花穗整形及植物生長調(diào)節(jié)劑處理對‘陽光玫瑰’葡萄果實品質(zhì)的影響*

郭俊強，王琦俐，王祎瑋，李 智，王西平

（西北農(nóng)林科技大學(xué)園藝學(xué)院，旱區(qū)作物逆境生物學(xué)國家重點實驗室，農(nóng)業(yè)農(nóng)村部西北園藝作物生物學(xué)與種質(zhì)創(chuàng)新重點開放實驗室，陜西楊凌 712100）

葡萄是世界四大水果之一，葡萄生產(chǎn)在農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、農(nóng)民增收等方面發(fā)揮了重大作用。國際葡萄與葡萄酒組織（OIV）2019年統(tǒng)計報告顯示，2014—2018年，全球葡萄栽培面積和產(chǎn)量趨于穩(wěn)定，但我國葡萄栽培面積和產(chǎn)量穩(wěn)步上升，截至2018年分別占全球的12%（世界第2位）和15%（世界第1位）[1]。作為葡萄生產(chǎn)大國，我國葡萄栽培以鮮食葡萄為主，占栽培總面積的80%以上[2]。陜西省葡萄發(fā)展歷史悠久，據(jù)史料記載，西漢張騫將葡萄引種于長安，便拉開了葡萄在我國生產(chǎn)栽培的帷幕[3]。20世紀80年代，伴隨著全國葡萄栽培的洶涌浪潮，引進了以‘巨峰’為代表的一批優(yōu)質(zhì)葡萄品種，帶動了陜西省葡萄的大發(fā)展[4]。特別是‘紅地球’葡萄的引種栽培成功，極大地促進了陜西省葡萄的發(fā)展[5-6]。截至2018年，陜西省葡萄栽培面積達46 680 hm2，居全國第2位；葡萄產(chǎn)量達到72.84萬t，居全國第7位[7]。但是陜西省主栽品種‘戶太8號’葡萄，約占栽培總面積的70%，品種結(jié)構(gòu)單一，市場競爭力弱[8]。

‘陽光玫瑰’葡萄果皮較薄，果肉香脆、酸甜適中、鮮食風(fēng)味俱佳，具有濃郁的玫瑰香味，是當(dāng)前極受消費者青睞的鮮食葡萄品種[9]。為優(yōu)化鮮食葡萄栽培結(jié)構(gòu)，提高葡萄生產(chǎn)收入，陜西省引進了優(yōu)質(zhì)鮮食葡萄‘陽光玫瑰’。但在自然條件下，‘陽光玫瑰’葡萄穗形疏松、果粒較小，果皮不易分離且易變褐，這嚴重影響了果實品質(zhì)，降低了果實的商品價值[10]。為了生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)葡萄，常應(yīng)用植物生長調(diào)節(jié)劑處理、花穗整形等方式來改善葡萄的果實品質(zhì)，以增加商品價值[11-12]。目前，植物生長調(diào)節(jié)劑處理‘陽光玫瑰’的研究已有報道，但是關(guān)于花穗整形結(jié)合植物生長調(diào)節(jié)劑處理‘陽光玫瑰’果實品質(zhì)的系統(tǒng)性研究鮮有報道。因此，筆者從不同花穗整形長度和不同植物生長調(diào)節(jié)劑組合2個方面，探討二者對‘陽光玫瑰’葡萄果實品質(zhì)的影響，旨在找出一個適合‘陽光玫瑰’葡萄生產(chǎn)的花穗整形方式以及植物生長調(diào)節(jié)劑的最佳組合，為‘陽光玫瑰’葡萄優(yōu)質(zhì)栽培提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

2019年5—9月，以陜西省西安市鄠邑區(qū)渭豐鎮(zhèn)（北緯34°14′20.74″，東經(jīng)108°38′42.83″）的‘陽光玫瑰’葡萄為試材，樹齡4年，行距3.5 m，株距2.0 m，采用V形小平棚架栽培，常規(guī)方法進行田間土肥水管理及病蟲害防治。

