砧木评价与改良岗位
摘要：选择合适的砧木能够提升嫁接葡萄的适应性和果实品质。然而，关于‘红地球’这一主要栽培品种的嫁接研究仍然有限，尤其缺乏长期和系统性的评估。本研究将‘红地球’嫁接在四个砧木——‘101-14’、‘188-08’、‘110R’和‘3309C’上，系统比较了硬枝嫁接后的愈合情况、田间成活表现、成熟植株的营养生长以及多年果实表型和品质性状。结果表明：‘101-14’促进了有机酸的积累，2023年含量达到1.1%，同时导致果粒更易从果梗脱落；RG/110R组合在基部表现出较高的愈合指数（平均0.8），并促进枝条增粗；RG/3309C则表现出超过600cm的较长新梢和接近13g的单果重；而嫁接在‘188-08’上的植株成活率最高（74%），且果实品质提升，表现为可溶性固形物（TSS）升高至16°Brix，果肉质地更紧实，说明‘188-08’可作为改善‘红地球’适应性和果实品质的有价值砧木。
关键词：葡萄；接穗；愈伤组织；果粒；果实品质
1 引言
嫁接是葡萄栽培中常用的重要园艺技术。砧木的选择对接穗的表现具有显著影响。欧洲葡萄根瘤蚜大规模暴发后，人们开始广泛采用美洲葡萄作为砧木。自此以来，许多著名的砧木品种逐渐被选育并用于不同酿酒葡萄的嫁接兼容性和性能评价。嫁接的主要目的是提高葡萄对环境胁迫和生物胁迫的适应性。近年来，砧木对鲜食葡萄的作用逐渐受到关注。
砧木会影响接穗的生长、产量、成熟时间、果实成分及葡萄园管理方式。某些砧木通常赋予接穗特定性状，例如‘101-14M’常被报道能提高可溶性固形物含量，但这种效应在不同试验中并不总是一致。接穗-砧木互作、土壤特性和气候条件均可能导致不同嫁接组合间的差异。嫁接不亲和是导致嫁接失败的重要原因，既可能在嫁接后不久发生，也可能在栽植数年后出现。延迟发生的不亲和会造成葡萄树势衰弱及果实品质下降。因此，在砧木选择时，既要重视早期的嫁接亲和性评价，也要结合栽植后的生长与果实品质表现进行综合考量。
随着对砧木应用的关注增加，越来越多的嫁接实验被用于探索不同组合的表现，如在盐碱环境或黏重土壤中栽培葡萄。据美国农业部（USDA）预测，到2024年中国鲜食葡萄产量将达到1420万吨。‘红地球’是中国最早引进的鲜食葡萄品种之一，种植面积广泛。对其不同砧木嫁接表现的系统研究，将为目标化砧木的选择提供参考。目前关于‘红地球’的嫁接研究仍相对零散，仅有部分涉及与‘41B’、‘140R’的亲和性，在‘41B’、‘SO4’、‘1103P’上的果实品质与叶片矿质营养吸收，以及在‘Freedom’、‘SaltCreek’、‘110R’上的植株生长与果实特性。其中，‘Freedom’和‘110R’可提升果实着色和TSS，而‘140R’与‘红地球’的嫁接亲和性优于‘41B’。然而，这些初步结果仍需在特定生态条件下通过多年观察加以验证。总体而言，针对‘红地球’的系统性和长期田间嫁接研究依然缺乏。
基于此，本研究选择了四个相对少见的砧木对‘红地球’进行嫁接，并开展了多年的综合评价，重点考察嫁接亲和性、营养生长及果实品质性状。本研究旨在加深对‘红地球’接穗-砧木互作特性的认识，并为地方葡萄栽培实践提供参考。
2 材料与方法
2.1植物材料与田间管理
供试接穗材料为鲜食葡萄品种‘红地球’（RG），四个砧木分别为：‘101-14M’、‘3309C’、‘110R’，以及‘188-08’。实验共设置四个嫁接组合：RG/101-14M、RG/3309C、RG/110R和RG/188-08。
嫁接方式采用劈接法。每个组合各取120个接穗，嫁接完成后置于温床上中培养21天。嫁接后成活植株移栽孔庄试验基地，采用小棚架栽培方式。定植密度为3m×0.7m。试验期间，常规田间管理措施包括浇水、施肥、整形修剪及病虫害防治。嫁接实验于2018-2020年开展3年。
