不同砧木对天工翠玉葡萄生长和果实品质的影响

崔鹏飞，魏灵珠，程建徽，向 江，李明山，吴 江，*

(1.西北农林科技大学 园艺学院，陕西 杨凌 712100； 2.浙江省农业科学院 园艺研究所，浙江 杭州 310021)

中国的葡萄栽培面积不断扩大，产量不断提高[1]，但生产中多以自根生产为主，自根苗不抗病虫害，不耐盐碱，严重制约了葡萄产业的发展[2]。葡萄嫁接栽培拥有诸多优点，不仅能够充分发挥砧木预防葡萄根瘤蚜、根结线虫等危害，提高接穗适应盐碱、涝害等逆境能力[3]；还可以改善接穗品种的内在和外在品质，调节葡萄成熟期，提高产量[4]。砧木作为葡萄树体养分的运输通道，其对矿质元素代谢也起着极为重要的作用，可使树体表现出差异生长或果实品质与产量发生显著变化[5]。然而，我国葡萄嫁接栽培研究起步较晚，开始于20世纪60年代[6]。近年来，利用砧木进行嫁接栽培，已成为目前保证葡萄稳产优质的重要技术措施。因此，有计划地开展砧木对葡萄生长和果实品质的影响试验，对促进我国葡萄产业的健康、稳步、可持续发展具有十分重要的意义[7]。

天工翠玉是以早甜为母本，红富士为父本，杂交选育出的葡萄新品种。2019年5月通过农业农村部品种保护办公室审查登记[8]。其果穗圆锥形、果粒椭圆形、果皮黄绿色，生长势中庸，易成花、易坐果，具有较强的抗病性，栽培管理易。但在生产中天工翠玉自根树结果枝率较低，产量偏低、果实易遭日(气)灼、果实较软、果实品质稍低。目前，关于天工翠玉砧穗组合的研究未见报道，本研究采用不同砧木嫁接天工翠玉，采用主成分分析法，对嫁接树的生长结果习性、果实品质等进行综合评价，寻求适宜的砧穗组合，旨在克服天工翠玉在浙江地区存在的缺陷，为南方地区天工翠玉种植提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验园概况

试验园设在浙江省海宁市杨渡村，位于长江三角洲杭嘉湖平原南缘、钱塘江北岸，属北亚热带季风性气候区。常年平均气温15.9 ℃，年均降雨量1 187 mm，日照时数2 002.9 h，无霜期233.5 d。土壤类型为黄松田、砂壤，0～20 cm土层有机质18.1 g·kg-1，全氮0.9 g·kg-1，速效磷84.5 mg·kg-1，速效钾133.0 mg·kg-1，pH值为6.7[7]。

1.2 试验材料

供试嫁接品种为欧美杂交种天工翠玉葡萄，中晚熟葡萄品种，2011年定植于杂种圃。

供试7种砧木分别为SO4、5BB、Dogridge、抗砧5号、Riparia Gloire、101-14和Macadams，天工翠玉自根树作对照(CK)，见表1。2014年采用劈接法对7种砧木进行葡萄接穗嫁接，采用2年平均数据。钢管连栋大棚设施栽培，单行小区，每处理3个小区，每小区5株，随机区组排列，行距2.5 m，株距1 m，南北行向。葡萄架式为单十字“飞鸟”型架。田间管理按常规栽培技术处理。

1.3 试验方法

参照文献[9]，调查砧穗组合的物候期和萌芽率、结果枝率。用游标卡尺随机测量不同植株嫁接口以下10 cm处主干茎粗和嫁接口接穗茎粗；用游标卡尺测量新梢第4节粗度、长度，每处理重复10次。

葡萄的果实经济性状描述参照文献[10]。在果实成熟期同一时间采样，每处理随机取不同植株上的果穗5穗，测量穗重、果穗长、果穗宽；随机取不同植株、不同果穗，以及不同方位的果粒 50 粒，测量粒重、果粒纵径、果粒横径；用质构分析仪测果实硬度；用手持式折光仪测可溶性固形物含量。

