不同砧木對兩個鮮食葡萄品種生長與果實品質的影響

郝 燕，朱燕芳，張 坤，王玉安

（1. 甘肅省農業科學院林果花卉研究所，甘肅 蘭州 730070；2. 濰坊學院生物與農業工程學院，山東 濰坊 261061）

我國的西北地區光照充足，適宜于葡萄的種植，但該地區土壤的pH值高，通常在8.5左右，早春時節晚霜凍害常常會造成葡萄果園大面積減產，甚至樹體死亡，嚴重影響了葡萄的經濟效益和產業發展。以優良的砧木嫁接栽培后，不僅能提高葡萄接穗的生態抗逆性和生物抗逆性，還可有效調節其生長勢和營養吸收，對其果實成熟、產量及品質等均會產生一定程度的影響[1-2]。砧木對接穗的物候期、果穗和果粒質量、果實外觀品質和內在品質（如果實硬度、著色、糖酸含量、可溶性固形物）等方面均會產生不同程度的影響[3]。有關研究結果表明，砧木品種SO4可提高葡萄品種‘丹娜’果實中揮發性物質的含量[4]；以砧木品種SO4和3309M嫁接‘赤霞珠’，改變了葡萄種子中激素和多胺的代謝水平，進而影響果實的成熟[5]；砧木品種5BB、3309M和SO4均能提高接穗‘瑞都紅玉’葡萄的果實品質和果實中揮發性香氣物質的含量[6-7]；用砧木品種3309M嫁接‘蜜光’，能增加葡萄果實產量，且能增加果實中可溶性固形物和可滴定酸的含量[8]。蘭州葡萄綜合試驗站的研究人員于2013年在甘肅省張掖市高臺縣對12個砧木品種的適用性進行了調查，結果發現，砧木品種SO4、420、1103P、5C均能較好地適應當地高鹽堿和強光照的環境條件[9]；2017年，該試驗站的研究人員調查發現，砧木品種5C、520a、110R和貝達均可顯著增加枝條的成熟度[10]。為給我國西北鹽堿地區鮮食葡萄品種‘愛神玫瑰’和‘火洲紫玉’嫁接所用優良砧木的選擇和葡萄砧穗互作機理的研究提供理論依據，在該試驗站研究人員前期研究的基礎上，選用他們初步篩選出的優良砧木品種SO4、5BB、3309M分別嫁接鮮食葡萄品種‘火洲紫玉’和‘愛神玫瑰’，以其自根苗為對照,比較分析了不同砧穗組合的葡萄嫁接苗的生長狀況和果實品質，并采用主成分分析法對其進行綜合評價，現將試驗研究結果分析報道如下。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗在甘肅省蘭州市紅古區平安鎮上灘村蘭州綜合試驗站核心示范園內進行。該試驗園中心位置的地理坐標為北緯36.17°，東經103.26°，海拔1 728 m。屬北溫帶大陸性干旱氣候，年均氣溫為7.1～9.1 ℃，年降水量為290～360 mm，年日照時數為2 610～2 350 h，≥10 ℃的有效積溫為2 700～3 300 ℃，年平均蒸發量在1 500 mm以上，年相對無霜期為160～173 d。試驗園的土壤養分狀況見表1。由表1可知，試驗園深度為0～20 cm土層的土壤養分狀況為：缺氮少磷而鉀豐富，有機質含量偏低。

1.2 試驗材料與方法

供試材料為3年生‘火洲紫玉’Vitis viniferacv.Huozhou Ziyu（因其品系代號為SP9715，故以下簡稱為“SP”）和‘愛神玫瑰’Vitis viniferacv.Aishen Meigui（以下簡稱為“AS”）嫁接苗。2017年種植砧木品種SO4、5BB和3309M，2018年6月初，將‘火洲紫玉’與‘愛神玫瑰’分別與其嫁接，嫁接部位距離地面高 40 cm，2020—2021年調查‘愛神玫瑰’和‘火洲紫玉’嫁接苗的掛果情況和果實品質?！異凵衩倒濉恼杷虢M合分別表示為AS/SO4、AS/5BB和AS/3309M，‘火洲紫玉’的砧穗組合分別表示為SP/SO4、SP/5BB和SP/3309M；‘愛神玫瑰’和‘火洲紫玉的自根苗分別用“SP”與“AS”表示。試驗所用砧木均由中國農業大學提供。試驗以單行為小區，每處理各設3個小區，每小區各種植4株，隨機區組排列。采用露地栽培方式種植，葡萄架為‘Y’型架，株行距為2.5 m×1.0 m，南北行向，冬季埋土，采用滴灌方式灌溉，栽培管理水平中等。

