不同砧木对1年生赤霞珠葡萄光合特性和生长的影响

李双岑，马丹阳，王振平

（宁夏大学农学院/葡萄与葡萄酒教育部工程研究中心，宁夏 银川 750021）



不同砧木对1年生赤霞珠葡萄光合特性和生长的影响

李双岑，马丹阳，王振平

（宁夏大学农学院/葡萄与葡萄酒教育部工程研究中心，宁夏 银川 750021）

摘 要：为研究不同砧木对赤霞珠葡萄生长和光合特性的影响，通过在3309-173、3309-144、SO4-20、1103P-768、1103P-VCR107、1103P-CFC60-30、1103P-VCR119等7个砧木品种上分别嫁接赤霞珠，观测葡萄的枝条生长量、光合参数和叶绿素相对含量。结果表明，不同砧木对赤霞珠葡萄的长势和光合特性均有显著影响，其中砧木1103P-VCR119嫁接的赤霞珠净光合速率（Pn）、气孔导度（Gs）、和叶肉瞬时羧化效率（Pn/ Ci）均较高，胞间CO2浓度（Ci）较低，表现了较好的光合能力，其光合效率明显高于其他砧穗组合，且叶绿素含量和枝条生长量也高于其他砧穗组合。因此，1103P-VCR119是气候干旱、土壤盐碱化地区最适合嫁接赤霞珠的砧木品种。

关键词：砧木；赤霞珠；光合特性；叶绿素含量；生长量

赤霞珠原产法国，是目前全球最受欢迎的酿酒葡萄品种之一［1］。由于其果粒小、果皮厚在我国各葡萄产区得到广泛种植，但因各地土壤、气候等条件不同，不同产区质量差异很大。研究发现，选用适宜的砧木进行嫁接，不但可以提高葡萄的生态抗逆性和生物抗逆性，还可以调控葡萄生长势、成熟期及产量和品质［2-3］，但不同砧穗组合表现差异显著［4-6］，加上我国地域辽阔、气候条件差异大，如何选择适宜的砧穗组合，应综合考虑接穗品种、砧木特性、栽培模式和当地土壤气候条件。目前，研究较多的是葡萄砧木的抗性和选种，而针对特定区域、特定砧穗组合的研究甚少［7-12］。生产中存在很大的随意性，对于酿酒葡萄而言，直接影响葡萄酒的品质。为此，我们针对甘肃武威四季分明，冬寒夏暑，气温日、年变化大，降水较少，蒸发量大，土壤盐碱化的特点，以广泛应用的品种3309-144、3309-173、SO4-20、1103P-768、1103P-VCR107、1103P-CFC60-30、1103P-VCR119嫁接赤霞珠，开展不同砧木对赤霞珠葡萄光合特性、叶绿素含量及生长的影响试验，分析赤霞珠品种在不同砧木上生长量和光合特性差异表现，旨在为赤霞珠选取最适合的嫁接砧木品种。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验于2014年6～9月在宁夏大学葡萄与葡萄酒研究中心基地（102°16′E、37°26′N）进行，该试验地海拔1 339 m，年平均气温7～8℃，≥10℃积温2 950～3 150℃，0℃活动积温3 300～3 750℃，日照时数2 350～2 550 h，无霜期95～125 d，年降水量150～247 mm，蒸发量2 000 mm以上；地势较为平坦，土壤盐碱化严重，pH值为8.54，盐分总量在0.535 mg/g。

试验用苗木从意大利VCR公司引进，接穗为赤霞珠，嫁接砧木有3309-144、3309-173、SO4-20、1103 P-768、1103 P-VCR107、1103P-CFC60-30、1103P-VCR119，采用“Ω”硬枝嫁接方法。苗木定植时间在6月25日，南北行栽植，株行距1 m×3 m，肥力中等，树体长势均良好。

1.2 测定项目及方法

1.2.1 叶片光合速率的测定 2014年9月11日上午9：00～11：00，采用GFS-3000便捷式光合测定仪测定赤霞珠葡萄叶片的各项光合生理指标，开放气路，设定光照强度（PDF）为1 200 μmol/ m2·s，CO2摩尔分数为400 μmol/mol。活体测定赤霞珠不同砧木叶片的净光合速率（Pn）、蒸腾速率（Tr）、胞间CO2浓度（Ci）、气孔导度（Gs）等光合参数。4次重复。

1.2.2 叶绿素和生长量测定 在测定叶片光合速率的同时，选取枝蔓的第6片叶片，采用叶绿素测定仪SPAD502测定叶绿素含量，10次重复；用卷尺测定植株最长两个枝条的长度，10次重复。

