李 蕊 ,白 青 ,王录俊 *,朱盼盼 ,王金锋 ,安娟娟 ,张 薇
(1.陕西省渭南市临渭区葡萄研究所,陕西渭南 714000;2.陕西省渭南市临渭区种子管理站,陕西渭南 714000)
近年来葡萄产业逐渐成为陕西省继苹果之后发展的重要水果产业,全省鲜食葡萄种植面积增长迅速[1]。“夏黑”葡萄是巨峰和无核白杂交而成,是巨峰系第一代品种,三倍体,天然无核[2]。“夏黑”葡萄因其具有早熟、无核、品质优、抗病、丰产、耐贮运等优点,深受消费者喜爱。但目前“夏黑”葡萄栽培技术措施采用不当,葡萄果实坐果率低、长势弱、果粒小和着色差等问题严重,直接影响了葡萄的产量、品质和商品性,限制了它的推广应用。生产上为提高葡萄的产量与外观品质,一般使用植物生长调节剂进行处理,促进葡萄果粒膨大、着色等。
“夏黑”葡萄是三倍体葡萄品种,天然无核,且品质极佳,但天然无核品种果粒普遍偏小,生产上需利用生长调节剂进行处理才能达到预期的商品特性[3]。GA3是诱导葡萄形成无核果实最常用的植物生长调节剂,在葡萄开花前应用,可使花序伸长,花粉和胚珠发育异常导致无核;开花后应用会诱导葡萄幼果体内生长素含量上升,增进幼果吸收营养,使果实生长与枝条生长的养分竞争处于优势,促进果实膨大。CPPU是一种细胞分裂素类植物生长调节剂,可促进坐果和细胞分裂,增加细胞体积,使果实膨大[4]。GA3和 CPPU 在“克瑞生”“巨玫瑰”“魏可”“红地球”等葡萄品种上已有较多应用[5-8],实践证明:GA3和CPPU两种植物生长调节剂,通过处理均可有效改善果实的外观品质,增加果粒重,提高葡萄的商品性[3]。然而,生长调节剂的适宜使用时期和使用浓度因品种和环境条件的不同也存在着差异,生产者在实际应用中难以把握,若使用不当易导致果实色泽和品质大幅度下降[9]。
“夏黑”葡萄在陕西渭南地区表现良好,栽植面积逐年增加,利用植物生长调节剂提高果实品质,具有广阔的市场前景。探讨不同浓度的GA3和CPPU处理对“夏黑”葡萄果实品质的影响,以期筛选出适宜渭南地区的、能够提高“夏黑”葡萄经济性状的理想配比组合,为“夏黑”葡萄的优质、高产、高效栽培提供理论基础和实践依据。
供试材料为渭南市临渭区葡萄研究所基地内的4年生“夏黑”葡萄,全园实行避雨栽培。选择生长正常、树冠大小和树势生长情况一致的植株,南北行向,株行距为1.2m×2.8m。
20%赤霉酸可溶性粉剂,1g/包,上海十八制药厂生产。0.1%CPPU(氯吡脲),四川省兰月科技开发公司生产。
表1 两种植物生长调节剂处理“夏黑”葡萄的试验设计Table 1 Experimental design of two plant growth regulators for the treatment of"Xiahei"grape
表1显示了两种植物生长调节剂处理“夏黑”葡萄的试验设计。试验于2017年5月进行,设置3株树为一个小区,随机区组排列,重复3次。选择长势一致的植株,分别采用不同浓度的GA3和CPPU组合对“夏黑”葡萄浸花穗处理和浸果穗处理3~5s。试验设计13个组合(见表1,见上页),分两次处理:第1次处理在盛花后1~3d,对果穗进行浸蘸(保果处理);第2次处理在盛花后12d,对果穗进行浸蘸(膨大处理)。
试验期间对供试植株进行常规管理。开花前进行花穗整形修剪,距离穗尖4~4.5cm,其余小花穗全部疏除;新梢于初花期留11片叶反复摘心,副梢留1片叶绝后摘心。果实于第2膨大期进行套袋,果实成熟后采收,田间土肥水管理和病虫害防治等同常规管理。
游标卡尺测量果梗粗度,果穗纵、横径,果粒纵、横径,计算果粒的果形指数,计算公式见式(1)。电子天平称量果穗、果粒重量。手持式糖量计测定可溶性固形物含量。NaOH滴定法测定可滴定酸含量。手持硬度计测定果实带皮硬度。2,6-二氯酚靛法测定维生素C含量。果穗纵横径每个处理重复3次,其它测定项目每个处理重复10次。
所有试验数据采用新复极差法进行统计分析,分析软件为Microsoft Excel 2007和SPASS17.0。
由表2可知,所有蘸穗处理的果穗纵横径及果粒纵横径均优于对照,且达到显著差异水平。处理Ⅰ、Ⅴ相比,除了果穗纵径外,其他三项指标处理Ⅴ均优于处理Ⅰ;处理Ⅺ的各项指标均高于Ⅶ;处理Ⅻ中除了果粒纵径,其他指标均高于处理Ⅷ,可见较高浓度的GA3更有利于葡萄果穗的拉长和果粒的增大。处理Ⅰ与处理Ⅲ相比,处理Ⅲ除了果穗纵径外,其他三项指标均优于处理Ⅰ;处理Ⅱ、Ⅳ相比,处理Ⅳ除了果粒横径外,其他三项指标均高于处理Ⅱ;处理Ⅵ与Ⅷ相比,除果粒纵径两处理相同外,Ⅷ的各项指标均高于处理Ⅵ;说明盛花期CPPU处理对果实膨大优于GA3处理。处理Ⅳ、Ⅹ相比,处理Ⅹ除果粒纵径外,其他三项指标均高于Ⅳ;处理Ⅸ的各项指标均高于处理Ⅶ;处理Ⅹ的各项指标均高于处理Ⅷ;说明GA3+CPPU混合处理的结果优于单独处理的结果。