表1 試驗園不同土層的土壤養分狀況Table 1 Soil nutrient status of different soil layers in the experimental garden

1.3 試驗方法

分別于2020年8月13日、9月9日、9月28日，選取第3～4節、無病蟲害、生長發育正常的葉片，使用TYS-4N植物營養測定儀測定葉片中部的SPAD值。采用游標卡尺測量不同植株嫁接口以下10 cm處的主干直徑和嫁接口以上10 cm處的接穗直徑，并用卷尺測量新梢第4節的長度，每處理各重復測量10次。在果實成熟期，每個砧穗組合隨機采集15串果穗，用分析天平測定單穗質量和單粒質量，采用游標卡尺測定果實縱橫徑，每處理各重復測量10次。采用手持測糖儀測定可溶性固形物含量，采用蒽酮比色法測定可溶性糖含量，采用酸堿滴定法測定可滴定酸含量，采用2,6-二氯靛酚滴定法測定Vc含量[11-12]，每個處理各重復測定3次。

1.4 數據處理

采用Microsoft Excel 2019軟件進行數據處理，采用SPSS 22.0軟件分別進行單因素方差分析（Duncan法，P＜0.05）和主成分分析，利用Microsoft Excel 2020軟件作圖，文中各表內的數據均為（平均值±標準差）。

2 結果與分析

2.1 不同砧木品種對‘火洲紫玉’和‘愛神玫瑰’嫁接成活率的影響

不同砧穗組合的嫁接成活率如圖1所示。由圖1可知，以‘火洲紫玉’為接穗品種，以3種砧木嫁接后，SP/3309M砧穗組合的嫁接成活率最高，為100%；其次分別為SP/SO4（75.00%）和SP/5BB（83.33%）砧穗組合的；SP/1103P砧穗組合的嫁接成活率最低，為72.73%。以‘愛神玫瑰’為接穗品種，以SO4、5BB、3309M砧木嫁接后，AS/SO4砧穗組合的嫁接成活率最高，為100%；其次為AS/3309M砧穗組合的，為90.91%；AS/5BB砧穗組合的嫁接成活率最低，為41.67%。

2.2 不同砧木品種對‘火洲紫玉’和‘愛神玫瑰’嫁接苗枝條生長的影響

不同砧木品種對‘火洲紫玉’和‘愛神玫瑰’嫁接苗枝條生長的影響情況見表2。由表2可知，3種砧木均顯著增加了‘火洲紫玉’和‘愛神玫瑰’嫁接苗的年生長量、節間數、新梢節間長、接穗直徑，6種砧穗組合的穗砧直徑比均≤1，且均無“小腳”現象發生。以‘火洲紫玉’為接穗品種，SP/SO4和SP/3309M砧穗組合的嫁接苗的年生長量均為115.00 cm，與‘火洲紫玉’自根苗的年生長量的差異顯著，是‘火洲紫玉’自根苗（SP）年生長量的1.31倍；SP/SO4砧穗組合的新梢節間長最長，是其自根苗（SP）的1.55倍；SP/3309M砧穗組合的節間數和接穗直徑最多與最大，分別是其自根苗（SP）的1.38和1.42倍。以‘愛神玫瑰’為接穗品種，AS/SO4砧穗組合的嫁接苗的年生長量、新梢節間長和接穗直徑均最高（大），分別為‘愛神玫瑰’自根苗（AS）的1.88、2.14、1.42倍；AS/3309M砧穗組合的節間數最多，是其自根苗（AS）的1.23倍。無論以‘火洲紫玉’還是‘愛神玫瑰’為接穗品種，SO4和3309M砧穗組合的嫁接苗的生長勢均旺于其他砧穗組合的。

圖1 不同砧穗組合的嫁接成活率Fig. 1 Grafting survival rate of scion-rootstocks combination

表2 不同砧木品種對‘火洲紫玉’和‘愛神玫瑰’嫁接苗枝條生長的影響?Table 2 Effects of different rootstocks on branches growth of ‘HuozhouZiyu’ and ‘AishenMeigui’ grapevine

