程云霞，譚占明*，熊仁次，徐崇志，束勝，張婧，茹鮮古麗

（1.塔里木大學園藝與林學學院南疆特色果樹高效優(yōu)質(zhì)栽培與深加工技術(shù)國家地方聯(lián)合工程實驗室/新疆生產(chǎn)建設兵團南疆特色果樹生產(chǎn)工程實驗室，新疆 阿拉爾 843300；2.南京農(nóng)業(yè)大學 園藝學院，江蘇 南京 210095；3.新疆農(nóng)業(yè)大學 園藝學院 新疆特色園藝作物種質(zhì)資源與高效生產(chǎn)實驗室，新疆烏魯木齊 830000）

黃瓜（CucumissativusL.）是設施栽培的主要蔬菜之一，隨著設施栽培的不斷發(fā)展，設施內(nèi)的連作病害日益嚴重，黃瓜枯萎病，疫病等土傳病害，隨病原菌逐年積累，危害日益加重，進而影響了黃瓜的產(chǎn)量和品質(zhì)［1］。研究表明，嫁接技術(shù)是克服設施土壤連作障礙的有效技術(shù)措施之一，不僅可以有效預防病害，提高植株抗病性，同時還能提高植株抗逆性，促進植株生長，提早開花結(jié)果，增加產(chǎn)量，提高經(jīng)濟效益［2-4］。

不同砧木對接穗的親和性、生長勢、產(chǎn)量和品質(zhì)均有不同的影響［5-6］，梁祖珍等研究發(fā)現(xiàn)適宜的砧木可以增強黃瓜植株生長勢，提高抗病性、抗寒性、豐產(chǎn)性、早熟性，增加產(chǎn)量，延長采收期［7］；梁增文等研究發(fā)現(xiàn)不同砧木嫁接可提高黃瓜植株生長勢，提高可溶性糖含量、VC 含量和可溶性蛋白含量等果實品質(zhì)［8］。

新疆南疆地區(qū)環(huán)境惡劣，土壤連作障礙和病蟲害嚴重，而黃瓜根系再生能力薄弱，抗逆性較差。為篩選適宜南疆地區(qū)黃瓜生長發(fā)育的砧木品種，本試驗通過不同的南瓜砧木品種進行嫁接組合，比較和分析不同砧木對黃瓜植株生長特性，果實品質(zhì)及產(chǎn)量的影響，以期篩選出表現(xiàn)優(yōu)異的嫁接組合應用于生產(chǎn)中，為南疆地區(qū)黃瓜高效栽培技術(shù)提供理論依據(jù)及參考。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗于2020 年7 月至2020 年12 月在阿克蘇地區(qū)阿拉爾市塔里木大學園藝試驗站（北緯40°32′48″，東經(jīng)81°17′33″）智能溫室中進行［9］。

1.2 試驗材料

供試接穗為‘巨豐八號’黃瓜品種（山東省壽光市春光種業(yè)有限公司培育），砧木為‘金尊’（壽和欣欣然園藝有限公司培育）、‘寒越’（壽和欣欣然園藝有限公司培育）、‘日本金秀臺木’（壽和欣欣然園藝有限公司培育）三種南瓜品種。

1.3 試驗設計

本試驗采用單因素隨機區(qū)組設計，將南瓜砧木與黃瓜接穗進行嫁接組合處理，共設置3 個處理和1 個對照，每個處理3 次重復。其中，以‘巨豐八號’自根苗為對照，處理1：巨豐八號/金尊、處理2：巨豐八號/寒越、處理3：巨豐八號/日本金秀臺木。

1.4 試驗方法

2020 年7 月20 日將‘巨豐八號’進行溫湯浸種，7 月22 日將砧木進行溫湯浸種，催芽后待種子“露白”80%后播種，砧木比接穗晚播4d。待接穗幼苗子葉平展，砧木具有1 葉1 心時采用靠接法嫁接組合，嫁接完成后‘巨豐八號’子葉位于砧木子葉的上方，且子葉方向垂直。嫁接幼苗具有三葉一心時，選擇長勢一致的幼苗進行定植，同時適當控制肥水，提高幼苗的抗逆性，促進緩苗，與此同時少量多次適當追肥。

