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南方暖地甜樱桃产业的机遇与挑战（1）：短低温品种选育和利用 张才喜* 王磊 王世平 (上海交通大学农业与生物学院 上海 200240) 摘要：本文对南方暖地甜樱桃产业面临的机遇和挑战作了分析，从短低温品种的选育以及利用方面进行了阐述，指出了生产上可以利用的甜樱桃短低温品种。 Opportunity and Challenge for Sweet Cherry Industry in Warm Region:Breeding and Utilization of Low Chilling Varieties ZHANG Cai-xi*,WANGLei, WANG Shi-ping, (School of Agricultureand Biology, Shanghai Jiao Tong University, Shanghai,200240 China) Abstract：The article reviewed the opportunity and challenge forsweet cherry industry in warm region, and the current status of low chillingresearch in the world, including China. Several latest released low chillingvarieties were introduced. Keywords：Warm region; Sweetcherry; Low chilling variety；Prunusavium 1.我国南方暖地甜樱桃发展现状 樱桃属于蔷薇科落叶乔木果树，我国作为商业栽培的樱桃主要是甜樱桃( Prunus avium)和中国樱桃( Prunus pseudocerasus)。甜樱桃又称作车厘子，是蔷薇科( Rosaceae)李属( Prunus)樱桃亚属( Cerasus)落叶果树，原产于欧洲黑海沿岸和亚洲西部。我国栽培的甜樱桃主要为欧洲和北美等国家品种，在我国北方地区表现良好。由于巨大的市场潜力和较高的种植效益，我国甜樱桃生产由传统的山东、辽宁产地迅速向河南、河北、陕西、甘肃、北京以及云、贵、川等冷凉高地发展，并初步建成山海关、西安、洛阳、四川阿坝州以及北京近郊采摘园等新兴产地[1,2,3,4,5,6,7,8,9,10]。由于欧洲甜樱桃一般需7.2°C以下低温600~1400小时方可完成冬季休眠[11]，限制了在我国南方温暖地区的大面积栽培。目前，我国南方以中国樱桃为主栽品种，虽然南方省份具有很多野生资源，但是中国樱桃的优良品种极少，栽培品种中普遍表现出果实偏小，品质没有欧洲甜樱桃好[3,12]。据笔者观察，近年在南方浙江，江苏和上海等地中国甜樱桃的栽培面积迅速扩大，但是，由于其不耐贮藏，容易裂果，果实大小和品质均不如甜樱桃好等缺点，客观上限制了中国樱桃的进一步发展。随着利用单氰胺等破眠技术和利用避雨栽培等措施[1, 2, 4]，这几年开始甜樱桃发展在南方正处于蓄势待发的起步阶段，在经济发达的上海等长三角地区栽培面积正在快速增加。 2.世界暖地甜樱桃生产与育种 甜樱桃果实外观鲜艳、味美、营养丰富，而且果实发育期短，较少使用农药，非常适合绿色果品生产，深受消费者喜爱。我国南方作为甜樱桃潜在的栽培基地和巨大市场还没有得到有效的开发利用，而美国、智利、新西兰和澳大利亚却在近年大举进军中国市场，并在上海等重要南方市场取得不俗的销售业绩。甜樱桃作为世界上一项高效种植业，在欧美国家也常常称为果树产业中的‘黄金产业’。世界樱桃生产面积和产量一直呈直线上升趋势[13]。美国是甜樱桃生产，出口和消费大国，甜樱桃产量从1995年的12万吨，增加到2012年的38万吨，出口量约占总产量的30%，生产面积在近20年翻了3倍 [13]。这种爆发式的增长最直接的原因是得益于美国不断拓展海外市场和促进国内消费的结果。其出口市场从传统的日本，拓展到欧洲(德国，法国，荷兰和比利时)和东南亚（泰国，新加坡和马来西亚）。