“厂”字形克瑞森无核葡萄负载量对果实质量的影响

闫威姣，郭西智，程大伟，顾 红，李 兰，李 明，姚会东，陈锦永*

（1.中国农业科学院 郑州果树研究所 果树生长发育与品质控制重点开发实验室，河南 郑州 450009；2.石河子大学 农学院，新疆 石河子 832002）

0 引言

我国是世界上最大的鲜食葡萄生产国和消费国［1-2］，葡萄产业已经成为很多地方农业生产的支柱产业，在脱贫攻坚、乡村振兴工作中发挥了重要作用［3］。以克州、喀什、和田、塔里木盆地南缘地区、阿克苏、库尔勒市、焉耆、和硕周边地区为主的南疆鲜食葡萄产区干旱少雨，霜冻期较北疆短且很少出现极端严寒天气，较为适合种植克瑞森无核、新郁、红地球等品质较好、耐储藏的中晚熟葡萄品种［4］。研究发现，南疆地区的克瑞森无核具有果肉口感好、品质优良、贮藏时间长的特点［5］，但同时也表现出了果穗质量较小，外观着色较差的特点［6］，这对葡萄产业发展存在一定的制约作用［7］。

合理的负载量是果树达到高产、稳产、优质的重要措施［8］。调控葡萄负载量的生理作用可以改变葡萄树体的“库源”关系比例，合理调节树体营养生长与生殖生长的平衡，促进葡萄果实的生长发育，以达到优质高产的目的［9-10］。通过对红宝石［11］、红地球［12］、赤霞珠［13］、北冰红［14］等葡萄品种研究发现，经合理控制负载量，能显著提高果实品质，而此方面研究在克瑞森无核葡萄上的鲜有报道，因此本研究通过在新疆南疆开展克瑞森无核葡萄适宜负载量的研究，以期为其标准化生产提供技术支撑。

1 材料与方法

1.1 试验材料

本试验于2021年4—9月在新疆维吾尔自治区巴音郭楞蒙古自治州和静县的223团园六连进行，葡萄园坐标为86°34′8″E、42°17′49″N，海拔1090 m。气候为中温带大陆性干燥气候。供试材料为9年生克瑞森无核葡萄，东西行向，株行距为1.2 m×4.0 m。树形为平棚“厂”字形（由原来独龙干树形改造而成），常规管理。

1.2 试验方案

本试验采用单因素完全随机区组设计，在葡萄坐果定穗时以400 g/穗为基准，分别按10、12、14、16、18、20穗/株的标准进行留穗标记，5株为1试验区，3次重复。果实成熟后，测定不同负载量下的果实品质。

1.3 指标测定

果实采收时，各处理随机选取12穗，测定果穗重（1/100天平），记录果穗紧密度、果粒着色一致性、果粒整齐度［15］；然后从每穗上、中、下3个部位选取10枚果粒，用游标卡尺测定果粒纵径与横径，用1/100天平称量果粒重；用手持式糖度计测定可溶性固形物［16］（soluble solid content，SSC）含量，用酸度计测定总酸［17］（total acid，TA）值，用NR60CP精密色差仪测定果实着色情况，以穗重计算产量。其中，产量=（实际穗重×穗数）×666.67 m2/（株距×行距）。

1.4 数据处理与分析

数据分析采用Excel 2010软件，显著性分析采用DPS 9.0软件，运用Duncan检验对不同处理进行多重比较，分析结果以平均数±标准差表示，综合分析采用SPSS软件分析。

2 结果与分析

2.1 不同负载量对果穗外观形态及产量的影响

由表1 可知，不同负载量葡萄的果实外观形态及产量存在一定差异。以定穗20穗/株的葡萄平均果穗长度最长，分别比12、14穗/株的果穗长度显著增加了13.63%、12.81%，但与其他处理无显著差异。定穗18穗/株的葡萄果穗宽度比12穗/株的显著增加了15.40%。定穗12穗/株和14穗/株的葡萄果梗粗度最大，分别比10穗/株的增加了20.39%、19.83%。定穗10穗/株和14穗/株处理下的果穗紧密度为紧实，定穗12、16、18、20穗/株的葡萄果穗紧密度为适中。不用负载量处理的果穗重无显著差异。不同负载量下的产量变化呈现倒“V”型，即随着株穗数的增加，各处理产量表现出先增加后降低的趋势，以定穗18穗/株的产量最大，为18.30 t/hm2，比定穗20穗/株的产量增加7.14%。

