砧木评价与改良岗位

尹勇刚 赵胜建 郭紫娟 韩斌

 

  摘 要：本研究对7个不同砧木嫁接夏黑葡萄的农艺性状进行了评估，砧木包括101-14M、110R、188-08、5BB、5C、贝达和SO4（以自根为对照），以筛选适宜的砧穗组合。通过连续3年对7个砧穗组合的树体长势、果实产量和果实品质相关特性进行了评估。结果发现：贝达提高了接穗的活力，大大增加了成熟枝条的长度（MSL），而SO4则明显增加了接穗的横截面直径（TCD）。在SO4上，产量有明显提升，而在101-14M上，产量受到限制。188-08的果穗质量（CM）最大，5C最小，188-08、5BB和SO4保持了与自根相当的果实品质（BM）。在101-04M上获得的总可溶性固体（TSS）与自根葡萄高度接近。综合评价，夏黑葡萄以5BB和5C为砧木获得了与对照相似的果实品质（大小、化学性质和质地）、产量和生长势，为最适宜砧穗组合。

 

  关键词：葡萄；砧木；嫁接；农艺性状；果实品质

 

  0 引言

 

  葡萄（Vitis vinifera L.）作为主要水果作物之一，在农业经济中发挥着重要作用。2017年，总面积为700万公顷的葡萄产量为7400万吨，其中近17%是在中国生产。鲜果覆盖的收获面积约为54万公顷，消费量高达1073万吨，这说明中国的消费需求不断上升。

 

  葡萄种植面临着许多潜在的危险，如灌溉造成的盐碱化、突然的冷害、降雨量增加以及地下害虫和病原体的攻击，这些都会造成经济损失甚至是树体死亡。砧木首先被用于保护葡萄根部免受毁灭性的根瘤蚜虫的侵害，然后被广泛用于葡萄嫁接，以抵抗生物胁迫，如线虫和冠瘿病，以及非生物胁迫，如盐害、酸土、石灰土、干旱、涝害和低温。除了对地下部胁迫具有强大的抵抗力外，砧木还能改变接穗的性能，即产量、果实品质和树体生长等。然而，不同的接穗栽培品种的修改情况不同。由于土壤、气候和葡萄栽培方法对葡萄的影响，即使是相同的接穗/砧木组合也可能呈现不同的表现。

 

  夏黑是2000年发布的无籽鲜食葡萄栽培品种，在中国受到消费者和种植者的欢迎，其种植面积在2014年达到近2万公顷。为了选择合适的砧木，有必要对嫁接在抗性砧木上的该栽培品种进行农艺性状评价。

 

  本研究的目的是连续3年评估7种抗性砧木（101-14M、110R、188-08、5BB、5C、贝达和SO4，以及自根作为对照）对夏黑葡萄的树势、水果产量和果实品质相关性状的影响。

 

  1 材料和方法

 

  1.1 材料

 

  1.1.1 试验地点

 

  试验在中国秦皇岛昌黎果树研究所孔庄试验基地进行，时间为2014-2017连续三年。

 

  1.1.2 试验材料和管理

 

  夏黑的成熟接穗被嫁接在7种抗性砧木的硬木插条上，即101-14M、110R、188-08、5BB、5C、贝达和SO4。对这些砧木的描述和抗性特征总结自当前的研究结果（见表1）。2010年4月初进行劈接，然后将嫁接苗以及自根扦插苗在苗圃中培育近一个月，随后移植到田间，株距×行距为0.7×4.0米，采用完全随机区块设计，有三个独立的重复。每个重复包括10棵树。小棚架栽培，高度为1.8米。随后从2015年到2017年进行了测量。浆果在7月中旬开始着色，8月下旬采收完全成熟的果实。冬剪留下1-2个芽。所有的树都埋土过冬。此外，在试验期间，包括浇水灌溉、施肥、病虫害管理在内的栽培方法都是基于当地的正常标准。杂草的控制主要是在地面上覆盖黑色塑料薄膜，并布置防鸟网。

 

  1.2 测定指标和方法

 

  1.2.1生长指标

 

  在2017年10月修剪前几天，对每个重复的10棵树体的生长参数进行了测量。使用数字游标卡尺和卷尺测量嫁接点以上30厘米处的树干横截面直径、新梢基部直径和成熟的枝条长度。对新梢成熟部分的节数进行调查。

 

  1.2.2 产量

 

  在收获时记录结果穗数，并通过从每个重复的10棵树体上随机摘取20串果穗用于计算平均重量。

 

  1.2.3 果实品质

 

  在收获后，用剪刀从每穗称重的果实的阳面和阴面随机剪下20个带有果柄的浆果。测定果粒重，果粒长度（BL）和果粒宽度（BW）。榨汁后测定总可溶性固形物（TSS）和可滴定酸（TA）的测定。使用机械测力计进行测定浆果的抗拉强度（PRC）和抗压强度（CRB）。使用按压手持式果实硬度计测定果肉硬度（FH）。

 

  1.2.4统计分析

 

  用SPSS 20.0对数据进行方差分析处理，并通过Duncan多重范围检验对平均值进行比较，P＜0.05。此外，通过XLSTAT统计软件对生长势、产量和理化性质等14个相关性状进行主成分分析（PCA）。

 

 

  2 结果与分析

 

  2.1 生长量

 

  根据第7年的测量，砧木对接穗的TCD、木质嫩枝长度、每个嫩枝的节数和节间长度有明显的影响（表2）。嫁接在SO4上获得的接穗TCD最大，在110R上最小。嫁接在贝达的夏黑成熟枝条长度和每个枝条的节数明显高于其他树种，而在188-08上最低。在101-14M、110R和自根之间没有发现的明显差异。5BB和5C的树势略高于自根。

