华中西南区栽培岗位
熊榆 谭君 许延帅 陈文婷 杨国顺
利用熟期调控技术实现一年两收,延后栽培,可增加葡萄亩产量,提升经济效益。由于不同熟期葡萄生长各物候期所处的光温水气环境不同,故不同熟期成熟果实品质上有明显差异。本试验通过对两种香型(草莓香型,玫瑰香型),四品种(‘夏黑’、‘户太八号’、‘巨玫瑰’、‘瑞都红玫’),两熟期(正常、延后)的葡萄进行延后栽培措施处理,观察延后果物候期及并对转色至成熟期果实品质进行分析,探究不同熟期下葡萄物候期与果实基础品质的差异。
1. 材料与方法
1.1 试验地点气候条件
本试验于湖南省长沙市长沙县干杉镇湖南农业大学试验基地(113°196′E, 28°132′N)进行,该园地处湖南东部,年平均气温16.8 ℃~17.3 ℃,年积温为5457 ℃,年均降水量1358.6毫米,年均日照时数达1541.9小时。夏季日平均气温在30℃以上有85天,气温高于35℃的炎热日,年平均约30天,高温主要集中于6月至9月,而降水主要集中于4月至6月。
1.2 试验材料
试验材料为9年生‘夏黑’,‘户太八号’,‘巨玫瑰’,3年生‘瑞都红玫’葡萄,‘夏黑’,‘户太八号’,‘巨玫瑰’采用“飞鸟”架式简易棚架避雨栽培,南北行向,株行距为1.8 m×2.8 m,起垄栽培,垄高0.5 m,垄宽2.0 m。树势中庸,通风透光条件佳,设有两条滴灌管;‘瑞都红玫’种植于标准连栋大棚内。品种信息见表1。
1.3 试验处理
试验分正常栽培组与延后栽培组。正常栽培组对当年生一次花穗进行正常管理;延后栽培组统一于4月20日去除当年生一次花穗,随后长放处理,再于5月7日统一对延后栽培组内枝条第六节位进行短截,剪去除第六节以下的副稍,随后于5月15日去除顶端副稍促顶端冬芽萌发。正常栽培组与延后栽培组在各物候期内水肥,枝条,病害,花果管理均一致。
1.4 试验方法
① 物候期调查
依照《葡萄种质资源描述规范》,与生产实践经验确定以下判定规范。萌芽:3-5%左右的绒球状芽露出彩色或绿色的组织;盛花:75%的花蕾开放;坐果:75%的花蕾已经坐稳绿豆大小的幼果;转色:整穗果实5%以上的果实出现转色;成熟:种子变褐,风味最佳,可溶性固形物在连续5 d内不再增加。各品种选取无明显病害果实且标记,并从采样开始进行拍照记录,直至果实完全成熟。
② 样品采集
对正常栽培,延后栽培葡萄从果实转色初期开始,延后栽培组每3天采样一次,正常栽培组每7天采样一次,采样直至果实成熟。选取果穗上中下部分各方向无病害,无霉变,无机械损伤果实,用干净剪刀剪下5 kg果实混匀后放入标有组别品种的冰盒内并迅速带回实验室。
③ 果实品质检测方法
分别选取随机各组品种果实样品十粒使用千分之一天平称重;每组各品种随机选择果实样品50 g榨汁,使用斐林试剂法测定还原糖含量,使用酸碱滴定法测定可滴定酸含量,使用手持折光仪测定可溶性固形物含量。每个样品进行三次重复试验。
2 结果与分析
2.1正常与延后栽培葡萄气象条件与物候期对比
延后栽培葡萄各物候期明显短于正常栽培,延后栽培葡萄通过修剪技术使萌芽时间比正常栽培延迟约两个月左右,但成熟时间普遍只延长一个月。延后的‘夏黑’,‘户太八号’,‘巨玫瑰’,‘瑞都红玫’在④阶段分别比正常栽培缩短了44、51、40、46天,其中延后栽培从萌芽到开花的时间比正常栽培减少一半以上,转色至成熟期天数也缩短一至两周(表2)。