1.5 項目指標測定及方法

1.5.1 嫁接成活率測定

嫁接后第15 d，每個嫁接處理選100 株調(diào)查嫁接苗成活數(shù)并利用（1）計算成活率［10］。

1.5.2 生長指標測定

盛果期每個重復隨機選擇5 株黃瓜植株，測量株高（尺子，cm，基質(zhì)表面到生長點的高度），莖粗（游標卡尺，mm，緊挨接穗子葉下部）以及葉片和長寬（卷尺，cm，最大功能葉片），同時利用葉長和葉寬計算葉面積和葉面積指數(shù)［11］。

其中，L 為葉長，W 為葉寬

1.5.3 葉片生理指標測定

盛果期毎個重復隨機選擇5 株黃瓜植株，選取頂部第3 片完全展開的功能葉，早上10：00-11：00，采用DUALEX.SCIENTIFIC+TM 型植物多酚-葉綠素測量計（Force-A 公司）測量葉片氮平衡指數(shù)，葉綠素指數(shù)，類黃酮指數(shù)，花青素指數(shù)。

1.5.4 果實外觀品質(zhì)的測定

盛果期每組重復隨機選取5 個果實測定果實外觀品質(zhì)。用直尺測量果實長度；用游標卡尺測量瓜柄長、橫徑、縱徑并利用（3）計算果形指數(shù)［12］；利用TMS-PRO 質(zhì)構(gòu)儀（美國FTC 公司）測定彈性、膠粘性、粘聚性、黏性、咀嚼性和硬度。

1.5.5 果實營養(yǎng)品質(zhì)的測定

盛果期每組重復隨機選取5 個果實測定黃瓜品質(zhì)性狀，利用手持糖度計測定可溶性固形物（TSS）；采用2，6-二氯酚靛酚滴定法測定果實維生素C 含量［13］；采用蒽酮比色法測定果實可溶性糖含量［13］。

1.5.6 產(chǎn)量測定

盛果期每組重復隨機選取5 個果實測定黃瓜平均單果重，并計算單株產(chǎn)量和畝產(chǎn)量。

單株產(chǎn)量=單株結(jié)果數(shù)×平均單果重 （5）

1.6 數(shù)據(jù)分析

試驗數(shù)據(jù)利用MicrosoftExcel2010 進行數(shù)據(jù)整 理 采 用TBtools 制 圖 軟 件 作 圖［14］并 采 用SPSS19.0 軟件進行差異顯著性分析和Pearson 相關(guān)性分析，利用Duncon 多重比較進行顯著性比較，將各指標進行標準化處理后降維計算各指標的特征值、方差貢獻率和累積貢獻率，根據(jù)特征值＞1，累計貢獻率＞85%的原則，提取主要成分，用主成分載荷值除以主成分特征值的平方根計算出特征向量值，再將特征向量與標準化值相乘得到各主成分的表達式，最后通過表達式計算主成分的得分，并利用主成分得分、方差貢獻率和累積方差貢獻率計算綜合得分并進行排名，最后分析不同砧木嫁接組合對黃瓜生長特性及品質(zhì)的影響［15］。

1.6.1 各綜合指標的隸屬函數(shù)值

i=1，2，3，…n。式中，U（Xi）表示正隸屬函數(shù)，U（Xi）’表示反隸屬函數(shù)，Xi表示第i 個均值，Xmin表示均值最小數(shù)值，Xmax表示均值最大數(shù)值［16］。

1.6.2 各綜合指標的權(quán)重

式中，Wi 表示權(quán)重綜合指標在所有綜合指標中的重要程度即權(quán)重，Pi 表示第i 個指標的方差貢獻率［17］。

1.6.3 各指標的綜合評價值

式中，D值為不同處理條件下由綜合指標評價所得的各性狀指標綜合評價值［18］。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同砧木嫁接組合對黃瓜嫁接成活率比較

由表1 可以看出，相同的生長環(huán)境中不同砧木嫁接黃瓜苗成活率存在差異，其中，‘巨豐八號’與‘金尊’嫁接成活株數(shù)最多為90 株，成活率為90%，而與‘日本金秀臺木’嫁接成活株數(shù)有66 株，成活率較低，為66%。

表1 不同砧木下的黃瓜嫁接成活率比較Table 1 Comparison of survival rate of cucumber grafted under different root stocks

