栽培生理岗位
摘要:为明确不同品种葡萄在天津地区最佳采收时间以及果实品质差异,本试验选择6种葡萄作为试验材料,观测植株生长及果实发育情况,使用天农葡萄葡萄数据库进行试验数据的记录及分析。结果表明,不同品种葡萄间动态变化趋势基本一致,可溶性固形物含量随着果实成熟逐步升高,其中夏黑显著高于其他品种(19.30%),寒香蜜可溶性固形物含量最低(15.87%);可滴定酸含量在成熟期逐步降低,其中红巴拉多(0.07%)、黑巴拉多(0.08%)显著低于其他品种;固酸比越接近果实成熟,其增长速率越快,红巴拉多(236.67)和黑巴拉多(222.50)显著高于其他品种;单果重随果实成熟升高,其中红富士(9.57g)与夏黑(9.12g)显著高于其他品种。不同品种间果实生长发育所需时间不同,其中寒香蜜最短(90d),红宝石所需时间最长(115d)。寒香蜜葡萄在7月下旬采收时的果实风味最好,夏黑、红巴拉多和黑巴拉多在8月上旬,而红宝石和红富士葡萄在8月下旬采收时果实品质最好,商品性最佳。本研究为天津地区鲜食葡萄栽培提供了理论依据和数据参考。
摘要,建议从目的、方法、结果和结论四个方面重新组织内容。注意精简文字,概括全文。英文摘要,需要好好再琢磨一下。
关键词:葡萄;物候期;可溶性固形物;可滴定酸;含量变化;单果重
果实品质是葡萄生产中最重要的产品指标,其优劣决定了产品的商品价值。随着我国脱贫攻坚战的全面胜利,人民消费需求也日益提高,葡萄生产目标已经从传统的数量生产转变为追求色香味俱全、安全有机和绿色的质量生产。天津作为环渤海葡萄优势产区,现阶段有玫瑰香、巨峰、红地球等品种[1,2,3,4],极大地丰富了当地葡萄消费市场,促进了葡萄产业的多元化发展。
鲜食葡萄的经济效益主要取决于产量和果实品质。在果实品质指标中,口感是最重要的商品性因素,葡萄的糖酸含量直接影响果实风味品质[5]。除品种特性对果实可溶性固形物和有机酸含量的影响外,一些栽培措施(例如套袋、覆草等)也会影响果实的糖酸含量[6、7],环境因素也对果实品质起着至关重要的作用。
光是重要的环境信号,主要从光照强度、光质和光周期调控植物形态建成,影响物质代谢以及果实品质。影响遮光处理会影响果实单粒重、横纵径以及着色[7]。光质通过调节气孔间接影响植物的营养生长。其中蓝光对果实着色和品质的影响最为明显[8]。在果实膨大期前补光可以显著降低酒石酸含量,改善果实口感 [9]。
温度不仅影响着葡萄花芽分化质量,还对葡萄的含糖量、着色以及香气都有一定的影响。10℃积温是影响果实含糖量的重要气象因素,能够促进含糖量的提高,并降低果实内有机酸的含量[10,11]。昼夜温差大,白天叶片光合合成有机物和糖分,夜晚温度低,植物呼吸消耗减少,对果实糖分积累提供了必要条件。
水分是决定葡萄的产量和品质的重要因素,在果实发育阶段,适量的水分会促进果实的膨大以及提高果实的糖分[12]。赵阳在果实膨大期至转色期对葡萄做了水分亏缺试验,结果表明随着灌水量的减少, 葡萄单果重、可溶性糖含量以及糖酸比均呈现先增加后减少的趋势[13]。
葡萄对于土壤的适应能力比较强,但是不同土壤类型对于果实含糖量有显著影响。通常砂质土壤透气性强,排水良好,植株根系健壮,昼夜温差大,有利于糖分的积累,香味也较为浓郁,而黏质土壤透气性差,根系较浅,结果也较差。
本研究通过观察葡萄的生长发育规律和葡萄生长过程中的可溶性固形物、可滴定酸含量和单果重的变化,为葡萄的适时采收提供参考依据,对天津地区葡萄经济效益稳步提升具有重要的理论和实践意义。
1.1 材料与方法
1.2 试验材料
试验在天津市葡萄遗传育种重点实验室进行。以欧美杂交种夏黑、寒香蜜、红富士葡萄和欧亚种红巴拉多、黑巴拉多、红宝石葡萄等6个品种葡萄为材料,日光温室棚架栽培。
试验园位于北纬39°27′,东经117°07′,海拔7 m,属于暖温带半湿润大陆性季风型气候,年平均气温12.1℃,年均日照2730小时,降水584.9 mm,多年平均无霜期216 d。
试验从6月10日开始取样直到8月下旬结束,每2周取一次样品,选择无病虫害、生长一致的果穗,随机选取果穗上、中、下不同部位的果实,置于冰盒带回实验室分析。
1.3 试验方法
