不同砧木嫁接对线辣椒果实产量及品质的影响

2018-12-20张永香庞启勇翁爱群杨佳文赵尊练张树学郭建伟

西北农业学报 2018年11期

张永香，庞启勇，任苗，翁爱群，王鑫，杨然，吴松，杨佳文，赵尊练，张树学，郭建伟

(1. 西北农林科技大学园艺学院，陕西杨凌 712100；2. 泾阳县蔬菜产业服务中心，陕西泾阳 713700； 3. 西安市农业技术推广中心，西安 710061；4. 成都市农业技术推广总站，成都 610041)

近几十年来，线辣椒(Capsicumannuumvar.annuum)作为一项产业，已经在陕西省乃至国内许多地方的蔬菜产业发展、农村发展、农民增收等方面发挥重要作用，成为中国辣椒产业的一大特色[1-2]。但是，随着产业的延续，连作障碍的问题越来越突出，已经影响到该产业的持续发展。主要表现在其产量和品质下降，植株早衰，病虫害加重，畸形果率增加等，急需通过技术研发等探索解决上述问题的方法和途径。

蔬菜嫁接技术作为解决连作障碍的一种行之有效的办法，已经在多种蔬菜作物上得到应用[3-5]。崔洪宇等[6]在甜瓜上的研究表明，利用合适的砧木嫁接可以促进地上部旺盛生长、叶面积扩大、光合能力增强，为地下部运输大量光合产物，为根系生理活动提供物质和能量。Oda等[7]和Colla等[8]研究认为，嫁接对于蔬菜产品品质的改善有较好的促进作用。Lee[9]和Traka-Mavrona等[10]研究认为，嫁接对蔬菜果实品质的影响通常是负面的。朱进等[11]在黄瓜的研究中发现，选择合适的砧木嫁接可以将对果实的负面影响降低到最低限度甚至起到改善作用。目前，关于蔬菜嫁接的研究主要集中在茄果类和瓜类蔬菜作物中[12-13]，辣椒嫁接方面的研究相对较少，而嫁接对线辣椒产量和品质影响方面的研究更少。

本试验通过不同的半野生类型辣椒砧木[14-15]与线辣椒栽培品种嫁接，对比分析辣椒果实产量、外观形态、营养成分的变化，探索不同砧木对线辣椒果实产量、品质的影响，以筛选适宜线辣椒嫁接栽培的砧木品种或类型，为陕西省以及类似区域线辣椒嫁接栽培提供理论依据和技术支持。

1 材料与方法

1.1 供试材料

嫁接砧木为半野生辣椒品种‘野立姆’(购于青岛青园砧木繁育场)、‘格拉夫特’(购于中国农科院)、‘部野丁’(购于新世纪种苗公司)、‘富根卫士’(购于寿光市金宝地种苗有限公司)。接穗为‘辛香8号’和‘多娇’，2个材料均为F1代杂交种，‘多娇’由湖南湘研种子有限公司培育，杂种一代；‘辛香8号’由江西农望高新科技有限公司培育，杂种一代。2个线辣椒品种的种子均购自西安阳光种业有限公司。

1.2 试验设计

选择‘辛香8号’‘多娇’为供试接穗，选择‘野立姆’‘格拉夫特’‘部野丁’‘富根卫士’为供试砧木，砧穗组合及其简称分别是：‘辛香8号’/‘野立姆’(TX1)、‘辛香8号’/‘格拉夫特’(TX2)、‘辛香8号’/‘部野丁’(TX3)、‘辛香8号’/‘富根卫士’(TX4)、‘多娇’/‘野立姆’(TD1)、‘多娇’/‘格拉夫特’(TD2)、‘多娇’/‘部野丁’(TD3)、‘多娇’/‘富根卫士’(TD4)，未嫁接的‘辛香8号’‘多娇’作为对照分别为CK1和CK2。

试验于2017年在泾阳蔬菜试验示范站(东经108°84′，北纬34°53′)日光温室内进行。种子55 ℃温汤浸种20 min后，常温浸泡8 h，恒温培养箱(28 ℃)中催芽，于2016-11-01播种砧木，11月7日播种接穗，2017-01-12采用劈接法嫁接，以自根苗为对照，2月24日定植于日光温室。高垄双行单株栽培，大行距70 cm，小行距50 cm，株距35 cm，随机区组排列，重复3次，每小区23株，定植后水肥等管理措施与正常商品生产相同。

1.3 指标测定

1.3.1 果实形态待植株生长进入盛果期(2017-06-10)时，对3～4级分枝的当日花进行挂牌标记(在同一处理的线辣椒区组中随机选取20株)。于果实转红当天清晨采样，每次每处理(系)采摘挂牌标记的果实9个，带回实验室。在实验室室温条件下将线辣椒果实用蒸馏水冲洗表面，然后用吸水纸吸干表面水分。测量线辣椒果实外观形态，包括果长、果宽、果肉厚、胎座宽，计算果形指数(果形指数=纵径/横径)，统计畸形果率。

