戶金鴿，白世踐，陳 光，趙榮華，蔡軍社

(新疆維吾爾自治區(qū)葡萄瓜果研究所，新疆鄯善 838200)

0 引 言

【研究意義】赤霞珠為葡萄科(V.viniferaL.cvcabernetsauvignon)葡萄屬(Vitis)，原產(chǎn)法國(guó)，是目前全球最受歡迎的釀酒葡萄品種之一[1]，含有豐富的維生素和礦物質(zhì)[2]。長(zhǎng)期以來葡萄的繁殖方法主要以扦插為主，但在生產(chǎn)中發(fā)現(xiàn)扦插苗栽培后存在樹體生長(zhǎng)勢(shì)偏弱、前期產(chǎn)量低、豐產(chǎn)性不穩(wěn)定等現(xiàn)象[3～5]，嫁接栽培能發(fā)揮砧木品種的優(yōu)勢(shì)，提高產(chǎn)量，調(diào)節(jié)成熟期，此外葡萄砧木還能影響植株的營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)、生殖生長(zhǎng)、光合作用、呼吸作用等。選擇合適的砧木是釀酒葡萄優(yōu)質(zhì)豐產(chǎn)栽培的重要環(huán)節(jié)。研究不同砧木對(duì)赤霞珠葡萄光合特性和果實(shí)品質(zhì)的影響，選擇適合嫁接赤霞株葡萄的砧木品種。【前人研究進(jìn)展】目前葡萄嫁接已經(jīng)成為高效栽培的發(fā)展趨勢(shì)，尤其是針對(duì)葡萄抗性砧木的研究，不僅應(yīng)用于鮮食葡萄還用于釀酒葡萄。喬軍等[6]在新引進(jìn)的12份砧木中發(fā)現(xiàn)，各砧木嫁接的巨峰產(chǎn)量和品質(zhì)均好于貝達(dá)砧木或與貝達(dá)砧木相當(dāng)，其中山河1號(hào)和河岸5號(hào)嫁接的巨峰果實(shí)產(chǎn)量極顯著高于貝達(dá)砧木。馬玉坤等[7]發(fā)現(xiàn)，LDP-294、貝達(dá)2種砧木在西北地區(qū)嫁接紅地球較為適宜。鐘海霞等[8]以7種不同砧木嫁接3年的克瑞森無(wú)核葡萄，結(jié)果發(fā)現(xiàn)SO4嫁接的克瑞森無(wú)核具有成熟期早、產(chǎn)量高、著色好、可溶性固形物含量高等優(yōu)點(diǎn)，是最佳適宜克瑞森無(wú)核葡萄的優(yōu)良砧木。周軍永等[9]研究發(fā)現(xiàn)，葡萄砧木品種以醉金香/華佳8號(hào)的葉片葉綠素a含量、葉綠素b含量和總?cè)~綠素含量顯著高于醉金香/SO4和醉金香/貝達(dá)。李雙岑等[10，11]研究認(rèn)為，1103P-CF57-34、1103P-CFC60-30對(duì)葡萄長(zhǎng)勢(shì)和光合特性有顯著影響，是氣候干旱、土壤鹽漬化地區(qū)最適合嫁接霞多麗的砧木品種，1103P-VCR107是氣候干旱區(qū)、土壤鹽漬化地區(qū)最適合嫁接梅鹿輒的砧木品種。趙寶龍等[12]認(rèn)為，1103、101-14可以提高接穗品種赤霞珠枝條的抗旱性。李超等[13]研究表明，適宜砧木可提高赤霞珠接穗生長(zhǎng)勢(shì)、果實(shí)質(zhì)量及凈光合速率。黃家珍[14]研究發(fā)現(xiàn)，3309可促進(jìn)馬瑟蘭葡萄生長(zhǎng)發(fā)育提高果實(shí)品質(zhì)，101-14可以促進(jìn)果實(shí)品質(zhì)和單株產(chǎn)量。不同砧木均能顯著提高接穗赤霞珠葡萄葉片的葉綠素含量[15]，顯著提高赤霞珠葡萄的光合特性[16]，陳新文等[17]以3309C、SO4、5BB和貝達(dá)為砧木的赤霞珠凈光合速率高于自根苗，3309C的可溶性固形物含量。凈光合速率直接反應(yīng)植物的光合能力的大小，二者是正相關(guān)的[25]。【本研究切入點(diǎn)】關(guān)于砧木對(duì)鮮食葡萄果實(shí)品質(zhì)的影響研究較多，適宜赤霞珠葡萄栽培的優(yōu)良砧木研究報(bào)道較少，研究不同砧木對(duì)赤霞珠葡萄葉片光合特性及果實(shí)品質(zhì)的影響?！緮M解決的關(guān)鍵問題】以2010年嫁接的赤霞珠為試材，研究不同砧木對(duì)赤霞珠葡萄葉片光合特性及與釀酒特性有關(guān)的果實(shí)品質(zhì)的影響，為干旱區(qū)釀酒葡萄赤霞珠的栽培管理提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材 料

