赤霉酸和氯吡脲复配对葡萄果实产量和品质影响

王海涛,王强锋,侯 勇,夏中梅*,陈 春,杨云月

(1.四川省农业科学院生物技术核技术研究所,成都 610066;2 四川省兰月科技有限公司,成都 610207)

巨峰葡萄(Vitislabrusca×vinifera‘Kyoho’ )自1959年引进后,在全国各地大面积推广,是深受果农欢迎的主栽品种之一。由于其果粒柔软多汁,口感酸甜,营养丰富,是鲜食葡萄中的佳品。2003年以来巨峰葡萄的品质却出现了下降的趋势,有的果实成熟不良,果粒大小参差不齐,着色较差,果肉硬而酸涩。有的果梗变褐、枯萎、葡萄腐烂变质,严重影响了鲜食巨峰葡萄的商品价值和市场竞争力,给广大果农带来了一定的经济损失。因此,应采取积极的措施来提高巨峰葡萄的品质。前人研究进展葡萄品质的提升需要精细化、现代化的综合管理,水肥调控从环境基础上实现有限的改善,相比之下,化控技术为作物生长需求提供“定制化”服务,能够更好的实现提质增产、降本增效的目标。现阶段,植物生长调节剂已被广泛应用于促进果实膨大、改善果实外观、提高果实品质[1]。在葡萄栽培中,赤霉素和氯吡脲是常用的两种植调剂[2]。赤霉素可促进单性结实、促进果实提早成熟、增加产量、减少落花落果等,常用来培育葡萄无核化[3-4]。使用赤霉酸浸穗对葡萄果实大小、硬度、糖度也有明显的作用,使用浓度50mg/L时,综合性状表现最好,大小较为均匀,内在物质含量、果实耐储度都比较有优势[5]。氯吡脲具有促进植物细胞分裂、分化和扩大;诱导单性结实;增强植物抗逆性;保花保果,促进果实生长等作用。氯吡脲浸蘸花穗和果穗可促进葡萄果实膨大,改善果形和品质,但随氯吡脲处理浓度升高,果实着色缓慢,对膨大的促进效果减弱,氯吡脲的使用效果并非与使用浓度呈线性相关[6]。在葡萄栽培中,赤霉酸常与氯吡脲搭配使用,大量研究表明,复配使用效果相对于单剂有明显的提升。在5mg/L氯吡脲的基础上,复配25mg/L赤霉酸浸蘸花/果穗可有效降低“阳光玫瑰”葡萄果核数量,促进果实膨大,改善果面色泽[7]。复配20mg/L赤霉酸对“夏黑”葡萄果实膨大、营养品质和风味无明显改进[8]。在“爱神玫瑰”“沪培1号”等葡萄上复配使用10mg/L赤霉素即可加重果梗和粒梗木栓化、使果皮产生涩味[9]。不同品种对赤霉酸和氯吡脲的适宜浓度存在较大差异,复配后由于效果优化,更有必要根据品种本身的适应性探索适宜的使用浓度。

本研究切入点生产上为了促进果实膨大、快速增加葡萄产量,植物生长调节剂的滥用、乱用现象严重。使用浓度过高、次数太多,不仅增加了生产成本、工作量,而且可能会有药剂残留,使得果实存在安全隐患,反而降低葡萄的商品性。针对特定品种,筛选适宜浓度的赤霉酸和氯吡脲复配使用,能够在葡萄栽培上效果互补,有效指导农业生产。本研究以葡萄为研究对象,比较赤霉酸、氯吡脲、赤霉·氯吡脲复配制剂浸果对葡萄坐果以及果实形状、产量和品质的影响,探讨赤霉酸和氯吡脲的复配效应,确定赤霉·氯吡脲复配制剂用于葡萄提质、增产的适宜用量,为高品质葡萄产业发展提供数据支撑。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验地位于成都市大邑县韩场镇,海拔508m,属亚热带季风湿润气候,多年平均气温17.5℃,生长期年平均310d,无霜期年平均307d,年平均日照时数1050h,年平均降水量1078mm,降雨集中在每年7～8月。试验地土壤为壤土,土地平整,肥力均匀,pH 5.8。

