砧木對新郁葡萄生長和果實品質的影響

曹玥華，魏靈珠，沈碧薇，程建徽，向 江，吳 江

(浙江省農業科學院 園藝研究所，浙江 杭州 310021)

葡萄是世界四大水果之一，在世界果品生產中占有重要地位。我國幅員遼闊，跨越的經度緯度較大，造成的土壤和氣候條件差異很大，存在著多種不利自然條件，病蟲害、干旱、高溫、多濕、鹽堿等都制約著我國葡萄產業的發展。砧木能夠預防葡萄根瘤蚜、根結線蟲等危害，對提高接穗適應干旱、澇漬、鹽堿等逆境能力，調節接穗生長發育，對產量、品質和成熟期等均有影響[1]。長期以來，我國葡萄生產以品種自根系繁殖為主，對于葡萄嫁接栽培的研究起步較晚。近年來，利用砧木進行嫁接栽培，已成為目前保證葡萄穩產優質的重要技術措施。因而，在葡萄嫁接栽培時，對砧木和接穗品種進行試驗，根據試驗篩選出優秀的砧穗組合，對促進我國葡萄產業的健康、穩步、可持續發展具有十分重要的意義。

新郁是新疆葡萄瓜果開發研究中心以紅地球自然雜交后代為母本，里扎馬特為父本雜交育成的大粒鮮食葡萄品種，2005年通過新疆維吾爾自治區農作物品種登記委員會登記。該品種穗型美觀，成熟時果粒較大，果皮紫紅色，肉脆味甜，貯運性能較好，栽培適應性較強。但在生產中新郁自根苗萌芽率和結果枝率較低，限制了該品種的推廣應用。本試驗以4份葡萄砧木為試材，通過研究嫁接對新郁葡萄植株生物學特性、生長與產量等的影響，為提高新郁葡萄生產栽培能力提供科學依據。

1 材料與方法

1.1 試驗地點

試驗園設在浙江省海寧市楊渡村，位于長江三角洲杭嘉湖平原南緣、錢塘江北岸，屬北亞熱帶季風性氣候區，氣候溫和，雨量較豐，日照充足，四季分明。常年平均氣溫15.9 ℃，年均降雨量1 187 mm，日照時數2 002.9 h，無霜期233.5 d。因地處中緯度，冷暖空氣經常在此交匯，有旱、澇、風等災害性天氣出現。土壤類型黃松田、砂壤，土壤肥力檢測結果見表1。

1.2 試驗材料與試驗設計

供試嫁接品種為歐亞種新郁葡萄，中晚熟葡萄品種，浙江省農業科學院園藝所楊渡實驗基地在2009年引進栽培。

供試4份嫁接材料分別為Gloire、抗砧1號、抗砧6號、夏黑，2014年采用劈接法對4種材料進行葡萄接穗的嫁接，株行距1.0 m×2.5 m，以接穗品種自根苗為對照(CK)，5株為1小區，重復3次。采用大棚設施栽培，高寬垂T形改良栽培架式，田間管理按常規方法進行。

1.3 物候期的調查

參照文獻[2]，調查砧穗組合的萌芽期、初花期、盛花期、果實變軟開始著色期。

1.4 生長結果習性調查

參照文獻[2]的方法，于每年的萌芽期、展葉開始期和花序出現期調查萌芽率和結果枝率，萌芽率(%)=(萌芽芽眼數/芽眼總數)×100；結果枝百分率(%)=(結果枝總數/新梢總數)×100。

1.5 測定指標

果實成熟期，各砧穗組合選取著生于中庸枝上具有典型性的10串果穗，計量平均穗質量、平均穗長和平均穗寬，從上中下部位采摘30粒果實。采集的果實樣品，清洗干凈，一部分測定果實性狀和可溶性固性物，另一部分用液氮速凍打磨成粉，于-80 ℃冰箱保存待后續實驗使用。

1.5.1 果實性狀

使用游標卡尺測各組合果實?？v、粒橫徑，天平稱葡萄單果質量。

1.5.2 果實糖酸含量

果肉中蔗糖、葡萄糖、果糖與總糖含量使用高效液相色譜法測定，參照程建徽等[3]的方法進行，稱取葡萄果實混合冷凍粉樣品2 g，加80%乙醇提取，80 ℃水浴浸提30 min，過濾定容。60 ℃離心濃縮系統濃縮，2 mL超純水溶解，取1.5 mL過WatersOasis HLB固相萃取小柱，0.22 μm針頭濾膜過濾。取10 μL用HPLC(Waters 1525，Waters 公司，美國)測定含糖量。HPLC系統為Waters1525 HPLC；色譜柱為Sugar-PakTM 1鎢型陽離子交換柱，6.5 mm×300 mm；柱溫90 ℃；流動相為H2O；流速為0.5 mL·min-1；檢測器為Waters2414示差折光檢測器(Waters公司，美國)；進樣量為10 μL，進樣時間15 min；Waters Breeze TM軟件控制HPLC運行和進行數據采集分析?？偺呛恳云咸烟?、果糖、蔗糖含量相加計算。

