可以说,在落叶果树种质资源的研究和评价方面,苹果属是最受重视、资料积累最多的树种之一。对此,我们分为以下几个方面进行介绍。
(一)苹果属植物的遗传性状
1.苹果属植物基因的确定如表3-1-7所示,至目前,在苹果属植物上已有二十多种性状的受控基因已被确定。但是,作为一个生物体,其基因组成高达数十万、甚至数百万个,因此,大量的其它性状基因仍待鉴定确立。另需指出的是,在梨属、山楂属、花楸属以及梨亚科的其它属中,都存在着许多苹果改良有用的基因。当研究并确定这些基因后,可以借助基因工程的手段将其导入苹果植物中。
表3-1-7 苹果属植物已鉴定确立的基因类型
2.苹果属植物的染色体数目及倍性
苹果属植物的染色体基数x=17。大多数苹果属植物(包括栽培品种)为二倍体(x=34),但在苹果属植物中,由表3-1-8也可看出,多种倍性的多倍体(3x,4x,5x)占有很大的比例。多倍化是苹果属植物的一个重要进化途径。一方面多倍体可塑性大,生存性和适应性强等特性对苹果科研和生产有较大的利用价值;另一方面,许多杂种起源的苹果种类具有无融合生殖特性,而在苹果属无融合生殖的种类中许多是多倍体。
表3-1-8 苹果属植物的染色体数目及倍性
表3-1-8 苹果属植物的染色体数目及倍性(续)-1
表3-1-8 苹果属植物的染色体数目及倍性(续)-2
3.苹果属植物的核型分析
梁国鲁(1986)对苹果属植物31个种类的核型分析结果(表3-1-9)表明,供试的苹果属植物中,除昭觉红花有一对正中着色点染色体(M)外,其余种类的核型只包括中部着丝点染色体(m)和近中部着丝点染色体(sm)。无近端着丝点染色体(st)及端部着丝点染色(t)。因此,苹果属植物的染色体长度均属小染色体范畴。作者由此将供试苹果属植物从细胞学角度分为六大类型,即:
表3-1-9 苹果属植物种类的核型分析
表3-1-9 苹果属植物种类的核型分析(续)-1引自梁国鲁,1986,西南农业大学学报。
A型:昭觉红花;B-1型:丽江山定子(zx)、锡金海棠、垂丝海棠、滇池海棠、西蜀海棠、沧江海棠、河南海棠;B-2型:山定子及各类型,毛山定子;B-3型:金冠、M7、楸子、新疆野苹果;C型:石柱湖北海棠、卢氏黄果、平邑甜茶、泰山海棠、盐源湖北海棠、西府海棠、海棠花、三叶海棠、变叶海棠、巴山矮花红;D型:昭觉丽江山定子、马尔康湖北海棠、卢氏红果、小金海棠。
对这些苹果属植物种类的亲缘关系和进化趋势,作者探讨认为,昭觉红花是苹果属中比较原始的类型。苹果属植物的核型进化趋势可能是:A型→B-1型→B-2型→B-3型→C型→D型。
4.苹果属植物的同工酶研究
李育农等、肖尊安等对苹果属植物种类进行过氧化物酶同工酶研究的结果表明(图3-1-6),苹果属植物种类和种间酶谱均有差异,这与其演化过程中发生基因突变、染色体倍数变化和相互杂交有关;种内多倍体酶谱的差异与亲本类型关系较大。苹果属植物中,苹果亚组的三个基本种为原产欧洲的森林苹果,原产我国新疆的新疆野苹果和绵苹果;湖北海棠为山定子亚组的基本种;而三叶海棠亚组的基本种为三叶海棠。同时发现,苹果属植物种类形态特征的渐进性与其同工酶谱带的由简入繁是相一致的。
图3-1-6 苹果属植物过氧化物酶同工酶酶谱
(引自肖尊安等,“中国苹果属植物种群间的亲缘关系及其演化初探”,西南农业大学学报,1986)
(二)苹果属植物的植物学性状
1.苹果属植物幼叶卷迭式的研究
江宁拱(1989)对34种苹果属植物的研究发现,苹果属植物幼叶卷迭式除以前普遍认为的席卷式和对折式两种外,还有内卷式、内卷—席卷式和对折—席卷式三个新的类型(表3-1-10)。对折式和内卷式在系统发生上较原始,而席卷式、内卷—席卷式和对折—席卷式则较进化。幼叶为内卷式和对折式的种,其染色体大多数为二倍体(2n=34);席卷式、内卷—席卷式、对折—席卷式的各个种多为三倍体(2n=51)和四倍体(2n=68),有些种还伴有花粉败育及无融合生殖的特征。