1.2 供试材料

供试植物:葡萄(巨峰),设施栽培,树龄4年,长势均匀一致。

供试药剂:0.1%氯吡脲可溶液剂、3%赤霉酸乳油、1.2%赤霉·氯吡脲乳油,由四川省兰月科技有限公司提供。

1.3 试验设计与处理

试验设7个处理:CK(清水对照)、G(赤霉酸)、C(氯吡脲)、GC1(赤霉·氯吡脲处理1)、GC2(赤霉·氯吡脲处理2)、GC3(赤霉·氯吡脲处理3)、GC4(赤霉·氯吡脲处理4)。各供试药剂处理浓度如表1所示。各药剂根据需求稀释至相应浓度后浸果穗处理,果穗均匀浸没,于葡萄谢花后生理落果初期第1次处理,7～10d后进行第2次处理。每小区为1个处理单元(20m2),每处理4次重复,完全随机排列,共28个小区。其他肥水管理及病虫防治按照常规大田进行。

1.4 测定项目及方法

坐果率:第一次处理前,每小区随机固定5穗调查幼果数,第2次处理20d后,再次调查幼果数。最终保留幼果数占处理前幼果数的相对百分比,即为坐果率(%)。

产量相关指标:葡萄成熟后,每小区随机采摘正常葡萄5串量取穗长(cm),再随机从5串中选取100粒果实检测果实平均纵径(mm)、横径(mm)、果实平均单果重(g),并统计小区总产量(kg/20 m2)。其中,果形指数为:葡萄纵径与横径的比值。

品质相关指标:葡萄成熟后,每小区随机选取100粒果实测定可溶性固形物含量(%)、含糖量(%)、可滴定酸含量(%)、维生素C含量(mg/kg)。其中,可溶性固形物含量采用手持折光仪测定,含糖量采用菲林试剂法测定,可滴定酸含量采用酸碱滴定法测定,维生素C含量采用ELISA法测定[10-12]。

1.5 数据处理与分析

采用SPSS 26.0对数据进行统计分析,采用Duncan新复极差法进行多重比较,显著水平为P<0.05。采用Excel 2019和Origin 2016进行图表制作。

2 结果与分析

2.1 对葡萄坐果的影响

与对照相比,赤霉酸、氯吡脲和赤霉·氯吡脲处理坐果率和果穗长度显著增加。赤霉酸处理葡萄坐果率比对照提高17.8%,氯吡脲处理坐果率提高10.3%,不同浓度赤霉·氯吡脲处理葡萄坐果率提高24.4%～29.7%,赤霉酸、氯吡脲浸果可促进葡萄坐果,两者复配使用效果更佳。与赤霉酸、氯吡脲单独处理相比,赤霉·氯吡脲处理葡萄坐果率提高幅度较大,对葡萄坐果的促进作用明显。不同浓度赤霉·氯吡脲处理葡萄坐果率无显著差异,其中,GC3处理(第1次稀释300倍,第2次稀释100倍)坐果率略高,为60.65%,是对照的1.3倍。与对照相比,赤霉酸、氯吡脲处理葡萄果穗长度分别增加8.7%和7.1%,不同浓度赤霉·氯吡脲处理葡萄果穗长度增加9.8%～15.8%,不同浓度赤霉·氯吡脲处理果穗差异不显著,其中,GC4处理(第1次稀释170倍,第2次稀释75倍)葡萄果穗较长,比对照增加15.8%。赤霉酸、氯吡脲浸果可促进葡萄果穗增长,两者适宜浓度下复配使用效果更佳。

图1 赤霉酸和氯吡脲对葡萄坐果率和果穗长度的影响注:不同小写字母表示在0.05水平上差异显著,下同。

2.2 对葡萄果形的影响

赤霉酸、氯吡脲浸果对葡萄果形具有调节作用。与对照相比,赤霉酸处理可促进葡萄果实横径、纵径增大,对果形指数无明显影响。与对照相比,氯吡脲处理促进葡萄果实纵径增大,果形指数增大。与对照相比,赤霉·氯吡脲处理可促进葡萄横纵、纵径增大,对果形指数的影响因浓度而不同。低(GC1)、中(GC2)、较高浓度(GC3)赤霉·氯吡脲处理葡萄横