表1 試驗園土壤肥力測定

Table1Soil fertility in test garden

土壤深度Soil depth/cmpH全氮NTotal N/(g·kg-1)速效磷PAvailable P/(mg·kg-1)速效鉀KAvailable K/(mg·kg-1)有機質Organic matter/(g·kg-1)有效鐵FeAvailable Fe/(g·kg-1)有效錳MnAvailable Mn/(g·kg-1)有效銅CuAvailable Cu/(g·kg-1)有效鋅ZnAvailable Zn/(g·kg-1)有效硼BAvailable B/(g·kg-1)0～206.70.984.5133.018.155.714.02.53.60.420～306.60.929.254.718.456.018.52.51.50.5

果肉中有機酸含量同樣使用高效液相色譜法測定，有機酸的提取方法與糖的提取方法相同，HPLC系統為Waters 2695 HPLC(Waters公司，美國)；色譜柱為WatersX-bridge C18柱；柱溫為30 ℃；流動相為0.01 mol·L-1H2SO4超純水溶液(pH 2.6)；流速為0.5 mL·min-1；檢測器為Waters 2998(Waters公司，美國)，檢測波長210 nm；進樣量15 μL，進樣時間30 min。果實中可滴定酸含量利用NaOH酸堿滴定法測定[4-5]。

1.5.3 酚類含量

總酚含量的測定依據Folin-Ciocalteou比色法[6]進行，使用紫外分光光度計760 nm波長測定樣品提取液吸光值，用不同濃度的沒食子酸(gallic acid)標準溶液制作標準曲線，計算樣品中總酚的含量。

2 結果與分析

2.1 砧木對新郁葡萄物候期的影響

從表2可知：不同砧木品種嫁接新郁葡萄的物候期基本集中在3月上中旬萌芽，4月下旬開花，60 d左右軟熟著色，8月下旬至9月上旬完全成熟。各砧木間物候期存在明顯差異。夏黑和Gloire砧木萌芽、開花與轉熟期都較自根苗早，抗砧1號、抗砧6號砧木相對于自根苗萌芽、開花與轉色有所推遲。

2.2 砧木對新郁葡萄生長結果習性的影響

由表3可以看出：砧木對新郁葡萄的結果習性有影響，嫁接在4種砧木上的萌芽率和結果枝率均高于新郁自根苗。嫁接砧木萌芽率排序，夏黑>抗砧1號>抗砧6號>Gloire>自根，結果枝率由高到低依次是夏黑、抗砧1號、抗砧6號、Gloire、自根，其中夏黑、抗砧1號、抗砧6號的砧穗組合萌芽率和結果枝率都達到了85%以上。4種砧木的單株產量均高于自根苗。

表2 不同砧木對新郁葡萄物候期的影響

Table2Effects of different rootstocks on phenological period of Xinyu grape

砧穗組合Combinations萌芽期Budding stage初花期First flowering stage盛花期Flowering stage果實轉熟期Softening stage自根Self-rooting03-0704-2604-2906-30夏黑Summer Black03-0504-2504-2806-25Gloire03-0404-2404-2706-23抗砧1號Kangzhen No.103-0804-2604-2906-30抗砧6號Kangzhen No.603-1104-2704-3007-02

表3 不同砧木對新郁葡萄結果習性的影響

Table3Effects of different rootstocks on fruiting habits of Xinyu grape

砧穗組合Combinations萌芽率Germinationpercentage/%結果枝率Fruit branchrate/%單株產量Yield perplant/kg自根Self-rooting63.369.29.32夏黑88.288.411.22Summer BlackGloire84.380.010.51抗砧1號87.087.311.16Kangzhen No.1抗砧6號85.385.911.25Kangzhen No.6

2.3 砧木對新郁葡萄外觀品質的影響

從表4可知，嫁接在Gloire、抗砧6號、夏黑、抗砧1號砧木上的新郁穗質量均大于自根苗，其中抗砧6號的砧穗組合穗質量最大；嫁接在抗砧1號砧木上的穗長顯著高于自根苗，抗砧6號砧穗組合穗寬顯著高于自根苗；嫁接在Gloire、抗砧1號砧木上的新郁果實平均粒質量都為15 g以上，與新郁自根苗顯著差異；平均縱徑差異不顯著。