表2 GA3和CPPU不同组合处理对“夏黑”葡萄果穗及果粒大小的影响Table 2 Effects of different combinations of GA3and CPPU on the size of panicles and fruit grains of"Xiahei"grape
与清水对照相比,使用植物生长调节剂均能增加夏黑葡萄的果梗粗度、单果质量及穗质量(表3)。果梗粗度方面:处理Ⅴ比处理Ⅲ果梗粗度显著增高;处理Ⅵ比处理Ⅳ果梗粗度明显增高,说明盛花初期使用高浓度GA3与CPPU混合处理比使用低浓度GA3与CPPU更能加重果梗的老化变粗。单果质量及穗质量方面:处理Ⅷ均显著高于处理Ⅶ,处理Ⅻ均显著高于处理Ⅺ,这说明GA3和CPPU混合处理均能提高夏黑葡萄果粒单果质量及穗质量,以第二次处理添加高浓度的CPPU果粒膨大效果最好。果形指数方面:各处理的果形指数之间差异不显著,说明生长调节剂处理花穗和果穗对果形指数影响不大。相比,使用植物生长调节剂果实着色提前10d左右,GA3和CPPU混合处理在改善夏黑葡萄果实色泽方面效果明显。
表3 GA3和CPPU不同组合处理对夏黑葡萄外观品质的影响Table 3 Effect of different combination of GA3and CPPU on the appearance quality of"Xiahei"grape
表4 GA3和CPPU不同组合处理对夏黑葡萄内在品质的影响Table 4 The effect of different combination of GA3and CPPU on the intrinsic quality of"Xiahei"grape
由表4(见上页)可以看出,夏黑葡萄硬度、可溶性固形物及维生素C含量方面:处理Ⅷ均显著高于处理Ⅶ,处理Ⅻ均显著高于处理Ⅺ,同时处理Ⅺ均显著高于处理Ⅶ,处理Ⅻ均显著高于处理Ⅷ;这说明高浓度GA3和CPPU混合处理均能显著提高夏黑葡萄硬度及可溶性固形物,尤其以第二次处理添加高浓度的CPPU在提高夏黑葡萄内在品质上效果较好;但是与对照相比,生长调节剂处理均一定程度降低了夏黑葡萄的可溶性固形物,而增加了它的可滴定酸。使用生长调节剂可溶性固形物反而低于对照不用,可能是由于使用生长调节剂,促进了细胞的分裂和细胞扩大,进而降低可溶性固形物浓度,同时对照成熟期比使用生长调节剂推迟10余天,在此期间可溶性固形物还有一定程度增加。
本试验选择在盛花后1~3d和盛花后12d为药剂处理期。结果显示:使用GA3和CPPU处理“夏黑”葡萄均不同程度改善了果穗紧实度和外观品质,但CPPU浓度过高或单独使用GA3会增加果梗粗度,导致落粒出现,推测是果梗内苯丙氨酸解氨酶的活性升高,造成木质素积累所致,这与张虎平等人[10]的研究结果一致。同时结果还表明,不使用植物生长调节剂的自然坐果虽然保持了果梗柔软,但单果重和果穗纵横径及质量显著减小,且果实着色期推迟12d,这与刘佳等人[11,12]研究结果一致。第2次处理期添加高浓度的CPPU果粒膨大效果较GA3好,表明CPPU后期对果粒膨大效果明显,这与李海燕等人[4]研究结果一致。研究表明两植物生长调节剂处理对“夏黑”葡萄果形指数影响不显著,这与吴小华等人[12]研究结果一致。
GA3和CPPU在明显增大果粒质量、果穗质量和果实纵横径及维生素C含量的同时,普遍降低了可溶性固形物含量,增加了可滴定酸含量,影响了果品的内在品质和口感,这与王宝亮、刘佳、万惠民等[9,13,14]研究者的结果一致,可能是由于激素处理后,使植株座果率提高、果粒增大,导致营养供应不充足,从而使光合产物在单位“库”中积累变小的缘故,同时也可能与试验品种、处理时间及次数有关。
在果粒硬度方面,GA3和CPPU明显增大了果粒带皮硬度,这与王宝亮等人[9]的研究结果一致,但与何娟、刘素君等人[15,16]结果不一致,可能源于“夏黑”葡萄是无核品种,葡萄果实硬度与种子发育有一定相关性。由于植物生长调节剂对葡萄果实硬度影响的机理研究相对较少,相关性有待进一步研究。
植物生长调节剂虽然可以增大果粒,但浓度和次数使用不当也可能引起果粒着生紧密、变形、着色差、风味变劣、不耐贮运等问题,由此而降低果实品质,甚至会涉及药剂的残留问题,影响食品安全。随着人们安全意识和生活质量的提升,植物生长调节剂更需合理科学安全的应用。因此,生产上不能为了增大果粒而多次使用高浓度药剂。本研究各处理的“夏黑”葡萄,未出现明显的穗梗、果梗变粗和变硬,果粒着色均匀一致,果粒大小整齐。综合考虑果穗紧实度、果粒大小、糖度、酸度以及节省成本等,以盛花期50mg/L GA3+1mg/L CPPU,盛花后12d 50mg/LGA3+5mg/LCPPU的处理效果最好,葡萄的品质最优。
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