物候期调查:对供试品种进行主要物候期(始花期、盛花期、末花期、膨大期、转色期/始熟期、成熟期)观察并拍照记录。本研究使用天农葡萄数据库(图1)对试验品种的相关数据图片进行记录整理。在约5%-25%的花开放时,通过扫描二维码或贴近树体上的NFC标签的方式来实时记录试验数据。进入小程序,选择要记录的品种,记为“始花期”,添加图片,完成上传。约25%-75%的花开放时为盛花期;大于75%花开放为末花期;坐果后果实迅速膨大至转色前为膨大期;浆果不再膨大,果皮开始转色记为转色期;待种子变褐色或浆果完全成熟时为成熟期。
单果种测定:每个品种选取10粒果实,使用电子天平对果粒进行称重。
可溶性固形物含量(TSS)测定:每个品种选取10粒果实,挤压出果汁,滴入手持数字折光仪检测孔,检测读数。
可滴定酸含量(TA)测定:每个品种选取10g混合均匀的果实样品,放入研钵,加如石英砂进行研磨,加30ml蒸馏水转移至三角瓶,80℃水浴30min,冷却过滤,取5ml滤液,加入2滴酚酞,用0.1mol/LNaOH滴定至微红色,30s内不褪色。记录NaOH用量并计算可滴定酸含量,结果以酒石酸计算。试验均重复三次。
1.4 数据整理分析
试验采用Excle2016软件进行数据整理和图表绘制,采用SPSS26软件进行数据显著性(独立样本T检验,p<0.05)分析。
2 结果与分析
2.1 物候期调查
如表1所示,供试6个葡萄的花期主要集中在4月下旬到5月中旬。寒香蜜的始花期最早,在4月21日-4月27日,7月20日进入成熟期,从开花到果实成熟共需要90天。夏黑葡萄的始花期为4月28日-5月1日,8月5日进入成熟期,从开花到果实成熟大约需要99天。红巴拉多和黑巴拉多的物候期相近,从4月30日开花到8月5日果实完全成熟共需要97天左右。而红富士和红宝石的始花期为4月27日-29日,8月20日进入果实成熟期,果实的生长发育共115天。
2.2 果实可溶性固形物含量动态变化
如图3所示,从6月10日(果实膨大期/转色期)第一次采集浆果样品到浆果完全成熟,葡萄的可溶性固形物含量整体呈上升趋势,采收时间越晚,葡萄的可溶性固形物含量越高。从6月10日-6月25日,6个供试葡萄品种的可溶性固形物含量都快速上升,15天升高了3.07%-5.20%,红富士葡萄的可溶性固形物含量升高了5.20%,其次是红巴拉多,升高了4.95%。6月25日-7月5日,6个品种葡萄的可溶性固形物含量持续上升,红富士葡萄依然保持较快的增长率,7月25日时,其可溶性固形物含量为16.77%,较6月25日,增加了6.12%;其次是寒香蜜葡萄,增加了3.18%,夏黑葡萄此阶段的可溶性固形物含量增加的最少。7月5日-7月20日,6个葡萄品种的可溶性固形物含量升高了0.66%-3.89%,其中红富士葡萄增加的最少,而进入成熟阶段的寒香蜜葡萄则增肌的最多,为3.18%,成熟时寒香蜜葡萄的可溶性固形物含量为15.87%。7月20日-8月5日,除寒香蜜已采摘外,其余5个葡萄品种的可溶性固形物含量上升了0.13%-1.52%,成熟时,夏黑、红巴拉多和黑巴拉多的可溶性固形物含量分别为19.30%、16.57%和17.80%。8月5日-8月20日,红宝石和红富士葡萄的可溶性固形物含量分别增加了3.73%和0.08%。
供试6个葡萄品种成熟时的可溶性固形物含量最高的是夏黑,为19.30%,显著高于其他的供试葡萄品种。其次是黑巴拉多(17.80%)和红富士(17.65%),两者差异不显著。可溶性固形物含量最低的是寒香蜜(15.87%),与红宝石(16.25%)和红巴拉多(16.57%)的差异不显著。
2.3 果实可滴定酸含量动态变化
如图4所示,从6月10日(果实膨大期/转色期)第一次采集浆果样品到浆果完全成熟,葡萄的可滴定酸含量整体呈下降趋势,采收时间越晚,葡萄的可滴定酸含量越低。从6月10日-7月5日,6个供试葡萄品种的可溶性固形物含量都快速下降,30天降低了1.57%-4.60%,其中红富士葡萄降低的最多,从4.78%降低到了0.18%,其次是寒香蜜葡萄,从4.91%降低到了0.33%,降低最少的是黑巴拉多,降低了1.57%。7月5日后到浆果成熟期,6个葡萄品种的可滴定酸含量仍持续降低,但呈稳定降低的趋势。
