熊岳综合试验站

  ‘巨峰’葡萄属欧美杂交种，中熟品种，原产于日本，自20世纪50年代引入中国后迅速发展，80年代中期已成为我国葡萄种植业的主栽品种，栽培范围最广，栽培面积最大。该品种香味浓郁，酸甜适口，抗病能力强等优点，深得广大消费者喜爱。但近年‘巨峰’葡萄裂果、品质下降问题日益突出，已经严重影响‘巨峰’葡萄产业发展。造成‘巨峰’葡萄裂果和品质下降的因素很多，其中缺钙问题不容忽视。有关钙在大多果树果实裂果和提高果实品质方面已有很多报道。而钙在‘巨峰’葡萄果皮解剖结构以及品质、裂果的综合影响的研究仍较少。本研究以主栽品种‘巨峰’为试材，研究钙处理对果实品质、裂果以及果皮解剖结构的影响，为优质葡萄栽培提供理论依据。

  1 材料与方法

  1.1 试验地概况与试验材料

  试验于2022年6-10月在辽宁省果树研究所葡萄核心试验园进行。该试验园地处辽宁省南部，该地区地势平坦，棕壤土，有机质在1%-1.5 %，pH值6.9-7.2。年平均气温 8.3- 10.3，最高气温36.8℃，最低气温-24.2℃；全年无霜期约170天，初霜期在 10月中下旬，终霜日在 4月中旬；年平均日照时数2600-2900小时；年降水量 580-750mm。试验材料选取树势中庸，长势一致，栽培管理措施相同的6年生‘巨峰’。

  1.2 试验方法

  1.2.1 试验设计

  田间试验采用单因素完全随机试验，在盛花后20 d、30 d、40 d三个时期喷洒5 g/L CaCl2溶液，清水处理为对照，每个处理3次重复。处理一般选在傍晚无风天气进行。试验分别在幼果期（盛花后45 d）、转色期、成熟期开展3次采样。

  1.2.2 裂果率调查

  各个时期处理和对照均随机采50个果粒，将其浸没于提前准备好的3 L蒸馏水中，浸泡24 h后调查裂果数。

  裂果率=裂果数/总果粒数×100 %

  1.2.3 果实品质测定

  单果重采用电子天平测定，单果重 ＝50粒总重量／50 。每个处理随机选取10个果粒，对果粒纵径、横径、可溶性固形物和果实硬度进行测定。其中果实纵横径采用数显游标卡尺（CD-15AXWW）进行测定，可溶性固形物含量采用数显糖度计（ PAL-1）测定，果实硬度采用硬度计（FT-02）测定。

  1.2.4 果实细胞解剖结构观察

  果实细胞解剖结构的观察采用石蜡切片法 ，从果实赤道处垂直果皮切取大小约0.5cm ×0.5cm ×0.5cm 的方块，放入FAA固定液中，抽气后待用；然后经过酒精梯度脱水，石蜡包埋，切片，染色，封片，用显微镜观察果实细胞结构并扫描。用Case Viewer软件测量果皮细胞形态学参数。

  1.3 数据分析

  采用Excel 2016、SPSS23.0、origin2021进行数据分析及绘图。

  2 结果与分析

  2.1 外源钙对葡萄果实品质的影响

  由图A,B可以看出，‘巨峰’葡萄果实的纵径和横径均随着果实成熟，逐渐增大，且幼果期到转色期横径增大幅度较大，钙处理可以增加各时期果实的纵径和横径，但效果不是很明显。果实单果重在转色期到成熟期增大最多，可溶性固形物含量随着果实成熟急速增加，在幼果期到转色期变化幅度最大，并且钙处理也明显起到了增大单果重和可溶性固形物含量的作用。‘巨峰’葡萄果实硬度随着果实生长逐渐下降，在成熟时达到最低，然而钙处理可以阻碍果实硬度的锐减，尤其在转色期和成熟期钙处理的果实硬度明显高于对照。综上所述，钙处理在‘巨峰’葡萄在果实生长发育过程中起到改变果实品质的效果，果实果个增大，果粒变圆，硬度变大，口感更甜。

