砧木對‘天工玉柱’葡萄生長及果實品質的影響

李明山，魏靈珠，沈碧薇，崔鵬飛，程建徽，向江，吳江*

（1. 浙江省農業科學院園藝研究所，浙江杭州 310021；2. 浙江師范大學化學與生命科學學院，浙江金華 21000）

據國際葡萄與葡萄酒組織（OIV）2018年公布的數據顯示，我國葡萄種植面積約87.5萬 hm2，產量約占世界總產量的15%，已經成為全球第一大葡萄生產國。目前，我國葡萄苗木主要以抗寒砧木‘Beta’為主，而浙江等長三角地區的葡萄利用圍墾海涂地種植，不與糧食爭地。由于海涂地在設施條件下易出現返鹽現象，使‘Beta’砧嫁接苗出現一些生理障礙，為此從鄭州果樹所引進十多個砧木品種，對我國自主育成葡萄品種進行砧穗組合研究。以期篩選出適合這類土壤的砧木，以調節成熟期、提高品質，增強抗逆性，提高經濟效益，擴大葡萄栽培區域，加速新品種推廣。

‘天工玉柱’葡萄是由浙江省農業科學研究院園藝所以‘Banana’葡萄為母本，‘紅亞歷山大’為父本選育出的葡萄新品種，歐亞種，早中熟。果粒呈長橢圓或圓柱形，果皮綠色無果銹，具有濃郁玫瑰香味，質地較脆，耐貯運。在長橢圓或圓柱形果粒品種中，‘天工玉柱’葡萄是為數不多具有香味的品種。但‘天工玉柱’葡萄穗形偏小，產量偏低，因此有必要選出適宜的砧木，為改善‘天工玉柱’葡萄產量和果實品質提供依據。

1 材料和方法

1.1 試驗地點

試驗在浙江省海寧市省農業科院楊渡科研創新基地進行。該地年均氣溫約15.9 ℃，降雨量約1187 mm，日照時長約2002.9 h，無霜期約233.5 d。土壤類型為黃松田、砂壤，土壤肥力如表1所示。

表1 土壤肥力表Table 1 Table of soil fertility

1.2 試驗材料

接穗為‘天工玉柱’，9個砧木品種為‘Beta’‘110R’‘5BB’‘SO4’‘3309M’‘3309C’‘420A’‘5C’‘Dogridge’，以南方地區常用的砧木‘Beta’作對照（CK），采用劈接法進行嫁接。鋼管連棟大棚設施栽培，種植方向為南北走向，單行為一個處理，每處理5株，3個重復，隨機區組排列。葡萄架式為單十字“飛鳥”型架，株行距為1 m×2.5 m，采用常規施肥和修剪技術進行田間管理。

1.3 試驗方法

新梢節間長、節間粗、砧木粗度參照羅玲[1]的方法進行測量；結果枝率、產量和外觀品質依據葡萄種質資源描述規范和數據標準[2-3]；可溶性固形物測定用手持折光儀；可滴定酸測定用酸堿滴定法[4]；總酚、類黃酮用紫外分光光度計測定，總酚參照Folin-Ciocalteou[5]比色法進行；類黃酮參照Sun等[6]方法進行測量；Vc采用2,6-二氯靛酚滴定法測定[7]；糖酸采用高效液相色譜儀測定[8]。

1.4 數據分析

采用Microsoft Excel 365和SPSS 25.0 軟件對試驗數據進行單因素方差分析（Duncan法，P＜0.05）和主成分分析，表中數據為平均值±標準差。

2 結果與分析

2.1 砧木對‘天工玉柱’葡萄生長影響

砧木徑粗和接穗徑粗的比值是反映砧木和接穗嫁接親和力的指標之一。從表2可知，‘420A’和‘Dogridge’砧嫁接樹沒有出現小腳現象，‘3309C’砧嫁接樹小腳現象不明顯，其余的砧木嫁接樹均表現有小腳現象。

表2 砧木對‘天工玉柱’葡萄生長影響Table 2 Effects of rootstock on grape growth of 'Tiangong Yuzhu'