2.2 嫁接亲和性评价
嫁接后21天，调查评价发芽率和生根率。剖开嫁接口，观察愈伤组织的形成情况。愈合情况按照愈伤组织在愈合表现覆盖百分比进行分级评估：0，0%；1，1–25%；2，26–50%；3，51–75%；4，76–100%。同样地，根部愈伤形成情况也按照愈伤组织在根部斜切口覆盖面积进行同样评级。每个组合随机选取40个样本进行统计。根部愈伤形成指数CFI=(i×Ni)/(4×10)，嫁接愈合指数GHI=(j×Nj)/(4×10)，其中Ni代表显示根部愈伤组织形成等级i的插条数量，Nj表示相应嫁接口愈合等级j对应插条数。
2.3 田间成活率及亲和率评价
移栽后120天（即每年4月底），在河北省农林科学院昌黎果树研究所孔庄试验站对嫁接苗的成活率开展调查。
在成活率调查中，随机选择一个包含100个定植点的田间小区，对植株成活情况进行统计。为评估嫁接亲和力，共测定15株植株（每个重复5株），并计算亲和系数（AC），其计算公式如下：AC=C/A, 其中，A为嫁接口上方5cm处接穗的直径，C为嫁接口下方5cm处砧木的直径。
2.4 植株营养生长测定
当定植在孔庄园区的嫁接树稳产后，2022—2023年，对不同组合的枝条长度、枝条直径、新梢数量等进行测定。枝条直径在基部5cm处用游标卡尺测量；新梢长度在新梢生长停止时测定。
2.5 果实性状和品质测定
在2022—2023年连续三年采收成熟果实，测定以下指标：
果穗纵径、横径，果粒横径、纵径：用直尺或游标卡尺测量；
穗重：电子天平测定；
单果重：每个组合随机取30粒果称重；
可溶性固形物（TSS）：用手持折光仪测定，结果以°Brix表示；
总酸：采用酸碱滴定法测定，以酒石酸当量表示；
果粒硬度：用手持硬度计测定。
2.6 数据分析
所有数据采用SPSS22.0软件进行方差分析，均值比较使用图基多重检验，显著性水平设定为P<0.05。数据以平均值±标准差表示。用OriginPro软件进行PCA分析。
3 结果
3.1 嫁接亲和性评价
同嫁接组合在各年份之间表现出显著差异。2018年，RG/110R的愈合指数（GHI）最高，显著高于RG/188-08，而RG/101-14M与RG/3309C处于中间水平。根部愈伤指数（CFI）呈现出相似趋势，其中RG/110R(0.98)和RG/3309C(0.99)显著优于其他组合。萌芽率以RG/101-14M最高，RG/110R最低；而生根率差异显著，其中RG/110R明显优于其他组合。
2019年，RG/101-14M保持了最高的GHI，而RG/3309C最低。与前一年相比，所有组合的CFI均有所下降。RG/188-08的萌芽率显著高于其他组合，尤其是RG/110R和RG/3309C（均低于40%）。在生根率方面，RG/188-08显著高于RG/3309C。
2020年，各组合的GHI和CFI水平均有所回升。RG/101-14M再次表现出最高的生根率，并且具有较高的CFI，而RG/3309C在两项指标中均最低。萌芽率方面，RG/110R最高，RG/101-14M最低。
总体而言，RG/101-14M在各年份均表现出较高且稳定的GHI和生根率，而RG/110R在2020年的CFI和萌芽表现方面则具有优势。
3.2 红地球嫁接组合的田间成活率
自根‘红地球’葡萄苗在各年份中始终表现出最高的存活率，2018年为80%，2020年为85%，平均为82%（图1）。在嫁接组合中，RG/101-14M和RG/188-08表现相对较好，平均存活率分别为71%和74%。相比之下，RG/110R和RG/3309C的存活率较低且波动较大，平均分别为64%和65%。值得注意的是，RG/110R和RG/3309C在2019年和2020年出现明显下降，提示这些组合在当年可能存在潜在的不相容性或环境适应性较差的问题。