东亚作为最具魅力的甜樱桃出口市场，美国从果农到政府都倾注了大量的精力来打开韩国，台湾和香港市场，从2007年开始日本已不再是美国甜樱桃主要东亚出口目的地。2008年开始，美国开始开拓中国，俄罗斯和墨西哥市场，并取得了不俗的销量。另一方面，这种不断扩大的贸易背后，是美国政府和科研机构不断通过种质创新和推进技术进步的必然结果。1990年代早中期，美国甜樱桃主要以宾库和和雷尼尔两个品种为主，而近年对华盛顿州主要种苗供应商的调查显示，Sweetheart,Lapins和Skeena占到销量的44%，Tieton和Chelan则占14%，Bing从25%下降到了11%，同时一批极具生产潜力的短低温甜樱桃品种育成和应用，也推动了樱桃产区向加州南部温暖地区的发展和产量的迅速上升[14]。 甜樱桃于1629年随着英国殖民带到美国，随后由西班牙传教士带到了加利福尼亚州。近年，美国甜樱桃生产总体呈现面积增加和产量不断上升的趋势。前三位生产州分别是华盛顿州，加利福尼亚州和俄勒冈州[15]。根据USDA统计资料显示，2012年甜樱桃生产量分别为23.5、 8.5和5.32万吨[15]。加州属于典型的暖地甜樱桃生产区域，同1994年生产面积相比，到2011年面积几乎增长了一倍，然而其主要生产地区San Joaquin的生产量所占比重却从占全州的78%降到了60%，全州生产区却扩展到Kern 和Fresno等多个地区。最近，由于超短低温品种的推广应用，南加州洛杉矶等地区都可以成功的栽培甜樱桃。据统计，加州甜樱桃生产品种多达50余种，但是常规品种以Bing为主，约占总产量的60-70%，如果加上Tulare，Brooks，Garnet，Early Bing, Rainer, Ruby等几个品种，约占总产量的96-98%，其他如 Lambert, Van,Burtlat, larian等占比很小且不断下降。另一方面，以Coral Champagne, Ruby, Chelan, Garnet, Rainer, Brooks和Tulare等所占比重逐年不断上升，且主要以Brooks和Tulare为主。 从表一可知，加利福尼亚的气候为地中海型，甜樱桃主产区San Joaquin的年平均气温为16.4°C，降雨主要集中在冬季11月至4月，年降水量仅为188mm，夏季炎热，干燥。作为我国南方暖地生产甜樱桃极具潜在价值的长三角地区，以上海为例，属于典型的亚热带海洋性季风气候，年均温度为15.8°C，7-8月气温最高，降雨主要集中在6-9月份，明显多于加州地区，冬季1月下旬到2月初最冷。如果仅从和甜樱桃起源地的地中海地区气候相比较，San Joaquin明显比上海地区更适合甜樱桃栽培。但是从低温量来看，上海地区应该比San Joaquin更能满足甜樱桃低温需求。 表一 中国上海和美国加州甜樱桃生产区气候比较 | | | | | 188 | 1164 | | | 0 | 少 | | | 54 | 129 | | 主要降水季节 | 11月-4月 | 6月-9月 | | 年平均气温(°C) | 16.4 | 15.8 | | 七月平均最低气温(°C) | 33.9 | 31.8 | | 一月平均最低气温(°C) | 2.7 | -1.1 | | | 49.1 | 7.0 |
1980年代中期以来，多家单位在上海和浙江等冬季比较温暖的南方地区进行甜樱桃的引种试栽，但均花而不实, 坐果率很低。为稳定和提高坐果率，上海交通大学、郑州果树所等多家研究单位开展了多方面试验和尝试[1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,16,17,18]。2001年上海交通大学再次引进了早红宝石、抉择、红灯、拉宾斯、先锋、紫珍珠等品种，经过连续7年的观察研究，发现大多数欧洲甜樱桃品种在上海均能正常完成花芽分化进程，花粉发育和活力正常，但是胚珠、胚囊发育严重不良现象，无胚珠及有胚珠无胚囊、胚囊异常的比列极高，有的品种发育正常的胚珠比例不足2%，从而导致花而不实[1]。在上海地区通过大树和大苗移栽实验表明能稳定结果，也表明甜樱桃在上海地区可以顺利完成花芽分化。虽然通过打破休眠处理使结实率大大提高[2]，基本能够满足经济栽培的需要，但是要从根本上解决问题还是要从种质创新开始。