不同砧木对两个鲜食葡萄品种生长与果实品质的影响

郝 燕，朱燕芳，张 坤，王玉安

（1. 甘肃省农业科学院林果花卉研究所，甘肃 兰州 730070；2. 潍坊学院生物与农业工程学院，山东 潍坊 261061）

我国的西北地区光照充足，适宜于葡萄的种植，但该地区土壤的pH值高，通常在8.5左右，早春时节晚霜冻害常常会造成葡萄果园大面积减产，甚至树体死亡，严重影响了葡萄的经济效益和产业发展。以优良的砧木嫁接栽培后，不仅能提高葡萄接穗的生态抗逆性和生物抗逆性，还可有效调节其生长势和营养吸收，对其果实成熟、产量及品质等均会产生一定程度的影响[1-2]。砧木对接穗的物候期、果穗和果粒质量、果实外观品质和内在品质（如果实硬度、着色、糖酸含量、可溶性固形物）等方面均会产生不同程度的影响[3]。有关研究结果表明，砧木品种SO4可提高葡萄品种‘丹娜’果实中挥发性物质的含量[4]；以砧木品种SO4和3309M嫁接‘赤霞珠’，改变了葡萄种子中激素和多胺的代谢水平，进而影响果实的成熟[5]；砧木品种5BB、3309M和SO4均能提高接穗‘瑞都红玉’葡萄的果实品质和果实中挥发性香气物质的含量[6-7]；用砧木品种3309M嫁接‘蜜光’，能增加葡萄果实产量，且能增加果实中可溶性固形物和可滴定酸的含量[8]。兰州葡萄综合试验站的研究人员于2013年在甘肃省张掖市高台县对12个砧木品种的适用性进行了调查，结果发现，砧木品种SO4、420、1103P、5C均能较好地适应当地高盐碱和强光照的环境条件[9]；2017年，该试验站的研究人员调查发现，砧木品种5C、520a、110R和贝达均可显著增加枝条的成熟度[10]。为给我国西北盐碱地区鲜食葡萄品种‘爱神玫瑰’和‘火洲紫玉’嫁接所用优良砧木的选择和葡萄砧穗互作机理的研究提供理论依据，在该试验站研究人员前期研究的基础上，选用他们初步筛选出的优良砧木品种SO4、5BB、3309M分别嫁接鲜食葡萄品种‘火洲紫玉’和‘爱神玫瑰’，以其自根苗为对照,比较分析了不同砧穗组合的葡萄嫁接苗的生长状况和果实品质，并采用主成分分析法对其进行综合评价，现将试验研究结果分析报道如下。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验在甘肃省兰州市红古区平安镇上滩村兰州综合试验站核心示范园内进行。该试验园中心位置的地理坐标为北纬36.17°，东经103.26°，海拔1 728 m。属北温带大陆性干旱气候，年均气温为7.1～9.1 ℃，年降水量为290～360 mm，年日照时数为2 610～2 350 h，≥10 ℃的有效积温为2 700～3 300 ℃，年平均蒸发量在1 500 mm以上，年相对无霜期为160～173 d。试验园的土壤养分状况见表1。由表1可知，试验园深度为0～20 cm土层的土壤养分状况为：缺氮少磷而钾丰富，有机质含量偏低。

1.2 试验材料与方法

供试材料为3年生‘火洲紫玉’Vitis viniferacv.Huozhou Ziyu（因其品系代号为SP9715，故以下简称为“SP”）和‘爱神玫瑰’Vitis viniferacv.Aishen Meigui（以下简称为“AS”）嫁接苗。2017年种植砧木品种SO4、5BB和3309M，2018年6月初，将‘火洲紫玉’与‘爱神玫瑰’分别与其嫁接，嫁接部位距离地面高 40 cm，2020—2021年调查‘爱神玫瑰’和‘火洲紫玉’嫁接苗的挂果情况和果实品质。‘爱神玫瑰’的砧穗组合分别表示为AS/SO4、AS/5BB和AS/3309M，‘火洲紫玉’的砧穗组合分别表示为SP/SO4、SP/5BB和SP/3309M；‘爱神玫瑰’和‘火洲紫玉的自根苗分别用“SP”与“AS”表示。试验所用砧木均由中国农业大学提供。试验以单行为小区，每处理各设3个小区，每小区各种植4株，随机区组排列。采用露地栽培方式种植，葡萄架为‘Y’型架，株行距为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 试验园不同土层的土壤养分状况Table 1 Soil nutrient status of different soil layers in the experimental garden

