天津综合试验站

 

  摘要：以‘希姆劳特’及其大粒早熟芽变 ‘津早无核’葡萄为试验试材，研究花后10 d使用赤霉素（GA3）、氯吡脲（CPPU）处理对其果实外观品质和内在品质的影响，筛选出适宜的GA3和 CPPU浓度和配比组合。结果表明，花后10 d使用 GA3和 CPPU 处理后的‘希姆劳特’和‘津早无核’葡萄果穗质量、粒质量、果粒纵横径提升显著，可溶性固形物含量下降，可滴定酸含量和维生素C含量增加，果实硬度和表皮穿刺强度提高。综合评价表明，不同处理中处理F和处理D分别在‘希姆劳特’和‘津早无核’葡萄中综合评分最高。花后10 d 用50 mg·L-1 GA3+5 mg·L-1 CPPU处理，对‘希姆劳特’葡萄综合品质提升效果最好。花后10 d 用25 mg·L-1 GA3+5 mg·L-1 CPPU处理，对‘津早无核’葡萄综合品质提升效果最好。

 

  关键词：希姆劳特；津早无核；赤霉素；氯吡脲；果实品质

 

  葡萄（Vitis vinifera L.）在全世界广泛种植，是最有价值的水果之一，据国家统计局数据显示，2020年全国葡萄产量1431.41万吨，仅次于柑橘、苹果、梨的产量，位于全国第四。（https://data.stats.gov.cn/）。果粒大小、果实形状、无核是影响鲜食葡萄商业价值的重要经济性状[1]。因此，在生产中常用植物生长调节剂（plant growth regulators，PGRs）来增加其商品性。赤霉素（GA3）和氯吡脲（CPPU）是较为常用的植物生长调节剂。GA3应用于诱导葡萄无核化，提高坐果率和膨大果粒[2]。CPPU的应用增大了果粒，同时延缓了葡萄成熟[3]。近期研究表明，在花前使用CPPU调节了细胞壁多糖从而增加了果实的硬度[4]。GA3常和CPPU混用，用于葡萄的无核化与膨果处理[1]。植物生长调节剂的使用要综合考虑环境因素、气候条件、葡萄品种、树体长势和病虫害发生等多种情况，不能照搬照抄其他人的经验[5-6]。

 

  ‘希姆劳特’（Himrod），属欧美杂交种[7]。1952年由美国纽约州农业试验站用‘安大略’（Ontario）和‘苏丹娜’（Sultanina）杂交育成的鲜食无核白葡萄品种[8]。1972年引入我国，目前报道已在浙江[9]、广西[10]、湖北[11]、江苏[12-13]、上海[14]、湖南[15]和天津[16]等地引种。‘希姆劳特’坐果好，早熟且无核，但果粒较小，使其商品性受到限制。‘津早无核’是‘希姆劳特’葡萄的大粒早熟芽变，由天津市农业科学院于2014年发现[17]，并于2020年申请了植物新品种权保护。‘津早无核’在保留了‘希姆劳特’优良性状的基础上，成熟期提前5~7 d，单果重增加了1倍左右，具有更大的推广价值和市场竞争力。

 

  GA3和CPPU在‘希姆劳特’葡萄上的应用已有报道[18-20]，但在‘津早无核’上未见报道。本研究通过使用不同浓度配比的GA3和CPPU处理‘希姆劳特’和‘津早无核’的果穗，分析不同处理在成熟期对其葡萄品质的影响，筛选出‘希姆劳特’和‘津早无核’葡萄适宜的GA3和CPPU配比，为‘希姆劳特’和‘津早无核’葡萄生产合理使用植物生长调节剂提供理论依据和技术参考。

 

  1 材料与方法

 

  1.1 材料

 

  试验在天津市农业科学院创新基地（116°57'28.98"E，39°25'40.39"N）进行，以4 a生‘希姆劳特’和‘津早无核’葡萄为试验材料，取长势相近且无病虫害的植株，土肥水管理及病虫害防治常规管理。东西行向，“一”字形水平棚架，株行距4 m×3.5 m。供试药剂为：GA3（赤霉酸，4%可溶液剂）和CPPU（氯吡脲，0.1%可溶液剂），四川国光农化有限公司。

 

  1.2 试验方法

 