試驗(yàn)于2017年在新疆葡萄瓜果研究所葡萄地內(nèi)進(jìn)行。材料為2010年春季嫁接的赤霞珠，砧木分別是SO4、3309M、5BB、101-14，以未嫁接的為對(duì)照，結(jié)果高度為80 cm，果實(shí)轉(zhuǎn)色期選取同一節(jié)位的葉片測(cè)定光合特性后并測(cè)定葉綠素含量，果實(shí)成熟時(shí)采摘500 g左右的果實(shí)迅速帶回實(shí)驗(yàn)室，測(cè)定果粒重、果粒體積、著色等基本特性，將剩余的果實(shí)于-80℃冰箱中用于測(cè)定其它果實(shí)品質(zhì)。

1.2 方 法

1.2.1 測(cè)定指標(biāo)

1.2.1 葉綠素含量

參照高俊鳳的方法[18]。

1.2.2 光合特性

采用CI-340 Handheld photosynthesis system光合測(cè)定儀于08:00～20:00每隔2 h測(cè)定凈光合速率、光合有效輻射、蒸騰速率、氣孔導(dǎo)度、胞間CO2濃度。

1.2.3 果實(shí)品質(zhì)

1.2.3.1 單粒重

隨機(jī)選取50粒果實(shí)，用分析天平稱量，計(jì)算平均果粒重；果粒體積：采取排水法測(cè)定；

1.2.3.2 果實(shí)顏色值

植物葉綠體光合色素在植物光合過程中起著非常重要的作用，如光能的吸收、傳遞、轉(zhuǎn)換及能量的耗散等過程都離不開葉綠體光合色素是參與。葉綠素是一類與光合作用密切相關(guān)的重要色素，其含量高低直接影響植物光合捕獲和積累[19]，葉綠素含量高低直接反映了葡萄光合作用的大小。葉綠素含量越高，營(yíng)養(yǎng)儲(chǔ)備越多，越有利于葡萄生長(zhǎng)。

隨機(jī)選取20粒果粒，去除果柄后觀察果柄周圍的果皮顏色，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)分別對(duì)每粒漿果的顏色賦值[20]，略有改進(jìn)，20粒漿果的加權(quán)平均值即為果皮顏色值。賦值標(biāo)準(zhǔn)：0-綠色，1-粉色，2-紅色，3-深紅色，4-黑紅色。色差：隨機(jī)選取15粒果實(shí)用色差儀測(cè)定L、a、b，計(jì)算a/b、C。

C=a2+b2.

根據(jù)HunterLab表示系統(tǒng)[21]，其中L值表示系統(tǒng)的亮度，L越大，樣品表面越亮。a表示系統(tǒng)的紅綠值，-a為綠，a越小樣品越綠，+a為紅，a越大，樣品越紅；b表示系統(tǒng)的黃藍(lán)值，-b為藍(lán)，值越小樣品越藍(lán)，+b為黃，值越大，樣品越黃；a/b表示樣品的色澤比，值越小，表示綠色越深；C表示樣品的彩度，值越大，表示所測(cè)的顏色越純。

1.2.3.3 皮果比

選取100 g左右果實(shí)，精確稱量果實(shí)重量并數(shù)果粒粒數(shù)，迅速去皮，將果皮吸干水分，稱取重量，計(jì)算皮果比，并將果皮貯藏于-80℃冰箱中用來測(cè)定多酚、單寧和花色苷。將去皮后的果肉中的種子清洗干凈，數(shù)清種子數(shù)量并稱量種子鮮重。

1.2.3.4 pH值、可溶性固形物、有機(jī)酸

將冷凍的果粒進(jìn)行榨汁過濾，測(cè)定pH值、可溶性固形物、有機(jī)酸的測(cè)定。pH值用pH計(jì)測(cè)定，可溶性固形物用手持測(cè)糖儀測(cè)定，有機(jī)酸用NaOH滴定法測(cè)定，結(jié)果以酒石酸表示。