2 结果与分析

2.1 不同砧木嫁接的赤霞珠葡萄叶片光合特性比较

2.1.1 净光合速率 光合作用是植物一切生命活动的基础，净光合速率（Pn）是衡量光合能力大小的重要指标，其大小直接影响葡萄的生殖生长。由表1可知，本试验中，不同砧木嫁接的赤霞珠葡萄叶片的Pn值在8.42～9.99 μmol/m2·s之间。不同品种砧木的Pn存在极大差异，其中以1103P-VCR119为砧木嫁接的赤霞珠Pn值最高，以3309-173嫁接的赤霞珠Pn值最低。Pn值由高到低依次赤霞珠/1103P-VCR119、赤霞珠/1103P-VCR107、赤霞珠/1103P-CFC60-30、赤霞珠/1103P-768、赤霞珠/SO4-20、赤霞珠/3309-144、赤霞珠/3309-173。Pn值最高组合赤霞珠/1103P-VCR119比最低组合赤霞珠/3309-173高出18.64%。影响Pn值的主要因素包括植物体内CO2的传导与固定体系（如叶肉细胞阻力和气孔阻力、羧化效率）、光合酶体系、叶片结构、年龄、植物激素等［13］。同一接穗品种遗传特性相同，不同砧木赤霞珠葡萄叶片的Pn值差异显著，说明砧木应用影响了除遗传因素外的生物代谢。

表1 不同砧木嫁接对赤霞珠葡萄叶片光合特性的影响

2.1.2 蒸腾速率 蒸腾作用是调节植物体内外水分平衡和矿质元素吸收、利用的重要途径，同时可以降低叶片温度，蒸腾作用的强弱是反映植物水分代谢情况的重要生理指标［7］。由表1可知，赤霞珠不同砧木接穗叶片的Tr值差异显著，Tr值最高的是以1103P-768为砧木的赤霞珠、高达4.18 mmol/ m2·s，以3309-144为砧木的赤霞珠最低、仅3.23 mmol/m2·s。Pn值最高的赤霞珠/1103P-VCR119砧穗组合，其叶片Tr值也较高（为4.09 mmol/ m2·s）。Pn值最高的赤霞珠/1103P-768砧穗组合Pn值却较低。可见，Pn值高的植物，其Tr值不一定就高。

2.1.3 胞间CO2浓度和叶肉瞬时羧化效率 由表1可知，不同砧木嫁接的赤霞珠叶片Ci值差异显著，Pn值最高的赤霞珠/1103P-VCR119其叶片Ci值反而较低，仅为253.6 μmol/mol；Pn值较低的赤霞珠/3309-144其叶片Ci值反而最高，达284.5 μmol/mol。不同砧木嫁接的赤霞珠Ci值从大到小依次为赤霞珠/3309-144、赤霞珠/3309-173、赤霞珠/SO4-20、赤霞珠/1103P-768、赤霞珠/1103P-CFC60-30、赤霞珠/1103P-VCR119、赤霞珠/1103P-VCR107。对Ci值与Pn值相关性分析结果显示两者呈负相关。不同砧木接穗Pn/Ci值差异极显著，砧穗组合赤霞珠/1103P-CFC60-30的Pn/Ci值最高、达35.34，比Pn/Ci值最低的赤霞珠/3309-173高出5.0%。

2.1.4 气孔导度 由表1可知，不同砧木嫁接的赤霞珠葡萄叶片的Gs值有显著差异，砧木1103P-VCR119嫁接的赤霞珠Gs值高达207.2 mol/ m2·s，远高于Gs值最低的赤霞珠/3309-173（仅171.3 mol/m2·s）。Gs值与Pn值呈显著正相关，相关系数为0.465。这是因为Gs值的高低直接影响植物叶片的气体交换能力，Gs值越高，获取CO2的速度越快，Pn值也越高。

2.2 不同砧木嫁接的赤霞珠葡萄叶片叶绿素含量比较

叶绿素是一类与光合作用密切相关的重要色素，其含量高低直接影响植物光能的捕获和积累［14］，因此叶绿素含量直接反映了葡萄光合作用的能力。叶绿素含量越高，营养储备越多，越有利于葡萄生长。由表2可知，不同砧木嫁接的赤霞珠葡萄叶片叶绿素含量在30.01～35.46 SPAD之间，不同砧木间差异显著，叶绿素含量最高的是1103P-VCR119砧木接穗，其次是1103P-CFC60-30砧木接穗，两者之间没有显著差异。赤霞珠/3309-144叶绿素含量最低、仅为30.01 SPAD。说明砧木1103P-VCR119和1103P-CFC60-30嫁接的赤霞珠光合作用的能力更好。

