花穗整形及植物生長調節劑處理對‘陽光玫瑰’葡萄果實品質的影響*

郭俊強，王琦俐，王祎瑋，李 智，王西平

（西北農林科技大學園藝學院，旱區作物逆境生物學國家重點實驗室，農業農村部西北園藝作物生物學與種質創新重點開放實驗室，陜西楊凌 712100）

葡萄是世界四大水果之一，葡萄生產在農業結構調整、農民增收等方面發揮了重大作用。國際葡萄與葡萄酒組織（OIV）2019年統計報告顯示，2014—2018年，全球葡萄栽培面積和產量趨于穩定，但我國葡萄栽培面積和產量穩步上升，截至2018年分別占全球的12%（世界第2位）和15%（世界第1位）[1]。作為葡萄生產大國，我國葡萄栽培以鮮食葡萄為主，占栽培總面積的80%以上[2]。陜西省葡萄發展歷史悠久，據史料記載，西漢張騫將葡萄引種于長安，便拉開了葡萄在我國生產栽培的帷幕[3]。20世紀80年代，伴隨著全國葡萄栽培的洶涌浪潮，引進了以‘巨峰’為代表的一批優質葡萄品種，帶動了陜西省葡萄的大發展[4]。特別是‘紅地球’葡萄的引種栽培成功，極大地促進了陜西省葡萄的發展[5-6]。截至2018年，陜西省葡萄栽培面積達46 680 hm2，居全國第2位；葡萄產量達到72.84萬t，居全國第7位[7]。但是陜西省主栽品種‘戶太8號’葡萄，約占栽培總面積的70%，品種結構單一，市場競爭力弱[8]。

‘陽光玫瑰’葡萄果皮較薄，果肉香脆、酸甜適中、鮮食風味俱佳，具有濃郁的玫瑰香味，是當前極受消費者青睞的鮮食葡萄品種[9]。為優化鮮食葡萄栽培結構，提高葡萄生產收入，陜西省引進了優質鮮食葡萄‘陽光玫瑰’。但在自然條件下，‘陽光玫瑰’葡萄穗形疏松、果粒較小，果皮不易分離且易變褐，這嚴重影響了果實品質，降低了果實的商品價值[10]。為了生產優質葡萄，常應用植物生長調節劑處理、花穗整形等方式來改善葡萄的果實品質，以增加商品價值[11-12]。目前，植物生長調節劑處理‘陽光玫瑰’的研究已有報道，但是關于花穗整形結合植物生長調節劑處理‘陽光玫瑰’果實品質的系統性研究鮮有報道。因此，筆者從不同花穗整形長度和不同植物生長調節劑組合2個方面，探討二者對‘陽光玫瑰’葡萄果實品質的影響，旨在找出一個適合‘陽光玫瑰’葡萄生產的花穗整形方式以及植物生長調節劑的最佳組合，為‘陽光玫瑰’葡萄優質栽培提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

2019年5—9月，以陜西省西安市鄠邑區渭豐鎮（北緯34°14′20.74″，東經108°38′42.83″）的‘陽光玫瑰’葡萄為試材，樹齡4年，行距3.5 m，株距2.0 m，采用V形小平棚架栽培，常規方法進行田間土肥水管理及病蟲害防治。

1.2 試驗設計

選取生長健壯、長勢相近的7株葡萄植株為1個小區，選擇3個小區，共21株。每個處理選擇4個花穗，設3個重復，共12個花穗，掛牌標記。處理前對花序進行修剪，除去穗肩上2～3個分枝，花穗分別留長6、8、10 cm。如表1所示，植物生長調節劑處理共設8個組合，以清水作為對照（CK）。浸蘸果穗3～5 s，果穗于6月下旬統一套綠色原漿紙果袋（25 cm×34 cm）。

表1 試驗設計

1.3 測定指標及方法

1.3.1 果穗和果粒性狀的測定

每個處理隨機選取6穗果穗，用電子秤稱量單穗重，精確到0.01 kg；用卷尺測量穗長和穗寬，精確到0.01 cm，并根據公式計算穗形指數。

穗形指數=單穗長/單穗寬

每個處理隨機選取30粒果粒，用電子天平稱量單粒重，精確到0.01 g；用游標卡尺測量果粒的縱徑和橫徑，精確到0.01 mm，并根據公式計算果形指數和果粒大小。

果形指數=單果縱徑/單果橫徑

果粒大小=單果橫徑×單果縱徑

1.3.2 果皮硬度和色澤的測定

每個處理隨機選取30粒果粒，采用GY-4數顯果實硬度計（托普）測定果粒帶皮硬度；采用CR-410手持色差計（Konica Minolta，日本）測定果皮的L*、a*、b*3個值，計算色澤飽和度C*值和色度角h°值[13]，以及葡萄果色指數（CIRG值）[14]。