1.2.3.5 花色苷、單寧、多酚

剝?nèi)」ひ旱心コ煞勰ㄉ蘸康臏y(cè)定參照，采用吸光值法(A530)測(cè)定[22]，總酚含量測(cè)定采用福林-肖卡法測(cè)定[23]，單寧含量采用福林-丹尼斯法測(cè)定[24]。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同砧穗組合間葉綠素的差異

赤霞珠/5BB、赤霞珠/3309M和赤霞珠/101-143個(gè)組合的葉綠素含量高于CK并達(dá)到顯著差異，赤霞珠/SO4組合與CK間不存在極顯著相關(guān)。表1

表1 不同砧木下赤霞珠葉片葉綠素含量變化Table 1 Effects of different rootstock on chlorophyll content of cabernet sauvignon leaves

注:同列不同小寫字母表示在5% 水平差異顯著；同列不同大寫字母表示在1% 水平上差異極顯著
Note：The superscript capital and small letters represent significant difference at 1% and 5% in a colume

2.2 不同砧穗組合間光合特性的差異

研究表明,赤霞珠葉片的在08：00～12:00穩(wěn)步上升，中午12:00達(dá)到最高值，隨后急劇下降，下午14:00達(dá)到最低值，16:00略有回升達(dá)到第2次高峰后又逐漸下降，光合速率呈典型的“雙峰”曲線，大峰在上午12:00，小峰在下午16:00，有明顯的“午休”現(xiàn)象。上午12：00，4個(gè)砧穗組合的的凈光合速率高于CK，凈光合速率最大的是赤霞珠/3309M(26.16 μmol/(m2·s))，比CK提高了21.00%，最小的是赤霞珠/SO4(23.12 μmol/(m2·s))，提高了6.11%；下午16:00，赤霞珠/3309M和赤霞珠/101-14的凈光合速率高于CK，赤霞珠/SO4和赤霞珠/5BB的凈光合速率低于CK。圖1

圖1 不同砧穗組合凈光合速率日變化
Fig.1 Daily variation of different rootstock-scion net photosynthetic rate

光合有效輻射呈單峰變化趨勢(shì)，14:00之前緩慢增加，14:00～16:00變化平穩(wěn)，16:00～18:00緩慢下降，20:00迅速下降。圖2

圖2 不同砧穗組合光合有效輻射日變化
Fig.2 Daily variation of different rootstock-scion photosynthetically available radiation

研究表明,不同砧穗組合的蒸騰速率日變化趨勢(shì)與凈光合速率日變化基本一致，呈典型的“雙峰”曲線，中午14:00達(dá)到最低谷，但與凈光合速率日變化不同的是大峰出現(xiàn)在16:00；08:00～12:00隨外界氣溫的升高，蒸騰速率逐漸增大，赤霞珠/SO4的蒸騰速率低于CK，其它3個(gè)組合的蒸騰速率高于CK，14:00，4個(gè)砧穗組合的蒸騰速率均達(dá)到1 d中的最低值，且相差不大，16:00～20:00，蒸騰速率隨氣溫的下降開始回升，赤霞珠/SO4的蒸騰速率仍低于CK，其它3個(gè)組合的蒸騰速率高于CK。圖3

圖3 不同砧穗組合蒸騰速率日變化
Fig.3 Daily variation of didderent root-stock-scion transipiration rate

研究表明,氣孔導(dǎo)度日變化與凈光合速率日變化、蒸騰速率日變化趨勢(shì)基本一致，也呈典型的“雙峰”曲線，上午的氣孔導(dǎo)度峰值高于下午，中午14:00達(dá)到最低谷。12:00出現(xiàn)最大值，4個(gè)砧穗組合的氣孔導(dǎo)度均高于CK，14:00，赤霞珠/SO4的氣孔導(dǎo)度低于CK，比CK降低了17.10%，16:00氣孔導(dǎo)度均緩慢回升，除赤霞珠/SO4外，其余3個(gè)組合的氣孔導(dǎo)度高于CK，赤霞珠/SO4比CK降低了13.83%。圖4

研究表明,胞間CO2濃度日變化規(guī)律不明顯，但不同砧穗組合的胞間CO2濃度總體上高于CK，大體上可分為兩類。赤霞珠/SO4和赤霞珠/101-14胞間CO2濃度日變化呈現(xiàn)升-降-升的變化規(guī)律，赤霞珠/SO4胞間CO2濃度12:00達(dá)到最大值(197.47 μmol/(m2·s))，赤霞珠/101-14在14:00達(dá)到最大值(254.30 μmol/(m2·s))；CK、赤霞珠/3309M、赤霞珠/5BB的胞間CO2濃度呈雙峰曲線，16:00出現(xiàn)峰值，分別為249.37 、275.20 、249.00 μmol/(m2·s)。圖5