2.3 不同砧木品種對‘火洲紫玉’和‘愛神玫瑰’嫁接苗葉片SPAD值的影響

不同砧木品種對‘火洲紫玉’和‘愛神玫瑰’嫁接苗葉片SPAD值的影響情況如圖2所示。由圖2可知，不同砧木品種對‘火洲紫玉’和‘愛神玫瑰’嫁接苗葉片SPAD值的影響情況不同。8月13日測定的‘火洲紫玉’嫁接苗葉片SPAD值，SP/3309M砧穗組合的最高，比‘火洲紫玉’自根苗（SP）的高12.12%；其次為SP/SO4砧穗組合的，比其自根苗（SP）的高5.34%。9月9日測定的‘火洲紫玉’嫁接苗葉片SPAD值，SP/SO4砧穗組合的比其自根苗（SP）的高5.41%；其次為SP/5BB砧穗組合的，其SPAD值比其自根苗（SP）的高4.38%，而SP/3309M砧穗組合與其自根苗（SP）之間其SPAD值無顯著性差異。9月28日測定的‘火洲紫玉’嫁接苗葉片SPAD值，SP/3309M砧穗組合的最高，比其自根苗（SP）的高4.08%；其次為SP/SO4砧穗組合的，其SPAD值比其自根苗（SP）的高2.80%。8月13日、9月9日、9月28日測定的‘愛神玫瑰’嫁接苗葉片SPAD值，AS/5BB砧穗組合的均最高，分別為48.43、44.01、45.02，比其自根苗（AS）的分別高20.41%、9.34%、9.88%；8月13日和9月9日測定的‘愛神玫瑰’嫁接苗葉片SPAD值，AS/SO4砧穗組合的比其自根苗（AS）的分別高13.50%與6.04%。

圖2 不同砧木對‘火洲紫玉’和‘愛神玫瑰’葉片SPAD值的影響Fig. 2 Effects of different rootstocks on SPAD value of leaves of ‘HuozhouZiyu’ and ‘AishenMeigui’ grapevine

2.4 不同砧木品種對‘火洲紫玉’和‘愛神玫瑰’嫁接苗物候期的影響

不同砧木品種對‘火洲紫玉’和‘愛神玫瑰’嫁接苗物候期的影響情況見表3。根據表3的數據、結合對其物候期的3年調查結果分析可知，以‘火洲紫玉’為接穗品種，SP/SO4、SP/5BB、SP/3309M砧穗組合的葡萄植株及其自根苗的萌芽期均為4月底，其始花期均為6月初，其均于8月中旬轉熟，各個砧穗組合之間葡萄植株的物候期存在差異。以‘愛神玫瑰’為接穗品種，AS/SO4、AS/5BB、AS/3309M砧穗組合的葡萄植株及其自根苗的萌芽期均在4月下旬，其始花期均為5月下旬，其均于7月下旬轉熟；砧木SO4、3309M與接穗‘火洲紫玉’和‘愛神玫瑰’的葡萄植株其初花期、展葉期、盛花期、幼果出現期和轉熟期均比其自根苗的早1～2 d。

表3 不同砧木品種對‘火洲紫玉’和‘愛神玫瑰’嫁接苗物候期的影響Table 3 Effects of different rootstocks on phenophase of ‘HuozhouZiyu’ and‘AishenMeigui’ grapevine

