王壮伟,吴伟民*,夏瑾,王西成,钱亚明
(江苏省农业科学院果树研究所,江苏南京 210014)
近年来,随着农业技术的飞速发展,通过使用植物生长调节剂来调节植物的生长发育,已成为农业生产中不可或缺的重要措施,是实现农业增产和提升产品品质的重要保证[1]。目前在葡萄生产中,生长调节剂被广泛用于打破休眠、拉长果穗、无核化、促进坐果、果实膨大等,从而达到丰产、优质、高效的目的[1-2]。但目前植物生长调节剂的作用机制尚有许多问题有待进一步研究,应用效果常因气候、品种、树体状况、生育期等不同而表现出很大差异,甚至产生相反的结果[2]。在实际应用中应结合葡萄的品种特性、栽培模式、气候特点、生长调节剂种类等,选择合理的施用方式,以实现对其果实的综合品质调控和提高。
‘紫金早生’是江苏省农业科学院选育的葡萄新品种,该品种具有早熟、无核、优质、丰产、抗病性强等优良特性[3]。但‘紫金早生’果粒较小,具有残核,果穗过于紧实,果肉质地较软。本研究在花前、盛花、花后分别使用生长调节剂对‘紫金早生’花穗和果穗进行处理,探讨其对果实品质的影响,从而筛选出‘紫金早生’葡萄适宜的生长调节剂使用方法,促进其推广应用,并为葡萄生产合理使用生长调节剂提供技术参考。
试验于2017年在江苏省农科院溧水植物科学基地葡萄园进行。供试‘紫金早生’葡萄为定植5年的植株,树冠和长势一致,一字形棚架整形,株行距为2 m×3 m,南北行向,避雨栽培,正常管理。
供试药剂:75%赤霉酸(GA3)可溶性粉剂,上海同瑞生物科技有限公司生产;0.1%氯吡脲(CPPU)可溶液剂,四川省兰月科技有限公司生产。
葡萄园位于江苏省南京市,属亚热带季风气候,年平均温度15.4℃,极端气温最高39.7℃,最低-13.1℃。雨量充沛,年降水1200 mm,春有梅雨时节,夏季亦高温多雨,降水主要在5~9月。
选择长势一致的植株,分别采用不同浓度的GA3和CPPU组合对‘紫金早生’葡萄浸花穗处理和浸果穗处理,5株树为一个小区,随机区组排列,重复3次。不同生长调节剂处理试验设计见表1。分3次处理:第1次在花前10 d拉长果穗处理;第2次在盛花期无核化处理;第3次为花后15 d膨大处理。试验期间对供试植株进行常规管理。
在2016年初步试验基础上设计生长调节剂处理浓度。2016年初步试验第1次处理GA3试用了25、50、75、100、150 mg/L 5个浓度处理,结果表明‘紫金早生’品种对GA3不敏感,25 mg/L与对照无差异,50 mg/L与75 mg/L没有明显区别,150 mg/L处理的果穗过长,故本试验中第1次处理GA3选用了50、100 mg/L两个浓度。2016年初步试验结果表明单独施用GA3对‘紫金早生’果实膨大效果不明显,本试验第3次处理选用了3个初步试验中效果较好的CPPU、GA3组合配方。
完全成熟时采收,每个处理随机选取10穗进行果实品质的测定。直尺测量每穗果的长度;每穗随机选取3粒果实游标卡尺测量果粒纵、横径,计算果粒的果形指数(果粒纵径/果粒横径);每穗随机选取30粒果实,采用电子天平进行称重,计算果实单粒质量(30粒果实质量×100/30);B处理每穗随机选取50粒,统计果实的无核果粒数,计算无核果率(无核果粒数/50×100%);每穗果实用FHH-1型果实硬度计测定果实带皮硬度,用ATAGO PAL-1数显折射计测定可溶性固形物含量;参照《葡萄种质资源描述规范和数据标准》[4]调查鉴定其他果实性状。
利用Excel和SPSS软件对试验数据进行分析,采用Duncan氏新复极差法进行显著性检验(P<0.05)。
由表2可以看出,花前GA3处理能有效拉长‘紫金早生’的果穗长度,改善果穗的紧密度。A2处理的果穗长度与A1无显著性差异,果穗仍较显紧密,A3处理的果穗长度与A1差异显著,可使果穗紧密度适中。花前GA3处理能增大果粒的纵横径,浓度越高增加越大。A2、A3处理的百粒重都与对照差异显著,而两个浓度处理之间无显著性差异。A2、A3花前GA3处理能提高果实的硬度,降低果实的可溶性固形物含量,但与A1都无显著性差异,对果肉质地、果实着色也无影响。
表1 生长调节剂处理试验设计Table 1 Experiment design of plant growth regulator treatments (Unit: mg/L)