新梢節間長度和粗度是反映植物生長量的標準之一，也間接體現砧木對接穗的營養輸送能力。從表3可知，‘420A’砧嫁接樹新梢節間最短，與‘Beta’砧嫁接樹新梢節間長差異顯著，減少了50.8%，其余與‘Beta’砧嫁接樹新梢節間長無顯著性差異。‘5BB’和‘5C’砧嫁接樹新梢節間最粗，與‘Beta’砧嫁接樹新梢節間粗差異顯著，分別增加了33.0%和26.6%，其余與‘Beta’砧嫁接樹新梢節間粗無顯著性差異。

2.2 砧木對‘天工玉柱’葡萄外觀品質影響

從表3可知，砧木品種對‘天工玉柱’葡萄的外觀品質存在影響。‘3309C’和‘110R’砧嫁接樹的穗質量較大，分別是431.23 g和419.97 g，比‘Beta’砧嫁接樹高出47.8%、44.0%，差異明顯；其余砧嫁接樹與‘Beta’砧的穗質量無明顯差異。8種砧木嫁接樹的穗長和穗寬與‘Beta’的均為無顯著性差異；‘5C’砧嫁接樹的粒質量最小，僅為4.22 g，比‘Beta’砧低了27.5%，其余砧嫁接樹與‘Beta’的粒質量無明顯差異。果形指數是粒長與粒寬的比值，反應果粒的外觀形狀，8種砧嫁接樹果實的果形指數與‘Beta’的差異不顯著，均在1.65～2.14之間，呈長橢圓形。硬度大小與葡萄耐貯運性相關，硬度越大，貯藏運輸過程中壞果率會越低，‘420A’砧嫁接樹果實硬度最強，為3.2 N，但與‘Beta’的差異不顯著，其余砧嫁接樹果實硬度均弱于‘Beta’砧。

表3 砧木對‘天工玉柱’葡萄外觀品質影響Table 3 Effect of rootstock on appearance quality of 'Tiangong Yuzhu' grape

2.3 砧木對‘天工玉柱’葡萄產量的影響

不同砧木對接穗的結果枝率和單株產量產生影響。如表4所示，‘Beta’砧嫁接樹結果枝率高于其他砧，‘Dogridge’砧嫁接樹結果枝率最低。‘3309C’和‘110R’砧嫁接樹單株產量最高，分別比‘Beta’砧嫁接樹高出48.0%和44.1%，差異顯著；‘420A’砧嫁接樹株產最低，較‘Beta’砧嫁接樹低18.5%，但無顯著性差異。

表4 砧木對‘天工玉柱’葡萄產量影響Table 4 Effect of rootstock on yield of 'Tiangong Yuzhu' grape

2.4 砧木對‘天工玉柱’葡萄營養物質的影響

從表5可知，不同砧木對‘天工玉柱’葡萄的營養物質含量產生影響。8種砧嫁接樹的果實總糖與‘Beta’的無顯著性差異。‘5BB’砧嫁接樹的可溶性固形物最高，達20.5%，與‘Beta’砧差異性明顯。9種砧嫁接樹的可滴定酸變化幅度不大，均在0.46%～0.60%；固酸比的大小影響著葡萄口感風味，‘110R’砧嫁接樹的固酸比值最大，為39.75，口感較好，但與‘Beta’的無顯著性差異。‘Dogridge’‘5BB’‘5C’‘SO4’‘3309M’‘420A’‘110R’砧嫁接樹的總酚含量均大于‘Beta’，且存在顯著性差異；‘Dogridge’砧嫁接樹的類黃酮含量最高，高達0.54 mg/g，比‘Beta’的高出315.4%，其余砧嫁接樹的類黃酮含量均高于‘Beta’砧，且存在顯著性差異；‘Dogridge’‘5C’砧嫁接樹的Vc含量均高于‘Beta’，分別高出14.3%和9.2%，且存在顯著性差異；‘SO4’砧嫁接樹的Vc含量比‘Beta’的高2.8%，無顯著性差異。

