不同砧木嫁接對線辣椒果實產量及品質的影響

張永香，龐啟勇，任 苗，翁愛群，王 鑫，楊 然， 吳 松，楊佳文，趙尊練，張樹學，郭建偉

(1. 西北農林科技大學 園藝學院，陜西楊凌 712100；2. 涇陽縣蔬菜產業服務中心，陜西涇陽 713700； 3. 西安市農業技術推廣中心，西安 710061；4. 成都市農業技術推廣總站，成都 610041)

近幾十年來，線辣椒(Capsicumannuumvar.annuum)作為一項產業，已經在陜西省乃至國內許多地方的蔬菜產業發展、農村發展、農民增收等方面發揮重要作用，成為中國辣椒產業的一大特色[1-2]。但是，隨著產業的延續，連作障礙的問題越來越突出，已經影響到該產業的持續發展。主要表現在其產量和品質下降，植株早衰，病蟲害加重，畸形果率增加等，急需通過技術研發等探索解決上述問題的方法和途徑。

蔬菜嫁接技術作為解決連作障礙的一種行之有效的辦法，已經在多種蔬菜作物上得到應用[3-5]。崔洪宇等[6]在甜瓜上的研究表明，利用合適的砧木嫁接可以促進地上部旺盛生長、葉面積擴大、光合能力增強，為地下部運輸大量光合產物，為根系生理活動提供物質和能量。Oda等[7]和Colla等[8]研究認為，嫁接對于蔬菜產品品質的改善有較好的促進作用。Lee[9]和Traka-Mavrona等[10]研究認為，嫁接對蔬菜果實品質的影響通常是負面的。朱進等[11]在黃瓜的研究中發現，選擇合適的砧木嫁接可以將對果實的負面影響降低到最低限度甚至起到改善作用。目前，關于蔬菜嫁接的研究主要集中在茄果類和瓜類蔬菜作物中[12-13]，辣椒嫁接方面的研究相對較少，而嫁接對線辣椒產量和品質影響方面的研究更少。

本試驗通過不同的半野生類型辣椒砧木[14-15]與線辣椒栽培品種嫁接，對比分析辣椒果實產量、外觀形態、營養成分的變化，探索不同砧木對線辣椒果實產量、品質的影響，以篩選適宜線辣椒嫁接栽培的砧木品種或類型，為陜西省以及類似區域線辣椒嫁接栽培提供理論依據和技術支持。

1 材料與方法

1.1 供試材料

嫁接砧木為半野生辣椒品種‘野立姆’(購于青島青園砧木繁育場)、‘格拉夫特’(購于中國農科院)、‘部野丁’(購于新世紀種苗公司)、‘富根衛士’(購于壽光市金寶地種苗有限公司)。接穗為‘辛香8號’和‘多嬌’，2個材料均為F1代雜交種，‘多嬌’由湖南湘研種子有限公司培育，雜種一代；‘辛香8號’由江西農望高新科技有限公司培育，雜種一代。2個線辣椒品種的種子均購自西安陽光種業有限公司。

1.2 試驗設計

選擇‘辛香8號’‘多嬌’為供試接穗，選擇‘野立姆’‘格拉夫特’‘部野丁’‘富根衛士’為供試砧木，砧穗組合及其簡稱分別是：‘辛香8號’/‘野立姆’(TX1)、‘辛香8號’/‘格拉夫特’(TX2)、‘辛香8號’/‘部野丁’(TX3)、‘辛香8號’/‘富根衛士’(TX4)、‘多嬌’/‘野立姆’(TD1)、‘多嬌’/‘格拉夫特’(TD2)、‘多嬌’/‘部野丁’(TD3)、‘多嬌’/‘富根衛士’(TD4)，未嫁接的‘辛香8號’‘多嬌’作為對照分別為CK1和CK2。

