GA3和CPPU对‘巨峰’葡萄无核诱导及品质的影响

贺保国，郭全新，马朝旺，李智辉，王重锋，郑先福*

（1. 郑州郑氏化工产品有限公司，河南郑州 450002；2. 河南农业大学，河南郑州 450002）

巨峰葡萄在我国南北广泛栽培，但因其品种特性，落花落果、大小粒现象严重。生产上常采取花前控旺、外源施用赤霉素（GA3）等措施，保果并促进无核以解决这一难题。然而各地管理及技术水平参差不齐，无核化应用技术尚处于验证及小范围应用阶段。李世诚[1]总结了巨峰系葡萄无核化二次处理通用模式，第一次花满开前2 d至开后3 d，用12.5～25 mg/L GA3处理，提高坐果，无核果增加；第二次花后10～15 d，用25 mg/L GA3加2～5 mg/L CPPU用于果实膨大。

GA3、CPPU、SM等在葡萄无核、坐果上的作用机理多有研究，GA3作为主剂诱导葡萄胚珠败育而无核，诱导葡萄液泡转化酶基因表达，促进果实碳水化合物增加而坐果[2-4]。‘巨峰’葡萄无核化药剂一般为GA3、CPPU、SM不同组合，剂量有所差异[5-7]。刘金标等[7]研究广西‘巨峰’无核化，优势组合为：第1次在谢花后2～3 d用8 mg/L GA3+200 mg/L SM+2 mg/L CPPU浸花穗，第2次在第1次处理后12 d用25 mg/L GA3+2 mg/L CPPU浸果穗。但南北方气候及环境因素差异明显，不同地区、栽培条件下无核化标准并不统一。黄河流域也为葡萄主栽区，GA3、SM及CPPU在无核化栽培中的作用大小及剂量范围有待进一步明晰。

本研究在前人基础上通过GA3、SM及CPPU组合的筛选，明确其保果、无核效果，研究其对后期果实着色与品质影响，为黄河流域‘巨峰’葡萄生产和应用提供技术参考。

1 材料与方法

1.1 供试材料

试验于2017年在河南省洛阳市偃师市府店镇怡家馨葡萄园进行，7年生‘巨峰’，露天栽培。行距2～2.1 m，株距55～75 cm，试验田土壤肥力中上等，地力均匀，2010年11月定植，挂果量正常（单株4～6穗）。选择长势、大小一致的果穗作为试验对象，田间水肥、病虫害防治常规管理。

供试药剂：（1）奇宝（20% GA3可溶性粉剂，美商华仑生物科学公司生产；（2）硕果灵（0.1% CPPU可溶性液剂），郑州郑氏化工产品有限公司；（3）卉友（50%咯菌腈可湿性粉剂），瑞士先正达作物保护有限公司；（4）注射用硫酸链霉素（SM，100万单位），山东鲁抗医药股份有限公司。

1.2 试验设计

试验设置12个处理，以处理F1-30农户所用配方为对照药剂，F31-60为清水对照。每处理果穗选择同一朝向、大小形态基本一致的30穗果穗挂牌标记。第1次用药：2017年5月15日，‘巨峰’葡萄盛花末期，果约绿豆大小，各处理均采用人工浸蘸果穗2～3 s，处理设置见表1。第2次用药：5月25日，果粒约黄豆大小时，全园均使用膨大药剂25 mg/L GA3+2 mg/L CPPU+125 mg/L咯菌腈蘸穗处理。疏果后统一套袋、管理。

1.3 试验方法

药后8 d调查坐果率，药后19 d调查大小粒（GB/T 17980.143—2004），6月中下旬调查安全性及果梗硬度，并开始分阶段测量果粒横径至采收。8月底采收调查着色分级、穗重、百粒重、硬度、可溶性固形物含量及无核率等指标。

所有数据采用SPSS 19.0软件统计分析，邓肯氏新复极差测验，显著水平5%。

1.3.1 果粒横径与安全性

每处理所标记30穗，选每穗上部单果粒用记号笔标记果柄，游标卡尺测量果粒横径。每一处理选择3穗拍照，调查果梗硬度并观察裂果情况。

1.3.2 坐果率

每一处理选择3穗，药后1 d及8 d分别调查总粒数，计算坐果率。

表1 试验处理Table 1 Seedlessness treatment experimental design

1.3.3 着色指数

着色级数：在晁无疾等[8]着色分级的基础上，根据经验及实际，以着色果粒（着色面积占单粒面积50%以上）面积占整个果穗面积的比率分级，制定适合‘巨峰’葡萄的着色分级标准，见表2。