2.4 砧木對新郁葡萄內在品質的影響

葡萄的品質通常由糖、有機酸、酚類化合物的含量和比例組成，葡萄中主要含有酒石酸、蘋果酸、檸檬酸，蔗糖、葡萄糖、果糖。葡萄的固酸比、酒石酸/蘋果酸比率主要反映果實的風味與口感。

表4 不同砧木對新郁葡萄質量性狀的影響

Table4Effects of different rootstocks on quantitative characters of Xinyu grape

砧穗組合Combinations穗質量Earweight/g穗長Ear length/cm穗寬Ear diameter/cm單粒質量Single fruitweight/g縱徑Lengthwisediameter/cm橫徑Broadwisediameter/cm自根Self-rooting776.97±64.09 a20.17±1.17 b14.4±0.55 b14.43±0.37 bc3.39±0.09 a2.76±0.08 a夏黑Summer Black935.43±47.62 a22.93±1.34 ab15.6±1.41 ab13.95±0.23 c3.23±0.07 a2.30±0.06 bGloire875.63±89.08 a18.73±0.55 b14.3±0.47 b15.18±0.16 a3.42±0.04 a2.77±0.08 a抗砧1號Kangzhen No.1929.73±108.49 a25.73±1.39 a16.63±0.88 ab15.28±0.04 a3.37±0.03 a2.63±0.03 a抗砧6號Kangzhen No.6937.57±84.34 a22.23±1.84 ab17.43±0.12 a14.93±0.11 ab3.23±0.03 a2.30±0.06 b

表中同列不同行數據后無相同小寫字母的表示差異顯著(P<0.05)。下同。

Values within a column followed by different lowercase letters indicate the significant difference (P<0.05). The same as below.

自根苗與Gloire總酚含量和總糖含量顯著高于夏黑、抗砧1號、抗砧6號；夏黑、Gloire、抗砧6號和自根苗的可滴定酸含量顯著低于抗砧1號砧穗組合。4種砧穗組合可溶性固形物含量從高到低依次是Gloire、夏黑、抗砧6號、抗砧1號，均低于自根苗；自根苗的固酸比最高(表5)。

成熟期，葡萄果實中酸含量較低，其中酒石酸含量最高。在4種砧穗組合中，Gloire酒石酸含量最高，抗砧1號含量最低；夏黑、Gloire、抗砧1號、抗砧6號砧木的蘋果酸含量和檸檬酸含量均顯著低于新郁自根苗；夏黑和抗砧1號的新郁砧穗組合的酒石酸/蘋果酸比率顯著高于自根苗(表6)。

對果實中糖分進行測定，成熟期主要以葡萄糖和果糖為主，且果糖與葡萄糖含量比例接近1∶1，果糖含量略高于葡萄糖含量。蔗糖含量相比于葡萄糖與果糖含量較低，Gloire和自根苗的蔗糖含量顯著高于夏黑、抗砧1號、抗砧6號，4種砧穗組合蔗糖含量均低于自根苗；Gloire和自根苗的蔗糖和果糖含量顯著高于夏黑、抗砧1號、抗砧6號(表7)。

2.5 不同砧穗組合品質的主成分分析

用SPSS 19.0軟件中降維模塊的因子分析功能對不同砧穗組合的21個性狀指標進行了主成分分析，結果見表8，提取了4個主成分，方差貢獻率100%，保留了全部指標。第1主成分的方差貢獻率為64.736%，第1主成分中具有較大載荷值的有：可溶性固形物、蔗糖、葡萄糖、果糖、總糖、蘋果酸、檸檬酸指標，可定義為營養因子(表9)；第2主成分中的方差貢獻率為16.294%，可滴定酸、粒質量、橫徑、縱徑具有較大載荷值，可定義為外觀因子；第3主成分的方差貢獻率為11.771%，總酚、穗質量、萌芽率、單株產量有較大載荷值，可定義為質量因子；第4主成分的方差貢獻率為7.2%。

表5 不同砧木對新郁品質的影響

Table5Effects of different rootstocks on quality of Xinyu grape

砧穗組合Combinations總酚Polyphenol/(mg·g-1)總糖Total sugar/(mg·g-1)可滴定酸Titratable acid/(mg·g-1)可溶性固形物Soluble solid/%固酸比Acid-sugarratio自根Self-rooting0.834±0.053 a158.806±2.784 a2.971±0.249 b18.160.922夏黑Summer Black0.502±0.013 b130.442±4.678 b3.285±0.515 b17.352.664Gloire0.934±0.04 a155.770±4.889 a3.857±0.247 b17.946.409抗砧1號Kangzhen No.10.550±0.038 b117.791±2.604 b5.114±0.223 a16.832.851抗砧6號Kangzhen No.60.478±0.028 b121.361±8.982 b3.571±0.378 b17.248.166