1.3 试验方法

分别于2020年8月13日、9月9日、9月28日，选取第3～4节、无病虫害、生长发育正常的叶片，使用TYS-4N植物营养测定仪测定叶片中部的SPAD值。采用游标卡尺测量不同植株嫁接口以下10 cm处的主干直径和嫁接口以上10 cm处的接穗直径，并用卷尺测量新梢第4节的长度，每处理各重复测量10次。在果实成熟期，每个砧穗组合随机采集15串果穗，用分析天平测定单穗质量和单粒质量，采用游标卡尺测定果实纵横径，每处理各重复测量10次。采用手持测糖仪测定可溶性固形物含量，采用蒽酮比色法测定可溶性糖含量，采用酸碱滴定法测定可滴定酸含量，采用2,6-二氯靛酚滴定法测定Vc含量[11-12]，每个处理各重复测定3次。

1.4 数据处理

采用Microsoft Excel 2019软件进行数据处理，采用SPSS 22.0软件分别进行单因素方差分析（Duncan法，P＜0.05）和主成分分析，利用Microsoft Excel 2020软件作图，文中各表内的数据均为（平均值±标准差）。

2 结果与分析

2.1 不同砧木品种对‘火洲紫玉’和‘爱神玫瑰’嫁接成活率的影响

不同砧穗组合的嫁接成活率如图1所示。由图1可知，以‘火洲紫玉’为接穗品种，以3种砧木嫁接后，SP/3309M砧穗组合的嫁接成活率最高，为100%；其次分别为SP/SO4（75.00%）和SP/5BB（83.33%）砧穗组合的；SP/1103P砧穗组合的嫁接成活率最低，为72.73%。以‘爱神玫瑰’为接穗品种，以SO4、5BB、3309M砧木嫁接后，AS/SO4砧穗组合的嫁接成活率最高，为100%；其次为AS/3309M砧穗组合的，为90.91%；AS/5BB砧穗组合的嫁接成活率最低，为41.67%。

2.2 不同砧木品种对‘火洲紫玉’和‘爱神玫瑰’嫁接苗枝条生长的影响

不同砧木品种对‘火洲紫玉’和‘爱神玫瑰’嫁接苗枝条生长的影响情况见表2。由表2可知，3种砧木均显著增加了‘火洲紫玉’和‘爱神玫瑰’嫁接苗的年生长量、节间数、新梢节间长、接穗直径，6种砧穗组合的穗砧直径比均≤1，且均无“小脚”现象发生。以‘火洲紫玉’为接穗品种，SP/SO4和SP/3309M砧穗组合的嫁接苗的年生长量均为115.00 cm，与‘火洲紫玉’自根苗的年生长量的差异显著，是‘火洲紫玉’自根苗（SP）年生长量的1.31倍；SP/SO4砧穗组合的新梢节间长最长，是其自根苗（SP）的1.55倍；SP/3309M砧穗组合的节间数和接穗直径最多与最大，分别是其自根苗（SP）的1.38和1.42倍。以‘爱神玫瑰’为接穗品种，AS/SO4砧穗组合的嫁接苗的年生长量、新梢节间长和接穗直径均最高（大），分别为‘爱神玫瑰’自根苗（AS）的1.88、2.14、1.42倍；AS/3309M砧穗组合的节间数最多，是其自根苗（AS）的1.23倍。无论以‘火洲紫玉’还是‘爱神玫瑰’为接穗品种，SO4和3309M砧穗组合的嫁接苗的生长势均旺于其他砧穗组合的。

图1 不同砧穗组合的嫁接成活率Fig. 1 Grafting survival rate of scion-rootstocks combination

表2 不同砧木品种对‘火洲紫玉’和‘爱神玫瑰’嫁接苗枝条生长的影响†Table 2 Effects of different rootstocks on branches growth of ‘HuozhouZiyu’ and ‘AishenMeigui’ grapevine