1.2 試驗設(shè)計

選取生長健壯、長勢相近的7株葡萄植株為1個小區(qū)，選擇3個小區(qū)，共21株。每個處理選擇4個花穗，設(shè)3個重復(fù)，共12個花穗，掛牌標記。處理前對花序進行修剪，除去穗肩上2～3個分枝，花穗分別留長6、8、10 cm。如表1所示，植物生長調(diào)節(jié)劑處理共設(shè)8個組合，以清水作為對照（CK）。浸蘸果穗3～5 s，果穗于6月下旬統(tǒng)一套綠色原漿紙果袋（25 cm×34 cm）。

表1 試驗設(shè)計

1.3 測定指標及方法

1.3.1 果穗和果粒性狀的測定

每個處理隨機選取6穗果穗，用電子秤稱量單穗重，精確到0.01 kg；用卷尺測量穗長和穗寬，精確到0.01 cm，并根據(jù)公式計算穗形指數(shù)。

穗形指數(shù)=單穗長/單穗寬

每個處理隨機選取30粒果粒，用電子天平稱量單粒重，精確到0.01 g；用游標卡尺測量果粒的縱徑和橫徑，精確到0.01 mm，并根據(jù)公式計算果形指數(shù)和果粒大小。

果形指數(shù)=單果縱徑/單果橫徑

果粒大小=單果橫徑×單果縱徑

1.3.2 果皮硬度和色澤的測定

每個處理隨機選取30粒果粒，采用GY-4數(shù)顯果實硬度計（托普）測定果粒帶皮硬度；采用CR-410手持色差計（Konica Minolta，日本）測定果皮的L*、a*、b*3個值，計算色澤飽和度C*值和色度角h°值[13]，以及葡萄果色指數(shù)（CIRG值）[14]。

1.3.3 果實可溶性固形物和總酸含量的測定

采用PAL-數(shù)字手持測糖儀（ATAGO，日本）測定果實可溶性固形物含量；采用GMK-835F酸度計（G-WON，韓國）測定果實總酸含量。

1.3.4 果實有機酸含量的測定

采用超高效液相色譜儀LC-30A（島津，日本）測定果實有機酸含量[15]。色譜條件：C18柱（4.6×150 mm，5 μm），柱溫30 ℃；流動相0.01 mol/L磷酸二氫鉀（pH值2.5），流速1 mL/min；檢測波長210 nm，進樣量10 μL。

1.4 數(shù)據(jù)分析

試驗數(shù)據(jù)采用Microsoft Excel軟件進行處理和作圖，使用SPSS 20.0軟件進行差異顯著性分析（Duncan’s，P＜0.05）、相關(guān)性分析和因子分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同花穗所留長度和植物生長調(diào)節(jié)劑處理對葡萄果穗及果粒生理性狀的影響

由表2可知，除T7-10（表示花穗留長10 cm時，植物生長調(diào)節(jié)劑T7的處理組合，下文同）處理外，其他各處理單穗重均隨著花穗長度的增長而增加，T6-10處理最大，為1.49 kg，T1-6、T3-6處理較小，分別為0.33、0.37 kg。單粒重CK-10最小，為12.00 g；T4-6最大，為16.98 g?！柟饷倒濉纳a(chǎn)標準為單穗重不大于750 g、單粒重大于14 g[16]?；ㄋ腴L度為6、8 cm時鮮果外觀品質(zhì)符合生產(chǎn)標準，其中T1-8、T3-8、T4-6、T6-6、T7-6處理最為貼近。果粒大小受花穗整形的影響效果不一，受植物生長調(diào)節(jié)劑影響顯著，與CK-10（768.85 mm2）相比，其余各處理果粒明顯增大。由圖1可知，穗形指數(shù)和果形指數(shù)受植物生長調(diào)節(jié)劑影響較為顯著，與CK-10相比，各處理的穗形指數(shù)和果形指數(shù)均有所增加。

表2 不同花穗所留長度和植物生長調(diào)節(jié)劑處理‘陽光玫瑰’葡萄的外觀品質(zhì)

