花穗整形及植物生长调节剂处理对‘阳光玫瑰’葡萄果实品质的影响*

郭俊强，王琦俐，王祎玮，李 智，王西平

（西北农林科技大学园艺学院，旱区作物逆境生物学国家重点实验室，农业农村部西北园艺作物生物学与种质创新重点开放实验室，陕西杨凌 712100）

葡萄是世界四大水果之一，葡萄生产在农业结构调整、农民增收等方面发挥了重大作用。国际葡萄与葡萄酒组织（OIV）2019年统计报告显示，2014—2018年，全球葡萄栽培面积和产量趋于稳定，但我国葡萄栽培面积和产量稳步上升，截至2018年分别占全球的12%（世界第2位）和15%（世界第1位）[1]。作为葡萄生产大国，我国葡萄栽培以鲜食葡萄为主，占栽培总面积的80%以上[2]。陕西省葡萄发展历史悠久，据史料记载，西汉张骞将葡萄引种于长安，便拉开了葡萄在我国生产栽培的帷幕[3]。20世纪80年代，伴随着全国葡萄栽培的汹涌浪潮，引进了以‘巨峰’为代表的一批优质葡萄品种，带动了陕西省葡萄的大发展[4]。特别是‘红地球’葡萄的引种栽培成功，极大地促进了陕西省葡萄的发展[5-6]。截至2018年，陕西省葡萄栽培面积达46 680 hm2，居全国第2位；葡萄产量达到72.84万t，居全国第7位[7]。但是陕西省主栽品种‘户太8号’葡萄，约占栽培总面积的70%，品种结构单一，市场竞争力弱[8]。

‘阳光玫瑰’葡萄果皮较薄，果肉香脆、酸甜适中、鲜食风味俱佳，具有浓郁的玫瑰香味，是当前极受消费者青睐的鲜食葡萄品种[9]。为优化鲜食葡萄栽培结构，提高葡萄生产收入，陕西省引进了优质鲜食葡萄‘阳光玫瑰’。但在自然条件下，‘阳光玫瑰’葡萄穗形疏松、果粒较小，果皮不易分离且易变褐，这严重影响了果实品质，降低了果实的商品价值[10]。为了生产优质葡萄，常应用植物生长调节剂处理、花穗整形等方式来改善葡萄的果实品质，以增加商品价值[11-12]。目前，植物生长调节剂处理‘阳光玫瑰’的研究已有报道，但是关于花穗整形结合植物生长调节剂处理‘阳光玫瑰’果实品质的系统性研究鲜有报道。因此，笔者从不同花穗整形长度和不同植物生长调节剂组合2个方面，探讨二者对‘阳光玫瑰’葡萄果实品质的影响，旨在找出一个适合‘阳光玫瑰’葡萄生产的花穗整形方式以及植物生长调节剂的最佳组合，为‘阳光玫瑰’葡萄优质栽培提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

2019年5—9月，以陕西省西安市鄠邑区渭丰镇（北纬34°14′20.74″，东经108°38′42.83″）的‘阳光玫瑰’葡萄为试材，树龄4年，行距3.5 m，株距2.0 m，采用V形小平棚架栽培，常规方法进行田间土肥水管理及病虫害防治。

1.2 试验设计

选取生长健壮、长势相近的7株葡萄植株为1个小区，选择3个小区，共21株。每个处理选择4个花穗，设3个重复，共12个花穗，挂牌标记。处理前对花序进行修剪，除去穗肩上2～3个分枝，花穗分别留长6、8、10 cm。如表1所示，植物生长调节剂处理共设8个组合，以清水作为对照（CK）。浸蘸果穗3～5 s，果穗于6月下旬统一套绿色原浆纸果袋（25 cm×34 cm）。

表1 试验设计

1.3 测定指标及方法

1.3.1 果穗和果粒性状的测定

每个处理随机选取6穗果穗，用电子秤称量单穗重，精确到0.01 kg；用卷尺测量穗长和穗宽，精确到0.01 cm，并根据公式计算穗形指数。

穗形指数=单穗长/单穗宽

每个处理随机选取30粒果粒，用电子天平称量单粒重，精确到0.01 g；用游标卡尺测量果粒的纵径和横径，精确到0.01 mm，并根据公式计算果形指数和果粒大小。

果形指数=单果纵径/单果横径

果粒大小=单果横径×单果纵径

1.3.2 果皮硬度和色泽的测定

每个处理随机选取30粒果粒，采用GY-4数显果实硬度计（托普）测定果粒带皮硬度；采用CR-410手持色差计（Konica Minolta，日本）测定果皮的L*、a*、b*3个值，计算色泽饱和度C*值和色度角h°值[13]，以及葡萄果色指数（CIRG值）[14]。