图1显示延后栽培果实在①、②时期日平均温度要明显高于正常栽培果实同时期,正常栽培果实在④时期(8月1日前)日最高温度高于35 ℃且逐渐升高,而延后栽培模式果实①②时期日平均温度已在20 ℃以上,且④时期的日平均温度(26℃左右),昼夜温差(日最高气温与最低气温差)略低于正常栽培果同时期。早熟品种①,②的三月中旬至六月初正好对应长沙地区主要集中降雨时期,而六月至七月份④时期降雨偏少,而延后栽培葡萄生长期降水大概主要集中在①时期与③时期。
2.2 正常栽培与延后栽培葡萄转色观察
当整穗果实有5%果实着色即判定果实为进入转色期。由图所示延后与正常果转色的开始均在盛花期后7至8周(7~8 WAF),但延后果的转色开始时期要相较正常果缩短2到3周,且着色更快。除‘瑞都红玫’外,其他品种延后果整个果穗转色较为均匀,每次采样拍摄间隔可以观察到有明显的色差变化。夏黑延后果在盛花后8.5周已接近转色完成,到盛花后9周后果实颜色已不再变化,这与‘户太八号’延后果转色变化规律相同;‘巨玫瑰’延后果在转色期后期出现了掉粒现象,值得关注。所示的‘瑞都红玫’延后果转色迅速,且盛花8周后果实颜色无明显变化,但正常果转色不均,着色颜色暗淡,而延后果着色较好。推测该品种的着色水平可能对挂果量,管理水平,气候等因素敏感。
2.2.3 延后果转色至成熟期常规果实品质变化
四个品种延后果转色开始至完全成熟的过程中,还原糖含量逐渐增加,可滴定酸含量减小,可溶性固形物含量上升。转色至成熟还原糖含量变化呈“S”型曲线变化,‘夏黑’还原糖含量从1.23%上升至1.67%后逐渐稳定,‘户太八号’还原糖含量相较于其他品种偏低。在果实转色开始为0.82%,成熟前4天为1.38%,而成熟时下降为1.36%;‘瑞都红玫’品种还原糖含量从1.02%增加至1.63%。’巨玫瑰’还原糖含量从转色初期的1.02%迅速提高至1.77%,呈近似线性上升,变化明显。
四个品种可滴定酸含量均在转色至成熟阶段下降明显。‘夏黑’、‘巨玫瑰’、‘户太八号’、‘瑞都红玫’可滴定酸含量在成熟时为0.38 g/100ml、0.53 g/100ml、0.47 g/100ml、0.43 g/100ml,较果实转色开始时含量分别下降56%、60.7%、67.9%与51.3%。延后果在转色开始两周后可滴定酸含量变化逐渐平稳,‘户太八号’与‘瑞都红玫’在成熟前4天数值已经稳定。
当葡萄果实种子变褐,可溶性固形物达到峰值且保持连续数天稳定即可判定果实成熟。转色开始3周后四个品种延后果可溶性固形物值均达到顶峰,四个品种延后果可溶性固形物含量在转色初期至完全成熟分别上升了6 Brix、6.5 Brix、6.6 Brix与6.4 Brix。当到转色开始2周后可溶性固形物含量趋于平稳,成熟前4天含量变化只有0.1~0.5 Brix,与还原糖含量上升变化趋势相同。
2.2.4 延后与正常果成熟果实常规品质对比
四个品种延后果还原糖含量可溶性固形物含量均高于正常果,而十粒重要远低于正常果,其中‘夏黑’延后果十粒重仅为36.7 g,仅为正常果75.1 g的48.8%,‘瑞都红玫’延后果十粒重也仅为正常果的53.7%。‘夏黑’、‘巨玫瑰’、‘瑞都红玫’延后果可滴定酸含量均低于正常果,而‘户太八号’反之,且‘户太八号’延后果还原糖含量、可滴定酸含量、可溶性固形物数值大于其他品种延后果。
3 讨论