这些结果表明，嫁接兼容性和砧木选择对葡萄苗在田间的存活表现具有显著影响。在多生长季中，与其他测试的砧木相比，RG/188-08和RG/101-14M组合在田间表现出相对更高且更稳定的存活性能。
3.3‘红地球’嫁接组合的嫁接兼容性——田间生长表现
以砧木与接穗直径比作为嫁接兼容性的形态学指标，其中比值越接近1表示嫁接双方的解剖结构匹配越好。不同嫁接组合及年份之间的比值存在差异（图2）。在三个年份中，所有嫁接组合的比值均显著大于1，表明砧木通常比接穗粗。
在测试的组合中，RG/110R在2018年的直径比最高（2.10），提示砧木明显过度生长，可能反映兼容性较低。相比之下，RG/3309C在2019年（1.28）和2020年（1.65）的直径比更为适中，相对接近理想的1:1比值。RG/188-08和RG/101-14M保持中等比值且波动较小，其中RG/101-14M随时间变化最为稳定（范围1.59–1.78）。
总体而言，RG/3309C和RG/101-14M显示出相对较好的解剖兼容性，而RG/110R明显的不平衡则可能反映嫁接口协调性较弱。
3.4‘红地球’嫁接组合的营养生长
为了评估‘红地球’嫁接到不同砧木后的营养生长反应，2022年和2023年共评估了五项与生长相关的指标（图3）。
2022年，自根‘红地球’在大多数指标上表现中等，接穗直径为14.4mm，每株芽数为4.9。嫁接组合中，RG/3309C表现最为优异，接穗直径最大（16.8mm），每株芽数最多（3.07），枝条直径最高（10.33mm）。其总果枝长度达514.73cm，总芽枝长度为620.23cm，显示出较强的生长势。相比之下，RG/101-14M和RG/188-08的总果枝长度较低，分别为388.2cm和414.27cm，但各组合间枝条直径相差不大。
2023年，各组合的生长表现均显著提升。自根RG的接穗直径为20.83 mm，每株芽数为5.93，但在总芽枝长度方面仍落后于大多数嫁接组合。RG/3309C再次显示出最旺盛的生长势，芽数最高（7.47），总果枝长度为648.67cm，总芽枝长度为656.67cm。RG/110R和RG/188-08也表现出较强的生长势，其果枝和芽枝长度均超过自根RG。RG/101-14M虽在芽数和枝条直径上表现中等，但变异最小，且在两年中保持稳定表现。
总体来看，RG/3309C在两个生长季中均显著促进了最旺盛的营养生长，而RG/110R也显示出较强生长势。自根对照表现中等，凸显了这些砧木对‘红地球’藤生长势的增强作用。
3.5‘红地球’嫁接组合的果实形态特征
2022年（表2），自根RG藤产生的果穗平均重为647.9g。在各嫁接组合中，RG/188-08果穗重量最高，而RG/3309C和RG/101-14M果穗略轻。单粒果实重量最高的是RG/110R，为13.6g，显著高于RG/3309C（11.1g）。果实的纵径和横径通常在自根RG和RG/110R中最大，而RG/188-08的果实尺寸较小。果形指数（BSI）在各处理间保持稳定（约1.1），表明果实比例一致。果梗长度和直径存在差异，其中RG/188-08果梗最长（9.7mm），RG/3309C最短（7.5mm）；RG/101-14M果梗直径最大（3.7±0.09mm），而自根RG和RG/3309C果梗相对较细。