1.3.3 果實可溶性固形物和總酸含量的測定

采用PAL-數字手持測糖儀（ATAGO，日本）測定果實可溶性固形物含量；采用GMK-835F酸度計（G-WON，韓國）測定果實總酸含量。

1.3.4 果實有機酸含量的測定

采用超高效液相色譜儀LC-30A（島津，日本）測定果實有機酸含量[15]。色譜條件：C18柱（4.6×150 mm，5 μm），柱溫30 ℃；流動相0.01 mol/L磷酸二氫鉀（pH值2.5），流速1 mL/min；檢測波長210 nm，進樣量10 μL。

1.4 數據分析

試驗數據采用Microsoft Excel軟件進行處理和作圖，使用SPSS 20.0軟件進行差異顯著性分析（Duncan’s，P＜0.05）、相關性分析和因子分析。

2 結果與分析

2.1 不同花穗所留長度和植物生長調節劑處理對葡萄果穗及果粒生理性狀的影響

由表2可知，除T7-10（表示花穗留長10 cm時，植物生長調節劑T7的處理組合，下文同）處理外，其他各處理單穗重均隨著花穗長度的增長而增加，T6-10處理最大，為1.49 kg，T1-6、T3-6處理較小，分別為0.33、0.37 kg。單粒重CK-10最小，為12.00 g；T4-6最大，為16.98 g?！柟饷倒濉纳a標準為單穗重不大于750 g、單粒重大于14 g[16]。花穗長度為6、8 cm時鮮果外觀品質符合生產標準，其中T1-8、T3-8、T4-6、T6-6、T7-6處理最為貼近。果粒大小受花穗整形的影響效果不一，受植物生長調節劑影響顯著，與CK-10（768.85 mm2）相比，其余各處理果粒明顯增大。由圖1可知，穗形指數和果形指數受植物生長調節劑影響較為顯著，與CK-10相比，各處理的穗形指數和果形指數均有所增加。

表2 不同花穗所留長度和植物生長調節劑處理‘陽光玫瑰’葡萄的外觀品質

圖1 不同花穗所留長度和植物生長調節劑處理對‘陽光玫瑰’葡萄果實形狀的影響

2.2 不同花穗所留長度和植物生長調節劑處理對葡萄果皮色澤和硬度的影響

葡萄果皮色澤受花穗整形影響不大，但受植物生長調節劑影響較為顯著（圖2）。對于果粒的色澤明亮度L*，除T6、T8處理使得L*升高外，其他處理均使得L*降低，且除T8外其余處理均與CK存在顯著性差異。對于紅綠色差a*，與CK（-24.97）相比，T1、T2、T3、T4、T5處理的絕對值均減小，即綠色變淺；T6、T7、T8處理的絕對值均增加，即綠色加深。除T2、T3處理外，黃藍色差b*均增加，即黃色加深，T6、T8處理均與CK差異顯著。對于果粒的色澤飽和度C*，T6、T8處理均與CK存在顯著差異，表明T8處理對果面色澤鮮艷度的影響最強，其次是T6處理。各處理的色度角h°均在-70左右，即都在第四象限，且與CK相比無顯著性差異。各處理的果色指數CIRG值均小于2，表示果實外觀為黃綠色，T6、T8處理的數值相對較小，即果色變淺。

圖2 不同花穗所留長度和植物生長調節劑處理對‘陽光玫瑰’葡萄果皮色澤的影響

圖3 不同花穗所留長度和植物生長調節劑處理對‘陽光玫瑰’葡萄果皮硬度的影響

從圖3可以看出，與CK相比，葡萄的果皮硬度除T2-8處理外，其余處理均有所增加。不同植物生長調節劑處理中，T2處理的果皮硬度最大，顯著高于CK；T6處理的果皮硬度最小，且與CK差異不顯著?；ㄋ胝螌び捕鹊挠绊?，除T2-10處理差異明顯外，其余處理均無明顯差異。