1.3.2 果实品质清晨取当天转红的挂牌果实，每次每品种(系)采摘挂牌标记的果实15个，冰盒取样带回实验室，洗净后实验室低温(0 ℃)分样，在超低温冰箱(-80 ℃)中保存，待后集中测定果实营养指标。干物质质量分数的测定采用二次烘干法；可溶性糖、可溶性蛋白、维生素C质量分数的测定参照曹翠玲[16]的方法；辣椒素质量分数测定参照梁丽鹏等[17]方法，采用高效液相色谱法。

1.4 果实产量测定方法

每个处理按小区产量计产，从2017-05-22开始采收，以刚进入转色期的果实为准，每隔10 d采收1次，到7月12日采收截止共6次。测定线辣椒单果质量、单株结果数、单株产量，根据小区产量估算单位面积(hm2)产量。

2 结果与分析

2.1 不同砧木嫁接对线辣椒产量的影响

不同砧木嫁接对线辣椒产量的影响见表1。由表1可以看出，在试验观察期间，与不同砧木嫁接的‘辛香8号’线辣椒品种的单株结果数表现为TX2>TX1>TX3>CK1>TX4；单果质量为TX3>TX2>TX1>TX4>CK1；单株产量和单位面积产量为TX2>TX3>TX1>TX4>CK1；以‘格拉夫特’为砧木的‘辛香8号’线辣椒单株结果数、单株产量及单位面积产量均居各处理最高水平，显著高于对照。以‘部野丁’为砧木的线辣椒单株结果数高于CK1但未达显著差异，单株产量和单位面积产量均显著高于CK1，单果质量最大，丰产性仅次于TX2，两处理间差异不明显。以‘野立姆’为砧木的线辣椒单株结果数显著高于CK1，单果质量、单株产量和单位面积产量处于中等水平。以‘富根卫士’为砧木的线辣椒虽单果质量稍有增加，但单株结果数、单株产量及单位面积产量均低于CK1，丰产性最差。

不同砧木与‘多娇’嫁接的线辣椒单果质量由高到低依次为TD1>TD3>TD2>TD4>CK2，但对照与各处理间差异不显著。单株果数、单株产量、单位面积产量由高到低依次为TD2>TD1>TD3>CK2>TD4。‘格拉夫特’‘野立姆’和‘部野丁’与‘多娇’的线辣椒单株果数、单株产量均未达到显著差异，嫁接增产效应小于‘辛香8号’。

表1 不同砧木嫁接对线辣椒产量的影响Table 1 Effects of different rootstocks on yield of Xianlajiao chili pepper

注：数据以“平均数±标准差”表示。不同小写字母表示差异显著(P<5%)，下同。

Note:The data was expressed as:mean plus or minus standard deviation.Different lowercase letters indicate significant difference(P<5%).The same below.

2.2 不同砧木嫁接对线辣椒果实外观品质的影响

从不同砧木嫁接对线辣椒果实形态的影响(表2)可以看出，对‘辛香8号’进行嫁接处理，除砧木‘富根卫士’处理(TX4)外，其他砧木处理的果长、果径、胎座宽都有增加，‘部野丁’处理(TX3)的果长、果径显著高于对照，分别比对照增加21.73%和14.81%，果肉厚与胎座宽增加5.28%和0.72%，但未达显著差异水平；‘格拉夫特’处理的果长较对照显著增加，果径与胎座宽也有增加但差异不显著，果形指数与果肉厚低于对照，分别降低6.35%和6.79%，果长、果径、胎座宽、畸形果率分别比对照高出15.73%、8.12%、11.37%和30.0%；‘野立姆’处理与对照相比，果长、果径、胎座宽和畸形果率分别增加11.54%，4.74%、8.89%和40.0%，其中果长与对照差异显著，果形指数、果肉厚降低6.04%、4.53%和3.33%，但差异不显著；‘富根卫士’砧木嫁接(TX4)后使线辣椒果长、胎座宽增加，果径、果形指数与果肉厚降低。

‘多娇’嫁接后与对照相比，‘富根卫士’果实多项形态指标均有下降；砧木‘野立姆’处理(TD1)和‘格拉夫特’处理(TD2)的果长、果径、果形指数、果肉厚及胎座宽均高于对照，‘野立姆’比对照分别增加2.58%、12.83%、10.82%、21.99%和3.74%，其中果形指数、果肉厚与对照差异达到显著水平，‘格拉夫特’与对照相比分别增加1.60%、5.89%、5.19%、7.09%和4.19%，但均未达到显著水平；‘部野丁’处理(TD3)的果长、果径与果肉厚分别增加7.12%、2.99%和7.09%。