2023年，各嫁接组合的果穗重量普遍增加，其中RG/188-08和RG/3309C分别产生最重的果穗，重量为810.4g和776.6g。RG/110R仍保持较高果穗重（747.7g），且果穗长度和果实宽度显著较大。RG/3309C果粒最宽（16.3mm），但单粒果实重量最低（10.3g）。自根‘红地球’在大多数性状上表现中等，果实单粒重12.2g，果梗直径2.5mm。果实形状指数继续保持一致（1.1），说明砧木对果实比例的影响有限。自根RG和RG/188-08的果梗较RG/3309C更粗。
3.6‘红地球’嫁接组合的果实质地与风味相关性状
为评估嫁接对果实抗力和果实质地的影响，我们在连续两年中测量了果梗耐拉力（PRP）、果实抗压性（CRB）、果肉硬度（BFF）、果实重量、可溶性固形物（TSS）及可滴定酸（TA）（图4）。
2022年，各砧木处理间果梗耐拉力存在显著差异。RG/110R的果梗耐拉力最高（11.7N），而RG/101-14M最低（8.5N），表明后者果实更易脱落。RG/188-08和RG/3309C的果梗耐拉力也相对较高（10.6–10.8N）。果实抗压力在各组合间较为一致（约29.5–30.1N）。果肉硬度在RG/3309C中显著较高（0.4N），其他组合约为0.3N。值得注意的是，RG/188-08的总可溶性固形物最高（16.1°Brix），而可滴定酸在各组合间总体一致，仅RG/110R略低。
2023年，RG/110R的果梗拉力最高（13.4N），其次为RG/3309C和RG/188-08（分别为11.1N和11.5N）。有趣的是，多数组合的果实抗压性略有下降，尤其是RG/3309C（24.9N）。果肉硬度最高为RG/101-14M（0.3N），而RG自根、RG/110R及RG/3309C的硬度显著较低。TSS在RG/188-08中最高（16.0°Brix），显示其对糖分积累持续促进作用。大多数组合的TA水平下降，其中RG/3309C最低（0.8%），而RG/101-14M保持最高酸度（1.1%）。
总体来看，砧木对果梗拉力和果实质地表现出明显影响。RG/110R提升了果实大小及果梗强度，但降低了酸度；RG/188-08始终能够提升糖含量及结构性抗性；而RG/3309C则降低了果实大小和硬度，可能影响果实品质及采后特性。
4 讨论
本研究系统评估了‘红地球’与四个不同砧木的嫁接表现，结果显示砧木对接穗的营养生长、果实性状和品质均产生了显著影响。
RG/101-14M促进了有机酸积累，使果实风味更偏酸，同时导致果梗与果粒及结构较松散，增加了果实脱落风险。这与已有研究中‘101-14M’影响果实酸度的结果一致。RG/110R虽然在枝条增粗方面表现突出，但嫁接成活率偏低，说明其与‘红地球’的嫁接亲和性可能存在一定限制。RG/3309C显著促进了枝条生长和果粒增大，适合追求高产栽培的情境，但果肉硬度不足可能影响果实耐储运性。
相比之下，RG/188-08在成活率、营养生长、果实品质方面表现均衡，尤其在提高TSS含量和果实硬度方面优势明显，适合作为改善‘红地球’品质的潜在优选砧木。值得注意的是，砧木效应不仅取决于组合的遗传背景，还会受到环境因素调控。因此，不同地区在选择砧木时需结合当地生态条件进行实地验证。
5 结论
本研究比较了‘红地球’嫁接在四个砧木上的综合表现：RG/101-14M提高了有机酸含量，但果实脱落性较强；RG/110R有助于枝条增粗，但嫁接成活率最低；RG/3309C显著促进枝条和果粒生长，但果肉硬度不足；RG/188-08综合表现最佳，嫁接成活率高、果实品质优良。综上，‘188-08’是改善‘红地球’适应性与果实品质的潜在优选砧木。本研究为鲜食葡萄砧木选择提供了实验依据，也为葡萄园生产实践提供了参考。