  试验采用完全随机设计，10穗为1小区，每处理重复3次。2022年5月30日，花后10 d分别用不同浓度药液处理，处理方法为将果穗完全浸在药液中5 s。处理A：12.5 mg·L-1 GA3+2.5 mg·L-1 CPPU；处理B：12.5 mg·L-1 GA3+5 mg·L-1 CPPU；处理C：25 mg·L-1 GA3+2.5 mg·L-1 CPPU；处理D：25 mg·L-1 GA3+5 mg·L-1 CPPU；处理E：50 mg·L-1 GA3+2.5 mg·L-1 CPPU；处理F：50 mg·L-1 GA3+5 mg·L-1 CPPU；处理G：50 mg·L-1 GA3；处理H：100 mg·L-1 GA3；以清水处理为对照（CK）。

 

  用DY-3207电子秤测量穗质量（精确到0.1 g）。成熟期从果穗的上中下三个部分随机采样，每个处理取30粒sartorius BSA224S电子天平测量粒质量（精确到0.01g）；电子游标卡尺测量果粒纵径和果粒横径（精确到0.01 mm），其中果形指数=果粒纵径/果粒横径。

 

  采用手持测糖仪（ATAGO，日本）测定可溶性固形物含量；用酸碱滴定法测定可滴定酸含量；固酸比=可溶性固形物含量/可滴定酸含量；用2,6-二氯靛酚滴定法测定Vc含量。

 

  用TA.XT plus v4.6质构仪（Stable Micro Systems，英国）测定硬度、表皮穿刺强度、果皮厚度。

 

  1.3 数据分析

 

  采用Excel 2017软件进行数据整理，采用prism 8.0.1软件和SPSS 24软件进行数据处理，Duncan法进行显著性差异分析（P<0.05）。

 

  2 结果与分析

 

  2.1 不同处理对‘希姆劳特’葡萄和‘津早无核’葡萄外观品质的影响

 

  由表1、表2可知，8个处理均提高了‘希姆劳特’和‘津早无核’穗质量、粒质量、果粒纵横径。其中，处理F对‘希姆劳特’的膨果效果最好，穗质量达378.23 g，粒质量5.68 g，纵径23.26 mm，横径19.75 mm，果形指数与对照基本一致。处理D对‘希姆劳特’的膨果效果次之，处理A和处理B略差于其他处理。

 

  处理C对‘津早无核’的膨果效果最好，穗质量达378.52 g，粒质量8.64 g纵径25.36 mm，横径23.33 mm，果形指数显著高于对照。处理F和处理G对‘津早无核’的膨果效果不明显。

 

 

 

  2.2 不同处理对‘希姆劳特’葡萄和‘津早无核’葡萄果实内在品质的影响

 

  由表3可知，花后10 d使用GA3和 CPPU处理对‘希姆劳特’和‘津早无核’葡萄果实内在品质均有影响，‘希姆劳特’和‘津早无核’果实可溶性固形物含量下降，可滴定酸含量升高，Vc含量增加。

 

  其中，与对照相比，处理H的‘希姆劳特’果实可溶性固形物含量最低，为16.4%。处理D和处理E可滴定酸含量最大，都为0.8%。处理C的固酸比、Vc含量最高，为24.47和均显著高于对照。

 

  ‘津早无核’果实可溶性固形物含量为处理D最低，为16.29%，对照最高，达19.47%。处理A的可滴定酸含量最高，为0.63，对照最低。对照的固酸比最高，达36.34，其次为处理G，为34.9，处理D最低，为28.17。说明使用GA3和CPPU处理‘津早无核’会一定程度上影响果实的风味。

 

 

  2.3 不同处理对‘希姆劳特’葡萄和‘津早无核’葡萄果实质地的影响

 

  由表4可知，使用GA3和 CPPU处理‘希姆劳特’和‘津早无核’葡萄，两个品种果实硬度和表皮穿刺强度增大。各处理‘希姆劳特’果实硬度与对照相比均有提高，处理F的果实硬度最大，达271.13 g，显著高于其他处理及对照。8个处理的‘津早无核’果实硬度为处理D最高，达389.52 g，对照的硬度最低，为134.44 g。

 

  不同处理均显著提高了‘希姆劳特’葡萄果实的表皮穿刺强度。处理F的表皮穿刺强度最大，为75.67 g；其次为处理D，为74.69 g；对照最小，为42.27 g。各处理间‘津早无核’葡萄表皮穿刺强度除了处理E没有达到显著水平，其它各处理的表皮穿刺强度均显著高于对照。其中处理D的表皮穿刺强度最大，为73.56 g；对照最小，为45.48 g。

 

  不同处理间‘希姆劳特’果皮破裂距离为处理D最高，处理B最低。各处理‘津早无核’果皮破裂距离仅处理A显著高于对照，达2.37 mm；处理E最低，为1.41 mm。

 

 

  2.4 不同处理‘希姆劳特’和‘津早无核’葡萄果实品质的相关性

 