表1 不同负载量对果穗外观形态及产量的影响

2.2 不同负载量对果粒大小及果形指数的影响

由表2 可知，不同负载量葡萄的果粒大小及果形指数有所差异。各处理的单粒重在4.09～4.66 g之间，以定穗14穗/株的葡萄果粒重最大，12穗/株处理的最小，相差0.57 g，两者差异达显著水平。以定穗20穗/株的葡萄果粒纵径最大，显著大于定穗10、12和16穗/株的，分别增大了0.16、0.22、0.18 cm。各处理的果粒横径差异不显著。以定穗20穗/株处理的果形指数最大，为1.48，显著大于其他处理。

表2 不同负载量对果粒大小及果形指数的影响

2.3 不同负载量对果实内在品质的影响

由图1 可知，不同单株负载量处理下的内在品质有所不同。各处理的可溶性固形物含量差异较明显，以定穗20穗/株的最大，达21.65%，极显著高于其他处理；定穗14穗/株的可溶性固形物含量最小，为20.52%，分别比18、20穗/株的降低了2.37%、5.52%。定穗16穗/株的总酸值最高，为0.86%；定穗10、14、18、20穗/株的总酸值次之，12穗/株的含量最低，为0.63%。各处理的果实固酸比在24.21～33.33之间，以定穗12穗/株的最高，极显著高于其他处理；定穗16穗/株的最低，极显著低于其他处理。

2.4 不同负载量对果实着色的影响

不同单株负载量下的葡萄果实着色情况见图2。由图2可知，不同处理在L*值、a*值、b*值、C*值、色调（h°）以及色泽指数（CIRG）方面均有一定差异。定穗12、14、16穗/株的葡萄L*值分别为31.36、31.44、32.35，显著高于定穗10、18、20穗/株的。各处理的a*值均为正值，表明果皮中红色成分偏高。随着负载量的增加各处理的a*值先增加再降低，在定穗14穗/株时达到最大值10.54。各处理的b*值均为正值，表明果皮中的颜色成分中有绿色。随着负载量的增加，各处理的b*值呈现出先增加后降低的趋势，在定穗16穗/株达到峰值，为2.57。各处理的C*变化趋势与a*的变化趋势基本一致，即在定穗14穗/株的果实着色一致性显著优于其他处理。各处理的色调角在10°～20°之间，最高值出现在定穗10穗/株时，达14.56°，最低值出现在定穗20穗/株时，达10.07°。各处理的果实CIRG随着负载量的增加呈“V”型变化，即定穗10、12、18、20穗/株处理的果实色泽指数在4～6之间，颜色为红色；定穗14和16穗/株的果实色泽指数在2～4之间，颜色为粉红色。

2.5 不同负载量的综合表现

对不同负载量下的果实品质及产量进行主成分分析，得到了主成分分析特征值、贡献率以及累计贡献率（表3）。结果显示，第一主成分特征值为4.91，代表了6种负载量下9个果实指标的54.51%的信息；第二组主成分特征值为1.84，代表了6种负载量下9个果实指标的20.39%的信息；第三组主成分特征值为1.28，代表了6种负载量下9个果实指标的14.22%的信息。前3个主成分累计方差贡献率为89.12%，说明这3个主成分反映了原始变量89.12%的信息。因此，可提取前3个主成分代替原9个果实指标对不同负载量处理果实指标进行评价。对不同负载量处理评价的指标由最初的9个指标降为3个彼此不相关的主成分，达到了降维目的。

表3 不同负载量下果实指标主成分分析的特征值 以及累计特征根

由于各主成分的贡献率不同，对不同单株负载量处理进行综合评价，结合主成分的贡献率，可以更好地协调各主成分的侧重关系。以果实指标的主成分分析（表4）为权重构建3个主成分表达的函数式：