表6 不同砧木對新郁葡萄有機酸含量的影響

Table6Effects of different rootstocks on organic acid content of Xinyu grape

砧穗組合Combinations酒石酸Tartaric acid/(mg·g-1)蘋果酸Malic acid/(mg·g-1)檸檬酸Citric acid/(mg·g-1)酒石酸/蘋果酸Tartaric acid/Malic acid自根Self-rooting0.871±0.083 ab0.243±0.012 a0.537±0.069 a3.628±0.499 c夏黑Summer Black0.862±0.018 ab0.113±0.004 d0.210±0.007 bc7.625±0.278 aGloire1.025±0.056 a0.216±0.010 b0.245±0.004 b4.751±0.137 bc抗砧1號Kangzhen No.10.668±0.055 b0.128±0.005 d0.118±0.006 c5.224±0.468 b抗砧6號Kangzhen No.60.855±0.080 ab0.180±0.011 c0.164±0.019 bc4.741±0.173 bc

表7 不同砧木對新郁葡萄糖類含量的影響

Table7Effects of different rootstocks on sugar content of Xinyu grape

砧穗組合Combinations蔗糖Sucrose/(mg·g-1)葡萄糖Glucose/(mg·g-1)果糖Fructose/(mg·g-1)果糖/葡萄糖Fructose/Glucose自根Self-rooting12.316±0.307 a72.674±1.237 a73.816±1.241 a1.016±0.0005 e夏黑Summer Black5.873±0.227 b59.691±2.130 b64.878±2.322 b1.087±0.0003 bGloire12.134±0.395 a69.396±2.220 a74.241±2.367 a1.070±0.0003 c抗砧1號Kangzhen No.13.806±0.0790 c54.097±1.142 b59.888±1.384 b1.107±0.0023 a抗砧6號Kangzhen No.65.849±0.634 b56.079±4.056 b59.433±4.292 b1.060±0.0001 d

2.6 不同砧穗組合品質的綜合評價

以4種主成分和以每個主成分所對應的特征值占總的特征值的比例為權重，計算主成分綜合模型：F=0.64F1+0.16F2+0.12F3+0.07F4，每個材料的綜合得分如表10所示，排名依次是Gloire、自根、夏黑、抗砧1號、抗砧6號，供試砧穗組合以新郁與Gloire的砧穗組合綜合得分最高(表10)。

3 討論與結論

砧木對于葡萄的影響是多方面的，不同砧木對同一葡萄的影響存在差異，同一砧木對不同品種葡萄的影響也存在差異。

表8 主成分的特征值、貢獻率及累計貢獻率

Table8Eigenvalue and contribution rate of quality evaluation

主成分Principalcomponent 特征值Eigenvalue方差的貢獻率Contributionratio/%累積的方差貢獻率Accumulativecontribution ratio/%113.59464.73664.73623.42216.29481.0332.47211.77192.841.5127.2100

表9 主成分在不同性狀上的因子載荷矩陣

Table9Rotated component matrix of the principle component analysis

性狀Traits成分Factors1234酒石酸Tartaric acid0.623-0.3230.6940.161蘋果酸Malic acid0.8900.1810.207-0.363檸檬酸Citric acid0.907-0.153-0.366-0.139蔗糖Sucrose0.9700.0150.2310.068葡萄糖Glucose0.986-0.0460.0590.148果糖Fructose0.9360.0010.1300.327總糖Total sugar0.972-0.0160.1220.200可滴定酸-0.5960.780-0.0170.192Titratable acid可溶性固形物0.975-0.160.1520.038The soluble solid固酸比Acid-sugar ratio0.705-0.674-0.128-0.178總酚Polyphenol-0.113-0.0670.912-0.389β-酒石酸/蘋果酸-0.593-0.554-0.0340.583Tartaric acid/Malic acid穗質量Ear weight-0.943-0.1120.2970.105穗長Ear length-0.8390.173-0.516-0.008單株產量-0.943-0.1120.2970.105Yield per plant穗寬Ear diameter-0.8560.004-0.011-0.518單粒質量-0.1610.8790.409-0.183Single fruit weight縱徑0.6210.7340.0020.276Lengthwise diameter橫徑0.6840.690-0.0620.228Broadwise diameter萌芽率-0.836-0.0270.4410.325Germination percentage結果枝率-0.948-0.1200.2100.207Fruit branch rate