长沙地区正常栽培葡萄生长期通常为4月至7月,通过延后栽培技术可将葡萄萌芽期延后至5月中旬,成熟期延后至8月中旬至9月初。王莉在浙江省通过对进行葡萄二次果栽培关键技术研究发现‘早甜’、‘红巴拉多’、‘巨玫瑰’、‘夏黑’、‘醉金香’二次果生长期分别缩短了44天、21天、31天、38天、25天、35天;陶磅将87-1葡萄萌芽期延后1月,而成熟期只与正常栽培相差4天,这与本试验结果得到的结果近似。有研究认为温度是影响葡萄生长发育速率的重要因素,当积温超过一定阈值后葡萄枝稍生长速率明显加快,较高温度可影响植物开花时。本试验中延后栽培葡萄“萌芽”至“盛花”的5月底到6月份这段时间内长沙地区平均气温为28 ℃,明显高于正常栽培3月至4月份平均温度的20 ℃左右,积温水平也在950 ℃以上,故延后栽培“萌芽”至“盛花”阶段比正常栽培缩短20-30天。较低的日均温度也会延后葡萄成熟时间。本试验中延后栽培葡萄在“转色”至“成熟”时期平均气温与正常栽培葡萄同时期气温高5℃左右,但延后果在该阶段时间较正常果仍缩短15天左右,可能与延后果的果实大小与单穗负载量低于正常果有关,在相同光照营养与水分条件下,较小的果实与较低负载量果穗内次生代谢产物可以得到迅速积累,可溶性固形物上升并稳定,果实得以加快成熟。
葡萄转色期颜色的变化主要是由花青素类,原花色素,酚类等次生代谢产物的积累产生。本试验中延后栽培果实在“转色”至“成熟”期时间较正常果大幅缩短,转色速率也明显加快,且‘夏黑’、‘户太八号’延后果在转色后色泽优于正常果。有研究发现较低的温度可以促进花青素类的合成,较高的温度抑制果实中VviCHS、VviF3H等基因表达,减少花色苷合成,本试验中延后果在转色至成熟期温度低于正常果同期,有利于青花素类加速合成积累。果实内花色苷等酚类物质积累也受到果穗负载量的影响,‘西拉’葡萄在转色初期去除25%穗重后果实酚类含量较无去除对照有显著提高。延后栽培通过去除一次花穗后促进葡萄枝稍第六节冬芽萌发出花,花穗的质量与横纵径要略小与正常栽培一次花穗,故延后果的单穗负载量要低于正常果,花青素等酚类物质积累要快于正常果,也表现为延后果的转色速率要快于正常果。‘瑞都红玫’品种延后果的转色变化出现果实颜色不均,正常果着色暗淡等问题可能与品种特性有关,该品种转色期的花青素,原花色素等次生代谢产物积累对温度与光照变化较为敏感。
果实基本品质包括果实含糖量、含酸量、可溶性固形物含量、单宁含量等,目前葡萄一年两收(二次果)、延后栽培果实与正常栽培(一次果)的基本果实品质比较研究成果颇丰,但结果不一,郭泽西对六个品种葡萄二次果与一次果基本品质进行比较发现二次果可溶性固形物、总糖、可滴定酸含量均高于一次果,周咏发现二次果的横纵径与单粒种均小于一次果;而陈为则发现‘优株玫瑰’与‘维多利亚’葡萄二次果可滴定酸含量要明显低于一次果,本试验中四个品种葡萄延后果的还原糖含量、可溶性固形物含量均高于一次果,除’户太八号’外其余品种延后果可滴定酸含量低于正常果,这可能因为延后果的生长期为5-8月,相较于正常果生长期3-7月平均气温更高,提早达到生长发育至成熟所需的积温水平能,加快果实降酸解过程。试验中发现延后果十粒重要小于正常果,有学者猜测可能与延后果花器分化不完全不充分有关,子房内胚珠减少从而导致种子产生的促进果实膨大的激素含量下降,亦有研究发现在葡萄转色前对其浆果进行高温处理会降低果实的重量与直径,降低程度与处理温度成正相关,所以延后果果粒小于正常果可能是内源激素含量,温度等因素共同作用导致,作用机理需要进一步研究。