砧木對(duì)‘天工玉柱’葡萄生長(zhǎng)及果實(shí)品質(zhì)的影響

李明山，魏靈珠，沈碧薇，崔鵬飛，程建徽，向江，吳江*

（1. 浙江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院園藝研究所，浙江杭州 310021；2. 浙江師范大學(xué)化學(xué)與生命科學(xué)學(xué)院，浙江金華 21000）

據(jù)國(guó)際葡萄與葡萄酒組織（OIV）2018年公布的數(shù)據(jù)顯示，我國(guó)葡萄種植面積約87.5萬(wàn) hm2，產(chǎn)量約占世界總產(chǎn)量的15%，已經(jīng)成為全球第一大葡萄生產(chǎn)國(guó)。目前，我國(guó)葡萄苗木主要以抗寒砧木‘Beta’為主，而浙江等長(zhǎng)三角地區(qū)的葡萄利用圍墾海涂地種植，不與糧食爭(zhēng)地。由于海涂地在設(shè)施條件下易出現(xiàn)返鹽現(xiàn)象，使‘Beta’砧嫁接苗出現(xiàn)一些生理障礙，為此從鄭州果樹(shù)所引進(jìn)十多個(gè)砧木品種，對(duì)我國(guó)自主育成葡萄品種進(jìn)行砧穗組合研究。以期篩選出適合這類(lèi)土壤的砧木，以調(diào)節(jié)成熟期、提高品質(zhì)，增強(qiáng)抗逆性，提高經(jīng)濟(jì)效益，擴(kuò)大葡萄栽培區(qū)域，加速新品種推廣。

‘天工玉柱’葡萄是由浙江省農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院園藝所以‘Banana’葡萄為母本，‘紅亞歷山大’為父本選育出的葡萄新品種，歐亞種，早中熟。果粒呈長(zhǎng)橢圓或圓柱形，果皮綠色無(wú)果銹，具有濃郁玫瑰香味，質(zhì)地較脆，耐貯運(yùn)。在長(zhǎng)橢圓或圓柱形果粒品種中，‘天工玉柱’葡萄是為數(shù)不多具有香味的品種。但‘天工玉柱’葡萄穗形偏小，產(chǎn)量偏低，因此有必要選出適宜的砧木，為改善‘天工玉柱’葡萄產(chǎn)量和果實(shí)品質(zhì)提供依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 試驗(yàn)地點(diǎn)

試驗(yàn)在浙江省海寧市省農(nóng)業(yè)科院楊渡科研創(chuàng)新基地進(jìn)行。該地年均氣溫約15.9 ℃，降雨量約1187 mm，日照時(shí)長(zhǎng)約2002.9 h，無(wú)霜期約233.5 d。土壤類(lèi)型為黃松田、砂壤，土壤肥力如表1所示。

表1 土壤肥力表Table 1 Table of soil fertility

1.2 試驗(yàn)材料

接穗為‘天工玉柱’，9個(gè)砧木品種為‘Beta’‘110R’‘5BB’‘SO4’‘3309M’‘3309C’‘420A’‘5C’‘Dogridge’，以南方地區(qū)常用的砧木‘Beta’作對(duì)照（CK），采用劈接法進(jìn)行嫁接。鋼管連棟大棚設(shè)施栽培，種植方向?yàn)槟媳弊呦?，單行為一個(gè)處理，每處理5株，3個(gè)重復(fù)，隨機(jī)區(qū)組排列。葡萄架式為單十字“飛鳥(niǎo)”型架，株行距為1 m×2.5 m，采用常規(guī)施肥和修剪技術(shù)進(jìn)行田間管理。

1.3 試驗(yàn)方法

新梢節(jié)間長(zhǎng)、節(jié)間粗、砧木粗度參照羅玲[1]的方法進(jìn)行測(cè)量；結(jié)果枝率、產(chǎn)量和外觀品質(zhì)依據(jù)葡萄種質(zhì)資源描述規(guī)范和數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)[2-3]；可溶性固形物測(cè)定用手持折光儀；可滴定酸測(cè)定用酸堿滴定法[4]；總酚、類(lèi)黃酮用紫外分光光度計(jì)測(cè)定，總酚參照Folin-Ciocalteou[5]比色法進(jìn)行；類(lèi)黃酮參照Sun等[6]方法進(jìn)行測(cè)量；Vc采用2,6-二氯靛酚滴定法測(cè)定[7]；糖酸采用高效液相色譜儀測(cè)定[8]。

