豫东综合试验站
娄玉穗 吕中伟 尚泓泉 樊红杰 张柯 崔小月 吴文莹
阳光玫瑰葡萄具有大粒、无核、玫瑰香味、不易裂果、耐贮运等特点,是目前我国最受欢迎的鲜食葡萄品种之一,然而该品种在成熟期会出现果锈症状,严重影响其外观品质。目前生产上主要通过采用套深颜色果袋的方法来防治果锈,然而深颜色果袋会推迟果实成熟,影响果粒大小、果实糖、酸、香气成分等含量。不同颜色果袋主要是通过影响果实接受到的光强和光质来影响品质形成的,光强和光质会影响植物光合作用、物质代谢和大多数生物合成过程。红光和蓝光是影响植物形态建成、光合特性、果实产量及品质的主要光谱,红光可以增加叶面积,提高光合速率,增加碳水化合物积累和植物的鲜质量;蓝光可以提高植物暗呼吸,增加干鲜质量、可滴定酸、葡萄糖、蛋白质、维生素C和花青素含量。前期我们的研究表明,阳光玫瑰葡萄果锈主要在果实第二次膨大期(即软化期)后发生,且随着果实的成熟,果锈发生越来越多,与此同时,果实糖分积累、酸降解及次生代谢产物形成。因此,通过研究不同颜色果袋对阳光玫瑰葡萄成熟过程中果锈发生及品质的影响,有助于探明不同颜色果袋对果实外在品质和内在品质的调控作用,为生产上更好地选择果袋并进行优质生产奠定基础。
1 材料和方法
1.1 试验材料及处理
试验于2021年在河南现代农业研究开发基地(35.0ºN、113.7ºE)进行。以10年生树体长势一致的阳光玫瑰葡萄植株为试验材料,贝达砧,南北行向,株行距3 m × 3 m,高宽平架式,避雨栽培。花果管理和肥水管理按照常规方法进行,于见花时修整花穗,留穗尖6 cm,盛花后1~3 d分批次用25 mg/L赤霉酸(GA3)+ 2 mg/L氯吡脲(CPPU)进行保花保果处理,14 d后用25 mg/L GA3+ 2 mg/L CPPU进行膨大处理。在果粒黄豆粒大小时疏果至60粒左右,控制单穗质量700 g左右。疏果后(2021年6月14日),从试验植株上选取果穗、果粒大小均匀一致的果穗360串,分别套上白袋、蓝袋、绿袋、红袋和黑袋,每种颜色果袋套60串果穗,以不套袋为对照。
1.2 不同颜色果袋透光率及光谱的测定
在晴朗天气的上午,选择光照强度稳定的位置用植物光谱测定仪(TPZG-6H,浙江托普,中国)测定环境和不同颜色果袋内的光照强度(E)、光合有效辐射(PAR)及光谱组成和强度,计算不同颜色果袋的光照强度透射率和光合有效辐射透射率,光照强度透射率=E果袋/E环境×100%,光合有效辐射透射率=PAR果袋/PAR环境×100%。
1.3 果锈发生率的调查
从果实进入软化期后(2021年7月31日,盛花后77 d)开始,每10~15 d调查一次不同颜色果袋的果锈发生率,每次调查10串果穗,且不重复调查果穗,直至9月30日(盛花后137 d)。调查方法:调查并记录每串果穗上有果锈的果粒数量和果穗上总果粒数量,果锈发生率=有果锈果粒数量/总果粒数量×100%。
1.4 果实品质的测定
在调查果锈发生率的同时,采集不同颜色果袋的果粒样品,采集方法为从所调查的10串果穗的上、中、下3个位置各采集1个果粒,每个处理采集30粒,带回实验室用于果实品质的测定。果实单粒质量、横径和硬度分别用电子天平、游标卡尺和硬度计进行测定,果皮色差用手持式色差仪(CR-400)测定。可溶性固形物含量用便携式数显折射仪(PAL-1)测定;可滴定酸含量用酸碱滴定法测定(ZDJ-4B),并换算成酒石酸含量;果汁糖酸比=10×可溶性固形物含量/可滴定酸含量。