2.2 不同處理條件下黃瓜植株生長指標比較

由表2 可見，不同砧木組合對黃瓜的株高、莖粗和葉面積等生長指標有一定的影響。其中，巨豐八號/金尊嫁接的黃瓜植株株高最高，為166.50 cm，莖粗較粗，為13.51 mm，葉面積較大，為784.50 cm2，且相較對照分別增加了2.64%、28.79%和23.05%；巨豐八號/日本金秀臺木嫁接的黃瓜葉面積指數(shù)較大，為0.95；巨豐八號/金尊嫁接的黃瓜葉面積指數(shù)次之，為0.92。

表2 不同處理下黃瓜植株生長指標比較Table 2 Comparison of cucumber plant growth indexes under different treatments

2.3 不同處理對黃瓜葉片生理指標的影響

由表3 可知，嫁接苗與自根苗相比葉片氮平衡指數(shù)、葉綠素指數(shù)有所下降，而類黃酮指數(shù)和花青素指數(shù)有所上升。其中嫁接苗的氮平衡指數(shù)和葉綠素指數(shù)相較自根苗顯著降低了29.48%、24.21%、21.19% 和15.96%、16.82%、10.34%；嫁接苗的類黃酮指數(shù)與花青素指數(shù)相較自根苗顯著增加了10.35%、8.28%、10.35% 和9.64%、3.87%、5.77%。

表3 不同處理下黃瓜葉片生理指標比較Table 3 Comparison of physiological indexes of cucumber leaves under different treatments

2.4 不同處理對黃瓜果實品質(zhì)的影響

2.4.1 不同處理對黃瓜果實外觀品質(zhì)的比較

由表4 可見，嫁接苗相較自根苗而言可以有效提高黃瓜果實的外觀品質(zhì)，增加黃瓜的柔韌性和硬度。其中巨豐八號/金尊的嫁接黃瓜果實各項外觀品質(zhì)較好，瓜長較長，瓜粗較粗，硬度較硬，膠粘性、內(nèi)聚性和咀嚼性較好，且相較對照顯著增加14.11%、13.07%、32.27%、81.19%、53.59%、112.91%。

表4 不同處理下黃瓜果實外觀品質(zhì)比較Table 4 Comparison of the appearance quality of cucumber fruits under different treatments

2.4.2 不同處理對黃瓜果實內(nèi)在品質(zhì)的比較

由表5 可見，嫁接黃瓜相較自根黃瓜內(nèi)在品質(zhì)較好。其中，巨豐八號/金尊嫁接的黃瓜可溶性糖含量和維生素C 含量較高，為4.9 mg·kg-1和64.4 mg·kg-1，相較對照顯著提高19.36%和10.27%；巨豐八號/寒越嫁接的黃瓜可溶性固形物含量較高，巨豐八號/金尊嫁接的黃瓜可溶性固形物含量次之，分別為5.8%和5.4%，相較對照顯著增加了10.89%和3.19%。

表5 不同處理下黃瓜果實內(nèi)在品質(zhì)比較Table 5 Comparisonoftheinternalqualityofcucumberfruitsunderdifferenttreatments

2.5 不同處理對黃瓜產(chǎn)量的比較

由表6 可見，嫁接可以有效提高黃瓜自身的產(chǎn)量，但不同的砧木對接穗黃瓜產(chǎn)量的影響不同。其中，巨豐八號/金尊嫁接的黃瓜單果重最重，單株結(jié)果數(shù)最多，單株產(chǎn)量和畝公頃產(chǎn)量最多，分別為351.40 g、14.33 個、5.04 kg·株-1、94.72 t·hm-2，相較對照顯著增加了12.32%、43.33%、61.09%、60.98%。

表6 不同處理下黃瓜產(chǎn)量比較Table 6 Comparison of cucumber yield under different treatments

