杭州综合试验站

                                               

 

  ‘天工玉柱’葡萄是由浙江省农业科学研究院园艺所以‘Banana’作为母本，红亚历山大作为父本，选育出的葡萄新品种，欧亚种，属于早中熟品种。果粒呈长椭圆或柱型，果皮绿色无果锈，具有浓郁玫瑰香味，质地较脆，耐贮运。在果粒是长椭圆或柱型葡萄中，‘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，导致产量偏低。‘Beta’是南方地区常用葡萄砧木，本试验以‘Beta’、‘110R’、‘5BB’、‘SO4’、‘3309M’、‘3309C’、‘420A’、‘5C’、‘Dogridge’，其中以‘Beta’作对照，寻找适宜‘天工玉柱’葡萄在南方地区嫁接砧木，为提高‘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

 

  试验地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 ℃ ，年均降雨量约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。

 

  1.2 试验材料

 

  将欧亚杂交品种‘天工玉柱’葡萄作为接穗，9种砧木（‘Beta’、‘110R’、‘5BB’、‘SO4’、‘3309M’、‘3309C’、‘420A’、‘5C’、‘Dogridge’）采用劈接式进行嫁接试验，其中将‘Beta’砧木作对照（CK）。钢管连栋大棚设施栽培，大棚方向为东西走向，单行为一个重复，每处理3个重复，每个重复5株，随机区组排列行。葡萄架式为单十字“飞鸟”型架，株行距为1m×2.5m，常规田间施肥和修剪技术进行田间管理。

 

  1.3 试验方法

 

  葡萄新梢节间长、新梢节间粗、砧穗粗度参照罗玲的方法进行测量；葡萄结果枝率、产量、葡萄抗病性和葡萄外观品质依据葡萄种质资源描述规范和数据标准；TSS含量采用手持式折光仪测定；采用酸碱滴定法测定可滴定酸含量[4]；总酚、类黄酮和维C用紫外分光光度计测定，总酚含量参照 Folin－Ciocalteou比色法进行；类黄酮含量参照Sun B等方法进行测量；维C采用2,6-二氯靛酚滴定法测定；糖酸采用高效液相色谱仪测定。

 

  1.4 数据分析

 

  采用Microsoft Excel 365和SPSS 25.0 软件对本次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

 

  砧木径粗度和接穗径粗度的比值是反映砧木和接穗嫁接亲和力指标之一。从表1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，其余砧嫁接树均小脚现象明显。

 

  新梢节间长和新梢节间粗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’砧嫁接树新梢节间度最短，与‘Beta’砧嫁接树新梢节间长差异显著，长度减少了50.8%，其余与‘Beta’砧嫁接树新梢节间度无显著性差异。‘5BB’和‘5C’砧嫁接树新梢节间度最粗，与‘Beta’砧嫁接树新梢节间粗差异显著，粗度分别增加了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’葡萄产量影响

 

  砧木品种不同会对接穗的结果枝率和单株产量产生影响。如表2所示，‘Beta’砧嫁接树结果枝率高于其他砧嫁接树，‘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%，差异性显著；‘420A’砧嫁接树单株产量最低，较‘Beta’ 砧嫁接树低18.5%，但无显著性差异。

 

  

 

 

  2.3 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’砧嫁接树的穗重最重，是431.23g，比‘Beta’砧嫁接树高出47.8%，差异明显，‘110R’ 砧嫁接树的穗重为419.97g，比‘Beta’砧嫁接树高出44.0%，差异明显，其余砧嫁接树与比‘Beta’的穗重无明显差异；8种砧嫁接树的穗长和穗宽与‘Beta’的均为无显著性差异；‘5C’砧嫁接树的粒重最小,仅为4.22g,比‘Beta’砧嫁接树低了27.5%，其余砧嫁接树与‘Beta’的粒重无明显差异；‘3309M’砧嫁接树的粒长最小, 与‘Beta’砧嫁接树存在显著性差异，其余砧嫁接树与‘Beta’的粒长无明显差异；‘Beta’砧嫁接树的粒宽最大，与‘420A’和‘5C’差异性显著；8种砧嫁接树果实的果形指数与‘Beta’的差异不显著，在1.65~2.14之间，呈长椭圆型；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降低，‘420A’砧嫁接树果实硬度最强，为3.2N,与‘Beta’的差异不显著，‘SO4’、‘5C’、‘Dogridge’、‘5BB’ 砧嫁接树果实硬度均弱于‘Beta’的，差异性显著。

 

 

 

  2.4 砧木对‘天工玉柱’葡萄营养物质影响

 

  从表4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量与‘Beta’的无显著性差异；‘5BB’砧嫁接树的TSS含量最高，高达20.5%，与‘Beta’的差异性明显，‘3309C’ 砧嫁接树的TSS含量最低，为15.9%，与‘Beta’的差异性明显，其余砧嫁接树的TSS含量与‘Beta’的无明显差异；9种砧嫁接树的可滴定酸变化幅度不大，均在0.46%~0.60%之间；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，‘3309C’砧嫁接树的固酸比值最小，为26.35，口感较差，与‘Beta’的有显著性差异，其余的固酸比值与‘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-1，比‘Beta’的高出315.4%，其余砧嫁接树的类黄酮含量均高于‘Beta’的，且存在显著性差异；‘Dogridge’、‘5C’砧嫁接树的维C含量均高于‘Beta’，分别高出14.3%和9.2%，且存在显著性差异，‘SO4’ 砧嫁接树的维C含量比‘Beta’的高2.8%，无显著性差异，其余砧嫁接树的维C含量均小于‘Beta’的，且存在显著性差异。