着色指数=100×∑（各级着色穗数×各级代表值）/（调查总穗数×最高级代表值）。

1.3.4 穗重和硬度

采收时，每一处理选择5穗，电子天平称量穗重，统计总粒数，从每穗上、中、下部各取5粒，分别称重后再测定果实硬度等指标。

因‘巨峰’成熟后较软，果粒硬度难以用硬度计测量，故依照感官设定如下标准：1级，软；2级，适中；3级，硬。

1.3.5 可溶性固形物含量

采用杭州联测自动化技术有限公司生产的手持折光仪，测定葡萄可溶性固形物含量。

1.3.6 无核率

每一处理选取5穗，剖开果粒，观察是否有核，统计总粒数及无核果数量（统计正常果粒，不包括小粒），计算无核率。无核率/%=无核果实数/果实总数×100。

2 结果与分析

2.1 GA3与CPPU、SM不同组合对‘巨峰’坐果率影响

图1显示，GA3单用即能达到促进坐果的目的，单用最低坐果率约65%，清水对照坐果率约48%，提高了至少17%。其他GA3组合最低坐果率为64%，对照药剂处理坐果率78%，其他各组合与对照药剂处理差异不显著。

GA3剂量提高总体对坐果率提高效果明显。除GA3单剂处理外，25 mg/L GA3和CPPU/SM处理组合坐果率显著高于10 mg/L GA3处理组合。

除10 mg/L GA3外，25～40 mg/L GA3添加2 mg/L CPPU均显著提高坐果率约21%～27%，达到86%以上。

建议选择10～25 mg/L GA3，添加2 mg/L CPPU，适当提高坐果率，减少落花落果风险。

2.2 各处理对‘巨峰’产量和品质的影响

2.2.1 果粒横径

表2 葡萄果穗着色分级Table 2 Classi fi cation standard of 'Kyoho' grapevine coloration

收获前各果粒横径基本一致（表3），药后98 d时清水对照处理（F31-60）除与C31-60处理差异不显著外，均大于其他处理；且F31-60、A1-30、A31-60及C31-60果粒横径在0.05水平上显著大于F1-30，其他均与F1-30差异不显著。因果粒横径为参考指标，且未能在施药当天调查果粒横径，首次调查为药后29 d，故仅作参考。

2.2.2 着色指数

GA3较低剂量（10～25 mg/L）单用一定程度上促进果实早着色，40 mg/L处理与药剂对照、清水处理着色程度相当。随剂量升高，GA3处理着色指数呈现降低趋势，见表4。

GA3处理添加2 mg/L CPPU或200 mg/L SM后，均降低了着色指数，三者组合进一步降低了着色指数，且随GA3剂量增加，着色指数降低程度加大。

总体而言，10 mg/L GA3及该剂量组合对‘巨峰’着色指数影响不显著。

图1 各处理药后8 d坐果率差异比较Figure 1 In fl uence of different treatments on the fruit setting rate 8 days after the fi rst treatment

2.2.3 果梗硬度

从表4中可以看出，随着GA3剂量提高，果梗硬度增加，添加CPPU果梗硬度则更加明显。

2.2.4 可溶性固形物含量

从表4中看出，清水、对照药剂的可溶性固形物含量分别为16.39%、17.56%，10 mg/L GA3及组合处理可溶性固形物含量约为17.8%。GA3剂量提高，一定程度降低了采收期果实可溶性固形物含量，添加2 mg/L CPPU则加大了这一趋势。40 mg/L GA3+2 mg/L CPPU（C31-60）可性固形物含量为15.78%，显著低于对照药剂（F1-30）和40 mg/L GA3（C1-30），与清水对照差异不显著。因此，GA3剂量建议≤25 mg/L，则总体对可溶性固形物含量影响较轻。

2.2.5 穗质量、百粒质量

各处理与对照的百粒质量差异不显著，总体呈现随GA3剂量升高而增大的趋势。较高剂量GA3（25～40 mg/L）及组合穗质量表现出优于对照的迹象，但还需进一步研究确认。其他处理总体与对照差异不显著。

表3 各处理药后不同时间平均果粒横径差异（单位：mm）Table 3 Effect of GA3 and CPPU combination on transverse diameter at different times (Unit: mm)

表4 各处理产量和品质指标差异Table 4 In fl uence of different treatment on the yield and fruit quality characteristics of grape

2.3 GA3与CPPU、SM不同组合对‘巨峰’无核率影响

如图2所示，清水对照（F31-60）平均无核率为30%，对照药剂（F1-30）为80%，各处理无核率均显著高于清水对照。无核及有核情况见图3。

GA3作为无核化的主剂，单用10 mg/L、25 mg/L、40 mg/L，平均无核率分别为68%、62%、76%；各加2 mg/L CPPU后，平均无核率为84%、86%、86%，分别提高了16%、24%、10%。在GA3基础上增加2 mg/L CPPU不同程度提高了无核率，但提高程度总体差异不显著。

10 mg/L、25 mg/L GA3+SM处理，无核率分别较单用GA3提高10.5%、25.5%，达到78%、87.5%，与GA3+CPPU无核率84%、86%基本相当，且E31-60在0.05水平上显著高于B1-30。SM盛花末期使用能一定程度提高无核率。