表5 砧木對‘天工玉柱’葡萄營養物質影響Table 5 Effects of rootstocks on nutrients of grape 'Tiangong Yuzhu'

2.5 砧木對‘天工玉柱’葡萄中糖酸類物質的影響

葡萄中糖類主要有蔗糖、葡萄糖和果糖。從表6可知，‘Beta’砧嫁接樹的蔗糖含量最高，為8.89 mg/g；‘3309C’砧嫁接樹的蔗糖含量最低，僅為‘Beta’蔗糖的75.8%，且差異性顯著；8種砧嫁接樹的葡萄糖和果糖含量與‘Beta’的無顯著性差異。葡萄中酸類主要是酒石酸、蘋果酸、檸檬酸和草酸，‘5BB’砧嫁接樹酒石酸含量最高，為2.86 mg/g，‘3309C’ 砧嫁接樹葡萄酒石酸含量最低，僅為1.51 mg/g，且與‘Beta’的存在顯著性差異，其余均與‘Beta’的無顯著性差異；‘3309C’砧嫁接樹葡萄蘋果酸含量最高，為6.15 mg/g，與‘Beta’的存在顯著性差異，其余均與‘Beta’的無顯著性差異；‘3309C’‘5BB’砧嫁接樹葡萄檸檬酸含量均高于‘Beta’，分別為1.92、1.91 mg/g，且與‘Beta’砧存在顯著性差異；9種砧嫁接樹的草酸含量變化幅度不大，為0.11～0.16 mg/g；β為酒石酸和蘋果酸的比值，β的大小可以反應葡萄的口感，‘110R’和‘5BB’的β最大，兩者的嫁接樹葡萄的口感最好，‘3309M’嫁接樹的口感最差。

2.6 嫁接樹綜合評價

利用SPSS25.0對‘天工玉柱’葡萄砧嫁接樹的25個指標進行主成分分析，得到7個主成分，累計貢獻率達到98.34%。這7個主成分可以很好地反映了‘天工玉柱’葡萄9個砧木嫁接樹的生長情況和果實品質。其中，第1主成分貢獻率為32.83%，第2主成分貢獻率為19.27%，第3主成分貢獻率為13.36%，第4主成分貢獻率為12.86%，第5主成分貢獻率為8.32%，第6主成分貢獻率為7.18%，第7主成分貢獻率為4.52%（表7）。

表7 主成分特征值、貢獻率和累積貢獻率Table 7 Characteristics walue, contribution ratio and accumulated variance of principal components

從表8可知，第1主成分大小主要是由接穗粗、新梢節間長、果形指數、可溶性固形物、固酸比、總酚、蔗糖、葡萄糖、果糖、總糖、酒石酸、β等指標決定；第2主成分大小主要是由穗砧粗度比、粒橫徑、檸檬酸指標決定；第3主成分大小主要是由新梢節間粗、可滴定酸、草酸、蘋果酸指標決定；第4主成分主要是果實營養成分類黃酮決定的；第5主成分主要是由砧木粗、粒質量、粒縱徑指標決定；第6主成分主要是果實營養成分Vc決定；第7主要成分主要是果實硬度決定。

表8 成分矩陣Table 8 Component matrix

以7個主成分和每個主成分對應的貢獻率的乘積為權重，計算主成分綜合模型：F＝0.3283F1＋0.1927F2＋0.1336F3＋0.1286F4＋0.0832F5＋0.0718F6＋0.0452F7。主成分綜合模型計算主成分F值（表9），可以得到‘天工玉柱’葡萄所有砧木的綜合評分，排名依次是：5BB＞110R＞5C＞SO4＞Dogridge＞Beta＞3309M＞420A＞3309C，‘5BB’砧嫁接樹綜合評分最高，在9個砧木中最適合與‘天工玉柱’嫁接，其次是‘110R’‘5C’‘SO4’和‘Dogridge’砧木。

