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烟台苹果优质种苗培育技术研究与应用情况分析

2023-02-16赵玲玲宋来庆姜中武

烟台果树 2023年4期
关键词:矮化砧烟台种苗

赵玲玲 宋来庆 姜中武

(1山东省烟台市农业科学研究院,山东烟台 265500;2烟台市苹果种质创新与品质调控重点实验室,山东烟台 265500;3山东·苹果果业产业技术研究院,山东烟台 264000)

苹果产业是烟台农业优势特色产业,也是果农增收、乡村振兴的支柱产业产业。烟台苹果150余年的发展历史,经历了青香蕉、红香蕉、小国光、普通红富士、烟富系列优系红富士以及目前的红黄绿多样化品种发展,每一代品种的更新,都需要优质的种苗为基础,我市果业科研机构和种苗企业,持续进行种苗繁育技术创新,带动了全市苹果种苗产业的发展,我市繁育的苹果种苗在全国种苗市场占有率达60%以上,成为我国最大的苹果种苗培育基地,获批农业农村部国家区域性苹果苗木繁育基地。本文系统分析了我市苹果种苗繁育发展历史、现状、育苗技术进展,以期为烟台苹果种苗产业可持续发展提供参考。

1 从实生乔化砧到营养系抗性自根砧,持续推进砧木创新

砧木是果树嫁接栽培的基础,砧木对树体生长、产量、果实性状和营养品质具有非常重要的影响。通过嫁接抗性优良的砧木,能够增强嫁接品种的适应性和抗逆性,砧木的选择在苹果的生长过程中起着至关重要的作用。我市苹果苗木繁育所用砧木经历了乔化砧木到矮化砧木,从海棠种子苗到营养系砧木如M9T337、抗重茬砧木的发展。从1871年现代大苹果引入烟台,我市苹果品种繁育多以当地野生海棠实生苗为砧木,包括烟台沙果、福山沙果、洋白海棠等,这些砧木抗干旱、耐瘠薄,较为适应我市丘陵山地生态环境。

上世纪60年代中后期至70年代初期,我市烟台果树研究所从国外陆续引进M系、MM矮化砧木,进行矮化砧木引种试验。上世纪80年代中后期至九十年代初,在栖霞、牟平和海阳等地建立了一定规模的矮砧苹果园;但由于对矮化砧认识不够、整形方式不合理等多种原因,在九十年代矮化砧木在烟台地区推广应用较为缓慢。上世纪九十年代,全国苹果大发展时期,由于种苗需求量大,海棠种子产量不足,我市苹果种苗繁育所用砧木多以苹果种子苗为主。2000年前后,苹果种子实生苗抗性差的缺点,逐渐被更多的果农所认识,八棱海棠、平邑甜茶等实生砧木被大量应用,成为育苗应用的主要砧木。2008年以来,现代矮砧集约栽培模式逐渐得到认可,M9T337矮化自根砧苗木,M26和SH矮化中间砧苗木,逐步成为规模化果园的首选。烟台农科院还选育出高抗苹果轮纹病砧木“烟砧一号”,能够有效降低红富士苹果枝干轮纹病。

近10年来,随着大量果园进入老龄期,我市科研机构陆续从国外引进了系列抗重茬砧木,对老龄低效果园进行改造试验示范。我市农科院苹果团队通过八棱海棠实生苗重茬地扦插的方式,选育出烟砧2号、烟砧5号、烟砧6号新砧木,具有较好的抗重茬、耐瘠薄等特点,为全市老旧果园更新、苹果园上山上坡提供了砧木支撑。未来几年,随着人口老龄化、规模化果园发展,具有早果、丰产、耐瘠薄、抗重茬等多种抗性的矮化或半矮化砧木将成为现代化果园建设的首要选择。

2 从“三当苗”到“带分枝”苗木,持续推进种苗质量提升

长期以来,我市苹果苗木繁育以实生砧木繁育为主,培育一棵单杆苗需要2年时间,第1年培育海棠种子苗,第2年培育单杆嫁接苗。在上世纪八九十年代,全国苹果大发展,苹果苗木需求量大,常规的种苗繁育方式难以满足市场的需求。在这种情况下,我市果树种苗研究机构和种苗企业创新研发了一种利用拱棚提早播种、提早嫁接、当年出圃的苹果苗木繁育技术,即“三当苗”技术,将原有2年出圃成品苗缩短为1年出圃,大大节约了育苗时间,提升了苹果种苗市场收益,为全国苹果种植提供充裕的苗木。烟台也成为我国规模最大的苹果苗木繁育基地,繁育苗木销往河北、陕西、新疆、甘肃等全国苹果主要种植区域。近年来,随着苹果产业的发展,市场对苹果苗木质量有了新的需求,大苗建园成为现代化果园建设的重要条件。我市种苗企业逐步开发出乔化单杆大苗、矮化单杆大苗、带分枝苗木繁育技术,逐步实现了“一年建园、二年结果、三年丰产”,实现了早果丰产,缩短了新建果园的投资回收期,提高了种植收益。