1.4 數(shù)據(jù)分析

采用Microsoft Excel 365和SPSS 25.0 軟件對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行單因素方差分析（Duncan法，P＜0.05）和主成分分析，表中數(shù)據(jù)為平均值±標(biāo)準(zhǔn)差。

2 結(jié)果與分析

2.1 砧木對(duì)‘天工玉柱’葡萄生長(zhǎng)影響

砧木徑粗和接穗徑粗的比值是反映砧木和接穗嫁接親和力的指標(biāo)之一。從表2可知，‘420A’和‘Dogridge’砧嫁接樹(shù)沒(méi)有出現(xiàn)小腳現(xiàn)象，‘3309C’砧嫁接樹(shù)小腳現(xiàn)象不明顯，其余的砧木嫁接樹(shù)均表現(xiàn)有小腳現(xiàn)象。

表2 砧木對(duì)‘天工玉柱’葡萄生長(zhǎng)影響Table 2 Effects of rootstock on grape growth of 'Tiangong Yuzhu'

新梢節(jié)間長(zhǎng)度和粗度是反映植物生長(zhǎng)量的標(biāo)準(zhǔn)之一，也間接體現(xiàn)砧木對(duì)接穗的營(yíng)養(yǎng)輸送能力。從表3可知，‘420A’砧嫁接樹(shù)新梢節(jié)間最短，與‘Beta’砧嫁接樹(shù)新梢節(jié)間長(zhǎng)差異顯著，減少了50.8%，其余與‘Beta’砧嫁接樹(shù)新梢節(jié)間長(zhǎng)無(wú)顯著性差異?！?BB’和‘5C’砧嫁接樹(shù)新梢節(jié)間最粗，與‘Beta’砧嫁接樹(shù)新梢節(jié)間粗差異顯著，分別增加了33.0%和26.6%，其余與‘Beta’砧嫁接樹(shù)新梢節(jié)間粗無(wú)顯著性差異。

2.2 砧木對(duì)‘天工玉柱’葡萄外觀品質(zhì)影響

從表3可知，砧木品種對(duì)‘天工玉柱’葡萄的外觀品質(zhì)存在影響?！?309C’和‘110R’砧嫁接樹(shù)的穗質(zhì)量較大，分別是431.23 g和419.97 g，比‘Beta’砧嫁接樹(shù)高出47.8%、44.0%，差異明顯；其余砧嫁接樹(shù)與‘Beta’砧的穗質(zhì)量無(wú)明顯差異。8種砧木嫁接樹(shù)的穗長(zhǎng)和穗寬與‘Beta’的均為無(wú)顯著性差異；‘5C’砧嫁接樹(shù)的粒質(zhì)量最小，僅為4.22 g，比‘Beta’砧低了27.5%，其余砧嫁接樹(shù)與‘Beta’的粒質(zhì)量無(wú)明顯差異。果形指數(shù)是粒長(zhǎng)與粒寬的比值，反應(yīng)果粒的外觀形狀，8種砧嫁接樹(shù)果實(shí)的果形指數(shù)與‘Beta’的差異不顯著，均在1.65～2.14之間，呈長(zhǎng)橢圓形。硬度大小與葡萄耐貯運(yùn)性相關(guān)，硬度越大，貯藏運(yùn)輸過(guò)程中壞果率會(huì)越低，‘420A’砧嫁接樹(shù)果實(shí)硬度最強(qiáng)，為3.2 N，但與‘Beta’的差異不顯著，其余砧嫁接樹(shù)果實(shí)硬度均弱于‘Beta’砧。

表3 砧木對(duì)‘天工玉柱’葡萄外觀品質(zhì)影響Table 3 Effect of rootstock on appearance quality of 'Tiangong Yuzhu' grape