表3-1-10 苹果属植物幼叶卷迭式引自李育农等,1990,苹果属植物种质资源研究论文汇编(第一集),西南农业大学园艺系。
引自江宁拱,“苹果属植物幼叶卷迭式研究”,1989,西南农业大学学报。
2.苹果属植物花粉的研究
杨晓红(1986)对苹果属植物花粉扫描电镜的观察结果(表3-1-11,表3-1-12)表明,苹果属植物花粉形状、大小和纹饰等在种间表现出明显的差异。苹果属植物花粉的演化路线是原始的种,其花粉粒呈长圆形(P/E值大)、赤面饰纹呈条网状、萌发孔不外露、孔沟浅;较进化的种,其花粉粒呈近球形(P/E值小)、赤面饰纹呈条状、萌发孔外露、孔沟深。花粉粒的P/E值与果实直径呈显著负相关。近球形花粉基因与大果基因、长球形花粉基因与小果基因相连锁,且彼此靠得很近。
表3-1-11 苹果属植物花粉整体性状与分类的关系李育农等,1990,苹果属植物种质资源研究论文汇编(第一集),西南农业大学园艺系。
引自杨晓红,“苹果属植物花粉观察研究”,1986,西南农业大学学报。
表3-1-12 苹果属植物花粉外壁性状
表3-1-12 苹果属植物花粉外壁性状(续)-1
表3-1-12 苹果属植物花粉外壁性状(续)-2
李育农等,1990,苹果属植物种质资源研究论文汇编(第一集),西南农业大学园艺系。
引自杨晓红,“苹果属植物花粉观察研究”,1986,西南农业大学学报。
(三)苹果属植物的农业性状
1.苹果属植物物候期的观测
和其它果树一样,苹果属植物的物候期也具顺序性、重叠性及重演性等特性(图3-1-7)。由于品种、地区、气候条件、地形及年份间的差异,对特定品种在特定地区的物候期,必须进行长期、细致的观察、积累。在此我们仅引一例说明(表3-1-13)。
图3-1-7 华北地区乔木落叶果树物候期示意
(引自彭世祺、潘季淑,“物候期”,《中国农业大百科全书·果树卷》,1993)
表3-1-13 三个苹果品种在不同地区的物候期(日/月)
2.苹果属植物产量性状的研究
鉴于苹果属植物的产量性状的遗传特性已在《果树育种学》中有较详细、全面论述,在此我们仅对目前已研究的部分苹果品种资源的产量性状进行介绍,后面将介绍的其它农业性状(品质、耐贮运性、抗性和适应性等)也同此。表3-1-14所列为已研究、并有(育种)利用潜力的部分苹果品种资源的产量性状。
表3-1-14 部分苹果品种资源的产量性状
3.苹果属植物品质性状的研究
部分苹果品种资源的品质性状如表3-1-15所示。
表3-1-15 部分苹果品种资源的品质性状
4.苹果属植物储运性状的研究
在苹果品种资源中,果实贮运期长、较耐贮运的品种有富士、国光、澳洲青苹、罗马美丽、倭锦、乔纳金、黑阿堪、Braeburn、Bramley、实生、可口香、秦冠、Winesap、Limbertwig、Idared、Keepsake等。
5.苹果属植物抗逆性和适应性的研究
见表3-1-16。
表3-1-16 部分苹果品种对病、虫害的反应
表3-1-16 部分苹果品种对病、虫害的反应(续)-1
表3-1-16、表3-1-17分别列出了部分苹果属植物和苹果品种对病虫害的反应。部分苹果属植物对不良自然条件(冬季低温、干旱、水涝、盐碱)的抗逆性能如表3-1-18所示。此外,需寒量少的苹果资源有安娜、Ein Shemel、Dorsett Golden、Beverly Hills;Novole抗田鼠;花期晚而可避免晚霜为害的苹果资源有君袖、罗马美丽、Spatebluhender、Konigzuur、Gros Bois和国光等。
表3-1-17 部分苹果属植物对病、虫害的反应
表3-1-18 部分苹果属植物对不良自然条件的抗逆性
表3-1-18 部分苹果属植物对不良自然条件的抗逆性(续)-1
6.苹果属植物其它性状的研究
还有一些性状,如淄博短枝的突出的短枝性状、垂枝国光的枝条自然下垂的特性等等,在苹果属种质资源的研究和评价工作中,也是重要的项目。表3-1-19列出了部分苹果品种资源的矮化性状及多倍体性状。