表2 不同砧木嫁接对赤霞珠葡萄叶片叶绿素含量和新梢长度的影响

2.3 不同砧木嫁接的赤霞珠葡萄新梢长度比较

接穗新梢长度是衡量生长量的重要指标之一。从表2可以看出，赤霞珠/1103P-VCR119枝条最长，比最短的砧穗组合赤霞珠/3309-173枝条高出17.51%。新梢生长量居中的是赤霞珠/1103P-CFC60-30、赤霞珠/1103P-VCR107、赤霞珠/SO4-20、赤霞珠/1103P-768，以上4个组合之间无显著差异。说明砧木1103P-VCR119促进了赤霞珠葡萄的生长，使其生长势更旺盛。

3 结论与讨论

葡萄嫁接技术的应用挽救了世界上主要葡萄产区，葡萄砧木也随之进入葡萄栽培领域［15］。研究发现，不同砧木品种对生态逆境的适应性及对葡萄生长势、成熟期、产量和果实品质有显著影响［16］。砧木的应用要满足抗根瘤蚜的同时能够适应当地的生态环境［17］，如在气候干旱、土地贫瘠的地区宜选用生长势较强的砧木品种，而在水分充裕、土地肥沃的地区宜选用生长势较弱的砧木品种，以抑制营养生长。

已有研究表明，在土地、气候条件相似的情况下，不同砧木对树体生长势的影响显著不同，这主要是由砧木的遗传特性决定［18］。1103P砧木具有生长旺盛的特点，用于嫁接葡萄可以增强树势［19］。本研究中赤霞珠/1103P-VCR119的净光合速率和叶绿素含量均最高，赤霞珠新梢长度明显大于其他砧木嫁接组合，说明1103P-VCR119砧木属于可增强接穗生长势，这可能是因为1103P-VCR119是一种生根能力较强的砧木，能高效吸收所需矿质元素和水分。Ollat等［20］研究也表明，砧木不但可以改变枝条生长速率，也可影响接穗树体的单叶面积、生长量和叶绿素含量。砧穗组合赤霞珠/1103P-CFC60-30和赤霞珠/1103P-VCR107的新梢生长量仅次于赤霞珠/1103P-VCR119，但与其他砧穗组合差异显著，这可能是因为砧木3309-144和3309-173适宜生长在含水量高、土层深厚的土壤中，不适应干旱气候和盐碱土壤；而SO4-20适宜生长在潮湿粘土地，抗旱及抗盐碱能力较弱。本试验结果表明，不同砧木嫁接的赤霞珠葡萄综合表现由好到劣依次为赤霞珠/1103P-VCR119、赤霞珠/1103P-CFC60-30、赤霞珠/1103P-VCR107、赤霞珠/1103P-768、赤霞珠/SO4-20、赤霞珠/3309-144、赤霞珠/3309-173。砧木1103P-VCR119嫁接的赤霞珠葡萄叶片的净光合速率、气孔导度和叶肉瞬时羧化效率都较高，胞间CO2浓度较低，其光合效率明显高于其他砧穗组合，说明1103P-VCR119砧木对甘肃干旱天气、盐碱土壤适应性良好。本研究中未能观测不同砧木对赤霞珠葡萄果实品质的影响，这有待进一步深入研究。

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（责任编辑 张辉玲）

Effects of different stocks on photosynthetic parameters and growth of annual Cabernet Sauvignon

LI Shuang-cen，MA Dan-yang，WANG Zhen-ping
（Agricultural College of Ningxia University / Grape and Wine Education Department Technology Research Center，Yinchuan 750021，China）

Abstract：In order to study the influences of different stocks（3309-144，3309-173，SO4-20，1103P-768，1103P-VCR107，1103P-VCR 119 and 1103P-CFC60-30） on Cabernet Sauvignon， the grape growth，photosynthetic parameters and chlorophyll content were detected. The results showed that stock had significant influences on the growth，photosynthetic parameters and chlorophyll content of Cabernet Sauvignon. The net photosynthetic rate （Pn），stomatal conductance （Gs） and instantaneous carboxylation efficiency （Pn/Ci） of Cabernet Sauvignon /1103P-VCR119 were higher than those of others，while the intercellular concentration of carbon dioxide （Ci） was lower，so photosynthesis productivity of the variety behaved better，its growth and chlorophyll content were higher than those of others. Thus，1103P-VCR119 was the most suitable stock for Cabernet Sauvignon in the area of drought and soil salinization.

Key words：stock；Cabernet Sauvignon；photosynthetic characteristics；chlorophyll content；growth

中图分类号：S663.1

文献标识码：A

文章编号：1004-874X（2016）02-0045-04

收稿日期：2015-07-27

基金项目：国家现代农业产业技术体系项目（cars-30-zp-8）

作者简介：李双岑（1989-），女，在读硕士生，E-mail：18795388121@163.com

通讯作者：王振平（1965-），男，博士，研究员，E-mail：wangzhp@nxu.edu.cn