2.5 不同砧木品種對‘火洲紫玉’和‘愛神玫瑰’葡萄果實外觀品質的影響

不同砧木品種對‘火洲紫玉’和‘愛神玫瑰’葡萄果實外觀品質的影響情況見表4。由表4可知，以‘火洲紫玉’為接穗品種，SP/SO4和SP/3309M砧穗組合的單穗質量均最高，其單穗質量分別為928.12與939.23 g，與其自根苗（SP）的相比，分別高17.24%和18.64%；SP/SO4砧穗組合的單粒質量、果實縱徑、果實橫徑、果形指數分別為4.48 g、2.16 cm、1.81 cm、1.21，與其自根苗（SP）的相比，分別高47.37%、14.89%、8.38%、7.08%；SP/5BB砧穗組合的單粒質量、果實縱徑和果實橫徑分別為4.44 g、2.19 cm、1.88 cm，與其自根苗（SP）的相比，分別高46.05%、16.49%、12.57%。以‘愛神玫瑰’為接穗，AS/SO4砧穗組合的穗軸變粗，果粒整體變大，其單穗質量和單粒質量均顯著高于其他砧穗組合及其自根苗（AS）的，與其自根苗（AS）的相比，分別高81.01%與61.76%；AS/3309M砧穗組合的單穗質量和單粒質量均次之，與其自根苗（AS）的相比，分別高3.42%與28.24%；3種砧穗組合的果實橫徑均顯著高于其自根苗（AS）的，其中AS/3309M砧穗組合的果實橫徑最大，為1.60 cm，比其自根苗（AS）的高15.94%，其果實縱徑也最高，比其自根苗（AS）的高16.67%；AS/5BB的單穗質量顯著低于其自根苗（AS）的。綜上所述，無論以‘火洲紫玉’還是‘愛神玫瑰’為接穗品種，與砧木品種SO4和3309M嫁接的葡萄果實的外觀品質均優于其他砧穗組合的。

表4 不同砧木品種對‘火洲紫玉’和‘愛神玫瑰’葡萄果實外觀品質的影響?Table 4 Effects of different rootstocks on appearance quality of ‘HuozhouZiyu’ and‘AishenMeigui’ grapevine

2.6 不同砧木品種對‘火洲紫玉’和‘愛神玫瑰’葡萄果實內在品質的影響

不同砧木品種對‘火洲紫玉’和‘愛神玫瑰’葡萄果實內在品質均有顯著影響，測定結果見表5。由表5可知，以‘火洲紫玉’為接穗品種，葡萄果實中可溶性固形物的含量，SP/3309M砧穗組合的為18.24%，SP/SO4砧穗組合的為18.14%，這兩個組合與其自根苗（SP）之間果實中可溶性固形物的含量均無顯著性差異；果實中可溶性糖的含量，SP/SO4砧穗組合的顯著高于其自根苗（SP）的，而SP/5BB和SP/3309M砧穗組合的比其自根苗（SP）的分別低5.29%與3.69%；果實中可滴定酸的含量，SP/SO4和SP/3309M砧穗組合的分別為0.26%與0.24%，比其自根苗（SP）的分別低3.70%與11.11%；果實的固酸比，3種砧穗組合的均低于其自根苗（SP）的，其中SP/5BB砧穗組合的最低，為59.90。

表5 不同砧木品種對‘火洲紫玉’和‘愛神玫瑰’葡萄果實內在品質的影響?Table 5 Effects of different rootstocks on internal quality of ‘HuozhouZiyu’ and ‘AishenMeigui’ grapevine

表5表明，以‘愛神玫瑰’為接穗品種，葡萄果實中可溶性固形物的含量，AS/SO4和AS/5BB砧穗組合的均顯著高于其自根苗（AS）的，其含量比其自根苗（AS）的分別高5.57%與2.94%，而AS/3309M砧穗組合的顯著低于其自根苗（AS）的，其含量比其自根苗（AS）的低6.35%；果實中可溶性糖的含量，AS/3309M砧穗組合的為139.51 mg·g-1，是其自根苗（AS）的1.01倍，AS/SO4砧穗組合的最低，為138.45 mg·g-1；果實中可滴定酸的含量，AS/SO4和AS/3309M砧穗組合的均顯著低于其自根苗（AS）的，其中AS/3309M砧穗組合的最低，比其自根苗（AS）的低23.47%；果實的固酸比，AS/SO4、AS/5BB、AS/3309M砧穗組合的均顯著高于其自根苗（AS）的，其固酸比與其自根苗（AS）的相比分別高10.79%、2.94%、22.37%。