表2 赤霉酸和氯吡脲对葡萄果形的影响

径显著提高,比对照增大3.0%～4.3%,纵径均增大4.5%,果形指数增大,葡萄果实纵向膨大更明显。高浓度(GC4)赤霉·氯吡脲处理葡萄横径、纵径与对照无显著差异,果形指数略小,果实横向膨大更明显。

2.3 对葡萄产量的影响

赤霉酸、氯吡脲和赤霉·氯吡脲处理葡萄单果重和小区产量均显著高于清水对照,有增产的作用。与对照相比,赤霉酸处理葡萄单果重和小区产量分别提高6.9%和9.4%,氯吡脲处理葡萄单果重和小区产量分别提高2.2%和6.0%,不同浓度赤霉·氯吡脲处理葡萄单果重提高8.2%～12.9%,小区产量提高10.1%～22.2%。其中,较高浓度(GC3)赤霉·氯吡脲处理葡萄增产幅度最大,单果重是对照的1.13倍,小区产量是对照的1.22倍。赤霉酸和氯吡脲浸果可促进葡萄增产,适宜浓度下复配使用效果增产效果较优。

图2 赤霉酸和氯吡脲对葡萄产量的影响

2.4 对葡萄品质的影响

赤霉酸、氯吡脲和赤霉·氯吡脲浸果处理可显著提高葡萄果实可溶性固形物、糖含量,降低可滴定酸含量,对维生素C含量无显著影响。与对照相比,赤霉酸处理葡萄可溶性固形物、糖含量分别增加8.0%和6.8%,可滴定酸含量降低9.8%。氯吡脲处理葡萄可溶性固形物、糖含量分别增加2.3%和4.9%,可滴定酸含量降低2.8%。不同浓度赤霉·氯吡脲处理葡萄可溶性固形物含量增加7.2%～10.9%,含糖量增加8.6%～15.3%,可滴定酸含量降低11.3%～16.9%。赤霉酸和氯吡脲复配使用对增加葡萄果实内可溶性固形物和糖的积累、降低果实酸度具有明显的作用,GC3处理葡萄果实品质最佳,可溶性固形物含量是对照的1.11倍,含糖量是对照的1.15倍,可滴定酸含量是对照的83.1%。

赤霉酸、氯吡脲浸果处理可提高葡萄果实固酸比和糖酸比,赤霉酸和氯吡脲复配使用效果优于单独处理。赤霉·氯吡脲处理葡萄果实固酸比是对照的1.25～1.34倍,糖酸比是对照的1.26～1.39倍,其中GC3处理葡萄固酸比和糖酸比最高,分别为37.31和37.37。

表3 赤霉酸和氯吡脲对葡萄品质的影响

3 讨论

3.1 赤霉酸和氯吡脲对葡萄坐果和果实外观影响

在自然条件下,巨峰葡萄败花严重,坐果率低,果穗松散,通过调节剂使果穗紧密,果粒整齐,提高浆果的风味和色泽有利于提高葡萄的商品价值。使用植物生长调节剂,可以诱导单性结实,有效地促进坐果。使用适宜浓度的氯吡脲和赤霉酸可显著提高甜瓜[13]、芒果[14]、脐橙[15]等瓜果的坐果率。在本研究中,单施赤霉酸/氯吡脲、使用赤霉·氯吡脲巨峰葡萄坐果率均显著提高。相比之下,赤霉酸和氯吡脲复配使用的葡萄坐果率高于单剂,且中等浓度复配处理下坐果率较高。使用赤霉·氯吡脲对葡萄果穗长度也有一定的促进作用,可保证葡萄果实的生长空间,为后期形成较好的果形、着色均匀打下基础。

