王策 程斐 孫令強(qiáng) 紀(jì)國(guó)才 李平 黃婷婷 李敏

關(guān)鍵詞：甜瓜；嫁接；砧木；果實(shí)品質(zhì)；存活率

薄皮甜瓜（Cucumis melo L．）因其清脆爽口和味道香甜濃郁而深受消費(fèi)者喜愛(ài)。山東青島是我國(guó)薄皮甜瓜的主要栽培基地，種植面積達(dá)到2453.3萬(wàn)公頃，品種以‘甜寶系列為主，主產(chǎn)區(qū)位于萊西市馬連莊鎮(zhèn)?！榜R連莊甜瓜”為著名區(qū)域公用品牌，并通過(guò)了農(nóng)業(yè)農(nóng)村部國(guó)家地理標(biāo)志保護(hù)認(rèn)證。

生產(chǎn)上土傳病害的日趨嚴(yán)重對(duì)甜瓜產(chǎn)量與品質(zhì)造成很大影響。嫁接能夠擴(kuò)大根系的吸收范圍，增強(qiáng)根系的吸收能力，提高植物的抗逆性和抗病性，促進(jìn)植物生長(zhǎng)，提高產(chǎn)量，是一種廣泛應(yīng)用于逆境條件下的作物栽培方式。但砧木選用不當(dāng)常常會(huì)導(dǎo)致甜瓜果實(shí)生長(zhǎng)發(fā)育不正常，果皮變厚，風(fēng)味和品質(zhì)變差，產(chǎn)量降低甚至絕產(chǎn)。本試驗(yàn)以‘甜寶接穗和6種砧木為材料，研究不同砧木嫁接下甜瓜的成活率、生理指標(biāo)、經(jīng)濟(jì)性狀及果實(shí)品質(zhì)的變化，以期篩選出適宜甜瓜品種‘甜寶嫁接的優(yōu)良砧木，為其優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)栽培提供理論依據(jù)。

1材料與方法

1.1試驗(yàn)材料

供試甜瓜接穗和6種砧木信息見(jiàn)表1。

1.2試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)于山東省萊西市馬連莊鎮(zhèn)鄭家下夼村（120°40'E，37°02'N）進(jìn)行。2021年1月12日播種‘甜寶甜瓜，1月20日播種砧木，1月28日采用劈接法進(jìn)行嫁接。2月28日每個(gè)處理選生長(zhǎng)狀況良好的45株幼苗移栽到大拱棚中單行定植，株距0.15m，行距3m。每小區(qū)15株，重復(fù)3次。甜瓜苗雙蔓整枝，全株留4個(gè)瓜。各處理栽培管理?xiàng)l件一致。5月21日，果實(shí)成熟后采收，并測(cè)定植株各項(xiàng)生理指標(biāo)、果實(shí)產(chǎn)量和品質(zhì)。

1.3測(cè)定指標(biāo)及方法

嫁接成活率（%）=（嫁接成活株數(shù)／嫁接總株數(shù)）×100。

植株存活率：果實(shí)采收時(shí)統(tǒng)計(jì)。

光合指標(biāo)：采用LI-6400XT型便攜式光合作用測(cè)量系統(tǒng)測(cè)定植株相同部位功能葉片的凈光合速率（Pn）、蒸騰速率（Tr）、胞間C07濃度（Ci）、氣孔導(dǎo)度（Gs）和水分利用效率（WUE）。

根系活力：采用氯化三苯基四氮唑還原法（TTC法）測(cè)定。

果實(shí)外觀性狀指標(biāo)和產(chǎn)量：每小區(qū)隨機(jī)選取3個(gè)果實(shí)，測(cè)量其橫徑、縱徑和單果重，計(jì)算果形指數(shù)。果形指數(shù)=果實(shí)縱徑／果實(shí)橫徑。按種植密度折算出甜瓜公頃產(chǎn)量。

果實(shí)品質(zhì)：用糖酸一體機(jī)（ATAGO PAL-BX/ACID4，日本）測(cè)定果實(shí)可溶性固形物含量和酸度，用蒽酮比色法測(cè)定可溶性糖含量，用考馬斯亮藍(lán)法測(cè)定可溶性蛋白含量，用鉬藍(lán)比色法測(cè)定Vc含量，用滴定法測(cè)定有機(jī)酸含量。按公式計(jì)算固酸比和糖酸比，固酸比=可溶性固形物含量／有機(jī)酸含量，糖酸比=可溶性糖含量／有機(jī)酸含量。