将样品用液氮研磨成冻干粉，保存在-80 ℃冰箱中备用，用紫外分光光度计测定总酚含量，总酚含量的测定依据Folin-Ciocalteou比色法[11]进行；用液相色谱仪(Waters 1525，Waters公司，美国)测糖酸，糖酸提取参照Komatsu等[12]的方法；用酸碱滴定法测可滴定酸含量；每处理重复3次。

表1 砧木品种名及来源

1.4 数据处理

采用WPS Office 2019和SPSS 23.0软件进行单因素方差分析(Duncan法，P<0.05)和主成分分析，利用WPS Office 2019软件作图，图中数据为平均值±标准差。

2 结果与分析

2.1 不同砧木对天工翠玉物候期的影响

由表2可以看出，自根树和7种砧嫁接树大体上在3月中旬萌芽、4月下旬初花期盛花期、6月下旬转熟期、8月初浆果成熟期。各个砧嫁接树之间存在差异。Riparia Gloire和101-14砧嫁接树萌芽时间相同迟于自根树外其余砧嫁接树均早于自根树。SO4、5BB和Dogridge砧嫁接树与自根树初花期相同，3种砧嫁接树盛花期相同早于自根树。SO4、5BB和Macadams砧嫁接树转熟期、成熟期都早于自根树，使天工翠玉成熟期提前。

2.2 不同砧木对天工翠玉生长的影响

新梢节间粗和新梢节间长是衡量生长量的标准之一。由表3可知，Macadams、101-14、Riparia Gloire和Dogridge砧嫁接树新梢节间粗与自根树相比，分别显著增加了28.0%、19.0%、22.2%、4.6%(P<0.05)，提高了接穗的生长量。各个砧嫁接树的新梢节间长与自根树相比差异不显著。

表2 不同砧木对天工翠玉(TC)物候期的影响

穗砧粗度比是衡量砧木和接穗亲和力的重要指标，若砧木与接穗生长不协调，会出现大小脚现象。由表3可以看出，SO4和5BB砧嫁接树接穗茎粗显著大于自根树。抗砧5号砧嫁接树接穗茎粗与自根树差异显著(P<0.05)，不能提高接穗茎粗。其余砧嫁接树与自根树差异不显著。5BB、Dogridge、抗砧5号、101-14和Macadams砧嫁接树穗砧粗度比与自根树差异不显著，比值接近1，嫁接亲和，生长基本协调。SO4、Riparia Gloire砧嫁接树穗砧粗度比分别为1.38、1.35，小脚现象明显。

2.3 不同砧木对天工翠玉结果习性的影响

不同砧木会影响接穗的萌芽率、结果枝率和产量[13]。由表4可以看出，SO4、Dogridge、Riparia Gloire和101-14砧嫁接树萌芽率都高于自根树，分别提高了6.50、3.43、6.18、7.63百分点，促进萌芽；抗砧5号砧嫁接树萌芽率最低为64.56%，降低了5.86百分点。不同砧嫁接树的结果枝率均高于自根树，有效提高结果枝率，促进结果，最高的为抗砧5号砧嫁接树，结果枝率88.24%，与自根树相比提高了20.24百分点，其次是Dogridge砧嫁接树，为87.50%，与自根树相比提高了19.50百分点。SO4、5BB、Macadams砧嫁接树单株产量均高于自根树，分别提高了1.9%、2.4%、10.0%。