因此,花前选用100 mg/L GA3来处理花穗,能有效拉长果穗,而对果实品质无不良影响。
由表3可以看出,随着GA3浓度的增加,葡萄果实的无核果率呈上升趋势,对照与4个处理间都呈显著性差异,B2、B3、B4处理都达到85%以上的无核率。盛花期25~100 mg/L GA3处理亦能增加果形指数和百粒重,且随着浓度的增加而增大,B2、B3、B4的纵径和百粒重都与B1呈显著性差异,但3个处理间无显著性差异。盛花期25~100 mg/L GA3处理亦能增加果实硬度,降低可溶性固形物含量,但与对照无显著性差异。
‘紫金早生’果实具有软质残核,少量残核存在不会影响果实食用口感,从无核果率、果实品质及减少投入等方面综合考虑,盛花期选用50 mg/L GA3处理花穗作为‘紫金早生’无核化的最佳处理方式。
由表4可以看出,3个处理都明显增加了果实的纵径、果形指数和百粒重,与对照都有显著性差异,3个处理之间的各项果实大小指标也存在显著性差异,其中C2处理果粒膨大效果最好,果粒最大。随着生长调节剂浓度的增大,果粒增加的同时,果实硬度也随之增加,而果实可溶性固形物含量有所降低。3个处理中C2的果实硬度最高,可溶性固形物含量最低。C2、C3的果实硬度都显著高于CK和C1,可溶性固形物含量则显著低于CK,但与C1无显著性差异。C2、C3处理的果皮颜色稍微变浅,果肉颜色没有影响。
表2 花前GA3处理对拉长果穗、果粒大小和果实品质的影响Table 2 Effects of GA3 treatment before bloom on cluster elongatio, fruit size and fruit quality
表3 盛花期GA3处理对无核化和果实品质的影响Table 3 Effects of GA3 treatment at full bloom on seedlessness and quality
表4 花后生长调节剂处理对果实膨大的影响Table 4 Effects of plant growth regulator treatment after bloom on fruit expansion and fruit quality
‘紫金早生’果粒小且软,影响其贮运销售。综上试验结果,C2促进果实膨大和增加果实硬度效果最好,虽减低了果实可溶性固形物含量和果实着色。故选用GA3100 mg/L+CPPU 2.5 mg/L来作为花后果实膨大的理想处理方式。
本研究从拉长果穗、无核化、膨大果实3个方面来筛选‘紫金早生’葡萄植物生长调节剂的使用方法,从试验结果得出其较佳的生长调节剂生产使用方案为:第1次花前10 d,选用100 mg/L GA3处理花穗;第2次在盛花期,选用50 mg/L GA3处理花穗;第3次在花后15 d,选用100 mg/L GA3+2.5 mg/L CPPU处理果穗。
GA是葡萄生产中应用最早最广泛的生长调节剂,不同葡萄品种对GA的敏感性有差异,处理时间不同,效果也不一样,有些甚至会产生穗轴硬化、裂果、晚熟等副作用,因此在应用前一定要先试验[5-6]。有研究表明,‘无核早红’‘巨峰’花前使用GA3处理花序,可显著促进果粒的早期生长,增加纵径而提高果形指数[7-8],不同浓度的GA3花前处理对一些葡萄品种能起到了良好的膨大效果[9-11]。在本研究中,花前GA3处理亦能增加果实的纵径、果形指数和果粒大小,但膨大效果并不理想。
有研究报道,葡萄谢花后10~15 d用CPPU浸蘸幼果穗,可使‘巨峰’‘藤稔’‘无核早红’‘8612’等品种的果粒显著膨大,果粒硬度明显增大,但若使用浓度过高,会导致可溶性固形物含量下降[12-14]。牛锐敏等[15]研究发现GA3在促进‘夏黑’葡萄果实膨大的同时,对可溶性固形物没有明显影响。而CPPU和GA3混用较单用对葡萄果实膨大具有更明显的增效作用[14,16]。在本研究中,花后CPPU和GA3复配处理,随着浓度的增加,果实膨大效果明显增大,且果实硬度增加,而可溶性固形物稍有降低,这与上述报道的结果相似。
色泽也是葡萄浆果品质的重要指标。试验表明,‘无核早红’葡萄花前用GA3处理花序对果实着色度有增加趋势[7],CPPU对葡萄花青苷的产生有抑制作用[17],对葡萄果实上色度的负影响较大。本试验中,花前GA3处理对果实着色没有影响,而花后膨大处理则降低了果皮颜色。