果實(shí)香氣：每個(gè)處理選取3個(gè)甜瓜果實(shí)用電子鼻（AIRSENSE PEN3，德國(guó)）測(cè)量。PEN3電子鼻包含10個(gè)金屬氧化物傳感器陣列，各傳感器性能見(jiàn)表2，根據(jù)傳感器接觸到樣品揮發(fā)物后的電阻量G與傳感器經(jīng)過(guò)標(biāo)準(zhǔn)活性碳過(guò)濾氣體的電阻量Go之比值而進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和模式識(shí)別。將甜瓜置于500 mL燒杯中，并用封口膜封口，于室溫（20±2）℃下靜置1h后采用頂空吸氣法進(jìn)行電子鼻檢測(cè)。分析檢測(cè)條件為：樣品測(cè)試時(shí)間120s，準(zhǔn)備時(shí)間5s，自動(dòng)調(diào)零時(shí)間10s，傳感器清洗時(shí)間120s，樣品測(cè)定間隔時(shí)間1s。選取檢測(cè)過(guò)程中80～83s處的G／G。值，各處理重復(fù)3次。

果實(shí)質(zhì)地：用質(zhì)構(gòu)儀（Food Technology Corpo－ration TMS-TOUCH，美國(guó)）進(jìn)行質(zhì)地多面分析（TPA），具體操作參照潘好斌的方法進(jìn)行。

1.4數(shù)據(jù)處理與分析

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用DPS7.05軟件進(jìn)行方差分析，采用最小顯著差異法（LSD）進(jìn)行顯著性檢驗(yàn)，采用Microsoft Excel 2016繪制圖表。

2結(jié)果與分析

2.1不同砧木嫁接甜瓜苗成活率與田間存活率

由圖1A可知，6種砧木的嫁接成活率都在94%以上，其中2號(hào)和3號(hào)砧木的嫁接成活率最高，都為97%。從圖IB可知，自根苗田間存活率為75.6%，所有嫁接苗田間存活率都為100%，說(shuō)明嫁接能顯著提高甜瓜苗的存活率。

2.2不同砧木嫁接甜瓜的根系活力表現(xiàn)

由圖2可知，所有砧木嫁接甜瓜的根系活力均顯著高于自根苗，其中2號(hào)嫁接甜瓜的根系活力最高，為2.26mg.g-1·h-1，比CK高42.3%。

2.3不同砧木嫁接甜瓜的光合參數(shù)表現(xiàn)

由表3可以看出，嫁接能提高甜瓜葉片的凈光合速率（Pn）、氣孔導(dǎo)度（Gs）和水分利用效率（WUE），并降低胞間CO2濃度（Ci）。不同砧木嫁接對(duì)甜瓜光合參數(shù)的影響也不相同：3號(hào)嫁接甜瓜的凈光合速率、氣孔導(dǎo)度和蒸騰速率（Tr）最高，分別比自根苗增加57.0%、82.9%和47.0%，胞間C02濃度最低，比自根苗降低12.0%：6號(hào)嫁接甜瓜的水分利用效率最高，比自根苗增加36.7%。

2.4不同砧木嫁接甜瓜的經(jīng)濟(jì)性狀表現(xiàn)

由表4可以看出，嫁接能明顯增加甜瓜的果實(shí)橫徑、縱徑、單果重和產(chǎn)量。2號(hào)嫁接甜瓜的果實(shí)橫徑最大，為100.3mm，果形指數(shù)最小；5號(hào)嫁接甜瓜的果實(shí)縱徑最大，為102.0mm;4號(hào)嫁接甜瓜的單果重和產(chǎn)量最高，分別為0.520kg和46800.0kg·hm-2，比CK分別增加42.9%和88.7%；3號(hào)嫁接甜瓜的產(chǎn)量次之，為45720.0kg·hm-2。

2.5不同砧木嫁接甜瓜的果實(shí)品質(zhì)表現(xiàn)

