李雅善,南立軍*,王萌,郁松林,崔長偉,楊俊梅,王艷君
(1.楚雄師范學院化學與生命科學學院,云南楚雄675000;2.石河子大學農學院,新疆石河子832000)
紫香無核又名新葡4 號,是由石河子葡萄研究所培育的優良無核品種,果粒藍紫色,陀螺形,外觀獨特,具有濃郁玫瑰香味,耐貯運,抗病蟲,既可鮮食又可制干、制汁,在新疆各主要葡萄產區大面積栽培。但目前對該品種的特性研究和認識還不夠深入,尤其是蕓苔素內酯對紫香無核葡萄果實基本特性指標的研究較少。
蕓苔素內酯(brassinolide)是從植物中提取的一種新型綠色植物生長調節劑,生物活性強,應用廣泛,能夠促進根、莖、花、果的生長,促進受精、促進果實膨大、早熟,增強抗旱、抗寒等抗逆性功能[1,2]。蕓苔素內酯是活性最高的高效、廣譜、無毒的植物生長調節物質。目前,在葡萄上得到了廣泛應用,效果良好,已經被國際上公認[3,4]。李國樹等[5]用0.01%蕓苔素內酯抑制葡萄新梢的效果為39.3%~55.6%,大小粒指數平均降低15.9%~26.4%,平均增產6.8%~14.1%。劉靜等[6]用1.0 mg/L 蕓苔素內酯促進了夏黑葡萄植株生長和花芽分化,提高果實品質,延緩葉片衰老;用1.5 mg/L 蕓苔素內酯浸蘸花穗,顯著增加了單穗數、單穗重、百粒重。潘建春[4]研究發現,開花后20、30、40 d 采用1.5 mg/L 蕓苔素內酯對葡萄樹體進行全株噴布,增加了果實的單粒重、TSS 含量和花青素含量,提高果實品質。本研究采用不同濃度的蕓苔素內酯噴灑紫香無核葡萄,并定期測定葡萄坐果率、平均單果重、平均穗重,果實縱橫徑,探討其對葡萄果實生長發育的影響。
試驗于2015 年5 月10 日~2015 年9 月10 日在石河子大學農學院試驗站標準葡萄示范園進行。試材為3年生紫香無核葡萄,株行距為1 m×3 m。植株生長健壯,正常管理。
試驗共設3 個梯度濃度,分別為T1 0.5 mg/L、T2 1.0 mg/L、T3 1.5 mg/L 的蕓苔素內酯,以噴施清水為空白對照(CK)。紫香無核葡萄始花期為5 月25 日,盛花期為6 月1 日,落花期為6 月5 日。開花后每7 d 噴施一次,共噴施3 次。具體噴施時間依次為6 月12 日、6月19 日和6 月26 日上午10 點之前,避開高溫、刮風及雨天等不利天氣。開花后40 d 開始取樣,共6 次,具體時間依次為7 月5 日、7 月25 日、8 月5 日、8 月15 日、8 月25 日和9 月5 日。
1.3.1 坐果率計算
坐果率取樣時間為開花后2 周計,按下列公式(1)計算得出。
1.3.2 果實的橫、縱徑測量
花后40 d 開始,每個處理中隨機選取10 粒果實,共計取果6 次。每次采摘完畢后,立刻使用游標卡尺測量果實的橫、縱徑,并及時記錄,果粒的橫、縱徑精確到0.01 mm。
1.3.3 平均單果重、平均穗重的測量
平均單果重、平均穗重的測量于9 月上旬進行。每處理選10 穗果,3 次重復,求平均值。再從中選果穗正面中部的果粒,每穗選6 粒,3 次重復,求平均值。測量工具為誤差為0.1 g 的小型電子天秤。
數據取平均值,采用Microsoft Excel 和SPSS17.0 進行數據處理、制圖和相關性分析。

表1 蕓苔素內酯對葡萄果實坐果率、平均穗重和平均單果重的影響Table 1 Effect of brassinolide on the berry setting rate,average single fruit weight and average cluster weight of grape fruit
從表1 中可知,花后2 周,用不同濃度的蕓苔素內酯噴灑葡萄果穗,均提高了葡萄的坐果率,T3 處理的坐果率最高,為19.88%,其次為T2 處理、T1 處理和CK,分別為19.32%、18.98%和18.63%,并且各處理與對照的差異極顯著,T3 處理、T2 處理和T1 處理的坐果率比CK 分別提高6.71%、3.7%和1.88%。