我们近年的研究结果显示,南方暖地甜樱桃生产的障碍一是品种的需冷量得不到满足, 二是盛花期极易遭遇极端气候,如低温、高温或者降雨等[1,2,3,4]。前者完全可以通过选用低需冷量品种或者采取打破休眠的办法解决[2]; 后者可以通过设施栽培来解决[4]。康奈尔大学核果类育种专家Bob Anderson教授2004年退休后，开始在加州的InternationalFruit Genetics公司开展短低温甜樱桃育种工作。他强调指出，暖地樱桃育种主要要解决两个问题，一个是缺少足够的低温，另一个是花芽分化期面临的高温胁迫[14]。当甜樱桃不能够获得足够的低于4°C的低温时，就不能正常生长和开花，叶片甚至都不能冒出来，樱桃树也只能偶尔开花。花芽分化期的高温影响，对于非短低温品种常常导致来年双子果率和畸形果比率升高，不适合商业生产。因此，一个优良的适合暖地栽培的甜樱桃品种需要具有很好的抗高温和短低温需冷量两个特性。 由此可见，开展适合暖地的短低温甜樱桃育种是解决问题的关键突破口[19,20,21]。俗话说，樱桃好吃树难栽，其实想要育成一个综合性状优良的品种更是难上加难。美国历史上曾经有华盛顿州立大学，康乃尔大学，科罗拉多州立大学和加州大学等多个公立研究机构开展了甜樱桃育种，由于经费以及其他原因，相继把甜樱桃育种项目都终止了，即使是存续下来的华盛顿州立大学育种项目，也有一段时间因经费暂停了选育工作[22]。澳大利亚也曾开展过短低温甜樱桃的育种，利用甜樱桃和中国南方的四川樱桃(Prunus pleioceracus)、福建山樱花(Prunus campanulata)的种质资源进行了一些种间杂交，获得了一些具有很好的短低温特性的杂交后代，最终却因为遇到自然灾害而导致杂交后代几乎全部冻死[19]。另一方面，作为十分活跃的美国私人育种公司ZaigerGenetics Inc.通过多年的努力，从短低温甜樱桃种质中通过杂交育种等多种途径，成功选育出世界上第一个真正意义上的短低温品种Minnie Royal, 极大地推动了甜樱桃在冬季温暖的南加州地区的栽培，并开始在南非，智利，西班牙和澳大利亚等暖地开始生产，扩大了甜樱桃的种植区域。最近几年，一系列短低温甜樱桃姊妹品种相继育成推出，加州地区甜樱桃采收期已经提前到4月中下旬。结合利用矮化砧木，可以实现第二年开花结果。其姊妹品种Royal Lee最早被认为认为低温需冷量为500小时，在洛杉矶和南非等暖地栽培区可以正常栽培，有趣的是在南非仅100小时低温的地区甚至几乎没有低温的Socal'szone 24区仍然可以正常生长结果，表现出了十分惊人的短低温特性。 3.适合暖地栽培的短低温甜樱桃品种 在南美洲的智利暖地栽培区，研究者对一些潜在的短低温品种进行了评价。结果显示，Brooks，Lapins，Van等表现最好,Newstar, Ruby, Burlat, Somerset, Celeste表现一般， Bing，Garnet,Rainer则表现不佳[21]。南非在冬季较暖的生产区已经获得Sequioa®系列和Zaiger Genetics Inc一些品种授权，开始了商业化生产。因此，结合我们的研究结果和世界暖地甜樱桃生产的成功经验，对目前典型的短低温品种介绍如下： 1. 布鲁克斯（Brooks） 该品种为美国加州大学戴维斯分校1969年以雷尼尔(Rainer)和早熟勃兰特（Early Burlat）为父母本杂交选育而成，1987年品种登录。该品种的育成和推广，使得樱桃栽培区域进一步向加州南部扩展，并成为加州地区甜樱桃栽培的主要品种之一。果实大，果柄短，9-13克，深红色，硬度高，低酸，甘甜，品质佳，但遇雨容易裂果。该品种耐高温，低温需冷量约为400小时，加州地区在4月底5月初成熟，比宾库早熟7-10天。上海等南方地区需要避雨栽培，否则裂果严重，成熟期在5月中旬。花粉量大，其花期和早熟勃兰特、图雷拉、雷尼尔、红灯、早大果和美早基本一致，可以作为有效的授粉品种，授粉效果较好。 2. 图雷拉（Tulare） 该品种为美国加州大学戴维斯分校从宾库的自然授粉后代中选育出的一个短低温品种，1987年品种登录。开花期比布鲁克斯早5天，花粉量多，果实心形，中等大，香气中等，花粉量多，丰产性因栽培地气候和低温需冷量的不同而变动较大, 抗裂果性极强，果实硬度高，十分耐贮运，暖地栽培畸形果和双子果率低。