1.3.3 果实可溶性固形物和总酸含量的测定

采用PAL-数字手持测糖仪（ATAGO，日本）测定果实可溶性固形物含量；采用GMK-835F酸度计（G-WON，韩国）测定果实总酸含量。

1.3.4 果实有机酸含量的测定

采用超高效液相色谱仪LC-30A（岛津，日本）测定果实有机酸含量[15]。色谱条件：C18柱（4.6×150 mm，5 μm），柱温30 ℃；流动相0.01 mol/L磷酸二氢钾（pH值2.5），流速1 mL/min；检测波长210 nm，进样量10 μL。

1.4 数据分析

试验数据采用Microsoft Excel软件进行处理和作图，使用SPSS 20.0软件进行差异显著性分析（Duncan’s，P＜0.05）、相关性分析和因子分析。

2 结果与分析

2.1 不同花穗所留长度和植物生长调节剂处理对葡萄果穗及果粒生理性状的影响

由表2可知，除T7-10（表示花穗留长10 cm时，植物生长调节剂T7的处理组合，下文同）处理外，其他各处理单穗重均随着花穗长度的增长而增加，T6-10处理最大，为1.49 kg，T1-6、T3-6处理较小，分别为0.33、0.37 kg。单粒重CK-10最小，为12.00 g；T4-6最大，为16.98 g。‘阳光玫瑰’的生产标准为单穗重不大于750 g、单粒重大于14 g[16]。花穗长度为6、8 cm时鲜果外观品质符合生产标准，其中T1-8、T3-8、T4-6、T6-6、T7-6处理最为贴近。果粒大小受花穗整形的影响效果不一，受植物生长调节剂影响显著，与CK-10（768.85 mm2）相比，其余各处理果粒明显增大。由图1可知，穗形指数和果形指数受植物生长调节剂影响较为显著，与CK-10相比，各处理的穗形指数和果形指数均有所增加。

表2 不同花穗所留长度和植物生长调节剂处理‘阳光玫瑰’葡萄的外观品质

图1 不同花穗所留长度和植物生长调节剂处理对‘阳光玫瑰’葡萄果实形状的影响

2.2 不同花穗所留长度和植物生长调节剂处理对葡萄果皮色泽和硬度的影响

葡萄果皮色泽受花穗整形影响不大，但受植物生长调节剂影响较为显著（图2）。对于果粒的色泽明亮度L*，除T6、T8处理使得L*升高外，其他处理均使得L*降低，且除T8外其余处理均与CK存在显著性差异。对于红绿色差a*，与CK（-24.97）相比，T1、T2、T3、T4、T5处理的绝对值均减小，即绿色变浅；T6、T7、T8处理的绝对值均增加，即绿色加深。除T2、T3处理外，黄蓝色差b*均增加，即黄色加深，T6、T8处理均与CK差异显著。对于果粒的色泽饱和度C*，T6、T8处理均与CK存在显著差异，表明T8处理对果面色泽鲜艳度的影响最强，其次是T6处理。各处理的色度角h°均在-70左右，即都在第四象限，且与CK相比无显著性差异。各处理的果色指数CIRG值均小于2，表示果实外观为黄绿色，T6、T8处理的数值相对较小，即果色变浅。

图2 不同花穗所留长度和植物生长调节剂处理对‘阳光玫瑰’葡萄果皮色泽的影响

图3 不同花穗所留长度和植物生长调节剂处理对‘阳光玫瑰’葡萄果皮硬度的影响

从图3可以看出，与CK相比，葡萄的果皮硬度除T2-8处理外，其余处理均有所增加。不同植物生长调节剂处理中，T2处理的果皮硬度最大，显著高于CK；T6处理的果皮硬度最小，且与CK差异不显著。花穗整形对果皮硬度的影响，除T2-10处理差异明显外，其余处理均无明显差异。