圖1 不同花穗所留長度和植物生長調(diào)節(jié)劑處理對‘陽光玫瑰’葡萄果實形狀的影響

2.2 不同花穗所留長度和植物生長調(diào)節(jié)劑處理對葡萄果皮色澤和硬度的影響

葡萄果皮色澤受花穗整形影響不大，但受植物生長調(diào)節(jié)劑影響較為顯著（圖2）。對于果粒的色澤明亮度L*，除T6、T8處理使得L*升高外，其他處理均使得L*降低，且除T8外其余處理均與CK存在顯著性差異。對于紅綠色差a*，與CK（-24.97）相比，T1、T2、T3、T4、T5處理的絕對值均減小，即綠色變淺；T6、T7、T8處理的絕對值均增加，即綠色加深。除T2、T3處理外，黃藍色差b*均增加，即黃色加深，T6、T8處理均與CK差異顯著。對于果粒的色澤飽和度C*，T6、T8處理均與CK存在顯著差異，表明T8處理對果面色澤鮮艷度的影響最強，其次是T6處理。各處理的色度角h°均在-70左右，即都在第四象限，且與CK相比無顯著性差異。各處理的果色指數(shù)CIRG值均小于2，表示果實外觀為黃綠色，T6、T8處理的數(shù)值相對較小，即果色變淺。

圖2 不同花穗所留長度和植物生長調(diào)節(jié)劑處理對‘陽光玫瑰’葡萄果皮色澤的影響

圖3 不同花穗所留長度和植物生長調(diào)節(jié)劑處理對‘陽光玫瑰’葡萄果皮硬度的影響

從圖3可以看出，與CK相比，葡萄的果皮硬度除T2-8處理外，其余處理均有所增加。不同植物生長調(diào)節(jié)劑處理中，T2處理的果皮硬度最大，顯著高于CK；T6處理的果皮硬度最小，且與CK差異不顯著?；ㄋ胝螌び捕鹊挠绊?，除T2-10處理差異明顯外，其余處理均無明顯差異。

2.3 不同花穗所留長度和植物生長調(diào)節(jié)劑處理對葡萄可溶性固形物及總酸含量的影響

從表3可以看出，在不同花穗整形長度下，植物生長調(diào)節(jié)劑處理果實的可溶性固形物含量差異顯著，T3-8處理最高（18.43%），其次為T1-6、T1-10、T2-10處理，T5-10處理最低（10.95%），除T5-10外其他處理的可溶性固形物含量均高于CK-10?？偹岷砍齌5-8處理最高（1.05%）外，其余處理均在0.9%以下。固酸比受花穗整形的影響效果不一，受植物生長調(diào)節(jié)劑處理的影響顯著，花穗留長6 cm時，T1處理的固酸比最大（35.97），T3處理的固酸比最小（25.75），差異顯著；花穗留長8 cm時，T3處理的固酸比最大（32.60），T5處理的固酸比最?。?5.72），差異顯著；花穗留長10 cm時，T1處理的固酸比最大（33.48），T5處理的固酸比最?。?7.32），差異顯著。

表3 不同花穗所留長度和植物生長調(diào)節(jié)劑處理‘陽光玫瑰’葡萄的果實糖酸指標

2.4 植物生長調(diào)節(jié)劑對葡萄有機酸含量的影響

在所測定的5種有機酸中，不同植物生長調(diào)節(jié)劑處理間存在顯著差異（表4）。其中，D-蘋果酸變異系數(shù)最大，為24.04；酒石酸和L-蘋果酸變異系數(shù)較小，分別為2.67和5.80。T1處理的有機酸含量最低，T4處理的有機酸含量最高。差異性顯著分析顯示：T1、T7處理的酒石酸含量顯著低于T2、T3、T4、T5、T8處理；T1處理的L-蘋果酸含量顯著低于CK和除T6外的其他處理；T4處理的檸檬酸含量顯著高于CK和其他處理；T1處理的D-蘋果酸含量顯著低于CK和T3、T4、T7處理；T1處理的琥珀酸含量顯著低于除T2、T8外的其他處理。