  由表5可以看出，‘希姆劳特’葡萄穗质量与粒质量、果粒纵径、果粒横径、表皮穿刺强度显著正相关。粒质量与果粒纵径、果粒横径显著正相关。表皮穿刺强度与果粒横径、硬度显著正相关。可滴定酸含量与固酸比显著负相关。

 

  ‘津早无核’葡萄的相关性分析显示（表7），粒质量与果粒纵径、果粒横径显著正相关，与可溶性固形物含量显著负相关。果粒纵径与果粒横径、果形指数显著正相关，与可溶性固形物含量显著负相关。果粒横径与可溶性固形物显著负相关。固酸比与可溶性固形物含量显著正相关，与可滴定酸含量显著负相关。

 

 

 

  2.5 ‘希姆劳特’和‘津早无核’葡萄不同处理的综合评价

 

  2.5.1 ‘希姆劳特’和‘津早无核’葡萄果实品质指标主成分提取

 

  通过对‘希姆劳特’和‘津早无核’葡萄12个果实品质指标进行主成分分析（表7），其中‘希姆劳特’葡萄分析后提取出4个主成分，贡献率分别为51.755%、18.281%、13.9%和8.371%，累计贡献率达到92.307%。‘津早无核’葡萄提取出3个主成分，贡献率分别为54.916%、17.678%、12.524%，累计贡献率为85.118%。分析结果均具有一定的代表性。

 

  通过‘希姆劳特’果实品质再各主成分中的因子荷载量来看（表8），第1成分中，穗质量、粒质量、果粒纵径、果粒横径、果皮破裂距离、表皮穿刺强度、硬度、果形指数、可滴定酸含量相关性较强。‘津早无核’葡萄分析结果显示（表9），指标穗质量、粒质量、果粒纵径、果粒横径、表皮穿刺强度、硬度、果形指数、可溶性固形物含量、可滴定酸含量、固酸比在第1成分上有较高的荷载，相关性较强。

 

 

 

 

  2.5.2 主成分综合得分

 

  由表10和表11可得，‘希姆劳特’各处理中，处理F的综合得分最高。‘津早无核’不同处理中，处理D的综合得分最高。表明花后10 d 用50 mg·L-1 GA3+5 mg·L-1 CPPU处理，对‘希姆劳特’葡萄综合品质提升效果最好。花后10 d 用25 mg·L-1 GA3+5 mg·L-1 CPPU处理，‘津早无核’葡萄综合品质提升效果最好。

 

 

  3 讨论与小结

 

  本试验结果表明，在花后10 d用GA3和CPPU混合处理，或用GA3单独处理‘希姆劳特’和‘津早无核’葡萄，均不同程度的提高果穗质量、果粒质量、果粒纵横径。果形指数反映了果粒形状[21]，本研究中， 各处理‘希姆劳特’的果形指数与对照基本一致，处理E‘津早无核’的果形指数最大，处理C的最小。

 

  可溶性固形物含量和可滴定酸含量是评价果实内在品质的重要指标。王壮伟[22]、郭淑萍[23]、王莎[24]的研究结果表明，GA3和CPPU混用处理降低了可溶性固形物含量，另有研究表明GA3和CPPU混用处理提高了可溶性固形物的含量[25-26]。李涛[25]的研究表明，植物生长调节剂处理均降低了‘京蜜’可滴定酸的含量，这与郝峰鸽[26]在‘金田玫瑰’上的研究结果相反。本研究表明，花后10 d使用植物生长调节剂处理‘希姆劳特’和‘津早无核’葡萄，可溶性固形物含量下降，可滴定酸含量升高。不同处理均提高了Vc含量，这与王玉安[27]的结果一致，与郭淑萍[23]的结果相反。结果差异的原因可能是不同品种、不同栽培条件、不同气候环境对植物生长调节剂敏感性差异有关。

 

  GA3和CPPU使用增加了‘希姆劳特’和‘津早无核’葡萄的硬度，这与Thomas在王壮伟的研究结果一致[19-22]。花后10 d不同处理提高了两个品种葡萄果粒的表皮穿刺强度，同时也影响了果皮穿刺距离。

 

  通过对使用GA3和CPPU处理的‘希姆劳特’和‘津早无核’果实各项指标进行综合分析，发现各处理中处理F和处理D分别‘希姆劳特’和‘津早无核’葡萄中综合得分最高。说明花后10 d 用50 mg·L-1 GA3+5 mg·L-1 CPPU处理，对‘希姆劳特’葡萄综合品质提升效果最好。花后10 d 用25 mg·L-1 GA3+5 mg·L-1 CPPU处理，对‘津早无核’葡萄综合品质提升效果最好。