試驗于2017年在涇陽蔬菜試驗示范站(東經108°84′，北緯34°53′)日光溫室內進行。種子55 ℃溫湯浸種20 min后，常溫浸泡8 h，恒溫培養箱(28 ℃)中催芽，于2016-11-01播種砧木，11月7日播種接穗，2017-01-12采用劈接法嫁接，以自根苗為對照，2月24日定植于日光溫室。高壟雙行單株栽培，大行距70 cm，小行距50 cm，株距35 cm，隨機區組排列，重復3次，每小區23株，定植后水肥等管理措施與正常商品生產相同。

1.3 指標測定

1.3.1 果實形態 待植株生長進入盛果期(2017-06-10)時，對3～4級分枝的當日花進行掛牌標記(在同一處理的線辣椒區組中隨機選取20株)。于果實轉紅當天清晨采樣，每次每處理(系)采摘掛牌標記的果實9個，帶回實驗室。在實驗室室溫條件下將線辣椒果實用蒸餾水沖洗表面，然后用吸水紙吸干表面水分。測量線辣椒果實外觀形態，包括果長、果寬、果肉厚、胎座寬，計算果形指數(果形指數=縱徑/橫徑)，統計畸形果率。

1.3.2 果實品質 清晨取當天轉紅的掛牌果實，每次每品種(系)采摘掛牌標記的果實15個，冰盒取樣帶回實驗室，洗凈后實驗室低溫(0 ℃)分樣，在超低溫冰箱(-80 ℃)中保存，待后集中測定果實營養指標。干物質質量分數的測定采用二次烘干法；可溶性糖、可溶性蛋白、維生素C質量分數的測定參照曹翠玲[16]的方法；辣椒素質量分數測定參照梁麗鵬等[17]方法，采用高效液相色譜法。

1.4 果實產量測定方法

每個處理按小區產量計產，從2017-05-22開始采收，以剛進入轉色期的果實為準，每隔10 d采收1次，到7月12日采收截止共6次。測定線辣椒單果質量、單株結果數、單株產量，根據小區產量估算單位面積(hm2)產量。

2 結果與分析

2.1 不同砧木嫁接對線辣椒產量的影響

不同砧木嫁接對線辣椒產量的影響見表1。由表1可以看出，在試驗觀察期間，與不同砧木嫁接的‘辛香8號’線辣椒品種的單株結果數表現為TX2>TX1>TX3>CK1>TX4；單果質量為TX3>TX2>TX1>TX4>CK1；單株產量和單位面積產量為TX2>TX3>TX1>TX4>CK1；以‘格拉夫特’為砧木的‘辛香8號’線辣椒單株結果數、單株產量及單位面積產量均居各處理最高水平，顯著高于對照。以‘部野丁’為砧木的線辣椒單株結果數高于CK1但未達顯著差異，單株產量和單位面積產量均顯著高于CK1，單果質量最大，豐產性僅次于TX2，兩處理間差異不明顯。以‘野立姆’為砧木的線辣椒單株結果數顯著高于CK1，單果質量、單株產量和單位面積產量處于中等水平。以‘富根衛士’為砧木的線辣椒雖單果質量稍有增加，但單株結果數、單株產量及單位面積產量均低于CK1，豐產性最差。

不同砧木與‘多嬌’嫁接的線辣椒單果質量由高到低依次為TD1>TD3>TD2>TD4>CK2，但對照與各處理間差異不顯著。單株果數、單株產量、單位面積產量由高到低依次為TD2>TD1>TD3>CK2>TD4。‘格拉夫特’‘野立姆’和‘部野丁’與‘多嬌’的線辣椒單株果數、單株產量均未達到顯著差異，嫁接增產效應小于‘辛香8號’。

表1 不同砧木嫁接對線辣椒產量的影響Table 1 Effects of different rootstocks on yield of Xianlajiao chili pepper

注：數據以“平均數±標準差”表示。不同小寫字母表示差異顯著(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 不同砧木嫁接對線辣椒果實外觀品質的影響