表4 不同植物生長調(diào)節(jié)劑處理‘陽光玫瑰’葡萄有機酸的含量 mg/mL

2.5 葡萄各品質(zhì)指標的相關(guān)性分析

5種有機酸間存在著不同程度的相關(guān)性（表5）。酒石酸與L-蘋果酸、檸檬酸均呈極顯著正相關(guān)，與D-蘋果酸、琥珀酸均呈顯著正相關(guān)；L-蘋果酸與檸檬酸呈顯著正相關(guān)，與D-蘋果酸呈極顯著正相關(guān)；D-蘋果酸與琥珀酸呈極顯著正相關(guān)。

有機酸指標與果實品質(zhì)指標間也存在不同程度的相關(guān)性（表6）。其中酒石酸與CIRG、總酸含量均呈極顯著正相關(guān)；L-蘋果酸與單粒重呈顯著負相關(guān)；檸檬酸與CIRG、總酸含量均呈顯著正相關(guān)；琥珀酸與CIRG、總酸含量均呈顯著正相關(guān)，與可溶性固形物含量、固酸比均呈顯著負相關(guān)。

表5 不同處理‘陽光玫瑰’葡萄有機酸指標間的相關(guān)性

表6 不同處理‘陽光玫瑰’葡萄有機酸指標與果實品質(zhì)指標間的相關(guān)性

2.6 主成分分析及綜合評價

對‘陽光玫瑰’葡萄9個果實品質(zhì)指標進行主成分分析，按照主因子特征值大于1的原則[17]，提取了4個主因子。提取的4個主成分累計貢獻率為73.771%，即可代表原始數(shù)據(jù)的大部分信息。根據(jù)主因子荷載矩陣（表7）對4個主因子進行得分模型的構(gòu)建，再根據(jù)各主因子所占的權(quán)重，用其方差的貢獻值表示，建立綜合得分（Q）數(shù)學(xué)模型：Q=0.268F1+0.185F2+0.173F3+0.111F4（F1、F2、F3、F4表示4個主因子得分），根據(jù)其得分進行排名。

表7 ‘陽光玫瑰’葡萄果實品質(zhì)主因子荷載矩陣

主成分分析結(jié)果如表8所示，T1-6、T3-6、T7-6和T1-8等處理得分位于前4位，果實品質(zhì)優(yōu)良，說明花穗整形6、8 cm對果實品質(zhì)呈正調(diào)控；T6-10、T8-10、T5-10等處理和CK得分位于后4位，果實品質(zhì)較差，說明花穗整形10 cm對果實品質(zhì)呈負調(diào)控。由綜合排名可知，不同植物生長調(diào)節(jié)劑處理對‘陽光玫瑰’葡萄果實品質(zhì)的影響排名為T1>T7>T3>T4>T5>T8>T2>T6。

表8 ‘陽光玫瑰’葡萄果實品質(zhì)指標的綜合評價結(jié)果

3 討論與結(jié)論

植物生長調(diào)節(jié)劑改善果實品質(zhì)已應(yīng)用于各種園藝植物中[18-21]，且對葡萄的效果尤為顯著。其中，葡萄上最常用的植物生長調(diào)節(jié)劑是赤霉素（GA3）和氯吡脲（CPPU）。GA3能夠誘導(dǎo)葡萄無核、促進果實膨大、拉長果穗[22-24]。CPPU屬于細胞分裂素，其常與GA3搭配使用，也能夠促進果實膨大[25]，但其濃度高于5 mg/L時，會影響果實的適口度[26]?！柟饷倒濉咸阎仓觊L勢強，自然條件下果穗畸形率高，必須整穗，控制徒長，才能使穗形緊湊、美觀，提升漿果的外觀品質(zhì)[27]。