1.5 数据处理与分析
试验数据用Excel 2010软件进行整理和绘图,用SPSS 20软件进行统计分析。
2 结果与分析
2.1 不同颜色果袋的光谱特征及透光率
从图1可知,对照和不同颜色果袋内光谱分布存在差异,且均在763 nm附近有个较显著下降。不同颜色果袋均不同程度降低了各波段光谱强度,在可见光波段(390~760 nm),白袋内的光谱波动与对照相似,对各波段的降幅最小,主要透射的波段为390~760 nm,对应所有可见光;蓝袋主要透射的波段为390~590 nm,主要对应的是紫光、蓝光和绿光区;绿袋主要透射的波段为490~590 nm,主要对应的是绿光区;红袋主要透射的波段为580~760 nm,主要对应的是红光和橙光区;黑袋对各波段透射量接近0。
如表1所示,5种颜色果袋内的光照强度从高到低依次为白袋˃蓝袋˃红袋˃绿袋˃黑袋,光合有效辐射从高到低依次是白袋˃红袋˃蓝袋˃绿袋˃黑袋。其中,红袋和绿袋的光照强度之间差异不显著,蓝袋和红袋的光合有效辐射及其透射率之间差异不显著,其他颜色果袋的光照强度、光合有效辐射及其透射率之间差异均显著。另外,白袋和绿袋的光照强度透射率大于光合有效辐射透射率,而蓝袋、红袋和黑袋的光合有效辐射透射率大于光照强度透射率。
2.2 不同颜色果袋对阳光玫瑰葡萄果锈发生率的影响
从图2可知,随着果实的成熟,阳光玫瑰葡萄果锈发生率表现出先增加后趋于稳定的变化趋势。其中,对照的果锈发生率在盛花后87~97 d有个较大幅度的变化,且盛花后97 d达到较高水平(19.47%),之后趋于稳定;红袋、白袋和蓝袋的果锈发生率在盛花后97~107 d有个较大幅度的变化,且盛花后107 d达到较高水平(12.48%、12.42%和9.62%),之后趋于稳定;绿袋的果锈发生率在盛花后107~122 d有个较大幅度的变化,且盛花后122 d达到较高水平(7.59%),之后趋于稳定;黑袋的果锈发生率在所调查的时间均处于较低水平,盛花后107 d时为0.84%。在整个调查期间,对照的果锈发生率显著高于5种套袋处理。在盛花后137 d,红袋的果锈发生率显著高于绿袋和黑袋,白袋、蓝袋和绿袋的果锈发生率之间差异不显著,且均显著高于黑袋。
2.3 不同颜色果袋对阳光玫瑰葡萄果皮色差的影响
由图3可知,阳光玫瑰葡萄在成熟过程中,果皮亮度L*值、黄蓝色差b*值和色泽饱和度C*均表现出先增加后降低的变化趋势,果皮红绿色差a*值表现出逐渐增加的变化趋势。整体上,黑袋的果皮亮度最低,对照的果皮亮度较高,其中,白袋和蓝袋的果皮亮度在盛花后97 d达到最大值,分别为46.01和46.57,其他3种颜色果袋和对照的果皮亮度均在盛花后107 d达到最大值,其中,黑袋的果皮亮度最大值显著低于其他4种颜色果袋和对照,其他4种颜色果袋和对照的果皮亮度最大值之间差异均不显著。黑袋和对照的果皮红绿色差较高,蓝袋和绿袋的果皮红绿色差较低,说明蓝袋和绿袋的果皮颜色较绿;除盛花后122 d外,不同颜色果袋的果皮红绿色差之间差异均不显著。对照、蓝袋和绿袋的果皮黄蓝色差在盛花后97 d达到最大值,其他颜色果袋的果皮黄蓝色差在盛花后107 d达到最大值,白袋和对照的果皮黄蓝色差最大值分别为21.66和21.20,两者均显著大于蓝袋、黄袋和黑袋的果皮黄蓝色差最大值;红袋的果皮黄蓝色差最大值显著大于绿袋和黑袋;整体上,对照的果皮黄蓝色差较高,说明其果皮颜色较黄,黑袋的果皮黄蓝色差较低。对照、蓝袋、绿袋和黑袋的果皮色泽饱和度在盛花后97 d达到最大值,白袋和红袋的果皮色泽饱和度在盛花后107 d达到最大值,且对照和白袋的果皮色泽饱和度较高,黑袋的色泽饱和度较低。