2.3 不同砧木品种对‘火洲紫玉’和‘爱神玫瑰’嫁接苗叶片SPAD值的影响

不同砧木品种对‘火洲紫玉’和‘爱神玫瑰’嫁接苗叶片SPAD值的影响情况如图2所示。由图2可知，不同砧木品种对‘火洲紫玉’和‘爱神玫瑰’嫁接苗叶片SPAD值的影响情况不同。8月13日测定的‘火洲紫玉’嫁接苗叶片SPAD值，SP/3309M砧穗组合的最高，比‘火洲紫玉’自根苗（SP）的高12.12%；其次为SP/SO4砧穗组合的，比其自根苗（SP）的高5.34%。9月9日测定的‘火洲紫玉’嫁接苗叶片SPAD值，SP/SO4砧穗组合的比其自根苗（SP）的高5.41%；其次为SP/5BB砧穗组合的，其SPAD值比其自根苗（SP）的高4.38%，而SP/3309M砧穗组合与其自根苗（SP）之间其SPAD值无显著性差异。9月28日测定的‘火洲紫玉’嫁接苗叶片SPAD值，SP/3309M砧穗组合的最高，比其自根苗（SP）的高4.08%；其次为SP/SO4砧穗组合的，其SPAD值比其自根苗（SP）的高2.80%。8月13日、9月9日、9月28日测定的‘爱神玫瑰’嫁接苗叶片SPAD值，AS/5BB砧穗组合的均最高，分别为48.43、44.01、45.02，比其自根苗（AS）的分别高20.41%、9.34%、9.88%；8月13日和9月9日测定的‘爱神玫瑰’嫁接苗叶片SPAD值，AS/SO4砧穗组合的比其自根苗（AS）的分别高13.50%与6.04%。

图2 不同砧木对‘火洲紫玉’和‘爱神玫瑰’叶片SPAD值的影响Fig. 2 Effects of different rootstocks on SPAD value of leaves of ‘HuozhouZiyu’ and ‘AishenMeigui’ grapevine

2.4 不同砧木品种对‘火洲紫玉’和‘爱神玫瑰’嫁接苗物候期的影响

不同砧木品种对‘火洲紫玉’和‘爱神玫瑰’嫁接苗物候期的影响情况见表3。根据表3的数据、结合对其物候期的3年调查结果分析可知，以‘火洲紫玉’为接穗品种，SP/SO4、SP/5BB、SP/3309M砧穗组合的葡萄植株及其自根苗的萌芽期均为4月底，其始花期均为6月初，其均于8月中旬转熟，各个砧穗组合之间葡萄植株的物候期存在差异。以‘爱神玫瑰’为接穗品种，AS/SO4、AS/5BB、AS/3309M砧穗组合的葡萄植株及其自根苗的萌芽期均在4月下旬，其始花期均为5月下旬，其均于7月下旬转熟；砧木SO4、3309M与接穗‘火洲紫玉’和‘爱神玫瑰’的葡萄植株其初花期、展叶期、盛花期、幼果出现期和转熟期均比其自根苗的早1～2 d。