果实成熟时,6个葡萄品种的可滴定酸含量在0.07%-0.34%。其中红巴拉多和黑巴拉多的可滴定酸含量最低,分别为0.07%和0.08%,显著低于其他葡萄品种,而夏黑、红宝石和红富士葡萄的可滴定酸含量分别是0.18%、0.22%和0.18%,品种间的可滴定酸含量差异不显著。可滴定酸含量最高的是寒香蜜葡萄,为0.34%,显著高于其他品种的葡萄可滴定酸含量。
2.4 果实固酸比的动态变化
果实的固酸比是反应果实品质的重要指标之一,固酸比值越高,说明果实的品质越好。如图5所示,从6月10日(果实膨大期/转色期)第一次采集浆果样品到浆果完全成熟,葡萄的固酸比整体呈上升趋势,越接近果实成熟,其固酸比增张的越快,果实成熟采收时的固酸比最大。
果实成熟采收时,不同品种葡萄的固酸比存在显著差异。其中,固酸比最高的是红巴拉多和黑巴拉多,分别为236.67和222.50,两品种间的固酸比差异不大,但都显著高于其他品种。其次是夏黑和红富士,固酸比分别为107.22和99.89,两品种之间的固酸比差异不显著。寒香蜜葡萄的固酸比最低,为47.12,显著低于其他葡萄品种。
2.5 单果重的动态变化
如图6所示,从6月10日(果实膨大期/转色期)第一次采集浆果样品到浆果完全成熟,葡萄的单果重整体呈上升趋势,但单果重增大的速率不同。6月10日-6月25日,6个品种的葡萄都表现出了较大的增长速率,红宝石的增长速率最大,为158.38%,红富士的增长速率最小,为11.49%,其余4个品种的增长速率在27.87%-50.15%范围内。6月25日-7月5日,夏黑葡萄的增长速率最小,仅为5%,寒香蜜和和红宝石葡萄的增长速率最大,分别为43.24%和42.00%。从7月5日-7月20日,除了夏黑葡萄的增长速率变大外(37.03%),其余5个品种的单果重增长速率都变小了,此时应为浆果的硬核期。7月20日-果实成熟时的这段时期,浆果的单果重缓慢增长。
供试的6个葡萄品种,在果实生长发育过程中,红宝石葡萄的单果重一直是最小的,显著小于其他葡萄品种。果实成熟时,红富士葡萄的单果重最大,为9.57 g,其次是夏黑葡萄(9.12 g),两品种的浆果重差异不显著。红巴拉多葡萄的单果重为8.93 g,与寒香蜜(8.24 g)差异不显著,但显著大于黑巴拉多(7.61 g)和红宝石的单果重(5.81 g)。
3 讨论
可溶性固形物和可滴定酸含量是葡萄果实最重要的质量指标,本研究通过对不同鲜食葡萄品种不同生育期生理指标进行测定,研究动态变化规律,发现葡萄果实采收越晚,其可溶性固形物含量越高,可滴定酸含量越低,固酸比越高,果实的风味越好[14]。在本研究的6个葡萄品种中,红巴拉多和黑巴拉多的可溶性固形物含量较高,可滴定酸含量低,浆果的固酸比最大,果实风味浓郁,酸甜可口。桂南地区寒香蜜和红富士TSS含量为18.7%、15.7%[15],高卫东在天津蓟县地区试栽寒香蜜的可溶性固形物含量达到20%[16]。而在本研究中7月20日采收寒香蜜时的可溶性固形物含量为15.8%,可滴定酸含量为0.34%,固酸比较低(47.12),因此可以通过适当地推迟采收时间来提高葡萄果实的固酸比,改善果实品质。并且,可以通过增强树势和花果管理技术,来提高果实成熟时的可溶性固形物含量和固酸比,改善葡萄浆果的适口性。
果实成熟是一个复杂且高度协调的过程,葡萄浆果的生长发育呈双S曲线。寒香蜜葡萄属于极早熟品种,天津地区在7月中下旬成熟,本试验7月20日采收时,浆果的单果重还呈增加趋势,因此可适当推迟采收期。在7月5日-7月20日,红巴拉多、黑巴拉多和夏黑葡萄的单果重增加缓慢,这应是处于果实生长发育的硬核期;红宝石和红富士葡萄的硬核期则持续到8月5日,8月5日-8月20日,葡萄浆果处于第二次快速生长期,这两个品种的果实生长持续了110余天,属于中熟品种。
4 结论
在天津葡萄产区,可溶性固形物含量随着葡萄果实发育逐渐升高,夏黑显著高于其他品种;可滴定酸含量随着葡萄果实发育成熟逐渐降低,其中红巴拉多、黑巴拉多显著低于其他品种;红巴拉多和黑巴拉多固酸比显著高于其他品种;红富士与夏黑单果重随果实成熟逐渐升高,显著高于其他品种。不同品种葡萄最佳采收时间也不同,寒香蜜葡萄在7月下旬为最佳采收时间,夏黑、红巴拉多和黑巴拉多在8月上旬,红宝石和红富士葡萄在8月下旬果实品质最好,适宜采收。