葡萄果穗和果粒性狀是反映其外觀品質(zhì)的最直接指標。本試驗結(jié)果表明：除個別處理外，花穗整形長度與穗重呈正比、與粒重呈反比；與CK相比，植物生長調(diào)節(jié)劑處理的果粒大小、果形指數(shù)和穗形指數(shù)都明顯增加。這與前人研究結(jié)果[28]一致。婁玉穗等[29]的研究結(jié)果表明，GA3和CPPU使得果形指數(shù)明顯增加，而曾蓓等[30]認為花穗整形對果形指數(shù)無顯著性影響。本研究中，與對照相比，果形指數(shù)在花穗整形和植物生長調(diào)節(jié)劑處理下均有顯著性增加，但穗形指數(shù)變化程度不一。原因可能是花穗整形和植物生長調(diào)節(jié)劑之間存在相互作用，還需進一步探究。

果實色澤也是影響其外觀品質(zhì)的一個重要指標。植物生長調(diào)節(jié)劑處理后，漿果表皮葉綠素降解較少，成熟期果皮褐變的發(fā)生減少，從而抑制果皮的褐變，改善其色澤[31-32]。王玉安等[33]研究發(fā)現(xiàn)，對‘夏黑’葡萄花穗整形后，搭配30 mg/L GA3+2 mg/L CPPU處理，結(jié)果隨著穗重的增加著色越來越差。程大偉等[27]認為花穗整形對果實外觀品質(zhì)有一定的影響，而屈勝梅[34]認為植物生長調(diào)節(jié)劑對‘陽光玫瑰’葡萄果實著色無影響。本研究結(jié)果表明，果粒色澤受花穗整形和植物生長調(diào)節(jié)劑處理的影響存在顯著性差異，與對照相比，T2、T3處理的色澤飽和度C*降低，其余處理均有所增加。究其原因，筆者認為花穗整形和植物生長調(diào)節(jié)劑搭配可能會影響葡萄的光合效率，從而影響果皮中葉綠素的合成和降解。果皮硬度是果實質(zhì)地的重要指標之一，它不僅影響鮮食口感，還與果實采收后品質(zhì)保障和病害抵抗能力有關(guān)。本試驗結(jié)果表明，與對照相比，各處理果皮硬度明顯增加，這與前人研究結(jié)果[35]一致。

可溶性固形物和總酸含量是反映果實內(nèi)在品質(zhì)的重要指標。王莎等[35]研究認為，GA3和CPPU能夠提高果實的可溶性固形物含量，降低果實的酸含量。宮磊等[36]認為，‘夏黑’葡萄的可溶性固形物含量隨著花穗的縮短而增加。本研究結(jié)果表明，植物生長調(diào)節(jié)劑處理可提高果實可溶性固形物含量。這與呂中偉等[37]研究結(jié)果相同。

有機酸含量對果實中其他有機化合物的含量和性質(zhì)存在顯著性影響[38]，果實中有機酸的種類和含量是決定其風(fēng)味品質(zhì)的重要因素之一[39]。本試驗結(jié)果表明，葡萄中的有機酸以酒石酸和L-蘋果酸為主，這與前人的研究成果[40-41]一致；植物生長調(diào)節(jié)劑處理對葡萄果實有機酸的種類和含量的影響程度不一。Bhat等[42]認為CPPU降低了果實的有機酸含量，張萬毅[43]認為GA3處理的‘無核白’葡萄中有機酸含量高于對照。施用植物生長調(diào)節(jié)劑可顯著提高光合產(chǎn)物向果實的調(diào)運，從而改善果實品質(zhì)，且漿果膨大期，果實對GA3更加敏感[44]。因此，筆者認為施用植物生長調(diào)節(jié)劑通過對光合產(chǎn)物的調(diào)運，從而影響果實中有機酸的降解。

本試驗結(jié)果表明：花穗整形對果實的外觀品質(zhì)影響顯著，花穗留長8 cm時，果穗和果粒指標均為最佳；搭配植物生長調(diào)節(jié)劑進行綜合分析，T1處理（花前2～3 d浸蘸25 mg/L GA3，再過10～15 d浸蘸25 mg/L GA3+2 mg/L CPPU）顯著改善了‘陽光玫瑰’葡萄的外觀和內(nèi)在品質(zhì)。