表9 綜合主成分Table 9 Comprehensive principal component values

3 討論與結論

砧木對接穗的影響受到地理位置和氣候條件制約，在同一區域，砧木種類不同對接穗影響不同，同一砧木對不同接穗品種影響也不同[9]。接穗主干粗與砧木粗比值是衡量接穗與砧木嫁接親和力指標之一，嫁接樹出現大小腳現象，是嫁接親和力較差的表現[10]。有學者認為，‘Beta’砧木在鹽堿地上會出現大小腳現象[11]，本試驗中，‘Beta’砧木嫁接‘天工玉柱’的穗砧粗度比為1.53，表面大小腳現象明顯。‘5BB’砧木嫁接‘天工玉柱’葡萄的穗砧粗度比為1.29，大小腳現象不明顯。這與崔鵬飛[12]等在‘天工翠玉’葡萄上的結果相似。相關研究顯示，‘5BB’可提高接穗光合效率，使植株生長旺盛，并且具有耐鹽性[13-15]。本試驗中，‘5BB’砧嫁接樹新梢生長勢較旺，與‘Beta’差異顯著，并且‘5BB’砧嫁接樹的結果枝率和單株產量較高。

砧木通過對接穗生長的控制，間接影響果實品質。王美軍[16]等發現，‘5BB’砧木對‘紅地球’葡萄的總糖和可溶性固形物較‘Beta’均有提高，可滴定酸含量下降。沈甜[17]等通過相關性分析，得到固酸比和果實風味呈正相關。本研究中，‘5BB’砧嫁接樹的總糖、可溶性固形物和固酸比較‘Beta’分別提高了13.2%、11.4%、5.2%，和前人試驗趨勢保持一致，果實更加酸甜可口。葡萄中含有豐富的酚類物質[18]，Satisha和Cheng[19-20]等研究表明，砧木對葡萄中的酚類化合物含量產生影響。高展[14]、李敏敏和郝燕[21-22]等發現，‘5BB’砧嫁接樹可以提高果實中的酚類物質含量。本試驗中，‘5BB’砧嫁接樹中總酚和類黃酮物質較‘Beta’分別提高了53.8%、207.7%，對葡萄營養物質改善明顯提高。Vc是人體內重要水溶性維生素之一，具有抗氧化、抗衰老、減輕炎性反應等作用[23]。Vc含量大小，也是評價鮮食葡萄的重要指標之一。‘5BB’砧嫁接樹果實的Vc含量較‘Beta’降低了22.8%，與王美軍[16]等結果相反，可能與接穗品種和氣候差異有關。

葡萄酸甜口味主要受糖和酸的影響，葡萄中的糖主要有葡萄糖、果糖和微量的蔗糖，酸主要有酒石酸、蘋果酸和少量的檸檬酸、草酸[24]。Shiraishi[25]等用葡萄糖與果糖加蔗糖之和的比，來評價葡萄的甜度，若比率α＜1表示果實較甜。本試驗中‘5BB’和‘Beta’砧嫁接樹果實的α值分別為1.00和0.98，表明‘5BB’和‘Beta’砧嫁接樹果實甜度差異不明顯。酒石酸和蘋果酸是葡萄果實中主要的有機酸成分。酒石酸的酸度比蘋果酸強，蘋果酸具有清爽性，回味綿長，酒石酸在口中保留時間短，口感生硬粗澀，過高的酒石酸和檸檬酸含量會產生尖酸生青，刺激味覺。酒石酸與蘋果酸的比值β越大，風味越佳[26-27]。本試驗中‘5BB’砧嫁接樹果實的β值為0.61，高于‘Beta’，‘5BB’砧嫁接樹的葡萄果實風味更佳。

本研究通過以‘Beta’砧木為對照，利用主成分分分析法，從9種砧木中篩選出‘5BB’砧木較好。‘5BB’砧木可以增強‘天工玉柱’葡萄的生長勢，提高果實外觀品質和營養物質。因此，選用‘5BB’作為‘天工玉柱’葡萄在浙北地區較為適宜的砧木。