 

 

  2.2 产量

 

  砧木和收获季节都对每个收获季节的果实产量有显著影响，而在相互作用中没有发现明显的变化（表3）。试验中8个组合的平均估计产量从每年17.70（101-14M）到21.06（SO4）t hec-1不等，每季平均为19.01吨。嫁接于SO4上在所有季节都保持最高产量，略高于188-08和110R，每季平均产量分别为20.10和19.48 t hec-1，显示出稳定的产量效率。在贝达、5C和5BB上，没有发现自根与嫁接的平均产量有明显差异，这表明这些砧木在统计上不影响果实产量。砧木101-14M在前两季平均产量最小，为每年17.70 t hec-1。

 

 

  2.3 果实品质

 

  收获季节和砧木对大多数果实质量参数的影响非常显著，除了年份之间的浆果重量、浆果宽度、TSS、PRB和CRB（表4）外。砧木（包括自根）之间所有品质的变异都大于收获年份之间的变异。收获年份与砧木之间的交互作用对果穗重量的影响最小。

 

  嫁接于188-08上获得最大的果实质量，平均为842.15 g，其次是SO4上的，为804.83 g，5C上的最小，为679.37 g，而在110R、5BB、101-14M和贝达等砧木上的树在果实重量上与自砧木的树没有明显区别（表4）。在自根上生产的果实具有最高的果实品质，这与在188-08、5BB和SO4上生产的果实没有明显的区别。5C的果实品质略有下降，而110R的果实品质下降到6.49 g的较低水平。相应地，浆果长度和宽度显示出与浆果重量相似的趋势，然而在自根上达到最大值。BL/BW从1.11（110R）到1.18（贝达）不等，这表明浆果形状明显受到砧木的影响，但在视觉上似乎无法察觉。

 

  总可溶性固形物（TSS）含量最高的是自根和101-14M，分别为17.49和17.32°Brix，其次是5BB，为16.76°Brix，而其余砧木生产的果实TSS含量相对较低（表4）。酒石酸（TA）含量在贝达上达到最高，为0.84%，在5BB、5C和110R上最低，而其他砧木生产的果实TA适中，与自身根系没有区别。TSS/TA值在贝达上为19.32，在5BB上最高，为23.39，101-14M和110R上生产的果实的TSS/TA为21.97和21.91，高于SO4（20.4）和188-08（19.71），与自根葡萄没有显著差异。

 

  果实的抗拉强度（PRC）和浆果的抗压强度（CRB）与葡萄的运输和保存有着至关重要的关系。在自有根系、5C和5BB上获得的PRC最大（分别为32.43、32.08和31.98N），而在SO4上最小，为29.15N（表4）。在5C、自己的根和贝达上生产的浆果具有最高的抗压性，在SO4上次之。101-14M和188-08明显降低了浆果的抗压性。在5BB上生长的果实肉质硬度最高（0.28公斤），在110R、188-08和SO4上最低（0.23公斤），而在自根上的果实肉质硬度保持在0.27N，高于其他砧木上的果实。

 

  2.4 主成分分析

 

  对8个接穗/砧木组合（包括自根）的14个性状的数据进行了主成分分析（PCA），共得到七个主成分（PCs），其中PC1和PC2占59.69%，PC3占19.05%。

 

  具体来说，总变异的36.45%由PC1解释（图1A），它与浆果品质正相关，涉及质地、风味和尺寸相关的特性，而与产量指标（产量和CM）负相关。另一方面，PC2占总变异的23.24%（图1A），主要由生长参数（N°NpS和MSL）和TA贡献，其负荷为正，TSS/TA为负。PRC和BL/BW在PC1和PC2中均为正值。此外，CM、BW，特别是BM与PC3更相关。

 

  尽管在对PC1和PC2的映射上，砧木是分散的，但仍可以发现有规律的线索（图1B）。自根在FH、TSS、CRB和有关浆果大小的性状方面表现较好，其次是5C和5BB作为一组，而101-14M可生产高TSS的果实以及由此此产生的较高的TSS/TA。嫁接在贝达上可获得较大的MSL、N°NpS和 TA。SO4和188-08在提高产量和果穗质量方面表现出色。110R产量相对较高，但由于TA含量较低，浆果的TSS/TA也较高。

 

 

 

  3 讨论

 

  在这项研究中，与夏黑葡萄的树体活力、果实产量和果实品质相关的大多数参数都受到了砧木的显著影响。

 

  在生长量方面，SO4是一个中等的接穗活力提供者，在7年内产生的接穗TCD累积量比其他的要大，并且在枝条成熟长和节数方面表现适中，这表明SO4至少通过促进树干的横向生长对树体长势产生了积极影响。砧木贝达作为中国北方的主要抗寒品种，根系旺盛，在新梢的纵向生长上表现最佳，并且节点最多。然而，贝达不宜在根瘤蚜虫易发区使用。夏黑的产量在所有提到的水平上都明显地受到砧木的影响。据报道，SO4具有实现无性和生殖生长平衡的能力，这在本试验中得到了验证。很少报道的砧木188-08在产量方面也表现得比自根和贝达好。而活力较弱的砧木101-14M明显降低了产量。

 

  本文中的所有砧木，特别是110R，都减少了浆果大小。接穗品种在同一砧木上的不同表现可能与接穗和砧木以不同的方式相互作用有关。而188-08与自根相比，产生了更重的果穗和相似的浆果重量和大小，这可能是由于每穗果实的浆果数量更多。101-14M上的果实与自根的TSS含量接近非，而SO4大大降低了TSS和TSS/TA；另一方面，嫁接在101-14M和SO4上获得的果实更容易发生浆果开裂和浆果碎裂，因此，不宜长途运输，适合在当地销售。