2.4 不同颜色果袋对阳光玫瑰葡萄果粒大小的影响
从图4可知,随着果实的成熟,阳光玫瑰葡萄单粒质量和果粒横径均表现出先增加后趋于稳定或略有减小的变化趋势。其中,白袋的单粒质量和果粒横径在所测定的时间均最大,黑袋的单粒质量在所测定的时间均最小。对照、白袋和蓝袋的单粒质量在盛花后107 d达到最大值,其他颜色果袋的单粒质量在盛花后122 d达到最大值,其中,白袋的最大单粒质量为15.57 g,显著大于其他处理的最大单粒质量;其次是蓝袋,其最大单粒质量为14.24 g,显著大于黑袋的最大单粒质量,黑袋的最大单粒质量最小,为12.93 g。盛花后97 d及之后,黑袋的果粒横径均最小,且均显著小于白袋的果粒横径。对照、白袋、蓝袋和红袋的果粒横径在盛花后107 d达到最大值,绿袋和黑袋的果粒横径在盛花后122 d达到最大值,此时,白袋的果粒横径为26.60 mm,其显著大于黑袋的果粒横径,其他处理的最大果粒横径之间差异均不显著,黑袋的最大果粒横径为25.13 mm。
2.5 不同颜色果袋对阳光玫瑰葡萄果实品质的影响
由图5可知,随着果实的成熟,阳光玫瑰葡萄果实硬度和可滴定酸含量逐渐降低,果实可溶性固形物含量和糖酸比逐渐增加。盛花后77 d和97 d,不同处理的果实硬度之间差异均不显著;整体上,对照、白袋和黑袋的的果实硬度较大,除盛花后122 d,三者的果实硬度之间差异均不显著。整体上,对照、白袋、蓝袋和红袋的果实可溶性固形物含量较高,四者之间差异均不显著,且均在盛花后97 d达到18%或以上;绿袋和黑袋的果实可溶性固形物含量较低,两者之间差异也不显著,且均在盛花后107 d达到18%以上;黑袋的果实可溶性固形物含量在盛花后87 d及之后均显著小于对照、蓝袋和红袋,绿袋的果实可溶性固形物含量在盛花后97 d及之后均显著小于对照。盛花后97 d之前,果实可滴定酸含量下降速度较快,盛花后97 d之后,果实可滴定酸含量进入缓慢下降阶段;整体上,黑袋的果实可滴定酸含量较高,对照和白袋的果实可滴定酸含量较低。整体上,黑袋和绿袋的果实糖酸比较低,除盛花后107 d和122 d外,两者之间差异均不显著,且黑袋的果实糖酸比在所测定的时间均显著低于对照的果实糖酸比,除盛花后137 d外,黑袋和绿袋的果实糖酸比均显著低于白袋和蓝袋的果实糖酸比。
3 结论
不同颜色果袋内的光照强度和光谱组成不同,从而影响阳光玫瑰葡萄果锈发生和品质。红袋和白袋在降低果锈发生的效果上较小,且白袋会降低果实硬度,提高单粒质量,而红袋会降低果皮亮度和果实硬度;蓝袋在降低果锈的发生效果上介于绿袋和白袋之间,且蓝袋会提高果皮亮度,降低果实硬度;绿袋会推迟果实成熟,降低果实硬度、果皮亮度、可溶性固形物含量和糖酸比;黑袋对果锈的防控效果最好,但是会推迟果实成熟,降低果皮亮度、硬度、单粒质量、可溶性固形物含量、可滴定酸含量和糖酸比。