2.3 不同花穗所留长度和植物生长调节剂处理对葡萄可溶性固形物及总酸含量的影响

从表3可以看出，在不同花穗整形长度下，植物生长调节剂处理果实的可溶性固形物含量差异显著，T3-8处理最高（18.43%），其次为T1-6、T1-10、T2-10处理，T5-10处理最低（10.95%），除T5-10外其他处理的可溶性固形物含量均高于CK-10。总酸含量除T5-8处理最高（1.05%）外，其余处理均在0.9%以下。固酸比受花穗整形的影响效果不一，受植物生长调节剂处理的影响显著，花穗留长6 cm时，T1处理的固酸比最大（35.97），T3处理的固酸比最小（25.75），差异显著；花穗留长8 cm时，T3处理的固酸比最大（32.60），T5处理的固酸比最小（15.72），差异显著；花穗留长10 cm时，T1处理的固酸比最大（33.48），T5处理的固酸比最小（17.32），差异显著。

表3 不同花穗所留长度和植物生长调节剂处理‘阳光玫瑰’葡萄的果实糖酸指标

2.4 植物生长调节剂对葡萄有机酸含量的影响

在所测定的5种有机酸中，不同植物生长调节剂处理间存在显著差异（表4）。其中，D-苹果酸变异系数最大，为24.04；酒石酸和L-苹果酸变异系数较小，分别为2.67和5.80。T1处理的有机酸含量最低，T4处理的有机酸含量最高。差异性显著分析显示：T1、T7处理的酒石酸含量显著低于T2、T3、T4、T5、T8处理；T1处理的L-苹果酸含量显著低于CK和除T6外的其他处理；T4处理的柠檬酸含量显著高于CK和其他处理；T1处理的D-苹果酸含量显著低于CK和T3、T4、T7处理；T1处理的琥珀酸含量显著低于除T2、T8外的其他处理。

表4 不同植物生长调节剂处理‘阳光玫瑰’葡萄有机酸的含量 mg/mL

2.5 葡萄各品质指标的相关性分析

5种有机酸间存在着不同程度的相关性（表5）。酒石酸与L-苹果酸、柠檬酸均呈极显著正相关，与D-苹果酸、琥珀酸均呈显著正相关；L-苹果酸与柠檬酸呈显著正相关，与D-苹果酸呈极显著正相关；D-苹果酸与琥珀酸呈极显著正相关。

有机酸指标与果实品质指标间也存在不同程度的相关性（表6）。其中酒石酸与CIRG、总酸含量均呈极显著正相关；L-苹果酸与单粒重呈显著负相关；柠檬酸与CIRG、总酸含量均呈显著正相关；琥珀酸与CIRG、总酸含量均呈显著正相关，与可溶性固形物含量、固酸比均呈显著负相关。

表5 不同处理‘阳光玫瑰’葡萄有机酸指标间的相关性

表6 不同处理‘阳光玫瑰’葡萄有机酸指标与果实品质指标间的相关性

2.6 主成分分析及综合评价

对‘阳光玫瑰’葡萄9个果实品质指标进行主成分分析，按照主因子特征值大于1的原则[17]，提取了4个主因子。提取的4个主成分累计贡献率为73.771%，即可代表原始数据的大部分信息。根据主因子荷载矩阵（表7）对4个主因子进行得分模型的构建，再根据各主因子所占的权重，用其方差的贡献值表示，建立综合得分（Q）数学模型：Q=0.268F1+0.185F2+0.173F3+0.111F4（F1、F2、F3、F4表示4个主因子得分），根据其得分进行排名。

表7 ‘阳光玫瑰’葡萄果实品质主因子荷载矩阵

主成分分析结果如表8所示，T1-6、T3-6、T7-6和T1-8等处理得分位于前4位，果实品质优良，说明花穗整形6、8 cm对果实品质呈正调控；T6-10、T8-10、T5-10等处理和CK得分位于后4位，果实品质较差，说明花穗整形10 cm对果实品质呈负调控。由综合排名可知，不同植物生长调节剂处理对‘阳光玫瑰’葡萄果实品质的影响排名为T1>T7>T3>T4>T5>T8>T2>T6。