3 讨论与结论

卢龙[4]认为，细胞分裂素通过提高生长素合成基因的表达来提高内源IAA含量，生长素和细胞分裂素通过上调赤霉素合成基因和抑制赤霉素钝化基因，积累活性赤霉素含量，从而促进葡萄单性结实和坐果。花前施用赤霉素则提高液泡转化酶的活性，使输入子房的碳水化合物增加，从而促进葡萄坐果。赤霉素与生长素或细胞分裂素组合，对促进未授粉葡萄单性结实及膨大非常必要。

‘巨峰’葡萄盛花末期施用赤霉素能显著提高坐果率[10]，本研究中赤霉素高剂量组合施用增效效果突出，这与卢龙[4]的结果一致，较低剂量还需进一步研究。另外，添加氯吡脲总体也能显著提高坐果率，生产上也有单独使用氯吡脲进行保果[9]。赤霉素、生长素与细胞分裂素均能促进葡萄坐果，尚不能确定添加硫酸链霉素对坐果率提高的影响。

图3 ‘巨峰’无核化处理果剖面对比Figure 3 Cross section comparison between seedless treatment

图2 各处理无核率差异比较Figure 2 Effects of different treatments on seedless rate

‘巨峰’葡萄的无核化研究较全面。赤霉素、生长素及细胞分裂素处理的果实胚珠生长受到抑制，出现不同程度败育现象[4]。赤霉素作为无核主剂，单独使用效果明显[10-11]。生产上则要求无核效果更突出，安全且副作用小。为进一步研究和完善‘巨峰’无核化技术，在赤霉素较宽的剂量范围内进行了研究。

试验结果表明，仅GA3处理无核率为62%～76%，显著高于清水处理的30%。赤霉素添加CPPU等能不同程度提高无核率，也与刘金标等[12-14]的研究结果一致，但GA3剂量范围不同，刘金标等是6～12.5 mg/kg，而本试验为10～40 mg/L。结果也表明仅提高赤霉素剂量对提高无核化效果不明显，GA3剂量从10 mg/L提高到40 mg/L，无核率仅提高约10%。仅从无核率角度，GA3剂量适宜范围为10～25 mg/L。综合考虑果梗硬度、成本、副作用、着色指数及品质等方面影响，‘巨峰’无核化GA3可使用低剂量（10 mg/L）更为合理，添加CPPU或SM可对无核率起到一定程度的增效作用。

GA3+CPPU+SM处理无核率较GA3+CPPU/SM未体现出明显优势，有待进一步验证。10 mg/L、25 mg/L GA3剂量下，GA3+CPPU+SM无核率分别为70%～80%、92.5%；GA3+CPPU分别为78%、84%；GA3+SM分别为86%、87.5%。处理E1-30，即10 mg/L GA3+CPPU+SM并不符合增加CPPU则提高无核率的规律，E1-30无核率70%，D1-30（10 mg/L GA3+SM）无核率为78%。因试验仅取5穗进行分析，可能需要加大取样样本量进一步研究。

生产中多认为SM有软化果柄的效果，但在本试验中并未体现，且随着GA3剂量提高和添加CPPU果梗硬度更为明显，这与刘金标等[7]的研究结果一致，同时该研究还认为GA3、CPPU、SM均有对穗轴增粗的作用。果梗变粗发硬对后续包装、运输及销售均有不良影响，建议采用低剂量组合配方。因属于感官评价，可能存在一定误差。

各处理对后续果实产量与品质的影响表明，10～25 mg/L GA3单用后一定程度促进果实早成熟，这与侯玉茹等[15-16]的研究结果一致，GA3较低浓度处理促进葡萄成熟。但随着剂量升高，着色指数呈现降低趋势。而添加CPPU或SM后，均降低了着色指数，三者组合进一步降低了着色指数。CPPU有抑制花青素合成的作用[15]。GA3+CPPU对葡萄可溶性固形物含量的影响如着色指数一致。GA3、CPPU对葡萄品质的影响较为复杂，与处理时期、浓度、品种之间有关[17]。SM在本试验中不仅表现出降低着色指数，而且10 mg/L、25 mg/L GA3添加SM后百粒质量低于单用GA3，果粒横径也体现出类似趋势，有待进一步研究。鉴于SM在生产上采购不易，以及登记等问题，同时在提高无核率方面可用CPPU代替，建议无核化暂可采用GA3+CPPU组合。

综合试验的保果、无核化效果，对果梗硬化、后期着色及产量、品质的影响，以及硫酸链霉素（SM）在市场的现状等因素，认为‘巨峰’葡萄可在盛花末期使用10 mg/L GA3+2 mg/L CPPU，起到保果无核作用，间隔10～15 d可再用25 mg/L GA3+2 mg/L CPPU膨大处理。保果、无核作用突出，安全性高，对后续着色及品质影响轻微，能达到较为理想的效果。