关于果实畸形率，从线辣椒品种‘辛香8号’看，4种嫁接砧木均不同程度地增加果实的畸形率，尽管只有1个处理(TX4)达到显著水平，但可看出某种趋势；对于线辣椒品种‘多娇’而言，4种嫁接砧木中，有3个处理的畸形率大于或等于其本身(CK2)。从试验结果可以看出，嫁接具有增加果实畸形率的趋势。

2.3 不同砧木嫁接对线辣椒果实营养品质的影响

由表3可以看出，在果实干物质质量分数方面，以‘辛香8号’为接穗的4个处理中，果实干物质质量分数均高于对照(CK1)，且TX1、TX2、TX3与对照的差异均达到显著水平；以‘多娇’为接穗的4个处理中，有3个处理(TD1、TD2、TD3)的果实干物质高于对照(CK2)，且TD3与CK2的差异达到显著水平。

在可溶性糖质量分数方面，以‘辛香8号’为接穗的4个处理中，果实可溶性糖质量分数均高于对照(CK1)，且TX1、TX2、TX3与对照的差异均达到显著水平；以‘多娇’为接穗的4个处理中，有3个处理(TD1、TD2、TD3)的果实可溶性糖质量分数高于对照(CK2)，且TD3与CK2的差异达到显著水平，同时TD4的果实可溶性糖质量分数显著地低于CK2。

经嫁接处理后，线辣椒可溶性蛋白质量分数因砧木的不同而出现不同的变化，从两个线辣椒品种看，‘辛香8号’(CK1)果实可溶性蛋白质量分数低于‘多娇’(CK2)。各处理果实的可溶性蛋白质量分数分别为TX3>TX2>CK1>TX1>TX4，TD3>TD2>CK2>TD1>TD4。其中‘辛香8号’处理TX2、TX3显著高于对照且两处理间差异显著。‘多娇’则是TD2、TD3可溶性蛋白质量分数略高于对照但未达到显著水平，TD1、TD4则显著地低于对照。

从表3可以看出，在以‘辛香8号’为接穗的各处理中，唯有TX4处理显著降低维生素C质量分数，其他处理与对照之间差异不显著；在‘多娇’为接穗的各处理中，TD3维生素C质量分数高于对照，但未达到显著水平， TD1、TD2、TD4均显著地低于CK2，呈现TD3>CK2>TD1>TD2>TD4的变化趋势。

表2 嫁接对线辣椒果实形态的影响Table 2 Effects of graft on morphological characters of Xianlajiao chili pepper fruit

表3 嫁接对线辣椒果实营养品质的影响Table 3 Effects of graft on nutritional quality of Xianlajiao chili pepper fruit

2.4 不同砧木嫁接对线辣椒果实辣椒素质量分数的影响

由表4可知，未嫁接线辣椒品种‘辛香8号’(CK1)的辣椒素、二氢辣椒素高于未嫁接线辣椒品种‘多娇’(CK2)，嫁接处理后两者之间的差异也符合这一趋势。‘辛香8号’各处理线辣椒的辣椒素和二氢辣椒质量分数均为TX1>CK1>TX2>TX3>TX4，其中TX1这2种辣椒素类物质比对照显著升高，其余3个处理均显著低于对照，TX3、TX4两处理间辣椒素质量分数差异显著。‘多娇’处理这2种物质的质量分数依次为TD1>CK2>TD3>TD4>TD2，TD1辣椒素变化不明显，二氢辣椒素质量分数显著高于对照。以‘辛香8号’为接穗，果实辣椒素类物质的总量由高到低的顺序为TX1>CK1>TX2>TX3>TX4，TX1辣椒素类物质总质量分数高于对照，为2.10 mg/g，辣度级别最高为8，其他砧木与‘辛香8号’嫁接都抑制辣椒素类物质的合成和积累，辣度降低；以‘多娇’为接穗，果实辣椒素类物质的总量由高到低的顺序为TD1>CK2>TD3>TD4>TD2，其中TD1辣椒素类物质总质量分数最高，为1.39 mg/g，辣度级别都为7。

表4 嫁接对线辣椒果实辣椒素质量分数的影响Table 4 Effects of graft on capsaicin mass fraction of Xianlajiao chili pepper fruit