2.3 砧木對(duì)‘天工玉柱’葡萄產(chǎn)量的影響

不同砧木對(duì)接穗的結(jié)果枝率和單株產(chǎn)量產(chǎn)生影響。如表4所示，‘Beta’砧嫁接樹(shù)結(jié)果枝率高于其他砧，‘Dogridge’砧嫁接樹(shù)結(jié)果枝率最低?！?309C’和‘110R’砧嫁接樹(shù)單株產(chǎn)量最高，分別比‘Beta’砧嫁接樹(shù)高出48.0%和44.1%，差異顯著；‘420A’砧嫁接樹(shù)株產(chǎn)最低，較‘Beta’砧嫁接樹(shù)低18.5%，但無(wú)顯著性差異。

表4 砧木對(duì)‘天工玉柱’葡萄產(chǎn)量影響Table 4 Effect of rootstock on yield of 'Tiangong Yuzhu' grape

2.4 砧木對(duì)‘天工玉柱’葡萄營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的影響

從表5可知，不同砧木對(duì)‘天工玉柱’葡萄的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量產(chǎn)生影響。8種砧嫁接樹(shù)的果實(shí)總糖與‘Beta’的無(wú)顯著性差異?！?BB’砧嫁接樹(shù)的可溶性固形物最高，達(dá)20.5%，與‘Beta’砧差異性明顯。9種砧嫁接樹(shù)的可滴定酸變化幅度不大，均在0.46%～0.60%；固酸比的大小影響著葡萄口感風(fēng)味，‘110R’砧嫁接樹(shù)的固酸比值最大，為39.75，口感較好，但與‘Beta’的無(wú)顯著性差異?！瓺ogridge’‘5BB’‘5C’‘SO4’‘3309M’‘420A’‘110R’砧嫁接樹(shù)的總酚含量均大于‘Beta’，且存在顯著性差異；‘Dogridge’砧嫁接樹(shù)的類(lèi)黃酮含量最高，高達(dá)0.54 mg/g，比‘Beta’的高出315.4%，其余砧嫁接樹(shù)的類(lèi)黃酮含量均高于‘Beta’砧，且存在顯著性差異；‘Dogridge’‘5C’砧嫁接樹(shù)的Vc含量均高于‘Beta’，分別高出14.3%和9.2%，且存在顯著性差異；‘SO4’砧嫁接樹(shù)的Vc含量比‘Beta’的高2.8%，無(wú)顯著性差異。

表5 砧木對(duì)‘天工玉柱’葡萄營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)影響Table 5 Effects of rootstocks on nutrients of grape 'Tiangong Yuzhu'

2.5 砧木對(duì)‘天工玉柱’葡萄中糖酸類(lèi)物質(zhì)的影響

葡萄中糖類(lèi)主要有蔗糖、葡萄糖和果糖。從表6可知，‘Beta’砧嫁接樹(shù)的蔗糖含量最高，為8.89 mg/g；‘3309C’砧嫁接樹(shù)的蔗糖含量最低，僅為‘Beta’蔗糖的75.8%，且差異性顯著；8種砧嫁接樹(shù)的葡萄糖和果糖含量與‘Beta’的無(wú)顯著性差異。葡萄中酸類(lèi)主要是酒石酸、蘋(píng)果酸、檸檬酸和草酸，‘5BB’砧嫁接樹(shù)酒石酸含量最高，為2.86 mg/g，‘3309C’ 砧嫁接樹(shù)葡萄酒石酸含量最低，僅為1.51 mg/g，且與‘Beta’的存在顯著性差異，其余均與‘Beta’的無(wú)顯著性差異；‘3309C’砧嫁接樹(shù)葡萄蘋(píng)果酸含量最高，為6.15 mg/g，與‘Beta’的存在顯著性差異，其余均與‘Beta’的無(wú)顯著性差異；‘3309C’‘5BB’砧嫁接樹(shù)葡萄檸檬酸含量均高于‘Beta’，分別為1.92、1.91 mg/g，且與‘Beta’砧存在顯著性差異；9種砧嫁接樹(shù)的草酸含量變化幅度不大，為0.11～0.16 mg/g；β為酒石酸和蘋(píng)果酸的比值，β的大小可以反應(yīng)葡萄的口感，‘110R’和‘5BB’的β最大，兩者的嫁接樹(shù)葡萄的口感最好，‘3309M’嫁接樹(shù)的口感最差。