2.7 ‘火洲紫玉’和‘愛神玫瑰’不同砧穗組合的葡萄果實品質的主成分分析

為了準確評價不同砧穗組合間的互作效應，采用主成分分析法，利用‘愛神玫瑰’和‘火洲紫玉’嫁接苗的5個生長指標和9個果實品質指標進行綜合評價，將此14個指標降維后得到前3個主成分，各個主成分的載荷矩陣見表6，各個主成分的特征值和方差貢獻率見表7。由表7可知，從‘火洲紫玉’砧穗組合嫁接苗的生長指標和果實品質指標中提取的特征值大于1的主成分1、主成分2、主成分3的特征值分別為7.211、5.406、1.384，從‘愛神玫瑰’砧穗組合嫁接苗的生長指標和果實品質指標中提取的特征值大于1的主成分1、主成分2、主成分3的特征值分別為7.345、4.763、1.893。以每個主成分的得分（即SPSS22.0軟件中的因子得分乘以特征值的算術平方根）與其對應貢獻率的乘積之和為綜合評價得分，不同砧穗組合的‘火洲紫玉’和‘愛神玫瑰’嫁接苗的葡萄果實品質的綜合評價得分的計算公式分別如下：

式（1）～（2）中：F表示綜合評價得分，F‘火洲紫玉’和F‘愛神玫瑰’分別表示不同砧穗組合的‘火洲紫玉’和‘愛神玫瑰’嫁接苗葡萄果實品質的綜合評價得分；F1、F2、F3分別表示主成分1、主成分2、主成分3的得分。每個砧穗組合的葡萄果實品質的綜合得分見表8。由表8可知，‘火洲紫玉’不同砧穗組合的綜合得分由高至低依次為SP/3309M、SP/SO4、SP/5BB、SP；‘愛神玫瑰’不同砧穗組合的綜合得分由高至低依次為AS/SO4、AS/3309M、AS/5BB、AS。

表6 各個主成分的載荷矩陣Table 6 Loading matrix of each component

表7 各個主成分的特征值和方差貢獻率Table 7 List of eigenvalue, contribution ratio of each principle component

表8 不同砧穗組合的‘火洲紫玉’和‘愛神玫瑰’嫁接苗的葡萄果實品質的綜合評價結果Table 8 Comprehensive evaluation of grape fruit quality with different scion-rootstock combinations of ‘Huozhou Ziyu’ and‘Aishen Meigui’ grapevine

3 討 論

甘肅作為優質葡萄產區之一，其光照充足、晝夜溫差大，具有發展葡萄得天獨厚的氣候條件[13]。但是，甘肅葡萄產區土壤鹽堿和次生鹽堿的程度均較重，這嚴重制約著葡萄的生產[14]。因此，篩選能適用于當地葡萄嫁接的砧木資源具有重要的現實意義。

砧穗組合的親和性直接影響著嫁接苗的生長、結果及果實品質[15-16]。穗砧粗度（直徑）比是衡量砧木和接穗親和力的重要指標，若砧木和接穗的生長不協調，則會影響二者的共生關系[17-18]。有關研究結果表明，3種砧木與‘愛神玫瑰’和‘火洲紫玉’接穗的砧穗粗度比均≤1，且無明顯的“大小腳”現象發生，說明在甘肅鹽堿地區，嫁接體能夠正常愈合，且能正常地進行水分、營養物質及有機物的運輸與分配[19]。一直以來，嫁接成活率、新梢節間粗和新梢節間長均為嫁接苗生長量的衡量指標[20]。研究結果表明，‘愛神玫瑰’接穗與砧木SO4的嫁接成活率最高，其次是其與砧木3309M的嫁接成活率，而其與砧木3309M和5BB的嫁接成活率均未達到50%；‘火洲紫玉’接穗與砧木3309M的嫁接成活率最高，其與SO4和5BB的嫁接成活率均能達到70%以上。用不同砧木嫁接后，‘火洲紫玉’的嫁接成活率總體高于‘愛神玫瑰’的嫁接成活率，這可能因為，‘火洲紫玉’接穗與不同砧木間的嫁接親和性均較好，具體原因尚待進一步研究。研究結果還表明，SO4、5BB、3309M這3種砧木均顯著增加了‘火洲紫玉’和‘愛神玫瑰’嫁接苗的年生長量、節間數、新梢節間長、接穗粗度?！異凵衩倒濉cSO4的砧穗組合的年生長量、新梢節間長、接穗粗度分別是‘愛神玫瑰’自根苗的1.88、2.14、1.42倍；‘火洲紫玉’與SO4和3309M的砧穗組合的年生長量均是‘火洲紫玉’自根苗的1.31倍；同時，砧木SO4和3309M與‘火洲紫玉’和‘愛神玫瑰’嫁接苗葉片的SPAD值均高于其自根苗的，說明砧木SO4和3309M在一定程度上增強了其葉片的光合作用，進一步增加了砧穗間營養物質的供給量[21-22]。綜上所述，砧木SO4與3309M對接穗‘火洲紫玉’和‘愛神玫瑰’的喬化作用均明顯，其接穗生長勢均強，均能明顯促進幼樹的生長和成形，且其對當地氣候條件的適應性均良好。

