从两个品种落叶后开始，每隔3～5天取接穗、采集芽片后马上嫁接，嫁接时露出花芽。具体为采集下芽片后，将芽片嫁接至砧木上(如图1所示)，之后用嫁接带(塑料薄膜)绑扎，帮扎时需要将花芽露出，如图2。

(3)留高桩剪砧

嫁接后马上剪砧木，将嫁接口上部超过15cm的砧木剪除。保留嫁接口上部15cm内的砧木，以增加光合产物。

(4)统计开花比例、调查花径大小

嫁接后统计开花情况。同一嫁接批次，若正常开花比例低于60％或者开花后花器官发育不正正常(开花后花瓣不平展或花径明显小于田间开花期花径大小，如图3)比例高于40％，则确定该嫁接批次的花芽需冷量未得到满足，该批次嫁接桃苗随即淘汰。同一嫁接批次，若正常开花(如图4)比例超过60％，则保留桃苗进行后续观察。

(5)统计人工授粉后座果率二次筛选

在开花后利用棉签或鸡毛掸子人工辅助自交授粉，1个月后统计座果率。图5为授粉后未坐果的批次，图6为授粉后正常坐果的批次。首次调查到座果率超过20％时，说明该嫁接批次花芽需冷量得到满足，则可以停止观察。图7为果实正常成熟的批次。

(6)需冷量计算

通过试验园设置的小型气象仪记录的气温，按0～7.2℃估算模型(该模型应用广泛，且较适宜本农业气候区划区域)，以秋季日平均温度稳定低于7.2℃的日期为需冷量测定起点,结合气温数据，统计田间0～7.2℃低温的累积小时数，计算得到该品种的需冷量，结果见表1。

从表1可以看出，金陵黄露通过常规插水培养、只观测枝条开花情况下测得的需冷量为520小时，本发中金陵黄露嫁接后正常开花比例达60％时测得的需冷量为514小时，与常规方法测得的需冷量差异不大；但是常规插水培养只能观测到开花情况，在520小时冷量时是否能够完成正常坐果，利用该方法无法测定。而利用本发明的方法测定到金陵黄露正常坐果所需的冷量积累为565小时，该结果更具说服力。同样，霞脆利用常规插水培养测得的需冷量为770小时，而利用本发明的方法测定到霞脆正常坐果所需的冷量积累为825小时。

由于目前所有通过离体枝条插水培养测定需冷量的方法都无法观测到能否正常坐果，因此该方法测得的结果只能计算花芽萌发至开花所需的冷量，而不能计算花芽萌发至正常坐果的需冷量。本发明是对常规测定方法的颠覆，测定结果更具说服力。

表1不同桃品种打破休眠的日期及积累冷量统计

本发明提供了一种在设施条件下测定桃花芽需冷量的方法的思路及方法，具体实现该技术方案的方法和途径很多，以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。本实施例中未明确的各组成部分均可用现有技术加以实现。

Claims (9)

1.一种在设施条件下测定桃花芽需冷量的方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)培养砧木：

于8月份选取当年采收的毛桃种子，除去内果皮后进行冷藏，然后将种子直接播种于营养钵中，于温室下进行常规管理，得到带有叶片的毛桃砧木；

(2)待测品种分批次嫁接：

于11月底至12月初，待测品种落叶后选取待测品种树冠外围、中部生长正常、带有花芽的枝条为接穗，每隔3～5天嫁接于步骤(1)培养所得的毛桃砧木上；

(3)留高桩剪砧：

嫁接后剪砧，保留嫁接口上部15cm内的砧木，嫁接口上部超过15cm的砧木剪除；

(4)统计开花比例：

嫁接后统计步骤(2)中各批次嫁接花芽的开花情况，开花率达设定值的批次及嫁接时间晚于该批次的桃苗保留，进行后续统计；

(5)统计人工授粉后座果率：

对步骤(4)保留的桃苗进行人工授粉，然后统计座果率，若首次调查到座果率超过设定值，则将该嫁接批次花芽的田间冷量积累值作为所测定品种的需冷时间；

(6)需冷量计算

对步骤(5)中所得批次花芽的田间冷量积累值，按照适宜当地农业气候区域的需冷量模型，结合气象数据，计算得到所测定待测品种的需冷量。

2.根据权利要求1所述的在设施条件下测定桃花芽需冷量的方法，其特征在于，步骤(1)中，所述的冷藏条件为在4℃条件下冷藏40～45天。

3.根据权利要求1所述的在设施条件下测定桃花芽需冷量的方法，其特征在于，步骤(2)中，嫁接时选择的毛桃砧木为基部直径超过0.6cm的毛桃砧木。

4.根据权利要求1所述的在设施条件下测定桃花芽需冷量的方法，其特征在于，步骤(2)中，嫁接的时间为从待测品种落叶后开始，每隔3～5天取接穗、采集芽片后马上嫁接，嫁接后绑扎时露出花芽。

5.根据权利要求1所述的在设施条件下测定桃花芽需冷量的方法，其特征在于，步骤(4)中，开花率为正常开花比例或者开花后花器官发育正常比例。

6.根据权利要求5所述的在设施条件下测定桃花芽需冷量的方法，其特征在于，所述的正常开花比例需要超过60％，则保留该嫁接批次嫁接苗进行后续座果率统计。

7.根据权利要求5所述的在设施条件下测定桃花芽需冷量的方法，其特征在于，所述的开花后花器官发育正常比例需要超过60％，则保留该嫁接批次嫁接苗进行后续座果率统计；开花后花器官发育不正常为开花后花瓣不平展或花径明显小于田间开花期花径大小。

8.根据权利要求1所述的在设施条件下测定桃花芽需冷量的方法，其特征在于，步骤(5)中，统计座果率为人工授粉后的30～35天。

9.根据权利要求1所述的在设施条件下测定桃花芽需冷量的方法，其特征在于，步骤(5)中，座果率的设定值为20％。

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