從不同砧木嫁接對線辣椒果實形態的影響(表2)可以看出，對‘辛香8號’進行嫁接處理，除砧木‘富根衛士’處理(TX4)外，其他砧木處理的果長、果徑、胎座寬都有增加，‘部野丁’處理(TX3)的果長、果徑顯著高于對照，分別比對照增加21.73%和14.81%，果肉厚與胎座寬增加5.28%和0.72%，但未達顯著差異水平；‘格拉夫特’處理的果長較對照顯著增加，果徑與胎座寬也有增加但差異不顯著，果形指數與果肉厚低于對照，分別降低6.35%和6.79%，果長、果徑、胎座寬、畸形果率分別比對照高出15.73%、8.12%、11.37%和30.0%；‘野立姆’處理與對照相比，果長、果徑、胎座寬和畸形果率分別增加11.54%，4.74%、8.89%和40.0%，其中果長與對照差異顯著，果形指數、果肉厚降低6.04%、4.53%和3.33%，但差異不顯著；‘富根衛士’砧木嫁接(TX4)后使線辣椒果長、胎座寬增加，果徑、果形指數與果肉厚降低。

‘多嬌’嫁接后與對照相比，‘富根衛士’果實多項形態指標均有下降；砧木‘野立姆’處理(TD1)和‘格拉夫特’處理(TD2)的果長、果徑、果形指數、果肉厚及胎座寬均高于對照，‘野立姆’比對照分別增加2.58%、12.83%、10.82%、21.99%和3.74%，其中果形指數、果肉厚與對照差異達到顯著水平，‘格拉夫特’與對照相比分別增加1.60%、5.89%、5.19%、7.09%和4.19%，但均未達到顯著水平；‘部野丁’處理(TD3)的果長、果徑與果肉厚分別增加7.12%、2.99%和7.09%。

關于果實畸形率，從線辣椒品種‘辛香8號’看，4種嫁接砧木均不同程度地增加果實的畸形率，盡管只有1個處理(TX4)達到顯著水平，但可看出某種趨勢；對于線辣椒品種‘多嬌’而言，4種嫁接砧木中，有3個處理的畸形率大于或等于其本身(CK2)。從試驗結果可以看出，嫁接具有增加果實畸形率的趨勢。

2.3 不同砧木嫁接對線辣椒果實營養品質的影響

由表3可以看出，在果實干物質質量分數方面，以‘辛香8號’為接穗的4個處理中，果實干物質質量分數均高于對照(CK1)，且TX1、TX2、TX3與對照的差異均達到顯著水平；以‘多嬌’為接穗的4個處理中，有3個處理(TD1、TD2、TD3)的果實干物質高于對照(CK2)，且TD3與CK2的差異達到顯著水平。

在可溶性糖質量分數方面，以‘辛香8號’為接穗的4個處理中，果實可溶性糖質量分數均高于對照(CK1)，且TX1、TX2、TX3與對照的差異均達到顯著水平；以‘多嬌’為接穗的4個處理中，有3個處理(TD1、TD2、TD3)的果實可溶性糖質量分數高于對照(CK2)，且TD3與CK2的差異達到顯著水平，同時TD4的果實可溶性糖質量分數顯著地低于CK2。

經嫁接處理后，線辣椒可溶性蛋白質量分數因砧木的不同而出現不同的變化，從兩個線辣椒品種看，‘辛香8號’(CK1)果實可溶性蛋白質量分數低于‘多嬌’(CK2)。各處理果實的可溶性蛋白質量分數分別為TX3>TX2>CK1>TX1>TX4，TD3>TD2>CK2>TD1>TD4。其中‘辛香8號’處理TX2、TX3顯著高于對照且兩處理間差異顯著。‘多嬌’則是TD2、TD3可溶性蛋白質量分數略高于對照但未達到顯著水平，TD1、TD4則顯著地低于對照。

從表3可以看出，在以‘辛香8號’為接穗的各處理中，唯有TX4處理顯著降低維生素C質量分數，其他處理與對照之間差異不顯著；在‘多嬌’為接穗的各處理中，TD3維生素C質量分數高于對照，但未達到顯著水平， TD1、TD2、TD4均顯著地低于CK2，呈現TD3>CK2>TD1>TD2>TD4的變化趨勢。