葡萄的果形是影响其外观品质最直接的生理性状。有研究表明,赤霉酸不仅可促进无核浆果形成,如果使用时间早还可拉长果形[16]。氯吡脲则可以促进果实膨大,提高果实产量。通过对葡萄果实进行解剖学观察可发现,氯吡脲可促进细胞层数增加、体积扩大,促进早期子房膨大生长, 子房壁的加厚生长和输导组织的生长,这也是其促进果实膨大的主要原因[17]。王央杰等[18]研究发现应用氯吡脲处理的果实,纵径和横径都显著增加,前期横径增加更为明显,后期则纵径增加比较明显。从本研究结果来看,单施氯吡脲对葡萄横径、纵径无显著促进作用,复配赤霉酸使用后,果实明显膨大,纵径伸长幅度相对较大,但随处理浓度升高,果形指数反而减小。氯吡脲浓度超过一定范围时会对葡萄果实的膨大起抑制作用,会导致果实硬度增加,其原因可能是由于激素浓度过高,导致植株负载量变高,营养供应不足,从而降低了果实对光合产物的竞争能力,使其在单位库中积累减少[19]。适宜浓度的赤霉酸和氯吡脲处理,果实显著膨大,单果重和单位面积产量随之显著增加,有较好的增产效果,在本试验条件下,使用1.2%赤霉·氯吡脲乳油,第1次浸果稀释300倍,第2次稀释100倍较为适宜。

3.2 植调剂对葡萄果实品质的影响

水果果实品质是决定水果商品性的核心因素,也是影响果品生产和市场销售的关键因素。可溶性固形物、总酸含量、糖度、维生素C含量常作为定量化指标,气味、色泽、口感则作为定性指标,共同决定了果实的风味品质。生产上,可溶性固形物含量常被用来判定葡萄的成熟度,确定葡萄的采收期,在一定程度上,也决定着葡萄的商品价值。植物生长调节剂对于葡萄可溶性固形物的影响研究已有很多,但存在几种完全不同的结论。刘佳[20]、周进华等[9]发现赤霉酸和氯吡脲复配使用导致早金香葡萄、沪培1号葡萄可溶性固形物含量降低。郭俊强[21]、吕春晶等[22]则认为赤霉酸和氯吡脲复配使用可使阳光玫瑰、辽峰葡萄可溶性固形物增加。梁晓文等[23]研究发现复配使用对夏黑和阳光玫瑰可溶性固形物含量均无无显著影响。何伟等[24]则认为葡萄可溶性固形物含量与处理浓度有关,适宜赤霉酸和氯吡脲处理可促进葡萄可溶性固形物含量增加,随处理浓度升高,可溶性固形物含量降低。本研究发现,赤霉·氯吡脲处理促进了巨峰葡萄果实内可溶性固形物含量显著增加。这一指标的研究结果存在较大差异,猜测可能与葡萄品种本身的特异性、处理时间、处理浓度、生长环境均不同有关。

研究中,赤霉酸和氯吡脲处理促进葡萄果实内糖分积累,降低了可滴定酸含量,对维生素C含量则无明显影响。固酸比是评价葡萄果实风味和成熟度的重要指标,比值越高,果实风味愈佳。从固酸比来看,赤霉·氯吡脲处理葡萄固酸比较对照提高近30%,改善葡萄口感和风味的效果明显,并且可加快果实成熟,有利于提早上市。但应注意赤霉·氯吡脲的使用浓度,过量使用可能造成葡萄果粒过大、物候期延迟以及有机酸的降解缓慢可能是引起果实风味品质降低[25]。综合来看,使用1.2%赤霉·氯吡脲乳油改善葡萄品质时,在葡萄谢花后生理落果初期浸果宜使用40mg/L,间隔7～10d后,宜使用120mg/L浸果穗。

4 结论

赤霉酸、氯吡脲单独浸果可提高葡萄坐果率,促进果实膨大,增加产量,提高果实品质,使用1.2%赤霉·氯吡脲乳油对产量和品质的提升幅度较大。在生产上,葡萄谢花后生理落果初期采用40mg/L的药剂浸果,间隔7～10d再采用120 mg/L浸果,提质、增产效果较优。