 

 

 

  2.5 砧木对‘天工玉柱’葡萄糖酸影响

 

  葡萄中糖类主要有蔗糖、葡萄糖和果糖，从表5可知，‘Beta’砧嫁接树的蔗糖含量最高，为8.89 mg·g-1，‘3309C’ 砧嫁接树的蔗糖含量最低，仅为‘Beta’蔗糖含量的75.8%，且差异性显著；8种砧嫁接树的葡萄糖含量和果糖含量与‘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’砧嫁接树葡萄酒石酸含量最高，为2.86 mg·g-1，‘3309C’ 砧嫁接树葡萄酒石酸含量最低，仅为1.51 mg·g-1，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-1，‘110R’砧嫁接树葡萄苹果酸含量最低，且与‘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 mg·g-1、1.91 mg·g-1，且与‘Beta’的存在显著性差异，‘420A’、‘5C’、‘3309M’、‘Dogridge’ 砧嫁接树葡萄柠檬酸含量均低于‘Beta’，与‘Beta’的存在显著性差异，其余与‘Beta’无显著性差异；9种砧嫁接树的草酸含量变化幅度不大，均在0.11~0.16 mg·g-1之间，β为酒石酸和苹果酸的比值，比值大小可以反应葡萄的口感，‘110R’和‘5BB’的β最大，‘110R’和‘5BB’砧嫁接树葡萄的口感最好，‘3309M’口感最差。

 

 

 

  2.6 砧嫁接树综合评价

 

  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个主成分可以很好的反应9种‘天工玉柱’葡萄砧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%。

 

 

 

  从表7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、TSS、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、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、粒重、粒纵指标决定；第6主成分主要是果实营养成分维生素C决定；第7主要成分主要是果实硬度决定。

 

 

 

 

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分值F(表8)，从表中可以得到9种‘天工玉柱’葡萄砧嫁接树的综合评分，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，‘5BB’在9种砧木种是最适合‘天工玉柱’嫁接的砧木，其次是‘110R’、‘5C’‘SO4’和‘Dogridge’砧木。

 

 

 

  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。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，砧嫁接树出现大小脚现象，是嫁接亲和力较差的表现。有学者认为‘Beta’砧木在盐碱地上嫁接后会出现大小脚现象，本试验中，‘Beta’砧木嫁接‘天工玉柱’葡萄的穗砧粗度比为1.53，大小脚现象明显。但在沈碧薇等以‘Beta’砧木嫁接‘天工翡翠’葡萄的穗砧粗度比为0.99，没有出现大小脚现象。在同一地区，用‘Beta’砧木分别嫁接属于欧美种的‘天工翡翠’葡萄和属于欧亚种的‘天工玉柱’葡萄，砧木对两个接穗品种会产生不同的亲和效果。本试验中，‘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。这与崔鹏飞等在‘5BB’砧木与‘天工翠玉’葡萄接穗粗度比相似。周万海等用‘5BB’、‘SO4’、‘520A’、‘3309C’、‘Beta’、‘圣乔治’六种砧木做耐盐试验，结果表明‘5BB’砧木可以在盐碱地环境中正常生长。高展等在砧木对‘马瑟兰’葡萄生长影响中，发现‘5BB’砧木可以提高接穗光合效率，增强树势。林玲等用‘5BB’做‘夏黑’的砧木，结果表明，植株生长旺盛。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。范培格[18]等研究表明，‘5BB’和‘Beta’砧木对‘京玉’葡萄的穗重和粒重差异不显著，与本试验中结果相似。本研究中，‘5BB’砧嫁接树的果形指数较高，果粒外形更修长美观，有利于提高果穗整体感观。‘5BB’砧嫁接树的果实硬度较差，这可能是因为果实提早成熟造成的，导致果实的贮运性降低。王美军等发现，‘5BB’砧木对‘红地球’葡萄的总糖和TSS较‘Beta’均有提高，可滴定酸含量下降。沈甜等通过相关性分析，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、TSS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，酚类具有抗氧化、抗病毒、抗炎症、防止动脉硬化等多种功能。Satisha和Cheng等研究表明，砧木对葡萄中的酚类化合物含量产生影响。李敏敏[24]和郝燕等发现，‘5BB’砧嫁接树中的营养物质总酚含量均高于‘Beta’的，高展通过三种砧嫁接树果实中类黄酮含量对比，‘5BB’砧木可以增加果实中类黄酮含量。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。维生素C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。维生素C含量大小，也是评价鲜食葡萄的重要指标之一。‘5BB’砧嫁接树果实的维生素C含量较‘Beta’降低了22.8%，与王美军等结果相反，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。Shiraishi等用葡萄糖与果糖加蔗糖之和的比，来评价葡萄的甜，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的值分别为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, β值越大，风味越佳。本试验中‘5BB’砧嫁接树果实的β值为0.61，高于‘Beta’的β，‘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。‘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嫁接的砧木。