2.6 嫁接樹(shù)綜合評(píng)價(jià)

利用SPSS25.0對(duì)‘天工玉柱’葡萄砧嫁接樹(shù)的25個(gè)指標(biāo)進(jìn)行主成分分析，得到7個(gè)主成分，累計(jì)貢獻(xiàn)率達(dá)到98.34%。這7個(gè)主成分可以很好地反映了‘天工玉柱’葡萄9個(gè)砧木嫁接樹(shù)的生長(zhǎng)情況和果實(shí)品質(zhì)。其中，第1主成分貢獻(xiàn)率為32.83%，第2主成分貢獻(xiàn)率為19.27%，第3主成分貢獻(xiàn)率為13.36%，第4主成分貢獻(xiàn)率為12.86%，第5主成分貢獻(xiàn)率為8.32%，第6主成分貢獻(xiàn)率為7.18%，第7主成分貢獻(xiàn)率為4.52%（表7）。

表7 主成分特征值、貢獻(xiàn)率和累積貢獻(xiàn)率Table 7 Characteristics walue, contribution ratio and accumulated variance of principal components

從表8可知，第1主成分大小主要是由接穗粗、新梢節(jié)間長(zhǎng)、果形指數(shù)、可溶性固形物、固酸比、總酚、蔗糖、葡萄糖、果糖、總糖、酒石酸、β等指標(biāo)決定；第2主成分大小主要是由穗砧粗度比、粒橫徑、檸檬酸指標(biāo)決定；第3主成分大小主要是由新梢節(jié)間粗、可滴定酸、草酸、蘋(píng)果酸指標(biāo)決定；第4主成分主要是果實(shí)營(yíng)養(yǎng)成分類(lèi)黃酮決定的；第5主成分主要是由砧木粗、粒質(zhì)量、粒縱徑指標(biāo)決定；第6主成分主要是果實(shí)營(yíng)養(yǎng)成分Vc決定；第7主要成分主要是果實(shí)硬度決定。

表8 成分矩陣Table 8 Component matrix

以7個(gè)主成分和每個(gè)主成分對(duì)應(yīng)的貢獻(xiàn)率的乘積為權(quán)重，計(jì)算主成分綜合模型：F＝0.3283F1＋0.1927F2＋0.1336F3＋0.1286F4＋0.0832F5＋0.0718F6＋0.0452F7。主成分綜合模型計(jì)算主成分F值（表9），可以得到‘天工玉柱’葡萄所有砧木的綜合評(píng)分，排名依次是：5BB＞110R＞5C＞SO4＞Dogridge＞Beta＞3309M＞420A＞3309C，‘5BB’砧嫁接樹(shù)綜合評(píng)分最高，在9個(gè)砧木中最適合與‘天工玉柱’嫁接，其次是‘110R’‘5C’‘SO4’和‘Dogridge’砧木。

表9 綜合主成分Table 9 Comprehensive principal component values

3 討論與結(jié)論

砧木對(duì)接穗的影響受到地理位置和氣候條件制約，在同一區(qū)域，砧木種類(lèi)不同對(duì)接穗影響不同，同一砧木對(duì)不同接穗品種影響也不同[9]。接穗主干粗與砧木粗比值是衡量接穗與砧木嫁接親和力指標(biāo)之一，嫁接樹(shù)出現(xiàn)大小腳現(xiàn)象，是嫁接親和力較差的表現(xiàn)[10]。有學(xué)者認(rèn)為，‘Beta’砧木在鹽堿地上會(huì)出現(xiàn)大小腳現(xiàn)象[11]，本試驗(yàn)中，‘Beta’砧木嫁接‘天工玉柱’的穗砧粗度比為1.53，表面大小腳現(xiàn)象明顯?！?BB’砧木嫁接‘天工玉柱’葡萄的穗砧粗度比為1.29，大小腳現(xiàn)象不明顯。這與崔鵬飛[12]等在‘天工翠玉’葡萄上的結(jié)果相似。相關(guān)研究顯示，‘5BB’可提高接穗光合效率，使植株生長(zhǎng)旺盛，并且具有耐鹽性[13-15]。本試驗(yàn)中，‘5BB’砧嫁接樹(shù)新梢生長(zhǎng)勢(shì)較旺，與‘Beta’差異顯著，并且‘5BB’砧嫁接樹(shù)的結(jié)果枝率和單株產(chǎn)量較高。