表8 ‘阳光玫瑰’葡萄果实品质指标的综合评价结果

3 讨论与结论

植物生长调节剂改善果实品质已应用于各种园艺植物中[18-21]，且对葡萄的效果尤为显著。其中，葡萄上最常用的植物生长调节剂是赤霉素（GA3）和氯吡脲（CPPU）。GA3能够诱导葡萄无核、促进果实膨大、拉长果穗[22-24]。CPPU属于细胞分裂素，其常与GA3搭配使用，也能够促进果实膨大[25]，但其浓度高于5 mg/L时，会影响果实的适口度[26]。‘阳光玫瑰’葡萄植株长势强，自然条件下果穗畸形率高，必须整穗，控制徒长，才能使穗形紧凑、美观，提升浆果的外观品质[27]。

葡萄果穗和果粒性状是反映其外观品质的最直接指标。本试验结果表明：除个别处理外，花穗整形长度与穗重呈正比、与粒重呈反比；与CK相比，植物生长调节剂处理的果粒大小、果形指数和穗形指数都明显增加。这与前人研究结果[28]一致。娄玉穗等[29]的研究结果表明，GA3和CPPU使得果形指数明显增加，而曾蓓等[30]认为花穗整形对果形指数无显著性影响。本研究中，与对照相比，果形指数在花穗整形和植物生长调节剂处理下均有显著性增加，但穗形指数变化程度不一。原因可能是花穗整形和植物生长调节剂之间存在相互作用，还需进一步探究。

果实色泽也是影响其外观品质的一个重要指标。植物生长调节剂处理后，浆果表皮叶绿素降解较少，成熟期果皮褐变的发生减少，从而抑制果皮的褐变，改善其色泽[31-32]。王玉安等[33]研究发现，对‘夏黑’葡萄花穗整形后，搭配30 mg/L GA3+2 mg/L CPPU处理，结果随着穗重的增加着色越来越差。程大伟等[27]认为花穗整形对果实外观品质有一定的影响，而屈胜梅[34]认为植物生长调节剂对‘阳光玫瑰’葡萄果实着色无影响。本研究结果表明，果粒色泽受花穗整形和植物生长调节剂处理的影响存在显著性差异，与对照相比，T2、T3处理的色泽饱和度C*降低，其余处理均有所增加。究其原因，笔者认为花穗整形和植物生长调节剂搭配可能会影响葡萄的光合效率，从而影响果皮中叶绿素的合成和降解。果皮硬度是果实质地的重要指标之一，它不仅影响鲜食口感，还与果实采收后品质保障和病害抵抗能力有关。本试验结果表明，与对照相比，各处理果皮硬度明显增加，这与前人研究结果[35]一致。

可溶性固形物和总酸含量是反映果实内在品质的重要指标。王莎等[35]研究认为，GA3和CPPU能够提高果实的可溶性固形物含量，降低果实的酸含量。宫磊等[36]认为，‘夏黑’葡萄的可溶性固形物含量随着花穗的缩短而增加。本研究结果表明，植物生长调节剂处理可提高果实可溶性固形物含量。这与吕中伟等[37]研究结果相同。

有机酸含量对果实中其他有机化合物的含量和性质存在显著性影响[38]，果实中有机酸的种类和含量是决定其风味品质的重要因素之一[39]。本试验结果表明，葡萄中的有机酸以酒石酸和L-苹果酸为主，这与前人的研究成果[40-41]一致；植物生长调节剂处理对葡萄果实有机酸的种类和含量的影响程度不一。Bhat等[42]认为CPPU降低了果实的有机酸含量，张万毅[43]认为GA3处理的‘无核白’葡萄中有机酸含量高于对照。施用植物生长调节剂可显著提高光合产物向果实的调运，从而改善果实品质，且浆果膨大期，果实对GA3更加敏感[44]。因此，笔者认为施用植物生长调节剂通过对光合产物的调运，从而影响果实中有机酸的降解。

本试验结果表明：花穗整形对果实的外观品质影响显著，花穗留长8 cm时，果穗和果粒指标均为最佳；搭配植物生长调节剂进行综合分析，T1处理（花前2～3 d浸蘸25 mg/L GA3，再过10～15 d浸蘸25 mg/L GA3+2 mg/L CPPU）显著改善了‘阳光玫瑰’葡萄的外观和内在品质。