葡萄砧木對接穗的葡萄果實外觀品質和內在品質都有著重要的影響[23]。研究中發現，‘愛神玫瑰’與SO4砧穗組合的單穗質量增加，果粒整體變大，單穗質量和單粒質量均顯著高于其他砧穗組合及其自根苗的；其與3309M砧穗組合的果實橫徑最大，比其自根苗的高15.94%?！鹬拮嫌瘛cSO4、3309M砧穗組合的單穗質量均較高，分別達到928.12、939.23g；‘火洲紫玉’與SO4砧穗組合的單粒質量、果實縱徑、果實橫徑與其自根苗的相比分別提高47.37%、14.89%、8.38%。這一試驗結果與程建徽等[24]的研究結果一致，他們研究得出的結果為，以‘華佳8號’砧木嫁接‘巨玫瑰’，提高了其果粒質量和可溶性固形物含量與固酸比。綜上所述，分別以‘火洲紫玉’和‘愛神玫瑰’為接穗品種，分別以砧木SO4和3309M嫁接的葡萄果實的外觀品質均優于其他砧穗組合的。不同砧木對‘火洲紫玉’和‘愛神玫瑰’葡萄果實的內在品質也都有顯著的影響：砧木SO4和5BB與‘愛神玫瑰’接穗組合的葡萄果實中可溶性固形物的含量均顯著高于其自根苗的，砧木3309M與‘愛神玫瑰’接穗組合的葡萄果實中可溶性固形物的含量顯著低于其自根苗的，其原因可能是，其單粒質量、果實縱橫徑均增大，果肉溶質濃度降低，則使其含量降低。3種砧木與‘愛神玫瑰’接穗組合的葡萄果實的固酸比均顯著高于其自根苗的。這一試驗結果與魏靈珠等[25]關于不同砧木對‘新雅’葡萄果實品質的影響情況的研究結果一致。以‘火洲紫玉’為接穗品種，分別以砧木3309M和SO4與其嫁接的葡萄果實中可溶性固形物的含量雖均低于其自根苗的，而其含量值均在18%以上，兩者間的差異不大；以砧木SO4與其嫁接的葡萄果實中可溶性糖的含量與其自根苗的無顯著性差異；分別以砧木5BB和3309M與其嫁接的葡萄果實中可溶性糖的含量比其自根苗的分別低5.29%與3.69%，這一研究結果與李敏敏等[26]的研究結果一致。研究結果還表明，分別以砧木SO4、5BB、3309M與‘火洲紫玉’嫁接的葡萄果實中可滴定酸的含量與其自根苗的相比均有所降低；以砧木5BB與‘火洲紫玉’嫁接的葡萄果實的固酸比最低。綜上所述，‘火洲紫玉’和‘愛神玫瑰’嫁接苗的葡萄果實各個內在品質指標的測定結果均不相同，其原因可能是，砧木與接穗的相互影響的過程是一個復雜的過程，即使在同一地區，不同接穗與相同砧木組合的嫁接苗其生長與果實品質的表現可能也有不同，對此復雜表現還需結合生態環境、砧木適應情況等因素進行綜合評價與分析。

4 結 論

綜合評價結果表明，以‘愛神玫瑰’為接穗品種，不同砧穗組合的綜合得分由高到低依次為AS/SO4、AS/3309M、AS/5BB、AS；以‘火洲紫玉’為接穗品種，不同砧穗組合的綜合得分由高到低依次為SP/3309M、SP/SO4、SP/5BB、SP。這一評價結果說明，砧木SO4和3309M均適宜用作‘火洲紫玉’和‘愛神玫瑰’的嫁接砧木，這兩種砧木均能增強接穗的生長勢，增大其果粒，且果實品質好，口感風味佳。