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

2.5 不同砧木品种对‘火洲紫玉’和‘爱神玫瑰’葡萄果实外观品质的影响

不同砧木品种对‘火洲紫玉’和‘爱神玫瑰’葡萄果实外观品质的影响情况见表4。由表4可知，以‘火洲紫玉’为接穗品种，SP/SO4和SP/3309M砧穗组合的单穗质量均最高，其单穗质量分别为928.12与939.23 g，与其自根苗（SP）的相比，分别高17.24%和18.64%；SP/SO4砧穗组合的单粒质量、果实纵径、果实横径、果形指数分别为4.48 g、2.16 cm、1.81 cm、1.21，与其自根苗（SP）的相比，分别高47.37%、14.89%、8.38%、7.08%；SP/5BB砧穗组合的单粒质量、果实纵径和果实横径分别为4.44 g、2.19 cm、1.88 cm，与其自根苗（SP）的相比，分别高46.05%、16.49%、12.57%。以‘爱神玫瑰’为接穗，AS/SO4砧穗组合的穗轴变粗，果粒整体变大，其单穗质量和单粒质量均显著高于其他砧穗组合及其自根苗（AS）的，与其自根苗（AS）的相比，分别高81.01%与61.76%；AS/3309M砧穗组合的单穗质量和单粒质量均次之，与其自根苗（AS）的相比，分别高3.42%与28.24%；3种砧穗组合的果实横径均显著高于其自根苗（AS）的，其中AS/3309M砧穗组合的果实横径最大，为1.60 cm，比其自根苗（AS）的高15.94%，其果实纵径也最高，比其自根苗（AS）的高16.67%；AS/5BB的单穗质量显著低于其自根苗（AS）的。综上所述，无论以‘火洲紫玉’还是‘爱神玫瑰’为接穗品种，与砧木品种SO4和3309M嫁接的葡萄果实的外观品质均优于其他砧穗组合的。

表4 不同砧木品种对‘火洲紫玉’和‘爱神玫瑰’葡萄果实外观品质的影响†Table 4 Effects of different rootstocks on appearance quality of ‘HuozhouZiyu’ and‘AishenMeigui’ grapevine

2.6 不同砧木品种对‘火洲紫玉’和‘爱神玫瑰’葡萄果实内在品质的影响

不同砧木品种对‘火洲紫玉’和‘爱神玫瑰’葡萄果实内在品质均有显著影响，测定结果见表5。由表5可知，以‘火洲紫玉’为接穗品种，葡萄果实中可溶性固形物的含量，SP/3309M砧穗组合的为18.24%，SP/SO4砧穗组合的为18.14%，这两个组合与其自根苗（SP）之间果实中可溶性固形物的含量均无显著性差异；果实中可溶性糖的含量，SP/SO4砧穗组合的显著高于其自根苗（SP）的，而SP/5BB和SP/3309M砧穗组合的比其自根苗（SP）的分别低5.29%与3.69%；果实中可滴定酸的含量，SP/SO4和SP/3309M砧穗组合的分别为0.26%与0.24%，比其自根苗（SP）的分别低3.70%与11.11%；果实的固酸比，3种砧穗组合的均低于其自根苗（SP）的，其中SP/5BB砧穗组合的最低，为59.90。

表5 不同砧木品种对‘火洲紫玉’和‘爱神玫瑰’葡萄果实内在品质的影响†Table 5 Effects of different rootstocks on internal quality of ‘HuozhouZiyu’ and ‘AishenMeigui’ grapevine

表5表明，以‘爱神玫瑰’为接穗品种，葡萄果实中可溶性固形物的含量，AS/SO4和AS/5BB砧穗组合的均显著高于其自根苗（AS）的，其含量比其自根苗（AS）的分别高5.57%与2.94%，而AS/3309M砧穗组合的显著低于其自根苗（AS）的，其含量比其自根苗（AS）的低6.35%；果实中可溶性糖的含量，AS/3309M砧穗组合的为139.51 mg·g-1，是其自根苗（AS）的1.01倍，AS/SO4砧穗组合的最低，为138.45 mg·g-1；果实中可滴定酸的含量，AS/SO4和AS/3309M砧穗组合的均显著低于其自根苗（AS）的，其中AS/3309M砧穗组合的最低，比其自根苗（AS）的低23.47%；果实的固酸比，AS/SO4、AS/5BB、AS/3309M砧穗组合的均显著高于其自根苗（AS）的，其固酸比与其自根苗（AS）的相比分别高10.79%、2.94%、22.37%。