9 月上旬采收果實后,對平均穗重和平均單果重進行了對比,結果發現:蕓苔素內酯能夠提高紫香無核葡萄的平均穗重和平均單果重。不同的濃度處理,對平均穗重和平均單果重的影響不同。對于平均穗重而言,T1 處理的平均穗重最高,為978.8 g,其次是T2 處理、T3 處理和CK,依次為896.8 g、776.7 g、744.3 g,并且各處理與對照的差異極顯著,T1 處理、T2 處理和T3 處理的平均穗重比CK 分別提高31.51%、20.49%和4.35%。對于平均單果重而言,T2 處理的平均單果重最高,為12.63 g,其次是T1 處理、T3 處理和CK,依次為11.09 g、10.45 g、9.32 g,并且各處理與對照的差異極顯著,T2 處理、T1 處理和T3 處理的平均單果重比CK 分別提高35.52%、18.99%和12.12%。
可見,適宜濃度的蕓苔素內酯能夠增加葡萄的坐果率和成熟期葡萄平均穗重和平均單果重。隨著蕓苔素內酯濃度的增加,坐果率呈現持續的上升趨勢;平均穗重隨著蕓苔素內酯濃度的增加而增加,在T1 上升到最大,然后開始下降;平均單果重隨著蕓苔素內酯濃度的增加而增加,在T2 上升到最大,然后開始下降。也就是說,在適宜濃度范圍內,高濃度的蕓苔素內酯處理能增加紫香無核葡萄的坐果率、平均穗重和平均單果重,但是高濃度的蕓苔素內酯對坐果率的提高最明顯,要獲得最佳的平均單果重,需要適當降低蕓苔素內脂的濃度到T2(1.0 mg/L),而最佳平均穗重的獲得需要更低濃度的蕓苔素內脂(0.5 mg/L)。本試驗中,T1 的平均穗重978.8 g,為最重,平均單果重比T2 低,坐果率卻是最低的;T2 的平均穗重896.8 g,比T1 低,平均單果重為最重,坐果率比T1 高。同時T2 的平均穗重(896.8 g)高于平均值(884.1 g),平均單果重(12.63 g)高于平均值(11.39 g),T1 的坐果率(18.98%)低于平均值(19.39%),T2 的坐果率(19.32)接近平均值(19.39%)。綜合考慮,適宜的濃度(T2 處理)對于紫香無核葡萄的坐果率、平均單果重和平均穗重是最合適的。
李國樹等[5]、林玲等[7]研究發現,蕓苔素內酯處理有效改善了葡萄的大小?,F象,提高了葡萄產量。賈玥等[8-11]調查得出,蕓苔素內酯能夠使葡萄果實的縱徑、橫徑和單果質量均增大,且能保持果形不變。盡管這些方法對果穗都有效果,但是成本高,費時費工,容易延誤花序生長的最佳時期,方法不易掌握。宋潤剛等[12]研究發現蕓苔素內酯處理葡萄之后,與花前7~10 d 摘心相比,初花期、盛花期和生理落果期摘心,產量分別降低14.9%、25.8%和30.1%,坐果率分別為8.0%、11.4%和15.9%,比本試驗的低(表1)。黨磊等[13]研究發現,蕓苔素內酯處理之后,龍眼葡萄的單果重與果粒縱徑和果粒橫徑呈極顯著正相關,這與本研究的結果相同。
如表2 所示,在紫香無核果實發育過程中,各處理明顯改變了葡萄果實縱徑的變化趨勢。在整個生長期,三個處理和對照的紫香無核果實的縱徑均呈現增大的趨勢。從花后40 d 開始,T2 處理的葡萄果實縱徑均高于T1 處理、T2 處理和CK 處理的縱徑(除了花后40 d 的縱徑與T1 的相同)。與對照相比,T1 呈現上升趨勢,T3 呈現先緩慢再快速上升的趨勢,生長趨勢不穩定。除此之外,花后90 d 時,T2 處理的葡萄果實的縱徑2.71 cm,比對照(2.62 cm)高,增幅為3.44%;T1 處理的葡萄果實的縱徑(2.70 cm)稍遜于T2,增幅是對照的3.05%;T3 處理的葡萄果實的縱徑(2.65 cm),也大于對照,增幅是1.15%。綜上所述,T2 對葡萄果實縱徑的影響最明顯,能夠穩定提高果實的縱徑,對果實品質的提升是非常有利,其次是T1 和T3。因此,四個處理對葡萄果實縱徑的影響依次為T2、T1、T3 和CK。

表2 蕓苔素內酯對葡萄果實縱徑的影響(cm)Table 2 Effect of brassinolide on the vertical diameter of the grape fruit(cm)

表3 蕓苔素內酯對葡萄果實橫徑的影響(cm)Table 3 Effect of brassinolide on the horizontal diameter of the grape fruit