由表5可見(jiàn)，與自根苗（CK）相比，嫁接甜瓜的可溶性固形物含量、可溶性糖含量、Vc含量、固酸比和糖酸比都有不同程度降低，有機(jī)酸含量則有不同程度增加，可溶性蛋白含量表現(xiàn)為有增有減。3號(hào)嫁接甜瓜的可溶性蛋白含量最高，可溶性固形物含量、可溶性糖含量、Vc含量、固酸比和糖酸比僅次于自根苗，分別降低5.8%、15.1%、7.7%、12.9%和20.4%；4號(hào)嫁接甜瓜的酸度最低，僅為1.24%。

2.6不同砧木嫁接甜瓜的果實(shí)質(zhì)地表現(xiàn)

硬度反映在外力擠壓下甜瓜果實(shí)發(fā)生形變所需的最大力。由表6可以看出，甜瓜果實(shí)硬度范圍為6.5～18.1N，其中2號(hào)嫁接甜瓜的硬度最大，5號(hào)嫁接甜瓜的硬度最小。黏附性是咀嚼果肉時(shí)口腔克服果肉表面吸引力所做的功。各處理甜瓜果實(shí)的黏附性為0.018～0.096N·mm，黏附性最大的是6號(hào)嫁接甜瓜。內(nèi)聚性反映果實(shí)保持完整性的能力。各處理甜瓜果實(shí)的內(nèi)聚性為0.105～0.173。彈性反映果肉經(jīng)第一次壓縮變形后，去除擠壓力所能恢復(fù)的程度。各處理甜瓜果實(shí)的彈性為0.468～1.052mm。膠粘性和咀嚼性反映牙齒咀嚼甜瓜果實(shí)成吞咽狀態(tài)所需要的能量，綜合反映果肉對(duì)咀嚼的持續(xù)抵抗性。各處理甜瓜果實(shí)的膠粘性為0.69～2.97N，咀嚼性為0.40～3.38mJ。3號(hào)嫁接甜瓜在硬度、黏附性、內(nèi)聚性、彈性、膠粘性和咀嚼性各指標(biāo)上與自根苗均無(wú)顯著差異。

2.7電子鼻對(duì)不同砧木嫁接甜瓜的響應(yīng)分析

采用的電子鼻設(shè)備由針對(duì)不同類型風(fēng)味敏感的10個(gè)金屬氧化物半導(dǎo)體傳感元件組成。表7給出了10個(gè)傳感器陣列對(duì)不同砧木嫁接甜瓜果實(shí)中風(fēng)味敏感物的響應(yīng)值，可以看出，嫁接會(huì)對(duì)甜瓜的一些揮發(fā)性物質(zhì)產(chǎn)生影響。其中，在WIC、W5S、W3C、W5C、WIW、W2W、W3S這7個(gè)傳感器上，除5號(hào)嫁接甜瓜外，其他砧木嫁接甜瓜的傳感器響應(yīng)值與自根苗無(wú)顯著差異，且7個(gè)傳感器響應(yīng)值均為5號(hào)嫁接甜瓜的最高；在W6S傳感器上，嫁接甜瓜的傳感器響應(yīng)值顯著低于自根苗，說(shuō)明嫁接可能會(huì)導(dǎo)致該類傳感器敏感的揮發(fā)性貢獻(xiàn)物減少，如氨氣；在WIS傳感器上，5號(hào)嫁接甜瓜的傳感器響應(yīng)值最高，3號(hào)嫁接甜瓜的傳感器響應(yīng)值最低，1、2、4、6號(hào)嫁接甜瓜的傳感器響應(yīng)值與CK無(wú)顯著差異。

將電子鼻10個(gè)傳感器數(shù)據(jù)進(jìn)行降維轉(zhuǎn)化再進(jìn)行主成分分析（PCA），以體現(xiàn)不同砧木嫁接處理對(duì)甜瓜香氣的影響。圖3顯示，第一主成分（PC1）的貢獻(xiàn)率為96.14%，第二主成分（PC2）的貢獻(xiàn)率為2.46%，總貢獻(xiàn)率為98.60%，表明PC1和PC2的總貢獻(xiàn)率包含樣品香氣的絕大部分信息，且數(shù)據(jù)間存在顯著差異（P<0.05）。從數(shù)據(jù)分布情況可以看出，對(duì)于第一主成分，3號(hào)嫁接甜瓜的與自根苗最接近；對(duì)于第二主成分，2、3、4、5號(hào)和6號(hào)嫁接甜瓜的較為接近。