表3-1-19 部分苹果品种资源的矮化、多倍体性状
我国苹果生产中,常用的砧木(乔化砧)资源有西府海棠、楸子、山定子、塞威氏苹果及湖北海棠等,对这些砧木资源的综合评价如表3-1-20所示。而通过研究苹果生产上常用矮化砧特性及其与主栽品种亲和性和适宜组合,李恩生、王继世提出了苹果主栽品种的适宜矮化砧组合(表3-1-21)。
表3-1-20 苹果常用乔化砧的综合性状
表3-1-21 苹果主栽品种的适宜组合
引自《中国农业百科全书·果树卷》,李恩生、王继世,“砧穗组合”,1993。
此外,鉴于苹果属植物种子繁殖苗的变异性大,整齐度差,故对具有无融合生殖特性的苹果种质资源(如湖北海棠、变叶海棠、小金海棠等)及其无融合生殖特性也应作为种质资源研究和评价工作中的重要内容。
(四)具有观赏价值的苹果属种质资源
苹果浓郁的树冠、多样的树姿、美丽的花朵、形色各异的果实等表现型,使得苹果极具绿化园地、美化环境的功效。前述的苹果属植物(种、品种等)在主要用作砧木、供鲜食或加工等用途的同时,兼具观赏的功能。在苹果属植物中,有些种和品种的主要用途实际上就是其观赏价值。对这些种质资源的研究和评价也就从观赏角度考虑(表3-1-22)。
表3-1-22 苹果属的观赏资源及其评价
***苹果产业生产现状与发展对策
***位于甘肃东部,子午岭西麓。东接陕西黄陵,南临彬县、旬邑,西连长武,北壤本省宁县。全县共辖10乡镇、111个行政村、695个村民小组,5.19万户,23.37万人,总面积197.9万亩,耕地43万亩。全县平均海拔1460米,平均气温8.3℃,年均降雨量630毫米,无霜期180天左右。昼夜温差大,自然条件优越,是一个具有明显地域特色的旱塬农业县,是苹果栽植的最佳适宜区域,苹果栽培历史悠久。
一、苹果生产现状
近年来,***立足县情,因地制宜,紧紧围绕“兴果、富民、强县”的总体目标,充分利用资源优势,狠抓栽植上规模,强化管理增效益,使苹果生产成为本县新的经济增长点。全县果园面积达到15万亩,其中苹果11.8万亩,占总面积的78.6%。由于管理水平和苹果质量的逐年提高,果品优质率和户销率也大大提高,分别达到了60%和75%。所产红富士苹果1996、1997连续两年在全省林果产品交易会上荣获金奖,秦冠苹果1998年又获得全国苹果鉴评“葫芦岛杯”金奖,长富2号2000年又在国家优质产品博览会上获得第一名。以“陇蜜”牌商标命名的正宁苹果,在全省乃止全国已有了一定的知名度。2005年全县苹果产量达到2400万公斤,产值21万元,果品总产值占全县农业总产值的18%。全县已建成集体、个体私营加工企业15家,年加工各类果品150吨,加工增值250万元,实现利税75万元,建成50吨以上果库20座,30吨果库30座,10吨果库86座,小果窖1460孔,年贮藏能力达到400万公斤,增值70多万元。组建果行21个,果品运销队39个,年运销果品600万公斤,创税210多万元。
二、苹果生产中存在的问题
1、管理水平相对较低。正宁经济落后,农民生活水平较低,部分果农收入有限,对果园投入明显不足,经营管理不到位,大部分果园果树生长缓慢,结果少或不结果,商品果数量较少,直接影响了果园效益。如经过调查,部分未结果果园粗放的果园户,至今温饱问题还未解决,更谈不上对果园的投入和管理了。永和镇果农李岁虎,1999年建园6亩,至今未见1分钱的收入,生活十分困难。
2、高新技术推广滞后。由于资金技术等因素的影响,致使一些名优新品种及高新技术不能及时引进,科研项目的试验、示范、推广工作受到限制,严重制约了正宁苹果生产向高层次、高水平迈进。如果实套瓶、生物防虫等高新技术,仍未全面推广到所有果园中去。