表2 嫁接對線辣椒果實形態的影響Table 2 Effects of graft on morphological characters of Xianlajiao chili pepper fruit

表3 嫁接對線辣椒果實營養品質的影響Table 3 Effects of graft on nutritional quality of Xianlajiao chili pepper fruit

2.4 不同砧木嫁接對線辣椒果實辣椒素質量分數的影響

由表4可知，未嫁接線辣椒品種‘辛香8號’(CK1)的辣椒素、二氫辣椒素高于未嫁接線辣椒品種‘多嬌’(CK2)，嫁接處理后兩者之間的差異也符合這一趨勢。‘辛香8號’各處理線辣椒的辣椒素和二氫辣椒質量分數均為TX1>CK1>TX2>TX3>TX4，其中TX1這2種辣椒素類物質比對照顯著升高，其余3個處理均顯著低于對照，TX3、TX4兩處理間辣椒素質量分數差異顯著。‘多嬌’處理這2種物質的質量分數依次為TD1>CK2>TD3>TD4>TD2，TD1辣椒素變化不明顯，二氫辣椒素質量分數顯著高于對照。以‘辛香8號’為接穗，果實辣椒素類物質的總量由高到低的順序為TX1>CK1>TX2>TX3>TX4，TX1辣椒素類物質總質量分數高于對照，為2.10 mg/g，辣度級別最高為8，其他砧木與‘辛香8號’嫁接都抑制辣椒素類物質的合成和積累，辣度降低；以‘多嬌’為接穗，果實辣椒素類物質的總量由高到低的順序為TD1>CK2>TD3>TD4>TD2，其中TD1辣椒素類物質總質量分數最高，為1.39 mg/g，辣度級別都為7。

表4 嫁接對線辣椒果實辣椒素質量分數的影響Table 4 Effects of graft on capsaicin mass fraction of Xianlajiao chili pepper fruit

3 討論與結論

3.1 不同砧木嫁接對線辣椒果實產量的影響

本研究發現，供試的2個線辣椒品種與半野生砧木嫁接有利于線辣椒果實產量的增加。以‘野立姆’‘格拉夫特’為砧木嫁接‘辛香8號’和‘多嬌’主要通過促進單株果數的增加實現增產，而以‘部野丁’為砧木進行嫁接的線辣椒主要是促進果實的生長發育，提高單果質量實現增產。‘富根衛士’與‘辛香8號’嫁接對產量影響并不顯著，與‘多嬌’嫁接抑制線辣椒的正常結果。周寶利等[18]研究表明，嫁接可明顯提高茄子單果質量和產量，即使嫁接與自根苗在同樣未發病的情況下，產量也能提高10%以上。孫麗麗等[19]研究表明，各砧木嫁接均顯著提高番茄植株的莖粗、葉面積和干物質量，番茄單株產量顯著增加。番茄嫁接后對早期產量的影響尤為明顯，前期可增產50%，后期增產30%[20]。選用優良砧木進行蔬菜嫁接栽培，可增強其耐鹽性，促進生長發育，提高產量[21]。本試驗在嫁接對于線辣椒產量方面的研究結果與前人一致，蘇榮存[22]以‘驕珍108’為砧木嫁接辣椒，產量較自根苗提高9.3%～14.34%。王海鵬等[23]在‘隴椒2號’嫁接研究中發現‘格拉夫特’表現最優，增產效果最好。