2.6 相關(guān)性及綜合評價

2.6.1 相關(guān)性分析

由圖1 可以看出，各指標之間存在一定的相關(guān)性。其中，株高與單果重呈顯著相關(guān)（R2=0.985，P＜0.05）；莖粗與葉面積、可溶性糖含量、單株產(chǎn)量 和 產(chǎn) 量 呈 顯 著 相 關(guān)（R2=0.981，P＜0.05；R2=0.976，P＜0.05；R2=0.986，P＜0.05；R2=0.986，P＜0.05），與瓜長、瓜柄長、單株結(jié)果數(shù)呈極顯著相關(guān)（R2=0.996，P＜0.01；R2=0.992，P＜0.01；R2=0.994，P＜0.01）；葉面積與瓜長、瓜柄長、單株結(jié)果數(shù)、單株產(chǎn)量和產(chǎn)量呈顯著相關(guān)（R2=0.981，P＜0.05；R2=0.967，P＜0.05；R2=0.956，P＜0.05；R2=0.977，P＜0.05；R2=0.977，P＜0.05），與可溶性糖含量呈極顯著相關(guān)（R2=0.991，P＜0.01）；瓜長與瓜柄長、瓜粗、可溶性糖含量、單株結(jié)果數(shù)、單株產(chǎn)量和產(chǎn)量呈顯著相關(guān)（R2=0.978，P＜0.05；R2=0.962，P＜0.05；R2=0.964，P＜0.05；R2=0.985，P＜0.05；R2=0.970，P＜0.05；R2=0.970，P＜0.05）；瓜柄長與可溶性糖含量呈顯著相關(guān)（R2=0.978，P＜0.05），與單株結(jié)果數(shù)、單株產(chǎn)量和產(chǎn)量呈極顯著相關(guān)（R2=0.995，P＜0.01；R2=0.996，P＜0.01；R2=0.996，P＜0.01）；硬度與維生素C 含量呈顯著相關(guān)（R2=0.979，P＜0.05），與粘附性呈負極顯著相關(guān)（R2=-0.996，P＜0.01）；粘附性與維生素C 含量呈負顯著相關(guān)（R2=-0.965，P＜0.05）；膠粘性與咀嚼性呈顯著相關(guān)（R2=0.952，P＜0.05）；彈性與可溶性固形物呈負顯著相關(guān)（R2=-0.980，P＜0.05）；可溶性糖含量與單果重和單株結(jié)果數(shù)呈顯著相關(guān)（R2=0.969，P＜0.05；R2=0.959，P＜0.05），與單株產(chǎn)量和產(chǎn)量呈極顯著相關(guān)（R2=0.992，P＜0.01；R2=0.992，P＜0.01）；維生素C 含量與單株結(jié)果數(shù)呈顯著相關(guān)（R2=0.970，P＜0.05；單株結(jié)果數(shù)與單株產(chǎn)量和產(chǎn)量呈顯著相關(guān)（R2=0.983，P＜0.05；R2=0.983，P＜0.05）。

圖1 不同處理條件下各指標之間的相關(guān)性分析Fig.1 Correlationanalysisbetweenvariousindicatorsunderdifferenttreatmentconditions

2.6.2 主成分分析

由表7 可知，根據(jù)特征值＞1 的原則，共提取出3 個主要成分，其中，第一主成分貢獻率為66.189%，第二主成分貢獻率為23.922%，第三主成分的貢獻率為9.878%。根據(jù)各主成分特征向量構(gòu)建表達式：

根據(jù)表7 可知第一主成分中單株結(jié)果數(shù)（X23）、莖粗（X2）、瓜長（X9）、瓜柄長（X10）的系數(shù)較大，第二主成分中內(nèi)聚性（X16）的系數(shù)較大，第三主成分中果形指數(shù)（X12）的系數(shù)較大。

表7 各性狀主成分的貢獻率及特征向量Table 7 The contribution rate and feature vector of the principal components of each trait

不同嫁接組合條件下黃瓜的各項指標的主成分評價結(jié)果見表8。其中，巨豐八號/金尊的U（Cl1）值最大，為1.000。巨豐八號/日本金秀臺木的U（Cl1）值最小，為0.000。說明‘巨豐八號’與‘金尊’組合嫁接時Cl1 的指標相較其他嫁接組合而言表現(xiàn)較好?！挢S八號’與‘日本金秀臺木’嫁接后，‘巨豐八號’表現(xiàn)較差?！挢S八號’自根苗的U（Cl2）值最大，為1.000。巨豐八號/日本金秀臺木嫁接作組合的U（Cl2）值最小，為0.000。說明自根苗Cl2 的指標相較嫁接苗而言表現(xiàn)較好，嫁接組合巨豐八號/日本金秀臺木表現(xiàn)較差?！挢S八號’與‘金尊’嫁接組合的U（Cl3）值最大，為1.000。‘巨豐八號’與‘寒越’嫁接組合的U（Cl3）值最小，為0.000。說明‘巨豐八號’與‘金尊’嫁接組合的Cl3 指標相較其他嫁接組合而言表現(xiàn)較好，‘巨豐八號’與‘寒越’嫁接組合表現(xiàn)較差。根據(jù)D值對各處理進行綜合得分由高到低依次為：巨豐八號/金尊＞巨豐八號/寒越＞巨豐八號＞巨豐八號/日本金秀臺木。說明嫁接苗可有效提高自根苗黃瓜果實的產(chǎn)量，改善果實品質(zhì)。