2.3 不同花穗所留長度和植物生長調節劑處理對葡萄可溶性固形物及總酸含量的影響

從表3可以看出，在不同花穗整形長度下，植物生長調節劑處理果實的可溶性固形物含量差異顯著，T3-8處理最高（18.43%），其次為T1-6、T1-10、T2-10處理，T5-10處理最低（10.95%），除T5-10外其他處理的可溶性固形物含量均高于CK-10?？偹岷砍齌5-8處理最高（1.05%）外，其余處理均在0.9%以下。固酸比受花穗整形的影響效果不一，受植物生長調節劑處理的影響顯著，花穗留長6 cm時，T1處理的固酸比最大（35.97），T3處理的固酸比最?。?5.75），差異顯著；花穗留長8 cm時，T3處理的固酸比最大（32.60），T5處理的固酸比最?。?5.72），差異顯著；花穗留長10 cm時，T1處理的固酸比最大（33.48），T5處理的固酸比最?。?7.32），差異顯著。

表3 不同花穗所留長度和植物生長調節劑處理‘陽光玫瑰’葡萄的果實糖酸指標

2.4 植物生長調節劑對葡萄有機酸含量的影響

在所測定的5種有機酸中，不同植物生長調節劑處理間存在顯著差異（表4）。其中，D-蘋果酸變異系數最大，為24.04；酒石酸和L-蘋果酸變異系數較小，分別為2.67和5.80。T1處理的有機酸含量最低，T4處理的有機酸含量最高。差異性顯著分析顯示：T1、T7處理的酒石酸含量顯著低于T2、T3、T4、T5、T8處理；T1處理的L-蘋果酸含量顯著低于CK和除T6外的其他處理；T4處理的檸檬酸含量顯著高于CK和其他處理；T1處理的D-蘋果酸含量顯著低于CK和T3、T4、T7處理；T1處理的琥珀酸含量顯著低于除T2、T8外的其他處理。

表4 不同植物生長調節劑處理‘陽光玫瑰’葡萄有機酸的含量 mg/mL

2.5 葡萄各品質指標的相關性分析

5種有機酸間存在著不同程度的相關性（表5）。酒石酸與L-蘋果酸、檸檬酸均呈極顯著正相關，與D-蘋果酸、琥珀酸均呈顯著正相關；L-蘋果酸與檸檬酸呈顯著正相關，與D-蘋果酸呈極顯著正相關；D-蘋果酸與琥珀酸呈極顯著正相關。

有機酸指標與果實品質指標間也存在不同程度的相關性（表6）。其中酒石酸與CIRG、總酸含量均呈極顯著正相關；L-蘋果酸與單粒重呈顯著負相關；檸檬酸與CIRG、總酸含量均呈顯著正相關；琥珀酸與CIRG、總酸含量均呈顯著正相關，與可溶性固形物含量、固酸比均呈顯著負相關。

表5 不同處理‘陽光玫瑰’葡萄有機酸指標間的相關性

表6 不同處理‘陽光玫瑰’葡萄有機酸指標與果實品質指標間的相關性

2.6 主成分分析及綜合評價

對‘陽光玫瑰’葡萄9個果實品質指標進行主成分分析，按照主因子特征值大于1的原則[17]，提取了4個主因子。提取的4個主成分累計貢獻率為73.771%，即可代表原始數據的大部分信息。根據主因子荷載矩陣（表7）對4個主因子進行得分模型的構建，再根據各主因子所占的權重，用其方差的貢獻值表示，建立綜合得分（Q）數學模型：Q=0.268F1+0.185F2+0.173F3+0.111F4（F1、F2、F3、F4表示4個主因子得分），根據其得分進行排名。

表7 ‘陽光玫瑰’葡萄果實品質主因子荷載矩陣

主成分分析結果如表8所示，T1-6、T3-6、T7-6和T1-8等處理得分位于前4位，果實品質優良，說明花穗整形6、8 cm對果實品質呈正調控；T6-10、T8-10、T5-10等處理和CK得分位于后4位，果實品質較差，說明花穗整形10 cm對果實品質呈負調控。由綜合排名可知，不同植物生長調節劑處理對‘陽光玫瑰’葡萄果實品質的影響排名為T1>T7>T3>T4>T5>T8>T2>T6。

