砧木对‘天工玉柱’葡萄生长及果实品质的影响

李明山，魏灵珠，沈碧薇，崔鹏飞，程建徽，向江，吴江*

（1. 浙江省农业科学院园艺研究所，浙江杭州 310021；2. 浙江师范大学化学与生命科学学院，浙江金华 21000）

据国际葡萄与葡萄酒组织（OIV）2018年公布的数据显示，我国葡萄种植面积约87.5万 hm2，产量约占世界总产量的15%，已经成为全球第一大葡萄生产国。目前，我国葡萄苗木主要以抗寒砧木‘Beta’为主，而浙江等长三角地区的葡萄利用围垦海涂地种植，不与粮食争地。由于海涂地在设施条件下易出现返盐现象，使‘Beta’砧嫁接苗出现一些生理障碍，为此从郑州果树所引进十多个砧木品种，对我国自主育成葡萄品种进行砧穗组合研究。以期筛选出适合这类土壤的砧木，以调节成熟期、提高品质，增强抗逆性，提高经济效益，扩大葡萄栽培区域，加速新品种推广。

‘天工玉柱’葡萄是由浙江省农业科学研究院园艺所以‘Banana’葡萄为母本，‘红亚历山大’为父本选育出的葡萄新品种，欧亚种，早中熟。果粒呈长椭圆或圆柱形，果皮绿色无果锈，具有浓郁玫瑰香味，质地较脆，耐贮运。在长椭圆或圆柱形果粒品种中，‘天工玉柱’葡萄是为数不多具有香味的品种。但‘天工玉柱’葡萄穗形偏小，产量偏低，因此有必要选出适宜的砧木，为改善‘天工玉柱’葡萄产量和果实品质提供依据。

1 材料和方法

1.1 试验地点

试验在浙江省海宁市省农业科院杨渡科研创新基地进行。该地年均气温约15.9 ℃，降雨量约1187 mm，日照时长约2002.9 h，无霜期约233.5 d。土壤类型为黄松田、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 试验材料

接穗为‘天工玉柱’，9个砧木品种为‘Beta’‘110R’‘5BB’‘SO4’‘3309M’‘3309C’‘420A’‘5C’‘Dogridge’，以南方地区常用的砧木‘Beta’作对照（CK），采用劈接法进行嫁接。钢管连栋大棚设施栽培，种植方向为南北走向，单行为一个处理，每处理5株，3个重复，随机区组排列。葡萄架式为单十字“飞鸟”型架，株行距为1 m×2.5 m，采用常规施肥和修剪技术进行田间管理。

1.3 试验方法

新梢节间长、节间粗、砧木粗度参照罗玲[1]的方法进行测量；结果枝率、产量和外观品质依据葡萄种质资源描述规范和数据标准[2-3]；可溶性固形物测定用手持折光仪；可滴定酸测定用酸碱滴定法[4]；总酚、类黄酮用紫外分光光度计测定，总酚参照Folin-Ciocalteou[5]比色法进行；类黄酮参照Sun等[6]方法进行测量；Vc采用2,6-二氯靛酚滴定法测定[7]；糖酸采用高效液相色谱仪测定[8]。

1.4 数据分析

采用Microsoft Excel 365和SPSS 25.0 软件对试验数据进行单因素方差分析（Duncan法，P＜0.05）和主成分分析，表中数据为平均值±标准差。

2 结果与分析

2.1 砧木对‘天工玉柱’葡萄生长影响

砧木径粗和接穗径粗的比值是反映砧木和接穗嫁接亲和力的指标之一。从表2可知，‘420A’和‘Dogridge’砧嫁接树没有出现小脚现象，‘3309C’砧嫁接树小脚现象不明显，其余的砧木嫁接树均表现有小脚现象。

表2 砧木对‘天工玉柱’葡萄生长影响Table 2 Effects of rootstock on grape growth of 'Tiangong Yuzhu'

新梢节间长度和粗度是反映植物生长量的标准之一，也间接体现砧木对接穗的营养输送能力。从表3可知，‘420A’砧嫁接树新梢节间最短，与‘Beta’砧嫁接树新梢节间长差异显著，减少了50.8%，其余与‘Beta’砧嫁接树新梢节间长无显著性差异。‘5BB’和‘5C’砧嫁接树新梢节间最粗，与‘Beta’砧嫁接树新梢节间粗差异显著，分别增加了33.0%和26.6%，其余与‘Beta’砧嫁接树新梢节间粗无显著性差异。

2.2 砧木对‘天工玉柱’葡萄外观品质影响

从表3可知，砧木品种对‘天工玉柱’葡萄的外观品质存在影响。‘3309C’和‘110R’砧嫁接树的穗质量较大，分别是431.23 g和419.97 g，比‘Beta’砧嫁接树高出47.8%、44.0%，差异明显；其余砧嫁接树与‘Beta’砧的穗质量无明显差异。8种砧木嫁接树的穗长和穗宽与‘Beta’的均为无显著性差异；‘5C’砧嫁接树的粒质量最小，仅为4.22 g，比‘Beta’砧低了27.5%，其余砧嫁接树与‘Beta’的粒质量无明显差异。果形指数是粒长与粒宽的比值，反应果粒的外观形状，8种砧嫁接树果实的果形指数与‘Beta’的差异不显著，均在1.65～2.14之间，呈长椭圆形。硬度大小与葡萄耐贮运性相关，硬度越大，贮藏运输过程中坏果率会越低，‘420A’砧嫁接树果实硬度最强，为3.2 N，但与‘Beta’的差异不显著，其余砧嫁接树果实硬度均弱于‘Beta’砧。