3 从常规苗木到脱毒大苗,引进全国种苗无毒化发展

病毒病是危害苹果的重要病害,果树病毒是系统感染,一旦感染便会终身带毒,常规防治无法将病毒病根除,培育脱毒苗木是防治苹果病毒病的唯一有效措施。烟台市果树研究所于1994年开始,着手进行苹果品种脱毒技术研究,建设高温脱毒温室和脱毒原种保存圃,对烟富和烟嘎系列苹果品种进行高温热处理脱毒,成功培育出脱毒烟富3号等苹果品种,由于脱毒苗木长势健壮、优质果率高,深受果农欢迎,成为全国栽培面积最大的苹果品种。“苹果病毒脱除、检测与无毒矮化丰产技术研究”课题,1999年获国家科技进步三等奖;“苹果良砧良种选育及脱毒技术研究与应用”,2013年获山东省科技进步二等奖。

苹果锈果病危害果实,使果实失去商品价值,其病原ASSVd分子量小,无蛋白,采用高温热处理、抗病毒抑制剂、茎尖培养等常规方法难将其脱除,我市科研人员研究发明了利用超低温处理脱毒技术,使严重危害生产的四大主要苹果病毒的脱除率分别提升到75%(苹果锈果类病毒)、95%(褪绿叶斑病毒)和100%(苹果茎沟病毒和苹果茎痘病毒),显著加快了脱毒种苗生产时间,仅需要150天左右就可获得一个脱毒品种,脱毒后植株存活率可达93%以上。在此基础上,集成建立超低温处理+热处理+抗病毒药剂的组合式苹果砧穗良种高效脱毒技术体系方法,脱毒效率大幅提升;针对脱毒组培苗移栽成活率低难题,发明了水草+基质的苹果组培苗两步移栽法,炼苗时间仅需4天,缩短10~13天,脱毒砧木和砧木移栽成活率提高到95.6%以上;构建起了苹果脱毒品种试管快繁、生根和移栽标准化育苗技术体系,为苗木生产商带来显著经济效益。近年来,烟台现代果业在国内率先开发出了“砧木脱毒+品种脱毒”的“双脱毒”优质苹果种苗,进一步提高了脱毒种苗质量,形成脱毒原种培育、砧木繁育、社会化嫁接服务、脱毒种苗开发等与一体的种苗产业集群,带动烟台苹果种苗产业由常规苗木向脱毒大苗转变。

4 构建苹果脱毒种苗创新平台,打造全国果树种苗交易中心

产业的发展离不开重大平台建设,1979年烟台果树研究所获批建设国家级苹果良种繁育基地“山东烟台苹果良种繁殖场”,为全市苹果发展筛选优良品种;1994年农业部在烟台小草沟园艺场、烟台果树所设立山东烟台苹果无病毒苗木繁育基地,系统性开展苹果病毒脱毒、脱毒种苗繁育等工作;2005年农业农村部在烟台市农科院设立国家果品及苗木质量监督检验测试中心;2009年在小草沟园艺场设立科技部国家苹果工程技术研究中心良种苗木繁育基地;2016年,农业农村部在烟台农科院设立国家苹果育种创新(科研)基地。2020年高标准投资建设烟台苹果脱毒种苗繁育中心、苹果智能化炼苗温室,进一步规范提升我市苹果脱毒种苗科技创新能力。目前,我市苹果种苗企业均按照国际苹果苗木基地建设标准,建立了高标准的苹果苗木繁育基地,完善了苹果组培室、组培苗移栽温室、原种保存圃、脱毒采穗圃、矮化砧木压条圃和脱毒苗木繁育圃,逐步建成了三级育苗体系。我市从2004年至今,每年 11月19~21日期间,均举办“北方(烟台)果树苗木及生产资料交易会”,现已成为我国北方地区规模最大的果树苗木交易平台,为烟台苹果优质种苗走向全国奠定良好交易平台。

优良种苗是产业长期可持续发展的关键,在过去的几十年间,我市苹果种苗产业取得长足的发展,为全国苹果产业发展提供了大量的优质种苗。但我市苹果种苗产业,依然存在着企业规模较小、现代化大型苗圃缺乏、脱毒大苗繁育不规范等诸多问题,亟待进一步的深入研究。“果盘子”与“米袋子”“菜篮子”均为安民之基,果业是推动乡村产业振兴的重要产业,我市仍需聚焦苹果种苗产业存在的卡脖子瓶颈问题,以优质健康为基础,立足国际前沿,大力发展脱毒苗木,加快苹果病毒病检测与脱除技术研究,选育矮化、半矮化抗重茬耐瘠薄新砧木,推进老果园更新改造,在耕地“非粮化”大政策下,充分满足“林果业上山上坡、充分利用‘四荒’资源,不与粮田争地”的国家战略;加强全市苹果苗木繁育基地建设,对全市规模化的种苗龙头企业,加强苹果良种采穗圃、砧木压条繁育圃、无病毒良种苗木繁育圃等基础设施建设,完善苹果良种苗木繁育体系建设,引导企业建设现代化的苹果种苗贮藏冷库,购置现代化的苗圃机械。扩大北方(烟台)果树苗木·生产资料交易会效应,建立全市苗木企业发展联盟,加强种苗繁育企业之间的协同创新和合作机制,抱团合力打天下,共同开展无病毒良种苗木工厂化、规模化生产,将烟台打造成全国最大的苹果新品种培育中心和优质无病毒苗木繁育基地。

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