3、产业化步伐亟待加快。正宁苹果内在品质在国内属上乘水平,与国际市场差距也不大,但外观、包装质量与山东、辽宁主产区及国外相比仍有较大的差距,优质商品率偏低,不到国外的三分之一,尤其是产后处理和加工贮藏环节薄弱,果品产后消毒、清洁、分级、打蜡、包装、冷藏到销售等一系列产后处理技术还处于空白,严重影响着果品的贮藏寿命、货架期和增值效率。如***至今还未建成一家大型现代化的果品加工厂和果品保鲜贮藏库,果品产后处理尚处于起步阶段。
4、品种结构有待进一步优化。正宁以晚熟红富士为主要品种,其它早、中熟品种较少,鲜果和加工品种比例失调,不适应市场四季需要和多品种发展的要求,更新换代品种少,优良品种覆盖率低。如经过调查,全县70%的果园品种以长富2、秋富1为主,秦冠、新红星也占有一定比例。早熟品种皇家嘎拉,加工品种澳洲青苹占的比例很少,不足5%。
5、***财力较弱,资金到位困难。对苹果产业的投入严重不足,特别是科研经费缺乏,物资投入不足,影响和制约全县果业的快速发展。经调查,县乡财政对苹果产业的投入很少,每年不足10万元,基本发挥不了作用。
三、 发展苹果生产的主要对策和措施
(一)发展思路
以市场为导向,以效益为中心,突出黄土高原苹果种植区域优势,坚持走可持续发展道路,依靠科技,调整布局,优化结构,突出特色,培育品牌,主抓果园科学管理,推行无公害和绿色果品生产技术标准,大力推广新技术、新品种,运用多种经营模式,建立基地,培育龙头企业,扶持加工、贮藏、运销大户,加快苹果生产的产业化进程,最终实现“种苗无毒化,品种优良化,布局合理化,技术标准化,果品安全化,经营一体化,服务便利化”。
(二)发展目标
全县苹果在现有10万亩的基础上,从2006年开始,每年新发展2万亩,力争5年内苹果面积再新增10万亩,累计全县苹果面积达到20万亩,总产量达到9000万公斤,总产值达到1.5亿元。
(三)发展措施
***苹果生产要按照产业化发展新要求,抓住西部大开发的历史机遇,根据市场需求和资源条件,及时调整布局,加快发展速度,致力于提高商品市场占有率和经济增长率,努力建成以市场为龙头,龙头带基地,基地连农户,产、加、供、销一条龙的苹果产业建设新格局。为此,我们认为应抓好以下几点:
1、强化组织领导,形成建设合力。各级政府都要加强对苹果产业化的领导,苹果作为***的主要支柱产业,从栽、管、销、加各个环节,必须加强领导力量,由政府牵头,加强苹果产业的战略研究,在发展上要长远规划,加快产业化进程。要广开渠道、多设窗口,开拓市场,加大宣传力度,提高知名度改坐等客为招商引客,互惠互利,讲求信誉,全县上下同唱兴果、富民、强县“一台戏”的建设新格局。
2、合理产业布局,调整品种结构。要根据正宁自然条件,选择适宜品种,继续按照“三带一片一区”的发展格局,北塬以重点村、规模片建设为重点,南塬果带要不断扩大规模,力争在“十五”期末迅速建成具有区域规模优势的10万亩优质苹果基地。与此同时,要瞄准市场搞调整,要稳定现有红富士面积,发展其它名优特新品种基地。品种的适宜与否,对苹果以后的产量、质量、效益都起着长远的、决定性的作用。从目前和今后市场行情分析,早、中、晚熟品种以1:5:14为理想的搭配比例。这个比例有利于苹果授粉完全,能保证优质苹果的多样性,又可延长上市时间,充分保证市场需求。对缺乏竞争力、病虫害严重、经济效益差的老品种苹果园,下大决心改劣换优,首选品种应为皇家嘎拉、烟富1、烟富2、新世界等。其特点是树势强健、易成花、早结果、座果率高、丰产、稳产、果实色泽鲜艳,味香、成熟期正是瓜果淡季,且售价高于红富士,在市场上有较强的竞争力。***要以市场为导向,千方百计引进推广优质苹果新品种,在时间上要争取主动,在品种上要领先,在意识上要超前,坚持引、选、育并重的方针,不断增加新品种资源,做到生产一代,贮备一代,选育一代,更新一代,确保所产苹果能以优取胜,以优扩大销路,以优占领市场,提高产品知名度。