表3 砧木对‘天工玉柱’葡萄外观品质影响Table 3 Effect of rootstock on appearance quality of 'Tiangong Yuzhu' grape

2.3 砧木对‘天工玉柱’葡萄产量的影响

不同砧木对接穗的结果枝率和单株产量产生影响。如表4所示，‘Beta’砧嫁接树结果枝率高于其他砧，‘Dogridge’砧嫁接树结果枝率最低。‘3309C’和‘110R’砧嫁接树单株产量最高，分别比‘Beta’砧嫁接树高出48.0%和44.1%，差异显著；‘420A’砧嫁接树株产最低，较‘Beta’砧嫁接树低18.5%，但无显著性差异。

表4 砧木对‘天工玉柱’葡萄产量影响Table 4 Effect of rootstock on yield of 'Tiangong Yuzhu' grape

2.4 砧木对‘天工玉柱’葡萄营养物质的影响

从表5可知，不同砧木对‘天工玉柱’葡萄的营养物质含量产生影响。8种砧嫁接树的果实总糖与‘Beta’的无显著性差异。‘5BB’砧嫁接树的可溶性固形物最高，达20.5%，与‘Beta’砧差异性明显。9种砧嫁接树的可滴定酸变化幅度不大，均在0.46%～0.60%；固酸比的大小影响着葡萄口感风味，‘110R’砧嫁接树的固酸比值最大，为39.75，口感较好，但与‘Beta’的无显著性差异。‘Dogridge’‘5BB’‘5C’‘SO4’‘3309M’‘420A’‘110R’砧嫁接树的总酚含量均大于‘Beta’，且存在显著性差异；‘Dogridge’砧嫁接树的类黄酮含量最高，高达0.54 mg/g，比‘Beta’的高出315.4%，其余砧嫁接树的类黄酮含量均高于‘Beta’砧，且存在显著性差异；‘Dogridge’‘5C’砧嫁接树的Vc含量均高于‘Beta’，分别高出14.3%和9.2%，且存在显著性差异；‘SO4’砧嫁接树的Vc含量比‘Beta’的高2.8%，无显著性差异。

表5 砧木对‘天工玉柱’葡萄营养物质影响Table 5 Effects of rootstocks on nutrients of grape 'Tiangong Yuzhu'

2.5 砧木对‘天工玉柱’葡萄中糖酸类物质的影响

葡萄中糖类主要有蔗糖、葡萄糖和果糖。从表6可知，‘Beta’砧嫁接树的蔗糖含量最高，为8.89 mg/g；‘3309C’砧嫁接树的蔗糖含量最低，仅为‘Beta’蔗糖的75.8%，且差异性显著；8种砧嫁接树的葡萄糖和果糖含量与‘Beta’的无显著性差异。葡萄中酸类主要是酒石酸、苹果酸、柠檬酸和草酸，‘5BB’砧嫁接树酒石酸含量最高，为2.86 mg/g，‘3309C’ 砧嫁接树葡萄酒石酸含量最低，仅为1.51 mg/g，且与‘Beta’的存在显著性差异，其余均与‘Beta’的无显著性差异；‘3309C’砧嫁接树葡萄苹果酸含量最高，为6.15 mg/g，与‘Beta’的存在显著性差异，其余均与‘Beta’的无显著性差异；‘3309C’‘5BB’砧嫁接树葡萄柠檬酸含量均高于‘Beta’，分别为1.92、1.91 mg/g，且与‘Beta’砧存在显著性差异；9种砧嫁接树的草酸含量变化幅度不大，为0.11～0.16 mg/g；β为酒石酸和苹果酸的比值，β的大小可以反应葡萄的口感，‘110R’和‘5BB’的β最大，两者的嫁接树葡萄的口感最好，‘3309M’嫁接树的口感最差。

2.6 嫁接树综合评价

利用SPSS25.0对‘天工玉柱’葡萄砧嫁接树的25个指标进行主成分分析，得到7个主成分，累计贡献率达到98.34%。这7个主成分可以很好地反映了‘天工玉柱’葡萄9个砧木嫁接树的生长情况和果实品质。其中，第1主成分贡献率为32.83%，第2主成分贡献率为19.27%，第3主成分贡献率为13.36%，第4主成分贡献率为12.86%，第5主成分贡献率为8.32%，第6主成分贡献率为7.18%，第7主成分贡献率为4.52%（表7）。

表7 主成分特征值、贡献率和累积贡献率Table 7 Characteristics walue, contribution ratio and accumulated variance of principal components