3討論與結(jié)論

嫁接成功的關(guān)鍵是砧木，優(yōu)良砧木對(duì)嫁接苗生長(zhǎng)有顯著的積極影響。本試驗(yàn)中自根苗由于發(fā)生枯萎病，收獲時(shí)存活率只有75.6%，而所有嫁接苗存活率都為100%，說(shuō)明嫁接能增強(qiáng)甜瓜對(duì)枯萎病的抗性，提高甜瓜苗的存活率：嫁接還增強(qiáng)甜瓜植株的凈光合速率、氣孔導(dǎo)度、水分利用效率和根系活力，并降低葉片胞間CO2濃度，這與胡晨曦等在西瓜上的研究結(jié)果一致。其中3號(hào)嫁接甜瓜的葉片凈光合速率、氣孔導(dǎo)度和蒸騰速率最高，胞間CO2濃度最低。

不同砧木與接穗的共生親和力不同，其對(duì)果實(shí)質(zhì)量和產(chǎn)量的影響也不相同。本試驗(yàn)中，與自根苗相比，嫁接能明顯提高甜瓜的單果重和產(chǎn)量，但嫁接甜瓜的可溶性固形物、可溶性糖、Vc含量和固酸比、糖酸比都有不同程度降低，有機(jī)酸含量有不同程度增加，可溶性蛋白含量有增有減。這可能是因?yàn)檎枘竞徒铀氲母祵?duì)礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)吸收和代謝物運(yùn)輸具有差異性，嫁接后砧木的遺傳物質(zhì)有可能向接穗轉(zhuǎn)移，最終改變果實(shí)的形狀和風(fēng)味。

不同水果果肉的質(zhì)地特點(diǎn)不同，通常感官評(píng)定很難對(duì)果肉質(zhì)地進(jìn)行人工量化，而采用質(zhì)地分析儀則可量化測(cè)定質(zhì)地參數(shù)。本試驗(yàn)結(jié)果表明，3號(hào)嫁接甜瓜與自根苗甜瓜在硬度、黏附性、內(nèi)聚性、彈性、膠粘性、咀嚼性上無(wú)顯著差異，說(shuō)明該砧木嫁接的甜瓜保留了‘甜寶甜瓜的質(zhì)地。

本研究還采用電子鼻設(shè)備測(cè)定不同處理甜瓜果實(shí)樣品中風(fēng)味敏感物的響應(yīng)值，并將電子鼻10個(gè)傳感器數(shù)據(jù)進(jìn)行降維轉(zhuǎn)化再進(jìn)行主成分分析，結(jié)果表明：與自根苗相比，除5號(hào)嫁接甜瓜外，其他砧木嫁接對(duì)果實(shí)的芳香成分、氮氧化合物、氨水、硫化物、乙醇等揮發(fā)性物質(zhì)影響不顯著，但嫁接可能會(huì)導(dǎo)致果實(shí)氨氣等揮發(fā)性物質(zhì)減少：從數(shù)據(jù)分布情況看，第一主成分（貢獻(xiàn)率96.14%）上，3號(hào)嫁接甜瓜數(shù)據(jù)與自根苗最接近。

綜合比較不同嫁接組合看出，6對(duì)砧穗組合中沐耕719（3號(hào)）嫁接甜瓜葉片光合作用強(qiáng)，果實(shí)糖度最高，風(fēng)味好，果實(shí)質(zhì)地、香氣與自根苗無(wú)明顯差距，綜合表現(xiàn)最好；而青農(nóng)4號(hào)（4號(hào)）嫁接甜瓜在單果重和產(chǎn)量上表現(xiàn)突出，且果實(shí)有機(jī)酸含量低，綜合表現(xiàn)次之。生產(chǎn)上可以考慮將3號(hào)、4號(hào)作為‘甜寶甜瓜嫁接的適用砧木。