3、积极推广实用技术,实施优果战略。我县是旱作农业区,干旱是制约果品产量和质量的主要因素,因此,要通过抗旱耕作措施,调节并满足苹果树对水分的需求。一般可采取三种措施:(1)园土保墒。通过初春耙磨、夏季中耕、秋末冬初深翻等措施保住土壤墒情。也可采取覆盖地膜、杂草、秸杆、绿草等方式保墒。(2)通过合理施肥、调整树体结构、调整果树负载量等途径提高树体自身吸水力和抗旱性。(3)针对果树不同生长季节对水分需求量的大小及自然降水量的多少,进行合理灌溉,满足果树生长对水分的需求。
实施优果战略,必须采取五方面措施:(1)合理负载。根据果树树龄、生长势、品种特性等相关因素,合理调整结果量,以达到稳产、丰产、优质的目的。(2)疏花疏果。按照“人工先疏蕾、后疏花、再定果”的原则落实疏花疏果措施,经克服“大小年”,提高座果率和果实品质。(3)摘叶转果。在9月上旬,通过适度摘除果实周围遮光叶片,转动果实方向来促进果实全面着色,增进果实品质,提高商品价值。(4)果实套袋。在疏花疏果工作结束之后,及时实施果实套袋,可预防病虫、鸟害,减少农药残留,促进果实着色,增加含糖量,提高商品价值。(5)喷施微量元素。通过叶面喷布钙、铁、硼、锌、铜等微量元素,促进果树正常生长发育,全面提高果实品质。
4、加强队伍建设,完善服务体系。要加大科技推广力度。尽快健全县、乡、村三级服务网络,要优化提高县一级,重点健全乡一级,普及村一级,兴办各种形式的果农协会,构建一个上下联动和左右贯通的服务体系。同时,要加强各级技术队伍的培训工作,特别是要狠抓农民技术培训工作,全面推广专业化、程序化、标准化的果园管理制度,落实配方施肥,节水灌溉,果园生草、疏花疏果,单果管理、限产增质,摘叶转果,分期采收,化学调节,生物防虫等先进技术。
5、培育龙头企业,加快形成产业链。构造龙型经济是产业化的关键,但龙型经济必须通过龙头企业来牵引。为此,要着眼于市场,把培育龙头企业作为产业化建设的突破口来抓,形成由龙头企业带动果品产业化经济链。一是建立以果品销售为龙头的流通企业。组建***苹果开发集团公司,做到上联市场,下联农户,以公司+基地+农户的形式,与果农签订产销合同,及时将果农生产的果品打入市场,适时组织供给果农急需的生产资料,使企业与果农组成“风险共担,利益共享”的紧密联合体,彻底解决果品销售问题。二是建立以果品贮藏加工为龙头的开发企业。要着力建立以千吨气调库为主体,简易窖、小土窖为补充的果品贮藏体系,贮果能力达到1500万公斤,实现旺季贮存,淡季销售,调剂余缺,保鲜增值。同时,要考察论证果品清洗、分级、上蜡生产线和果汁、果酒、果茶、果脯等加工生产线,做到多条腿走路,缓解市场供需矛盾,全方位增收创收。
6、培育市场体系,促进果品流通。构造龙型经济必须把产品带入市场经济的大循环,逐步建立和完善市场体系。一是开辟有形市场。要随着果品产业的大开发,在***永和乡、湫头乡、周家乡等主要果品生产区,建立一批批发销售市场,为外地客商提供交易场所,扩大产品销路;二是开拓无形市场。主要是要求企业或联合体努力提供优质服务,强化产品质量监督管理,讲求信誉,以产品和服务质量占领市场。三是扩大经营网络。在充分发挥业务部门经营主渠道的同进,正确引导果农进入流通领域,兴办各种购销组织,发动有能力、有特长的社会各界群众组成购销联合体,千军万马搞运销,推动果业商品经济的发展。
7、借鉴先进经验,制定激励政策。一要用足用活用好关于西部大开发、老区建设、扶贫开发等优惠政策,特别是今年中央1号文件关于鼓励农民增收的有关政策,切实制定***果业开发的优惠政策,为苹果产业的开发提供政策保障。二是要充分抓住国家关于取消农林特产税的有利时机,加大对果农的扶持力度,千方百计增加果园的经济效益,调动农民栽果的积极性。三要解决果树科研经费短缺问题,县财政每年要拿出一定数量的专项资金,用于引种、育苗、试验、推广、培育、奖励等,以促进苹果产业的持续健康发展。
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