如表3,在紫香無核果實發育過程中,各處理明顯改變了葡萄果實橫徑的變化趨勢。在整個生長期,三個處理和對照的紫香無核果實的橫徑均呈現增大的趨勢。從花后40 d 開始,T2 處理的葡萄果實橫徑均高于T1 處理、T3 處理和CK 處理的橫徑。與對照相比,T1 呈現了緩慢的上升趨勢,T3 也呈現了緩慢上升的趨勢,但是每個時期T3 的增長均低于T1。除此之外,花后90 d 時,T2 處理的葡萄果實的橫徑2.42 cm,比對照(2.35 cm)高,增幅是對照的2.98%;T1 處理的葡萄果實的橫徑(2.41 cm)稍遜于T2,增幅是對照的2.55%;T3 處理的葡萄果實的橫徑(2.40 cm),增幅是對照的2.13%。綜上所述,T2 對葡萄果實橫徑的影響最明顯,能夠穩定提高果實的橫徑,對果實品質的提升是非常有利的,其次是T1 和T3。因此,三個處理對葡萄果實橫徑的影響依次為T2>T1>T3>CK。與縱徑的結果一致。表明在果實縱徑增大的同時,果實的橫徑也隨著增大,這樣,有利于果實的正常生長和發育。

表4 蕓苔素內酯對葡萄果實縱橫徑之比的影響Table 4 Effect of brassinolide on the ratio of the vertical and horizontal diameters oo the grape fruit
如表4,在紫香無核果實發育過程中,各處理明顯改變了葡萄果實縱橫徑之比。縱橫徑之比越大,果實呈橢圓形或者錐形生長的趨勢越明顯,果穗縱徑生長的比橫徑快,果實生長越旺盛,縱橫徑之比越小,果實呈近圓形生長,縱橫徑之比等于1,呈圓形生長??v橫徑之比大于1,表明果實的生長是正常的。如果縱橫徑之比小于1,果實的生長受到限制或者有病蟲害發生過,果粒略呈扁圓形。本試驗中,縱橫徑之比均大于1,因此,果實的生長都是正常的。
在整個生長期,3 個處理和對照的紫香無核果實的縱橫徑之比均呈現“W”型的變化趨勢,并且花后90 d 的縱橫徑之比小于花后40 d,表明果實的膨大是一個漸進的過程,膨大效果逐漸降低,這是葡萄積累養分、風味物質和成熟的標志?;ê?0 d,出現了第一次縱橫徑之比高峰,花后60 d 是紫香無核葡萄果實的第二次膨大期,但是膨大比例沒有第一次大,在花后80 d 又出現了一次高峰,并且比上一次膨大的大得多(表4)。
另外,從花后40 d 的數據可以看出,3 個處理對紫香無核葡萄果實的拉長效果都很明顯。與對照相比,T1和T3 的葡萄果實縱橫徑之比均呈現了緩慢的“W”型趨勢。除此之外,花后90 d 時,T2 處理的葡萄果實的縱橫經之比1.120,比對照(1.115)高,增幅是對照的0.45%,T1 處理的葡萄果實的縱橫徑之比(1.120)相當于T2,增幅也是對照的0.45%,T3 處理的葡萄果實的縱橫徑之比(1.104)最小,并且小于對照,減幅為0.97%。綜上所述,T2 處理對葡萄果實縱橫徑之比的影響最明顯,有利于果實的正常生長和發育。
果型指數(縱橫徑之比)與單果重相關性不顯著,與縱徑極顯著正相關,與橫徑呈極顯著負相關[13],與本研究的結論一致。平吉成等[14]研究發現,紅地珠葡萄的單果重和縱徑增加,而橫徑變化不明顯。由此可知單果重、果實縱橫徑的變化可能與葡萄品種有關。
本試驗以紫香無核為試材,以不同濃度(CK、T1 0.5 mg/L、T2 1.0 mg/L、T3 1.5 mg/L)的蕓苔素內酯花后(分別在6 月12 日、6 月19 日、6 月26 日)三次處理葡萄果穗后,研究了蕓苔素內酯對紫香無核葡萄果實生長過程中的果實坐果率、縱橫徑、平均單果重、平均穗重等指標的影響,結果表明:(1)在葡萄果實發育過程中,T2 處理條件下紫香無核葡萄的坐果率、平均單果重和平均穗重是最合適的。(2)本實驗中,三個處理及對照對葡萄果實縱徑和橫徑的影響依次為T2>T1>T3>CK,表明在果實縱徑增大的同時,果實的橫徑也隨之增大。結合三個處理及對照對葡萄果實縱橫經之比的影響依次為T2>T1>CK>T3,表明T2 有利于果實的正常生長和發育,是最佳的處理方式。
總體上,適宜濃度的蕓苔素內酯能夠調節紫香無核葡萄果實生長過程中果粒縱橫徑、坐果率、平均單果重和平均穗重等指標,T2 處理是最佳的選擇,即1.0 mg/L蕓苔素內酯處理的效果最好。