3 讨论与结论

3.1 不同砧木嫁接对线辣椒果实产量的影响

本研究发现，供试的2个线辣椒品种与半野生砧木嫁接有利于线辣椒果实产量的增加。以‘野立姆’‘格拉夫特’为砧木嫁接‘辛香8号’和‘多娇’主要通过促进单株果数的增加实现增产，而以‘部野丁’为砧木进行嫁接的线辣椒主要是促进果实的生长发育，提高单果质量实现增产。‘富根卫士’与‘辛香8号’嫁接对产量影响并不显著，与‘多娇’嫁接抑制线辣椒的正常结果。周宝利等[18]研究表明，嫁接可明显提高茄子单果质量和产量，即使嫁接与自根苗在同样未发病的情况下，产量也能提高10%以上。孙丽丽等[19]研究表明，各砧木嫁接均显著提高番茄植株的茎粗、叶面积和干物质量，番茄单株产量显著增加。番茄嫁接后对早期产量的影响尤为明显，前期可增产50%，后期增产30%[20]。选用优良砧木进行蔬菜嫁接栽培，可增强其耐盐性，促进生长发育，提高产量[21]。本试验在嫁接对于线辣椒产量方面的研究结果与前人一致，苏荣存[22]以‘骄珍108’为砧木嫁接辣椒，产量较自根苗提高9.3%～14.34%。王海鹏等[23]在‘陇椒2号’嫁接研究中发现‘格拉夫特’表现最优，增产效果最好。

3.2 不同砧木嫁接对线辣椒果实外观品质的影响

本试验结果表明，‘辛香8号’以4种不同的砧木作嫁接均可促进线辣椒果实的生长，其效果最佳的为‘部野丁’，嫁接后线辣椒果长、果径、单果质量与果肉厚显著高于对照；其次是‘格拉夫特’，嫁接后线辣椒果长、单果质量显著大于对照；‘野立姆’和‘富根卫士’为砧木嫁接，果长显著增加，其他指标变化不明显。‘多娇’果实受嫁接影响不显著，以‘野立姆’‘格拉夫特’‘部野丁’为砧木嫁接的果实果长、果径、单果质量稍有增加，但均未达到显著差异；与‘富根卫士’嫁接果长、果径减小，畸形果率增加，这可能与嫁接亲和性较差有关。付玲等[14]的研究显示砧木嫁接对辣椒商品果的长度和果径没有显著影响，本试验不同砧木嫁接对‘多娇’果实的影响与之一致。朱进等[11]的研究表明，‘津春2号’黄瓜和孝感瓠子嫁接，果实长度显著增长，说明选择合适的砧木嫁接对蔬菜果实的生长发育有促进作用。韩晓燕等[24]对‘中椒5号’的嫁接试验表明，在海南地区以‘格拉夫特’作砧木可显著提高单果质量。

3.3 不同砧木嫁接对线辣椒果实营养品质的影响

研究认为，嫁接对蔬菜果实品质的改善有促进作用，也有抑制作用[25-26]。本研究结果表明，与‘辛香8号’和‘多娇’嫁接的4种砧木中，‘部野丁’作砧木的线辣椒果实中可溶性糖、可溶性蛋白质量分数显著高于各处理，干物质质量分数显著高于对照，与其他嫁接处理间差异不显著，维生素C质量分数升高但与对照差异不明显；以‘格拉夫特’为砧木的线辣椒干物质、可溶性糖、可溶性蛋白质量分数增加但低于‘部野丁’，维生素C低于自根辣椒；以‘野立姆’为砧木的线辣椒则是干物质、可溶性糖质量分数升高，可溶性蛋白、维生素C质量分数降低。从嫁接对果实品质影响看，‘部野丁’效果最佳，其次是‘格拉夫特’‘野立姆’，‘富根卫士’最差。‘富根卫士’作砧木嫁接后的果实除干物质和可溶性糖质量分数变化不明显外，其他指标均显著降低。高方胜等[27]的研究表明，10种砧木嫁接均能提高番茄果实的干物质、可溶性固形物、维生素 C、番茄红素和可滴定酸质量分数。齐红岩等[28]的研究表明，嫁接改变甜瓜果皮和果肉中主要酯类质量分数，且使大部分游离氨基酸和可溶性固形物质量分数降低，有机酸质量分数提高，但并没有影响干物质质量分数。赵鑫等[29]对于辣椒的嫁接研究表明，经嫁接处理的辣椒果实品质优于对照，说明选择合适的砧木有可能促进果实营养成分的改善。目前，嫁接影响果实品质的原因从生理生化角度看，砧木改变接穗对水分和矿质的吸收，以及与植物激素的转运和合成有关[30]。

3.4 不同砧木嫁接对线辣椒果实辣椒素质量分数的影响

辣椒的辣度主要由辣椒素类物质决定，辣椒素质量分数的高低直接影响辣椒的风味品质。本研究发现，以‘野立姆’为砧木嫁接的果实中辣椒素质量分数显著升高，而与‘格拉夫特’‘部野丁’和‘富根卫士’嫁接后均造成果实辣椒素质量分数不同程度的下降，说明不同砧木嫁接对线辣椒果实辣度的影响不同。前人对嫁接影响辣椒品质的研究虽然较多，但对辣椒素质量分数的影响未见报道。