2.4 不同砧木对天工翠玉果实外观品质的影响

由表5可知，不同砧木对天工翠玉果实外观品质的影响差异显著。SO4、5BB和Macadams砧嫁接树穗重都高于自根树，分别提高了2.0%、2.5%、10.0%，差异不显著；其余砧嫁接树的穗重低于自根树，最低的是抗砧5号砧嫁接树，与自根树相比穗重降低了12.9%，差异显著(P<0.05)。Macadams砧嫁接树果穗长长于自根树，差异不显著；其余砧嫁接树果穗长均短于自根树，最短的是抗砧5号砧嫁接树，与自根树相比差异显著(P<0.05)。不同砧嫁接树果穗宽均比自根树窄，差异显著(P<0.05)。抗砧5号、Riparia Gloire、101-14和Macadams砧嫁接树的粒重均高于自根树，分别提高了5.9%、10.4%、1.7%、5.9%，差异不显著；其余砧嫁接树的粒重均低于自根树，最低的砧穗组合是TC/SO4，平均6.29 g，与自根树相比粒重降低了10.1%，差异显著(P<0.05)。Riparia Gloire和Macadams砧嫁接树果粒纵径比自根树长，差异不显著；其余砧嫁接树果粒纵径均比自根树短，最短的是5BB砧嫁接树，平均2.47 cm，与自根树相比差异不显著。抗砧5号砧嫁接树果粒横径比自根树宽，差异不显著，其余砧穗组合果粒横径均窄于自根树。不同砧木对天工翠玉的果形指数影响不大，果形指数均在1.12～1.20，可以看出天工翠玉的果粒形状为椭圆形。

表3 不同砧木对天工翠玉(TC)生长的影响

表4 不同砧木对天工翠玉(TC)结果习性的影响

表5 不同砧木对天工翠玉(TC)果实外观品质的影响

2.5 不同砧木对天工翠玉果实内在品质的影响

葡萄的品质通常由硬度、糖、有机酸、酚类化合物的含量和比例组成，葡萄中主要含有草酸、酒石酸、苹果酸、柠檬酸、蔗糖、葡萄糖、果糖。葡萄的固酸比、酒石酸/苹果酸比率主要反映果实的风味与口感[7]。

不同砧木对天工翠玉果实内在品质各个指标的影响有所不同。由表6可知，5BB砧嫁接树硬度最高平均为4.07 N，比自根树提高了60.9%，差异显著(P<0.05)，为最耐贮运的砧穗组合。最低的是SO4砧嫁接树，与自根树相比降低了39.5%，差异不显著，为最不耐贮运的砧穗组合。SO4、5BB和Macadams砧嫁接树比自根树总糖含量高，最高的是Macadams砧嫁接树，为172.00 mg·g-1，与自根树相比提高了8.0%，差异不显著(P>0.05)；最低的是Dogridge砧嫁接树，与自根树相比降低11.1%，差异不显著(P<0.05)。SO4、Riparia Gloire、101-14和Macadams砧嫁接树的可溶性固形物均高于自根树，最高的是SO4砧嫁接树，为20.40%，与自根树相比提高了5.1%，差异显著(P<0.05)；最低的是Dogridge砧嫁接树平均为17.73%，与自根树相比降低了8.6%，差异显著(P<0.05)。5BB、Dogridge和Riparia Gloire砧嫁接树可滴定酸含量比自根树高，最高的是Riparia Gloire砧嫁接树，与自根树相比提高了14.3%，差异显著(P<0.05)；最低的是SO4砧嫁接树，平均为0.42%。SO4、抗砧5号、101-14和Macadams砧嫁接树固酸比高于自根树，最高的是SO4砧嫁接树，平均为48.77，比自根树提高了40.3%，差异显著(P<0.05)，口感最佳；最低的是Dogridge砧嫁接树，与自根树相比差异显著(P<0.05)，口感最差。SO4、Dogridge、101-14和Macadams砧嫁接树总酚含量高于自根树，最高的是SO4砧嫁接树，比自根树提高了52.7%，差异显著(P<0.05)。

表6 不同砧木对天工翠玉(TC)果实内在品质的影响

对天工翠玉葡萄中糖类物质的测定显示，葡萄成熟后糖类含量主要是葡萄糖和果糖，它们的比值接近1，葡萄糖含量略高于果糖含量，蔗糖含量显著低于葡萄糖与果糖含量。由表7可知，5BB、抗砧5号、Riparia Gloire、101-14和Macadams砧嫁接树蔗糖含量均高于自根树，最高的是5BB砧嫁接树，平均为7.97 mg·g-1，与自根树相比提高了33.05%，差异显著(P<0.05)。SO4与Macadams砧嫁接树葡萄糖和果糖含量均高于自根树，分别提高了5.52%、7.75%和6.45%、8.05%，差异不显著(P>0.05)；最低的是Dogridge砧嫁接树，与自根树相比差异不显著(P>0.05)。