该品种成熟期比布鲁克斯迟一周，比宾库早10天左右。适宜授粉品种为布鲁克斯、先锋，宾库和格兰尼尔（Glenare）。低温需冷量约为400小时，已经在暖地栽培中表现良好。 3. 珊瑚香槟（Coral Champagne） 该品种为美国加州大学戴维斯分校未登录的大果型品种，低温需冷量为400小时，适合暖地栽培，在加利福尼亚州南部有商业栽培且表现良好。果皮粉红色，果实大，10-13克，风味甘甜，低酸，果实品质比宾库要好，果肉硬度高，抗裂果性能介于舍蓝和宾库之间，并且双子果等畸形果率低。树形紧凑。丰产性能好，适宜授粉品种为布鲁克斯和宾库。成熟期比宾库早10天左右，比布鲁克斯早3-4天。 4. 罗亚理(Royal Lee) 该品种为Zaiger Genetics, Inc育成的极早熟短低温甜樱桃品种，2002年品种登录。该品种果实大，椭圆形，单果重约10克，红皮红肉，风味极好，可溶性固形物 18%，果肉硬度极高，耐储运，果实成熟后在树上14天仍然可以保持相当高的硬度。加州弗雷斯诺地区在5月上旬成熟，比宾库早10天，丰产性极好。自交不亲和，罗亚明(RoyalMinnie)作为授粉树。树势直立，适应性好，抗裂果。一般认为该品种低温需冷量为300-400小时，在洛杉矶和南非等暖地栽培区可以正常栽培。在南非仅100小时低温的地区甚至没有几乎没有低温的Socal'szone 24区仍然可以正常生长结果。 5. 罗亚明(Royal Minnie) 该品种为美国Zaiger Genetics, Inc.经过30多年研究而开发出的第一个真正意义上的地短低温樱桃品种，2002年品种登录，低温需冷量为200-300小时。有报道该品种在南非可以正常开花结果，因此，推测低温需冷量可能小于100小时。早熟品种，果实中等大，约9-10克，红皮红肉，风味好，可溶性固形物 18.2%，果肉硬度高，耐储运，果实成熟后在树上10天仍然保持相当好的硬度。成熟期和舍蓝相近，比宾库早11-14天，丰产性好。自交不亲和，罗亚理作为授粉树。树势中等，较不耐干旱，裂果程度轻。 6. 舍蓝（Chelan） 该品种为美国华盛顿州立大学育成，从自花结实品种斯特拉(Stella)和别利唯(Beaulieu)杂交后代中选出，1994年品种登录。该品种早熟，自交不育，果实中到大，心形，果柄细长，果皮紫色。负载量过高时果实偏小，硬度较好，果实耐贮运。该品种需充分成熟才能表现其固有风味。对抗环境胁迫能力差，该品种在干燥气候区表现较差，遇雨抗裂果性能比布鲁克斯要强，高温条件下畸形果率较低。该品种比宾库早熟约2周，适宜的授粉品种为宾库，雷尼尔，拉宾斯，甜心，与美早不亲和。低温需冷量不明，但作为暖地栽培品种具有一定潜力。 7. 美早（Tieton） 该品种为华盛顿州立大学育成的早熟，大果型紫色品种。美国华盛顿州立大学Prosser试验站以斯特拉(Stella)×早熟勃兰特(Early Burlat)为亲本，1977年选出，1998年品种登录。花期比宾库略早，果实极大，10-14克，果柄大，比宾库早熟6-9天，可溶性固形物 16%，硬度高，品质好。遇雨容易裂果，抗裂果性中等，与宾库相当，在夏季高温地区双子果发生率高。树势强健。适宜的授粉品种为宾库、雷尼尔、拉宾斯和甜心。乔化砧木上丰产性中等，建议用Gisela 5等矮化砧木,低温需冷量不明。上海地区能正常结果，但畸形果率偏高。 8. 红杉（Sequioa ®） Sequioa ®是加州开发出的几个早熟甜樱桃品种的总称，最初只是作为格兰红(Glenred)品种的商业名称。后来发展到包括格兰石(Glen Rock), 格兰尼尔（Glenare）和格兰杉(Glenoia)。这几个品种的共同特征是硬度高，糖度高，口感甜脆，深红色，解决了传统甜樱桃品种果肉偏软，微酸，多汁和容易裂果的特点。Glenred是1990年代Bradford Genetics Inc.开发，宾库，布鲁克斯和图雷拉的杂交后代，该品种于2006年登录，果实圆形，香气中等，花粉量多，丰产性强,十分耐贮运，暖地栽培畸形果和双子果率低。Sequioa ®系列品种间可以相互授粉。由于这些品种低温需冷量低，已经开始在美国加州，智利和南非等暖地栽培区进行推广栽培。