表8 各處理綜合得分及排名Table 8 Comprehensive scores and rankings of each treatment

3 討論

選擇適宜的砧木品質(zhì)是嫁接栽培的關(guān)鍵，而嫁接親和性可以體現(xiàn)嫁接苗的成活率［19］。不同的砧木有其不同的特性，嫁接后對接穗植株的抗性、生長勢、產(chǎn)量和品質(zhì)的影響都存在差異。在相同田間水肥管理條件下，嫁接苗相較自根苗而言可有效促進園藝植物生長，提高產(chǎn)量［20］。試驗選取‘金 尊’、‘寒越’、‘日 本 金 秀 臺木’3 個 類 型 的 砧木與‘巨豐八號’嫁接后，各砧木與‘巨豐八號’的親和力不同，其中‘金尊’與‘巨豐八號’的親和力最高，嫁接苗成活率可達90%，‘日本金秀臺木’與‘巨豐八號’的親和力最差，嫁接苗成活率只有66%。

嫁接適宜的砧木可有效促進植株地上部的生長，增強葉片光合作用，從而為植株根系生理活動提供物質(zhì)與能量［21-22］。本試驗研究結(jié)果表明，用3個南瓜品種做砧木嫁接黃瓜，相較自根苗而言，嫁接砧木對黃瓜接穗的生長和生理均有顯著的影響，這與高晶霞［23］、曹云娥［24］和郭小山［25］等研究結(jié)果一致。

產(chǎn)量和品質(zhì)是蔬菜經(jīng)典遺傳育種所關(guān)注的重要性狀［26］。儀澤會［27］等認為高效嫁接栽培技術(shù)有利于提高蔬菜的產(chǎn)量改善品質(zhì)，但也有一些品質(zhì)性狀明顯低于自根苗，這可能與選擇的砧木品種有關(guān)。譚占明［28］等通過研究不同砧木嫁接對黃瓜產(chǎn)量和品質(zhì)的影響，發(fā)現(xiàn)砧木嫁接可顯著增加果實的維生素C 和可溶性蛋白含量；蘇世文［29］等研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，嫁接可以有效提高果實商品性，改善果實品質(zhì)，增加產(chǎn)量。本試驗研究發(fā)現(xiàn)，用南瓜品種做砧木嫁接黃瓜，顯著提高黃瓜的產(chǎn)量，改善品質(zhì)，而巨豐八號/日本金秀臺木嫁接黃瓜的產(chǎn)量顯著低于自根苗，品質(zhì)與自根苗相比較差。

4 結(jié)論

選擇優(yōu)良砧木品種進行嫁接，可以有效防治作物土傳病害、克服連作障礙、改變植株生長勢、提高植株抗逆性和抗病性、提高產(chǎn)量，從而解決傳統(tǒng)防治措施的不足［30］。本試驗以南疆地區(qū)主栽黃瓜品種巨豐八號為接穗，以3 種南瓜品種為砧木進行嫁接，將砧木品種和接穗的生長特性、產(chǎn)量、品質(zhì)等25 個性狀指標進行降維優(yōu)化，消除各指標之間的相關(guān)性，客觀地評價種質(zhì)的田間綜合表現(xiàn)并進行評價篩選，結(jié)合各指標權(quán)重，利用主成分和隸屬函數(shù)進行綜合鑒定分析，最終確定‘巨豐八號’和‘金尊嫁接’組合綜合性狀表現(xiàn)優(yōu)良。說明，‘巨豐八號’在設施生產(chǎn)中優(yōu)先選擇‘金尊’作為嫁接砧木可以有效提高黃瓜產(chǎn)量。