圖4 不同砧穗組合氣孔導(dǎo)度日變化
Fig.4 Daily variation of didderent root-stock-scion stomatal conductance

圖5 不同砧穗組合胞間CO2濃度日變化
Fig.5 Daily variation of different root-stock-scion the intercellular concentration of carbon dioxide

2.3 不同砧穗組合間果實(shí)品質(zhì)的差異

研究表明,赤霞珠嫁接后，單粒重、50粒果實(shí)的體積高于CK，果實(shí)成熟時(shí)，赤霞珠/SO4的果品顏色低于CK，赤霞珠/SO4的a值、C值和a/b的值最小，分別為-0.52， 2.25和-2.18，果皮的加權(quán)平均值和色澤說明赤霞珠/SO4組合的果皮顏色最綠，其余3個(gè)組合果皮顏色優(yōu)于CK。

不同砧木對(duì)赤霞珠平均種子數(shù)量影響不大，但均降低了平均種子重量，赤霞珠/SO4組合的皮果比最小。

赤霞珠/3309M和赤霞珠/101-14組合可溶性固形物含量高于CK，赤霞珠/101-14和CK之間存在極顯著差異，3309M/赤霞珠/和CK之間不存在差異，赤霞珠/SO4和赤霞珠/5BB組合可溶性固形物含量低于CK，均不存在極顯著差異。4個(gè)組合的有機(jī)酸含量高于CK，均存在極顯著差異；pH值、固酸比低于CK，4個(gè)組合的pH值和固酸比與CK之間存在極顯著差異。

赤霞珠/SO4和赤霞珠/3309M的花色苷含量低于CK，均存在極顯著差異，赤霞珠/5BB和赤霞珠/101-14高于CK，其中赤霞珠/5BB和CK之間不存在差異性，赤霞珠/101-14和CK間存在極顯著差異；赤霞珠/101-14的總酚含量高于CK，但不存在差異性，其余3個(gè)組合低于對(duì)照，但無(wú)差異性；4個(gè)組合的單寧含量低于CK，但赤霞珠/SO4和赤霞珠/101-14與CK無(wú)差異性，赤霞珠/5BB和赤霞珠/3309M的單寧含量和CK存在極顯著差異。表2

3 討 論

3.1 不同砧木對(duì)赤霞珠葡萄光合特性的影響

研究表明，植物的凈光合速率日變化一般為“單峰”或“雙峰”曲線。研究發(fā)現(xiàn)無(wú)論是赤霞珠葡萄自根苗還是嫁接苗，凈光合速率、蒸騰速率和氣孔導(dǎo)度的日變化均出現(xiàn)雙峰曲線，凈光合速率和氣孔導(dǎo)度的大峰出現(xiàn)在上午，小峰出現(xiàn)在下午，出現(xiàn)典型的“午休”現(xiàn)象，這與紀(jì)薇等[26]、王蛟龍[27]的研究結(jié)果相似，研究還發(fā)現(xiàn)嫁接苗的凈光合速率高于自根苗，劉勇翔[28]也認(rèn)為，砧木能提高接穗的凈光合速率，從而緩和葡萄的光合“午休”現(xiàn)象。植物的光合“午休”現(xiàn)象是對(duì)不利環(huán)境條件的生態(tài)適應(yīng)和自我調(diào)節(jié)，是由生態(tài)、生理和生化因子等多方面控制的。

蒸騰速率和氣孔導(dǎo)度日變化趨勢(shì)與凈光合速率幾乎一致，呈典型的“雙峰”曲線。不同的是赤霞珠葡萄的氣孔導(dǎo)度大峰在上午，小峰出現(xiàn)在下午，這與理論相符，和尤楊等[29]的研究結(jié)果一致，但林開文等[30]認(rèn)為，小葉女貞葉片的氣孔導(dǎo)度呈單峰變化趨勢(shì)，造成這種不一致的原因可能是地域和植物不同。蒸騰速率的高峰出現(xiàn)在下午，這與萬(wàn)素梅等[31]的研究結(jié)果相似，12:00和16:00蒸騰速率達(dá)到2個(gè)峰值時(shí)，赤霞珠/SO4的蒸騰速率低于CK，其它組合高于CK，14:00由于光照強(qiáng)度的增強(qiáng)，葉溫升高，葉片蒸騰失水過多，當(dāng)水分供應(yīng)不足時(shí)，植株通過氣孔關(guān)閉而減少水分的散失，進(jìn)而使得蒸騰速率下降。