在成熟葡萄中，酒石酸和苹果酸，以及少量柠檬酸和微量的草酸是主要的有机酸[14]。由表8可知，天工翠玉葡萄在成熟期后有机酸含量较低。草酸含量是4种酸中最低的，5BB、Riparia Gloire、101-14和Macadams砧嫁接树的草酸含量大于或等于自根树，最高的是101-14砧嫁接树为平均0.20 mg·g-1，提高了122.2%，差异显著(P<0.05)；最低的是SO4砧嫁接树，与自根树相比降低了22.2%，差异不显著(P>0.05)。酒石酸含量自根树高于其他砧穗组合含量，最高为2.03 mg·g-1，与各个砧穗组合之间差异不显著(P>0.05)。5BB、Dogridge、抗砧5号和Riparia Gloire砧嫁接树苹果酸含量均高于自根树，最高的是Riparia Gloire砧嫁接树，平均为2.99 mg·g-1，与自根树相比提高了22.04%，差异显著(P<0.05)；含量最低的是SO4砧嫁接树，平均为1.22 mg·g-1，与自根树相比降低了50.2%，差异显著(P<0.05)。自根树的柠檬酸含量高于其他砧穗组合含量，平均为6.36 mg·g-1，与其他砧穗组合差异显著(P<0.05)。酒石酸和苹果酸的比值定义为β比率，大多数葡萄品种的β比率在0.25～7.23[15-16]。SO4和101-14砧嫁接树的β比率高于自根树，最高的是SO4砧嫁接树，平均为1.37，提高了65.1%，差异显著(P<0.05)，口感最佳更清爽。最低的是Riparia Gloire砧嫁接树，平均为0.51，与自根树相比降低了38.6%，差异不显著(P>0.05)，口感最差。

表7 不同砧木对天工翠玉(TC)葡萄糖类含量的影响

表8 不同砧木对天工翠玉(TC)葡萄有机酸含量的影响

2.6 不同砧穗组合品质的主成分分析

用SPSS 23.0软件中降维因子对天工翠玉葡萄砧穗组合的30个指标进行分析，由表9可知，得出6个主成分，累计贡献率达到了96.946%，可以说明6个主成分可以全面反映不同砧穗组合和自根树的生长结果、果实品质等情况。其中第1个主成分贡献率为31.037%，第2个主成分贡献率为21.301%，第3个主成分贡献率为14.478%，第4个主成分贡献率为10.813%，第5个主成分贡献率为10.427%，第6个主成分贡献率为8.890%。

表9 主成分的特征值、贡献值及累计贡献率

由表10可知，决定第一主成分的主要指标包括固酸比、总酚、β比率、果糖、葡萄糖、总糖、可溶性固形物、穗砧粗度比、新梢节间长、萌芽率等果实品质和生长指标；决定第二主成分的主要指标包括果粒纵径、新梢节间粗、果形指数、粒重、新梢节间长、果穗长、可溶性固形物等果实品质和生长指标；决定第三主成分的主要指标包括穗重、硬度、总糖、葡萄糖、蔗糖、果糖等果实品质指标；决定第四主成分的主要指标包括果糖/葡萄糖、果穗宽、穗重、柠檬酸、果穗长等果实品质指标；决定第五主成分的主要指标包括萌芽率、穗砧粗度比、果形指数、接穗茎粗、果穗长、可滴定酸含量等生长指标和果实品质指标；决定第六主成分的主要指标包括结果枝率、果穗长、穗砧粗度比等生长指标。