2.7 ‘火洲紫玉’和‘爱神玫瑰’不同砧穗组合的葡萄果实品质的主成分分析

为了准确评价不同砧穗组合间的互作效应，采用主成分分析法，利用‘爱神玫瑰’和‘火洲紫玉’嫁接苗的5个生长指标和9个果实品质指标进行综合评价，将此14个指标降维后得到前3个主成分，各个主成分的载荷矩阵见表6，各个主成分的特征值和方差贡献率见表7。由表7可知，从‘火洲紫玉’砧穗组合嫁接苗的生长指标和果实品质指标中提取的特征值大于1的主成分1、主成分2、主成分3的特征值分别为7.211、5.406、1.384，从‘爱神玫瑰’砧穗组合嫁接苗的生长指标和果实品质指标中提取的特征值大于1的主成分1、主成分2、主成分3的特征值分别为7.345、4.763、1.893。以每个主成分的得分（即SPSS22.0软件中的因子得分乘以特征值的算术平方根）与其对应贡献率的乘积之和为综合评价得分，不同砧穗组合的‘火洲紫玉’和‘爱神玫瑰’嫁接苗的葡萄果实品质的综合评价得分的计算公式分别如下：

式（1）～（2）中：F表示综合评价得分，F‘火洲紫玉’和F‘爱神玫瑰’分别表示不同砧穗组合的‘火洲紫玉’和‘爱神玫瑰’嫁接苗葡萄果实品质的综合评价得分；F1、F2、F3分别表示主成分1、主成分2、主成分3的得分。每个砧穗组合的葡萄果实品质的综合得分见表8。由表8可知，‘火洲紫玉’不同砧穗组合的综合得分由高至低依次为SP/3309M、SP/SO4、SP/5BB、SP；‘爱神玫瑰’不同砧穗组合的综合得分由高至低依次为AS/SO4、AS/3309M、AS/5BB、AS。

表6 各个主成分的载荷矩阵Table 6 Loading matrix of each component

表7 各个主成分的特征值和方差贡献率Table 7 List of eigenvalue, contribution ratio of each principle component

表8 不同砧穗组合的‘火洲紫玉’和‘爱神玫瑰’嫁接苗的葡萄果实品质的综合评价结果Table 8 Comprehensive evaluation of grape fruit quality with different scion-rootstock combinations of ‘Huozhou Ziyu’ and‘Aishen Meigui’ grapevine

3 讨 论

甘肃作为优质葡萄产区之一，其光照充足、昼夜温差大，具有发展葡萄得天独厚的气候条件[13]。但是，甘肃葡萄产区土壤盐碱和次生盐碱的程度均较重，这严重制约着葡萄的生产[14]。因此，筛选能适用于当地葡萄嫁接的砧木资源具有重要的现实意义。

砧穗组合的亲和性直接影响着嫁接苗的生长、结果及果实品质[15-16]。穗砧粗度（直径）比是衡量砧木和接穗亲和力的重要指标，若砧木和接穗的生长不协调，则会影响二者的共生关系[17-18]。有关研究结果表明，3种砧木与‘爱神玫瑰’和‘火洲紫玉’接穗的砧穗粗度比均≤1，且无明显的“大小脚”现象发生，说明在甘肃盐碱地区，嫁接体能够正常愈合，且能正常地进行水分、营养物质及有机物的运输与分配[19]。一直以来，嫁接成活率、新梢节间粗和新梢节间长均为嫁接苗生长量的衡量指标[20]。研究结果表明，‘爱神玫瑰’接穗与砧木SO4的嫁接成活率最高，其次是其与砧木3309M的嫁接成活率，而其与砧木3309M和5BB的嫁接成活率均未达到50%；‘火洲紫玉’接穗与砧木3309M的嫁接成活率最高，其与SO4和5BB的嫁接成活率均能达到70%以上。用不同砧木嫁接后，‘火洲紫玉’的嫁接成活率总体高于‘爱神玫瑰’的嫁接成活率，这可能因为，‘火洲紫玉’接穗与不同砧木间的嫁接亲和性均较好，具体原因尚待进一步研究。研究结果还表明，SO4、5BB、3309M这3种砧木均显著增加了‘火洲紫玉’和‘爱神玫瑰’嫁接苗的年生长量、节间数、新梢节间长、接穗粗度。‘爱神玫瑰’与SO4的砧穗组合的年生长量、新梢节间长、接穗粗度分别是‘爱神玫瑰’自根苗的1.88、2.14、1.42倍；‘火洲紫玉’与SO4和3309M的砧穗组合的年生长量均是‘火洲紫玉’自根苗的1.31倍；同时，砧木SO4和3309M与‘火洲紫玉’和‘爱神玫瑰’嫁接苗叶片的SPAD值均高于其自根苗的，说明砧木SO4和3309M在一定程度上增强了其叶片的光合作用，进一步增加了砧穗间营养物质的供给量[21-22]。综上所述，砧木SO4与3309M对接穗‘火洲紫玉’和‘爱神玫瑰’的乔化作用均明显，其接穗生长势均强，均能明显促进幼树的生长和成形，且其对当地气候条件的适应性均良好。