光合有效輻射呈單峰曲線，大多在14:00達(dá)到最大值，隨時(shí)間的推移，逐漸下降，18:00～20:00急劇下降，這與大多數(shù)人的研究相似但又不完全相同。萬(wàn)素梅等[31]認(rèn)為，光合有效輻射達(dá)到最大值后會(huì)緩慢下降，但研究發(fā)現(xiàn)18:00后光合有效輻射急劇下降，引起這一現(xiàn)象的原因可能與當(dāng)?shù)氐臍夂颦h(huán)境有關(guān)。胞間CO2濃度規(guī)律性不強(qiáng)，大致可歸為兩大類，一類是赤霞珠/SO4和赤霞珠/101-14，胞間CO2濃度日變化呈現(xiàn)升-降-升的變化規(guī)律，另一類是CK、赤霞珠/5BB和赤霞珠/3309M，呈雙峰曲線，造成這種現(xiàn)象的可能是砧木的原因。

3.2 不同砧木對(duì)赤霞珠葡萄果實(shí)品質(zhì)的影響

赤霞珠嫁接后，單粒重、果實(shí)體積略高于CK，赤霞珠/SO4組合的果皮顏色較CK綠，其余3個(gè)組合果皮顏色優(yōu)于CK，推測(cè)可能是SO4砧木延遲了果實(shí)成熟，這與李超等[13]的研究結(jié)果一致，但鐘海霞等[8]認(rèn)為，SO4砧木嫁接更能促進(jìn)克瑞森無(wú)核葡萄的早熟，可能是地域環(huán)境條件的不同導(dǎo)致的結(jié)果。赤霞珠/SO4組合的皮果比最小，可能是赤霞珠/SO4的果實(shí)未充分成熟所致，也可能是人工剝皮中的誤差所致。在果實(shí)剝皮過程中發(fā)現(xiàn)，未成熟的果皮較成熟的果皮薄，暫未查到相關(guān)文獻(xiàn)。

3309M和101-14砧木提高了果實(shí)的可溶性固形物，SO4和5BB砧木降低了葡萄果實(shí)的可溶性固形物含量，這與李新文等[32]的部分研究結(jié)果相同，該研究發(fā)現(xiàn)5BB砧木提高了赤霞珠的可溶性固形物含量，4個(gè)砧木提高了有機(jī)酸含量。高糖高酸是釀造優(yōu)質(zhì)葡萄酒的關(guān)鍵，3309M和101-14砧木比較適宜赤霞珠品種。

除高糖高酸最基本的品質(zhì)外，花色苷、單寧、多酚對(duì)于釀酒葡萄來說至關(guān)重要。赤霞珠/101-14的花色苷和多酚含量高于CK，這與李敏敏等[33]的研究結(jié)果相同，其它組合(除赤霞珠/SO4)的花色苷和多酚有不同程度的影響，但無(wú)差異性，赤霞珠/SO4顯著降低了果皮的花色苷含量。綜合與釀酒有關(guān)的果實(shí)品質(zhì)進(jìn)行分析，赤霞珠/SO4這個(gè)組合的果實(shí)品質(zhì)較差，在吐魯番地區(qū)不適合作赤霞珠的砧木，其余3個(gè)砧木均可作赤霞珠砧木。

4 結(jié) 論

赤霞珠的凈光合速率、蒸騰速率和氣孔導(dǎo)度日變化呈典型的“雙峰”曲線，凈光合速率大峰出現(xiàn)在上午，最大的是赤霞珠/3309M(26.16 μmol/(m2·s))，比CK提高了21.00%，最小的是赤霞珠/SO4(23.12 μmol/(m2·s))，提高了6.11%，小峰出現(xiàn)在下午，赤霞珠/3309M和赤霞珠/101-14的凈光合速率高于CK，赤霞珠/SO4和赤霞珠/5BB的凈光合速率低于CK；光合有效輻射日變化呈單峰曲線，14:00前緩慢上升，14:00～16:00變化平穩(wěn)，16:00～18:00緩慢下降，20:00急劇下降；胞間CO2濃度日變化規(guī)律性不強(qiáng)，大致可歸為兩大類，一類是赤霞珠/SO4和赤霞珠/101-14，呈升-降-升的變化趨勢(shì)，另一類是CK、赤霞珠/5BB和赤霞珠/3309M，呈雙峰曲線；果實(shí)鑒定后發(fā)現(xiàn)，赤霞珠/SO4這個(gè)組合的果實(shí)品質(zhì)較差，在吐魯番地區(qū)不適合作赤霞珠葡萄的砧木，其余3個(gè)砧木均可作赤霞珠葡萄砧木。