果实品质调控岗位
刘旭鹏 王敏 韩守安 张雯
植物器官脱落是植物体的器官部分从母体脱离的现象,是植物在生长发育和响应环境变化过程中进化出的一种适应性策略, 确保植物正常生长和适应环境。葡萄的落粒特性受品种遗传特性、栽培措施和环境因素共同影响。在鲜食葡萄生产中,落粒问题一直是困扰产业发展的重要问题之一,采前及储藏过程中果粒大量脱落,严重影响其商品价值,已成为生产中亟待解决的关键问题。
利用植物生长调节剂改善葡萄落粒性状,可切实提高产品经济效益。本实验使用不同种类及浓度组合的植物生长调节剂对不同品种的葡萄果穗进行处理,根据果柄离区的耐拉力等生理指标的变化,筛选适宜不同品种葡萄的植物生长调节剂处理方法,以期为今后的葡萄生产中预防落粒落果提供参考。
1 材料与方法
1.1 试验材料与试验地概况
试验于2024年在乌鲁木齐市安宁渠镇新疆农业科学院综合试验场葡萄示范园进行,试验基地海拔800 m,经度:87°29′42″E,纬度:43°57′20″N,年均降水量约为280 mm,年均蒸发量约2300 mm,年均日照时数约2700小时,有效积温(植物生长期内日均温≥10℃的累积温度)约为3400℃,无霜期(无低温冻害的时段)平均为170天左右,属中温带大陆性干旱气候区。供试采用的品种为欧亚种的无核翠宝(Vitis vinifera ‘Wuhe Cuibao’)和欧美杂交种的夏黑(Vitis × labruscana ‘Summer Black’),南北走向,“厂形”树形,“篱壁形”叶幕型,栽培株行距1.0 m × 3.0 m,灌水条件、水肥管理一致,灌溉方式为传统沟灌,管理水平良好。
1.2 试验设计
每组选择树龄一致、长势一致且无病虫害的树体1株,共3组。在每组中选取果穗大小、发育状态一致的50个果穗为试验对象。试验共设置4种处理组合和1组对照,包括:25 mg/L的2,4-D、100 mg/L的赤霉素(GA3)、5 µmol/L和50 µmol/L的茉莉酸甲酯(MeJA),以清水处理为对照,对照与各处理组各10穗,分别进行一次处理和二次处理,每次处理分别用不同浓度的外源植物生长调节剂浸穗10 s,具体处理方式见表1。
1.3 试验方法
1.3.1 果实品质的测定
试验地修剪、水肥管理一致,均按常规方法进行,在果实成熟时期进行取样。生理指标测定样品取果柄连接处离区组织,用解剖刀将离层处、果蒂与果实连接处厚约4 mm部分取下,液氮-80 ℃保存备用。在果实成熟时对果穗生理指标进行检测,每品种选取长势一致的果穗3穗,检测果实穗重、穗轴粗度等指标;选取大小相近的果粒,对果粒的粒重、果柄粗度、果蒂粗度、果柄耐拉力、可溶性固形物、可滴定酸等指标进行检测,每组测10粒。果穗质量、果粒质量采用百分之一的电子天平称量;果穗长、宽用直尺测量;果粒纵径、横径及果柄直径采用游标卡尺测量;果柄离区的耐拉力采用(测力器型号)测定;鲜果硬度采用GY-4型数显果实硬度计(托普仪器,中国浙江)测定;新鲜葡萄以纱布挤出果汁,采用PAL-1型手持数显折射仪(Atago, Tokyo, 日本)测定果实可溶性固形物、总酸。
1.3.2 数据分析
采用Microsoft Excel 2010进行数据处理,用OriginLab OriginPro 2021进行差异性分析(Duncan’s,P <0.05)。
2 结果与分析
2.1 不同植物生长调节剂处理对无核翠宝品种品质的影响
如表2所示,经过浓度为25 mg/L的2,4-D处理后,无核翠宝品种的果实硬度出现显著提高,粒重显著下降,根据可滴定酸及可溶性固形物指标可发现其果实出现延迟成熟现象;经过浓度为100 mg/L的GA3处理后,无核翠宝的果实硬度显著提高,粒重轻微下降,成熟度无显著变化;经过低浓度的MeJA(5 µmol/L)处理后,无核翠宝的果实硬度显著提高,粒重无显著变化,成熟度无显著变化;经过高浓度的MeJA(50 µmol/L)处理后,无核翠宝的二次处理的果实硬度显著提高,一次处理的果实粒重显著提升,成熟度无显著变化。
由图1A可知,2,4-D的2种处理对无核翠宝果柄耐拉力的提升效果最高,高浓度MeJA的2种处理对果柄耐拉力的提升效果显著;由图1B可知,用熵值法综合评价分析对鲜果品质排名结果表明,无核翠宝的9个处理评分分布在0.2332-0.7510范围,2,4-D处理与高浓度MeJA的排名靠前。综合考虑生产成本的基础,25 mg/L的2,4-D一次处理与50 µmol/L的MeJA一次处理的果实品质较好。
2.2不同植物生长调节剂处理对夏黑品种品质的影响
如表3所示,经过浓度为25 mg/L的2,4-D处理后,夏黑品种的果实硬度无显著变化,二次处理的粒重显著提高,根据可滴定酸及可溶性固形物指标可发现其果实出现延迟成熟现象;经过浓度为100 mg/L的GA3处理后,夏黑的二次处理的果实硬度显著下降,粒重与成熟度无显著变化;经过低浓度的MeJA(5 µmol/L)处理后,夏黑的二次处理的果实硬度显著提高,粒重显著提高,成熟度无显著变化;经过高浓度的MeJA(50 µmol/L)处理后,夏黑的二次处理的果实硬度显著下降,一次处理的果实粒重显著提升,成熟度无显著变化。
由图2A可知,2,4-D二次处理、高浓度MeJA的2种处理与GA3的2种处理对夏黑耐拉力的提升效果显著;由图2B可知,用熵值法综合评价分析对鲜果品质排名结果表明,夏黑的9个处理评分分布在0.1197-0.8678范围,其中排名在前四的依次为2,4-D二次处理、高浓度MeJA一次处理、低浓度MeJA一次处理和GA3一次处理。综合考虑生产成本的基础,50 µmol/L的MeJA与100 mg/L的GA3一次处理的果实品质较好。
3 结论
本研究旨在筛选可有效降低葡萄采前落粒的植物生长调节剂。在本试验中,植物生长调节剂处理后无核翠宝、夏黑品种的葡萄的生理指标均出现不同程度的差异。具体结果如下:
1、施加25 mg/L的2,4-D、100 mg/L的GA3与50 µmol/L MeJA均能显著提高果柄离区的耐拉力,其中25 mg/L的2,4-D与50 µmol/L的MeJA对无核翠宝、夏黑品种均有效,GA₃对无核翠宝提升效果不显著;
2、施加2,4-D会导致各品种的成熟度出现延迟;
3、单次处理与二次处理对耐拉力及其他品质指标无显著差异(P>0.05),建议生产中采用单次处理以降低成本。