  2.2 外源钙对葡萄裂果率的影响

  研究表明，‘巨峰’葡萄在幼果期裂果率很低，达到转色期时裂果率急剧上升，对照裂果率可达到50%，钙处理在此时裂果率也很高，但与对照相比降低了18.67%，到成熟期裂果率仍有所增加，对照的裂果率已经达到了63.33%，比转色期又提高了26.67%，而钙处理明显降低了此时期的裂果率，成熟期比转色期只提高了19.67%，比对照下降了7个百分点。由此可见，钙处理可以明显降低‘巨峰’葡萄各个生长时期的裂果率。

  2.3 外源钙对葡萄果皮表皮细胞结构的影响

  由表1可以看出，‘巨峰’果实在幼果期、转色期和成熟期表皮细胞层数钙处理和对照都是在3-4层，幼果期表皮细胞整齐致密，转色期紧密，成熟期钙处理仍然紧密而对照略显疏松。表皮细胞厚度随着果实生长成熟逐渐变薄，而钙处理均显著增加了各时期的细胞厚度，幼果期钙处理表皮细胞厚度为28.3um，比对照厚3.6um，成熟期最薄，但钙处理也比对照增厚了10.88%。与此同时表皮细胞表面积逐渐增大，钙处理使各时期果皮表皮细胞面积显著减小。结果表明，钙处理可能通过改变了‘巨峰’葡萄表皮细胞的形态，使细胞厚度变厚，细胞面积减小，排列更紧密，从而使果实硬度增加，裂果率降低。

  2.3 外源钙对葡萄果皮亚表皮细胞结构的影响

  ‘巨峰’果实亚表皮细胞结构变化与表皮结构变化相似，钙处理幼果期亚表皮细胞层数从13-15层减少到成熟期的11-12层，而对照层数各时期均比处理的少。亚表皮细胞排列从幼果期的整齐紧密逐渐到成熟期的疏松，细胞厚度迅速降低，钙处理细胞厚度显著变小，细胞表面积显著变大，对照细胞厚度从幼果期的458.20μｍ降到成熟期的321.90μｍ，细胞表面积从6317.43 μｍ2增加到8124.23μｍ2，而钙处理在各时期均起到了增厚细胞厚度，缩小细胞面积的作用。

  3 结论与讨论

  钙是葡萄必需的中量元素之一，在植物体内主要以果胶酸钙的形式存在于细胞壁中，参与多种生理作用，不仅影响果实品质、而且缺钙亦会导致一些病害发生，所以整个葡萄生长期对钙的需求量较大。有关钙对提高果实品质的研究较多，龙鹏在做外源钙肥对瑞都早红可溶性糖、可滴定酸、维生素C、花色苷显著增加，单果重、果实纵径、果实横径和果梗耐拉力显著升高。李萍等研究表明，氨基酸钙处理显著提高了叶片中全氮含量，使叶片和果实中分配到更多的光合产物，比叶重和果实中总糖、花色苷、单宁、总酚含量显著升高，葡萄果实品质显著提高。本试验验证钙处理的确提高了‘巨峰’葡萄果实品质，使果个增大，果粒变圆，硬度变大，可溶性固形物增加，可滴定酸降低，口感更甜。

  葡萄果实生长与成熟是个非常复杂的过程， 在此过程中，多种因素会导致葡萄裂果，而果皮和果肉发育不协调则是导致果皮开裂的直接原因。有学者在对橙、番 茄、枣、苹 果、葡萄研究表明，果皮开裂抗性与果皮组织结构密切相关。这与本试验外源钙可以改变‘巨峰’葡萄表皮和亚表皮细胞的形态，使细胞厚度变厚，细胞面积减小，排列更紧密，裂果率降低的结论一致。