3.2 不同砧木嫁接對線辣椒果實外觀品質的影響

本試驗結果表明，‘辛香8號’以4種不同的砧木作嫁接均可促進線辣椒果實的生長，其效果最佳的為‘部野丁’，嫁接后線辣椒果長、果徑、單果質量與果肉厚顯著高于對照；其次是‘格拉夫特’，嫁接后線辣椒果長、單果質量顯著大于對照；‘野立姆’和‘富根衛士’為砧木嫁接，果長顯著增加，其他指標變化不明顯。‘多嬌’果實受嫁接影響不顯著，以‘野立姆’‘格拉夫特’‘部野丁’為砧木嫁接的果實果長、果徑、單果質量稍有增加，但均未達到顯著差異；與‘富根衛士’嫁接果長、果徑減小，畸形果率增加，這可能與嫁接親和性較差有關。付玲等[14]的研究顯示砧木嫁接對辣椒商品果的長度和果徑沒有顯著影響，本試驗不同砧木嫁接對‘多嬌’果實的影響與之一致。朱進等[11]的研究表明，‘津春2號’黃瓜和孝感瓠子嫁接，果實長度顯著增長，說明選擇合適的砧木嫁接對蔬菜果實的生長發育有促進作用。韓曉燕等[24]對‘中椒5號’的嫁接試驗表明，在海南地區以‘格拉夫特’作砧木可顯著提高單果質量。

3.3 不同砧木嫁接對線辣椒果實營養品質的影響

研究認為，嫁接對蔬菜果實品質的改善有促進作用，也有抑制作用[25-26]。本研究結果表明，與‘辛香8號’和‘多嬌’嫁接的4種砧木中，‘部野丁’作砧木的線辣椒果實中可溶性糖、可溶性蛋白質量分數顯著高于各處理，干物質質量分數顯著高于對照，與其他嫁接處理間差異不顯著，維生素C質量分數升高但與對照差異不明顯；以‘格拉夫特’為砧木的線辣椒干物質、可溶性糖、可溶性蛋白質量分數增加但低于‘部野丁’，維生素C低于自根辣椒；以‘野立姆’為砧木的線辣椒則是干物質、可溶性糖質量分數升高，可溶性蛋白、維生素C質量分數降低。從嫁接對果實品質影響看，‘部野丁’效果最佳，其次是‘格拉夫特’‘野立姆’，‘富根衛士’最差。‘富根衛士’作砧木嫁接后的果實除干物質和可溶性糖質量分數變化不明顯外，其他指標均顯著降低。高方勝等[27]的研究表明，10種砧木嫁接均能提高番茄果實的干物質、可溶性固形物、維生素 C、番茄紅素和可滴定酸質量分數。齊紅巖等[28]的研究表明，嫁接改變甜瓜果皮和果肉中主要酯類質量分數，且使大部分游離氨基酸和可溶性固形物質量分數降低，有機酸質量分數提高，但并沒有影響干物質質量分數。趙鑫等[29]對于辣椒的嫁接研究表明，經嫁接處理的辣椒果實品質優于對照，說明選擇合適的砧木有可能促進果實營養成分的改善。目前，嫁接影響果實品質的原因從生理生化角度看，砧木改變接穗對水分和礦質的吸收，以及與植物激素的轉運和合成有關[30]。

3.4 不同砧木嫁接對線辣椒果實辣椒素質量分數的影響

辣椒的辣度主要由辣椒素類物質決定，辣椒素質量分數的高低直接影響辣椒的風味品質。本研究發現，以‘野立姆’為砧木嫁接的果實中辣椒素質量分數顯著升高，而與‘格拉夫特’‘部野丁’和‘富根衛士’嫁接后均造成果實辣椒素質量分數不同程度的下降，說明不同砧木嫁接對線辣椒果實辣度的影響不同。前人對嫁接影響辣椒品質的研究雖然較多，但對辣椒素質量分數的影響未見報道。

3.5 關于嫁接親和性問題

在本試驗中，各處理之間親和性存在差異(由于篇幅所限，在結果分析中未給出詳細結果)，其中砧木‘富根衛士’與2個品種的嫁接(TX4、TD4)親和性較差，具體表現為砧木長勢較弱、嫁接成活率低、嫁接植株長勢較弱等，基于本試驗的結果，在線辣椒嫁接實踐中，‘富根衛士’不宜作為備選砧木。