砧木通過(guò)對(duì)接穗生長(zhǎng)的控制，間接影響果實(shí)品質(zhì)。王美軍[16]等發(fā)現(xiàn)，‘5BB’砧木對(duì)‘紅地球’葡萄的總糖和可溶性固形物較‘Beta’均有提高，可滴定酸含量下降。沈甜[17]等通過(guò)相關(guān)性分析，得到固酸比和果實(shí)風(fēng)味呈正相關(guān)。本研究中，‘5BB’砧嫁接樹(shù)的總糖、可溶性固形物和固酸比較‘Beta’分別提高了13.2%、11.4%、5.2%，和前人試驗(yàn)趨勢(shì)保持一致，果實(shí)更加酸甜可口。葡萄中含有豐富的酚類(lèi)物質(zhì)[18]，Satisha和Cheng[19-20]等研究表明，砧木對(duì)葡萄中的酚類(lèi)化合物含量產(chǎn)生影響。高展[14]、李敏敏和郝燕[21-22]等發(fā)現(xiàn)，‘5BB’砧嫁接樹(shù)可以提高果實(shí)中的酚類(lèi)物質(zhì)含量。本試驗(yàn)中，‘5BB’砧嫁接樹(shù)中總酚和類(lèi)黃酮物質(zhì)較‘Beta’分別提高了53.8%、207.7%，對(duì)葡萄營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)改善明顯提高。Vc是人體內(nèi)重要水溶性維生素之一，具有抗氧化、抗衰老、減輕炎性反應(yīng)等作用[23]。Vc含量大小，也是評(píng)價(jià)鮮食葡萄的重要指標(biāo)之一。‘5BB’砧嫁接樹(shù)果實(shí)的Vc含量較‘Beta’降低了22.8%，與王美軍[16]等結(jié)果相反，可能與接穗品種和氣候差異有關(guān)。

葡萄酸甜口味主要受糖和酸的影響，葡萄中的糖主要有葡萄糖、果糖和微量的蔗糖，酸主要有酒石酸、蘋(píng)果酸和少量的檸檬酸、草酸[24]。Shiraishi[25]等用葡萄糖與果糖加蔗糖之和的比，來(lái)評(píng)價(jià)葡萄的甜度，若比率α＜1表示果實(shí)較甜。本試驗(yàn)中‘5BB’和‘Beta’砧嫁接樹(shù)果實(shí)的α值分別為1.00和0.98，表明‘5BB’和‘Beta’砧嫁接樹(shù)果實(shí)甜度差異不明顯。酒石酸和蘋(píng)果酸是葡萄果實(shí)中主要的有機(jī)酸成分。酒石酸的酸度比蘋(píng)果酸強(qiáng)，蘋(píng)果酸具有清爽性，回味綿長(zhǎng)，酒石酸在口中保留時(shí)間短，口感生硬粗澀，過(guò)高的酒石酸和檸檬酸含量會(huì)產(chǎn)生尖酸生青，刺激味覺(jué)。酒石酸與蘋(píng)果酸的比值β越大，風(fēng)味越佳[26-27]。本試驗(yàn)中‘5BB’砧嫁接樹(shù)果實(shí)的β值為0.61，高于‘Beta’，‘5BB’砧嫁接樹(shù)的葡萄果實(shí)風(fēng)味更佳。

本研究通過(guò)以‘Beta’砧木為對(duì)照，利用主成分分分析法，從9種砧木中篩選出‘5BB’砧木較好?！?BB’砧木可以增強(qiáng)‘天工玉柱’葡萄的生長(zhǎng)勢(shì)，提高果實(shí)外觀品質(zhì)和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。因此，選用‘5BB’作為‘天工玉柱’葡萄在浙北地區(qū)較為適宜的砧木。