表8 ‘陽光玫瑰’葡萄果實品質指標的綜合評價結果

3 討論與結論

植物生長調節劑改善果實品質已應用于各種園藝植物中[18-21]，且對葡萄的效果尤為顯著。其中，葡萄上最常用的植物生長調節劑是赤霉素（GA3）和氯吡脲（CPPU）。GA3能夠誘導葡萄無核、促進果實膨大、拉長果穗[22-24]。CPPU屬于細胞分裂素，其常與GA3搭配使用，也能夠促進果實膨大[25]，但其濃度高于5 mg/L時，會影響果實的適口度[26]?！柟饷倒濉咸阎仓觊L勢強，自然條件下果穗畸形率高，必須整穗，控制徒長，才能使穗形緊湊、美觀，提升漿果的外觀品質[27]。

葡萄果穗和果粒性狀是反映其外觀品質的最直接指標。本試驗結果表明：除個別處理外，花穗整形長度與穗重呈正比、與粒重呈反比；與CK相比，植物生長調節劑處理的果粒大小、果形指數和穗形指數都明顯增加。這與前人研究結果[28]一致。婁玉穗等[29]的研究結果表明，GA3和CPPU使得果形指數明顯增加，而曾蓓等[30]認為花穗整形對果形指數無顯著性影響。本研究中，與對照相比，果形指數在花穗整形和植物生長調節劑處理下均有顯著性增加，但穗形指數變化程度不一。原因可能是花穗整形和植物生長調節劑之間存在相互作用，還需進一步探究。

果實色澤也是影響其外觀品質的一個重要指標。植物生長調節劑處理后，漿果表皮葉綠素降解較少，成熟期果皮褐變的發生減少，從而抑制果皮的褐變，改善其色澤[31-32]。王玉安等[33]研究發現，對‘夏黑’葡萄花穗整形后，搭配30 mg/L GA3+2 mg/L CPPU處理，結果隨著穗重的增加著色越來越差。程大偉等[27]認為花穗整形對果實外觀品質有一定的影響，而屈勝梅[34]認為植物生長調節劑對‘陽光玫瑰’葡萄果實著色無影響。本研究結果表明，果粒色澤受花穗整形和植物生長調節劑處理的影響存在顯著性差異，與對照相比，T2、T3處理的色澤飽和度C*降低，其余處理均有所增加。究其原因，筆者認為花穗整形和植物生長調節劑搭配可能會影響葡萄的光合效率，從而影響果皮中葉綠素的合成和降解。果皮硬度是果實質地的重要指標之一，它不僅影響鮮食口感，還與果實采收后品質保障和病害抵抗能力有關。本試驗結果表明，與對照相比，各處理果皮硬度明顯增加，這與前人研究結果[35]一致。

可溶性固形物和總酸含量是反映果實內在品質的重要指標。王莎等[35]研究認為，GA3和CPPU能夠提高果實的可溶性固形物含量，降低果實的酸含量。宮磊等[36]認為，‘夏黑’葡萄的可溶性固形物含量隨著花穗的縮短而增加。本研究結果表明，植物生長調節劑處理可提高果實可溶性固形物含量。這與呂中偉等[37]研究結果相同。

有機酸含量對果實中其他有機化合物的含量和性質存在顯著性影響[38]，果實中有機酸的種類和含量是決定其風味品質的重要因素之一[39]。本試驗結果表明，葡萄中的有機酸以酒石酸和L-蘋果酸為主，這與前人的研究成果[40-41]一致；植物生長調節劑處理對葡萄果實有機酸的種類和含量的影響程度不一。Bhat等[42]認為CPPU降低了果實的有機酸含量，張萬毅[43]認為GA3處理的‘無核白’葡萄中有機酸含量高于對照。施用植物生長調節劑可顯著提高光合產物向果實的調運，從而改善果實品質，且漿果膨大期，果實對GA3更加敏感[44]。因此，筆者認為施用植物生長調節劑通過對光合產物的調運，從而影響果實中有機酸的降解。

本試驗結果表明：花穗整形對果實的外觀品質影響顯著，花穗留長8 cm時，果穗和果粒指標均為最佳；搭配植物生長調節劑進行綜合分析，T1處理（花前2～3 d浸蘸25 mg/L GA3，再過10～15 d浸蘸25 mg/L GA3+2 mg/L CPPU）顯著改善了‘陽光玫瑰’葡萄的外觀和內在品質。