表10 綜合評價結果

Table10Comprehensive evaluation results

砧穗組合CombinationsF1F2F3F4F排名Ranking自根Self-rooting0.385461.56961-0.49247-0.587540.39760782夏黑Summer Black0.11377-1.15571-1.19608-0.64869-0.30103873Gloire1.41261-0.352660.758810.710190.98841531抗砧1號Kangzhen No.1-0.86802-0.22351.27693-0.87524-0.4993284抗砧6號Kangzhen No.6-1.043820.16226-0.347191.40128-0.58565645

砧木影響接穗的物候期，李超等[7]以SO4、5BB、101-14、3309C這4種砧木與赤霞珠葡萄接穗進行綠枝嫁接，發現3309C可促進赤霞珠葡萄果實著色，提早轉色，砧木SO4對赤霞珠葡萄有延遲成熟的效果。薛曉斌[8]以貝達、SO4為砧木，夏黑、戶太8號、香悅、巨玫瑰、高妻、摩爾多瓦為接穗品種，發現SO4為砧木的接穗發育期比貝達為砧木的要提前，其萌芽期、初花期、漿果成熟期分別提前5～7 d、3～6 d、4～9 d。梅軍霞等[9]以Gloire、225Ru、101-14、5BB、5C、110R、沈530 砧木嫁接紅瑪斯卡特葡萄，觀察其物候期后發現，砧木Gloire、225Ru、101-14能促進紅瑪斯卡特葡萄成熟，而砧木5BB、110R稍延遲成熟。

生長結果性狀，魏靈珠等[10]以SO4和貝達砧木嫁接大紫王葡萄，兩種砧木對萌芽率的改變沒有顯著差異，但結果枝率均高于自根苗。林玲等[11]以5BB、SO4兩種砧木的夏黑葡萄嫁接苗和夏黑葡萄自根苗為試材，兩種砧木對夏黑葡萄的結果習性影響較大，夏黑葡萄嫁接在SO4砧木上，其結果枝率明顯低于自根苗及嫁接在5BB砧木上的結果枝率。

砧木對于產量的影響顯著，對于砧木在質量性狀的影響，牛銳敏等[12]以SO4、5BB兩種砧木與寧夏主栽的赤霞珠、美樂、霞多麗進行嫁接，發現兩種砧木能顯著增加赤霞珠葡萄的單粒質量，但對3個品種的穗質量沒有明顯差異。程建徽等[3]以22份砧木嫁接的歐亞種葡萄紅亞歷山大為試材，發現Dog Ridge、Saltcreek、Freedom與Rupestris du lot單株產量較高。

果實品質方面，魏靈珠等[13]以SO4和貝達砧木嫁接鄞紅葡萄，發現兩個砧木嫁接的鄞紅葡萄可溶性固形物、總糖、Vc含量均較自根苗增加。李新文等[14]以3309C、SO4、5BB和貝達為砧木的赤霞珠葡萄進行試驗，可溶性固形物、可溶性總糖、Vc、淀粉含量均高于自根苗。鐘海霞等[15]以5BB、5C、110R、101-14MG、SO4、188-08、貝達嫁接的4年生克瑞森無核葡萄和自根苗為試材，發現5BB、5C、101-14MG和SO4嫁接能夠顯著提高果實內蔗糖、葡萄糖、果糖和總糖含量。

本試驗中，Gloire、夏黑、抗砧1號、抗砧6號4種砧木對新郁的生長、產量、品質都有影響，影響程度不一。物候期方面，夏黑砧木使新郁提前萌芽和促進其著色。生長結果習性方面，4種砧木均能提高新郁的萌芽率、結果枝率、單株產量。質量性狀方面，各砧穗組合穗質量均高于自根苗，抗砧6號穗質量最大，抗砧1號果粒質量最大。在果實營養組分上，4種砧穗組合Gloire組合總酚含量和總糖含量都顯著高于夏黑、抗砧1號、抗砧6號組合。

主成分分析法是利用降維的思想，通過考察多個變量間的相關性，將原來個數較多指標轉化為新的個數較少的綜合指標的分析方法，以避免重復信息的干擾。利用主成分分析能夠實現對品種較為客觀和準確的評價，這種方法目前被廣泛用于品種綜合評價[16-17]。本試驗運用主成分分析法進行綜合評價，結果表明，在浙江地區， Gloire、夏黑、抗砧1號、抗砧6號與新郁的4種砧穗組合中，Gloire能促進新郁的生長與果實品質，4種嫁接材料中，以新郁與Gloire的砧穗組合最佳。因此，在實際應用中，選擇適宜的砧木對保證葡萄產量、提高果實品質有重要作用。