表10 成分矩阵

以6个主成分和以每个主成分所对应的特征值占总特征值的比值为权重，计算主成分综合模型：F=0.31037F1+0.21301F2+0.14478F3+0.10813F4+0.10427F5+0.08890F6。根据主成分综合模型计算综合主成分值F见表11。从表11中可以看出，不同砧穗组合的排名依次是：TC/5BB>TC自根树>TC/Macadams>TC/Riparia Gloire>TC/101-14>TC/Dogridge>TC/抗砧5号>TC/SO4。5BB砧嫁接树排名第一，5BB表明为天工翠玉葡萄树最优砧木，Macadams砧嫁接树排名虽然在自根树之后，但其仅次于自根树，F得分为0.341，自根树为0.365，差异不显著，说明Macadams也可作为天工翠玉葡萄树砧木。

表11 综合主成分

3 讨论

3.1 不同砧木对天工翠玉葡萄生长结果的影响

梅军霞等[17]以Gloire、225Ru、101-14、5BB、5C、110R、沈530砧木嫁接红玛斯卡特葡萄发现，砧木Gloire、225Ru、101-14能促进红玛斯卡特葡萄成熟，而砧木5BB、110R稍延迟成熟。本研究中，SO4、5BB和Macadams砧木提早了天工翠玉成熟期，说明不同砧木对接穗的物候期影响有差异。

穗砧粗度比是衡量砧木和接穗亲和力的重要指标[18]，若砧穗亲和力不高，会出现大小脚现象。李超等[19]研究结果显示，砧木SO4、5BB、3309C与赤霞珠葡萄进行绿枝嫁接均可促进赤霞珠葡萄新梢生长。李敏敏等[20]对河北昌黎产区赤霞珠葡萄的研究表明，5BB显著提高赤霞珠主干粗度，增强树势。本研究表明，Macadams、101-14、Riparia Gloire和Dogridge砧木提高了天工翠玉接穗的生长量。SO4、Riparia Gloire砧嫁接树小脚现象明显，不适合作为天工翠玉砧木。其余砧穗基本亲和。

林玲等[21]以5BB、SO4砧嫁接夏黑葡萄表明，2种砧木对夏黑葡萄的结果习性影响较大，SO4砧结果枝率低于5BB砧。本研究中，7种砧木均可提高天工翠玉结果枝率。SO4、5BB、Macadams砧木提高了天工翠玉单株产量。

3.2 不同砧木对天工翠玉果实品质的影响

嫁接藤稔能增强树势和增大果粒，并能明显提高果实品质[22]。本研究中，SO4、5BB和Macadams砧木提高了天工翠玉穗重，增大了果粒。不同砧木天工翠玉的果形指数为1.12～1.20，说明天工翠玉的果粒形状为椭圆形。

果实内在品质方面，魏灵珠等[23]以SO4、贝达砧木嫁接鄞红葡萄，发现2个砧木嫁接的鄞红葡萄可溶性固形物、总糖、VC含量均较自根树增加。华佳8号砧嫁接瑞都红玉提高了可溶性固形物含量，固酸比最大，总糖含量高[24]。本研究中，5BB砧提高了天工翠玉硬度，为最耐储运砧。SO4、5BB和Macadams砧提高了天工翠玉的总糖含量。5BB、Dogridge和Riparia Gloire砧提高了天工翠玉的可滴定酸含量。

3.3 不同砧木对天工翠玉糖酸含量的影响

7种砧木嫁接的克瑞森无核葡萄中，砧木5BB和101-14MG能明显提高克瑞森无核葡萄果实内葡萄糖、果糖和可溶性总糖含量[25]。本研究中，5BB、抗砧5号、Riparia Gloire、101-14和Macadams砧均可提高天工翠玉蔗糖含量。研究结果相似。

葡萄在成熟期后有机酸含量较低[26]。110R、5BB和贝达嫁接天工翡翠均能提高β比率[27]。本研究中，5BB、Riparia Gloire、101-14和Macadams砧提高天工翠玉草酸含量；5BB、Dogridge、抗砧5号和Riparia Gloire砧提高了天工翠玉苹果酸含量；SO4和101-14砧嫁接树的β比率高于自根树，口感最佳。