从表8可知，第1主成分大小主要是由接穗粗、新梢节间长、果形指数、可溶性固形物、固酸比、总酚、蔗糖、葡萄糖、果糖、总糖、酒石酸、β等指标决定；第2主成分大小主要是由穗砧粗度比、粒横径、柠檬酸指标决定；第3主成分大小主要是由新梢节间粗、可滴定酸、草酸、苹果酸指标决定；第4主成分主要是果实营养成分类黄酮决定的；第5主成分主要是由砧木粗、粒质量、粒纵径指标决定；第6主成分主要是果实营养成分Vc决定；第7主要成分主要是果实硬度决定。

表8 成分矩阵Table 8 Component matrix

以7个主成分和每个主成分对应的贡献率的乘积为权重，计算主成分综合模型：F＝0.3283F1＋0.1927F2＋0.1336F3＋0.1286F4＋0.0832F5＋0.0718F6＋0.0452F7。主成分综合模型计算主成分F值（表9），可以得到‘天工玉柱’葡萄所有砧木的综合评分，排名依次是：5BB＞110R＞5C＞SO4＞Dogridge＞Beta＞3309M＞420A＞3309C，‘5BB’砧嫁接树综合评分最高，在9个砧木中最适合与‘天工玉柱’嫁接，其次是‘110R’‘5C’‘SO4’和‘Dogridge’砧木。

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

3 讨论与结论

砧木对接穗的影响受到地理位置和气候条件制约，在同一区域，砧木种类不同对接穗影响不同，同一砧木对不同接穗品种影响也不同[9]。接穗主干粗与砧木粗比值是衡量接穗与砧木嫁接亲和力指标之一，嫁接树出现大小脚现象，是嫁接亲和力较差的表现[10]。有学者认为，‘Beta’砧木在盐碱地上会出现大小脚现象[11]，本试验中，‘Beta’砧木嫁接‘天工玉柱’的穗砧粗度比为1.53，表面大小脚现象明显。‘5BB’砧木嫁接‘天工玉柱’葡萄的穗砧粗度比为1.29，大小脚现象不明显。这与崔鹏飞[12]等在‘天工翠玉’葡萄上的结果相似。相关研究显示，‘5BB’可提高接穗光合效率，使植株生长旺盛，并且具有耐盐性[13-15]。本试验中，‘5BB’砧嫁接树新梢生长势较旺，与‘Beta’差异显著，并且‘5BB’砧嫁接树的结果枝率和单株产量较高。

砧木通过对接穗生长的控制，间接影响果实品质。王美军[16]等发现，‘5BB’砧木对‘红地球’葡萄的总糖和可溶性固形物较‘Beta’均有提高，可滴定酸含量下降。沈甜[17]等通过相关性分析，得到固酸比和果实风味呈正相关。本研究中，‘5BB’砧嫁接树的总糖、可溶性固形物和固酸比较‘Beta’分别提高了13.2%、11.4%、5.2%，和前人试验趋势保持一致，果实更加酸甜可口。葡萄中含有丰富的酚类物质[18]，Satisha和Cheng[19-20]等研究表明，砧木对葡萄中的酚类化合物含量产生影响。高展[14]、李敏敏和郝燕[21-22]等发现，‘5BB’砧嫁接树可以提高果实中的酚类物质含量。本试验中，‘5BB’砧嫁接树中总酚和类黄酮物质较‘Beta’分别提高了53.8%、207.7%，对葡萄营养物质改善明显提高。Vc是人体内重要水溶性维生素之一，具有抗氧化、抗衰老、减轻炎性反应等作用[23]。Vc含量大小，也是评价鲜食葡萄的重要指标之一。‘5BB’砧嫁接树果实的Vc含量较‘Beta’降低了22.8%，与王美军[16]等结果相反，可能与接穗品种和气候差异有关。

葡萄酸甜口味主要受糖和酸的影响，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、苹果酸和少量的柠檬酸、草酸[24]。Shiraishi[25]等用葡萄糖与果糖加蔗糖之和的比，来评价葡萄的甜度，若比率α＜1表示果实较甜。本试验中‘5BB’和‘Beta’砧嫁接树果实的α值分别为1.00和0.98，表明‘5BB’和‘Beta’砧嫁接树果实甜度差异不明显。酒石酸和苹果酸是葡萄果实中主要的有机酸成分。酒石酸的酸度比苹果酸强，苹果酸具有清爽性，回味绵长，酒石酸在口中保留时间短，口感生硬粗涩，过高的酒石酸和柠檬酸含量会产生尖酸生青，刺激味觉。酒石酸与苹果酸的比值β越大，风味越佳[26-27]。本试验中‘5BB’砧嫁接树果实的β值为0.61，高于‘Beta’，‘5BB’砧嫁接树的葡萄果实风味更佳。

本研究通过以‘Beta’砧木为对照，利用主成分分分析法，从9种砧木中筛选出‘5BB’砧木较好。‘5BB’砧木可以增强‘天工玉柱’葡萄的生长势，提高果实外观品质和营养物质。因此，选用‘5BB’作为‘天工玉柱’葡萄在浙北地区较为适宜的砧木。