在加州地区格兰红一般在加州4月底就可以采收，成熟期较布鲁克斯早，随后是格兰石,格兰杉比格兰红要迟一周左右。华盛顿州在6月初成熟，澳大利亚和智利在十一月份就可采收。 9. 早加纳(Early Garnet) 该品种也称为Early Red, 为Garnet和Ruby的杂交后代。1995年品种登录。早熟品种，比图雷拉早4天，比先锋早14天左右成熟。大果形，果柄短，果肉硬度高，风味好，早实性能好。适合暖地栽培，畸形果和双子果率低，抗裂果性能佳。低温需求量低，400小时左右，在美国加州暖地有少量栽培。美国加州育成，1995年品种登录。 10. 拉宾斯（Lapins） 该品种为加拿大太平洋农业与食品研究中心(Pacific Agrifood Research Center)育成的优良晚熟，自花结实品种。1984年品种登录。选用先锋(Van)和斯特拉(Stella)为亲本育成。果实紫红色与先锋类似，大果型，7-13克，果实形状和斯特拉相近，果肉硬度高，成熟期晚，抗裂果性强，早实性和丰产性好，可自花授粉结实，又称为通用授粉品种，也可作为主栽品种。低温需求量低，500小时，在上海地区避雨条件下可以正常结果。 4.展望 我国南方地区经济发达，欧洲甜樱桃成熟上市早，栽培效益高，更可发展都市绿色农业和观光果园，发展前景广阔。经过15年的研究，上海交通大学攻克了南方地区欧洲甜樱桃“花”而不实的技术问题，提出了利用栽培低温需求量少的品种，结合矮化类型砧木，利用避雨设施等技术可以稳定生产甜樱桃，目前这一解决方案已经成功在并在上海，江苏和浙江等长三角地区实现了连续3年小面积丰产[23]。这些成果显示，目前的种植和育种技术进步已经可以将我国甜樱桃的栽培区域向南推进余约350公里。因此，对于我国郑州以南这一广大区域内的农村产业结构调整，农民快速增收和生态建设具有重要的现实意义。与北方甜樱桃产区相比，作为甜樱桃发展的新区，南方地区具有经济发展水平高，市场需求量大，投资能力强，甜樱桃上市早，价格高等特点。如果我国能够及早加强短低温品种的研究和新技术的应用与自主开发，就可以把我国甜樱桃的栽培区域继续向南推进，促进甜樱桃产业的快速发展。在南加州地区，甜樱桃生产新区已经开辟到柑橘栽培区，相信不久的将来，我国南方福建甚至广东等柑橘产区，也能看到甜樱桃生产的新区出现。 参考文献： 1． 王世平, 袁彩娟,戴韵婷, 舒缓, 杨天仪, 张才喜. 上海地区栽培的欧洲甜樱桃花器发育的观察. 园艺学报[J]. 2004, 3:357-359. 2． 李勃,王磊,张才喜,王世平. 上海地区单氰胺打破甜樱桃休眠的效果.中国南方果树[J], 2011, 40(5):22-25 3． 袁彩娟,王世平. 上海地区乌梅樱桃果实生长特性研究. 中国南方果树[J], 2004, 33(3):47-48. 4． 王林军,李勃,王玲玲,王世平,刘庆忠. 甜樱桃在上海地区的设施栽培表现. 落叶果树[J], 2011,4:36-38. 5． 田莉,方金豹. 甜樱桃开花坐果观察初报. 落叶果树[J], 2011,6:10-12. 7． 党寿光,苟俊,戴胜银,达娃,贺薇. 四川高海拔地区欧洲甜樱桃栽培技术. 中国南方果树[J], 2010, 39(2):78-80. 8． 吕秀兰,刘杨青,周永清,龚荣高, 汪志辉. 四川不同生态区甜樱桃果实经济性状及品质分析. 中国南方果树[J], 2005, 34(3):78-80. 9． 蒋代光. 小金县甜樱桃引种评价、发展前景及栽培技术. 中国南方果树[J], 2005, 34(5):68-72. 10． 刘仁道,刘扬青,范理璋,戴盛银,杨 勇. 欧洲甜樱桃在不同生态条件下生长及进入结果期的研究. 中国南方果树[J], 2004, 33(3):49-50. 11． Baldochi D., WongS. Accumulated winter chill is decreasing in the fruit growing regions of California. ClimaticChange[J]. 2008, 87(suppl):153-166. 12． 黄晓姣,陈涛,梁勤彪,陈娇,王小蓉, 汤浩茹. 14份中国樱桃种质经济性状的初步评价.中国南方果树[J]. 2011, 40(5):15-18. 