表4 不同负载量处理下果实指标主成分分析

在以上3个公式中，X1、X2、X3、X4、X5、X6、X7、X8、X9分别表示标准化后的穗重、粒重、可溶性固形物含量、总酸值、固酸比、a*值、C*值、CIRG以及产量（表5）。以各个主成分对应的方差贡献率为权重，由主成分得分和对应的权重线性加权求和得到综合评价函数：

表5 标准归一化数据

根据主成分综合得分模型，可计算出不同负载量处理对果实品质以及产量影响的综合得分和排序（表6），综合得分由高到低依次为：18穗/株＞14穗/株＞20穗/株＞16穗/株＞12穗/株＞10穗/株。

表6 果实品质指标综合评价

3 讨论与结论

负载量与果实品质和产量具有密切关系，负载量过大，果实缺少足够的养分供给，质量变差，也会导致翌年树势衰弱，花芽分化不良。同理，负载量过小，会造成植物营养过剩，从而影响产量甚至质量［18-20］。肯吉古丽·苏木旦等［18］发现，独龙干树形的火焰无核随着株穗数的增加，穗重逐渐降低，产量在定穗50穗/株时达到最大值后开始降低，可溶性固形物含量也在50穗/株时达到最大值。宫磊等［20］研究认为，户太八号葡萄单株负载量控制在9穗，花前7 d整穗，保留6 cm穗尖，果实品质最佳。本研究表明，定穗18穗/株的葡萄产量极显著大于20穗/株的产量。可见，想要提高产量，不仅需要增加负载量，还需要增加穗重。

在本试验中，穗重和粒重虽然比往年试验有所提高［21］，但与其他国家和地区相比，仍然表现出穗重和粒重较小的现象［6,22-23］，这与钟海霞等［24-26］在新疆本地葡萄上的研究相比，穗重和粒重均分别提高了40.00%和42.85%以上，这一结果的产生可能是同一品种在不同地区的特殊环境因素影响下的基因特异性表达。

研究表明，在一定负载量下，葡萄果实品质随着负载量的增加而提升，在树体负载量超过一定范围后，葡萄的品质反而下降［27-29］。本试验中，各处理的可溶性固形含量随着株穗数的增加而略有增加的趋势，以20穗/株最大；而总酸值以12穗/株的最小，16穗/株的最大。张秀美等［30］在研究苹果矮化砧时提出，树体郁闭情况和营养枝的多少也会对果实品质产生影响。娄玉穗等［31］研究发现，随着负载量的增加，在低产到中高产量之间的可溶性固形物含量随着单位产量的增加而出现先增加后降低的趋势。本研究的可溶性固形物含量变化与其在低负载量到中等负载量之间的变化趋势基本吻合，这可能是前期花芽分化的质量较差导致，成花量与果穗数较少，使得负载量还没达到负载量过载水平。

花青素浓度与浆果果皮的颜色存在强相关性［32］。果皮颜色越深，花青素含量越高［33-34］，并且果实着色程度还代表了果实新鲜度［35］。由于果穗数的多少引起了库—源比的变化，所以负载量能对果实着色产生影响［36］。果实色泽指数（CIRG）的变化趋势呈“V”字型，在定穗16穗/株时葡萄颜色最浅。在定穗10～16穗/株之间的变化趋势与前人的研究成果一致［37-39］，说明负载量的增加可能会导致树体到从库到源的能量供给减少，导致果皮着色效果变差。本试验中18穗/株及20穗/株的果实色泽指数较高，有可能是树体自身的养分积累充足，故有足够的能量供给，使得糖分增加，并促进果实着色。

负载量的高低不仅影响果实外观性状，还影响果实质量与产量。本试验通过综合分析，以定穗18穗/株的效果最好，该处理综合效果表现为果粒偏大，可溶性固形物含较高，果实着色为红色，产量最高，比较符合目前市场需求，故建议将负载量控制在18穗/株。