葡萄砧木对接穗的葡萄果实外观品质和内在品质都有着重要的影响[23]。研究中发现，‘爱神玫瑰’与SO4砧穗组合的单穗质量增加，果粒整体变大，单穗质量和单粒质量均显著高于其他砧穗组合及其自根苗的；其与3309M砧穗组合的果实横径最大，比其自根苗的高15.94%。‘火洲紫玉’与SO4、3309M砧穗组合的单穗质量均较高，分别达到928.12、939.23g；‘火洲紫玉’与SO4砧穗组合的单粒质量、果实纵径、果实横径与其自根苗的相比分别提高47.37%、14.89%、8.38%。这一试验结果与程建徽等[24]的研究结果一致，他们研究得出的结果为，以‘华佳8号’砧木嫁接‘巨玫瑰’，提高了其果粒质量和可溶性固形物含量与固酸比。综上所述，分别以‘火洲紫玉’和‘爱神玫瑰’为接穗品种，分别以砧木SO4和3309M嫁接的葡萄果实的外观品质均优于其他砧穗组合的。不同砧木对‘火洲紫玉’和‘爱神玫瑰’葡萄果实的内在品质也都有显著的影响：砧木SO4和5BB与‘爱神玫瑰’接穗组合的葡萄果实中可溶性固形物的含量均显著高于其自根苗的，砧木3309M与‘爱神玫瑰’接穗组合的葡萄果实中可溶性固形物的含量显著低于其自根苗的，其原因可能是，其单粒质量、果实纵横径均增大，果肉溶质浓度降低，则使其含量降低。3种砧木与‘爱神玫瑰’接穗组合的葡萄果实的固酸比均显著高于其自根苗的。这一试验结果与魏灵珠等[25]关于不同砧木对‘新雅’葡萄果实品质的影响情况的研究结果一致。以‘火洲紫玉’为接穗品种，分别以砧木3309M和SO4与其嫁接的葡萄果实中可溶性固形物的含量虽均低于其自根苗的，而其含量值均在18%以上，两者间的差异不大；以砧木SO4与其嫁接的葡萄果实中可溶性糖的含量与其自根苗的无显著性差异；分别以砧木5BB和3309M与其嫁接的葡萄果实中可溶性糖的含量比其自根苗的分别低5.29%与3.69%，这一研究结果与李敏敏等[26]的研究结果一致。研究结果还表明，分别以砧木SO4、5BB、3309M与‘火洲紫玉’嫁接的葡萄果实中可滴定酸的含量与其自根苗的相比均有所降低；以砧木5BB与‘火洲紫玉’嫁接的葡萄果实的固酸比最低。综上所述，‘火洲紫玉’和‘爱神玫瑰’嫁接苗的葡萄果实各个内在品质指标的测定结果均不相同，其原因可能是，砧木与接穗的相互影响的过程是一个复杂的过程，即使在同一地区，不同接穗与相同砧木组合的嫁接苗其生长与果实品质的表现可能也有不同，对此复杂表现还需结合生态环境、砧木适应情况等因素进行综合评价与分析。

4 结 论

综合评价结果表明，以‘爱神玫瑰’为接穗品种，不同砧穗组合的综合得分由高到低依次为AS/SO4、AS/3309M、AS/5BB、AS；以‘火洲紫玉’为接穗品种，不同砧穗组合的综合得分由高到低依次为SP/3309M、SP/SO4、SP/5BB、SP。这一评价结果说明，砧木SO4和3309M均适宜用作‘火洲紫玉’和‘爱神玫瑰’的嫁接砧木，这两种砧木均能增强接穗的生长势，增大其果粒，且果实品质好，口感风味佳。