13． World SweetCherry Review. 2009. A publication of Belrose, Inc. Pullman, WA. 14． Hansen, M.2008. Challenges to growing cherries.Good Fruit Grower[J]. April. P31–32. 15． USDA-ARS, Cherryproduction, ISSN 1948-9072. 16． Zhang C, M Whiting.The occurrence of protruding pistil in sweet cherry (Prunus avium L.) and its consequence on fertilization. ScientiaHorticulturae[J].2012, 140: 149-156. 17． Zhang C, M Whiting. Pre-harvest foliar application ofProhexadione-Ca and gibberellins modify canopy source-sink relations andimprove quality and shelf-life of ‘Bing’ sweet cherry. Plant Growth Regulation[J]. 2011, 65:145-156. 18． Zhang C, MWhiting. Improving ''Bing'' sweet cherry fruit quality with plant growthregulators. Scientia Horticulturae[J]. 2011,127:341-346. 19． Richard GD, Kantharajah K, Porter GW, Sherman WB. Progress of low chill sweetcherry breeding in Australiaand USA.Acta Horticulturae [J].1995,403:179-181. 20． AlburquerqueNuria , Federico Garc′ıa-Montiel , Antonio Carrillo, Lorenzo Burgos. Chillingand heat requirements of sweet cherry cultivars and the relationship betweenaltitude and the probability of satisfying the chill requirements. Environmentaland Experimental Botany[J] 2008 ,64 :162–170. 21． Cortes A,Gratacos E. Chilling requirements of ten sweet cherry cultivars in a mildwinter in Chile.Acta Horticulturae[J]2008,795:457-462. 22． Lang, G.,Ophardt, D., Olmstead, J. 1998.Sweet cherry breeding at Washington State University. ActaHorticulturae [J]. 468:97-104 23． 张才喜， 王世平，王磊. 南方甜樱桃研究和生产新进展. 2012年中国樱桃年会暨西北地区大樱桃产业发展研讨会. 2012. 6. 甘肃天水.
作者简介：张才喜，男，教授，2005年博士毕业于日本鸟取大学，2006-2008日本学术振兴会特别研究员，2008-2010美国华盛顿州立大学博士后，从事南方暖地甜樱桃栽培和果树发育生物学研究。
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发表于 2013-8-3 22:52
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