‘克瑞森無核’葡萄花穗整形方式的研究

郭西智,閆威姣,姚會東,李 輝,李 蘭,程大偉,何莎莎,趙寶龍*,陳錦永*

(1.中國農業科學院 鄭州果樹研究所/中國農業科學院 果樹生長發育與品質控制重點開放實驗室,河南 鄭州 450009;2.石河子大學,新疆 石河子 832000)

‘克瑞森無核’葡萄由美國加州弗斯諾農業部果樹遺傳育種研究中心于1983年培育而成[1],其親本為Emperor(‘皇帝’)בC33-199’[2],在澳大利亞[3]、葡萄牙[4]、西班牙[5]、愛琴海[6]以及中國等均有種植。‘克瑞森無核’葡萄的果皮顏色鮮亮,果肉多汁味美,可溶性固形物含量高,并且具有穩產、豐產、易管理、抗病性強的特點,深受消費者和種植者的喜愛[7],但該品種也存在著果粒較小且不均一、穗形差異較大、果穗不夠緊實而影響其商品價格等問題。

研究發現,花穗整形能促使果穗緊實、穗形整齊一致,從而提高果實的商品性[7-9]。保留穗尖整穗比傳統的“掐穗尖、留副穗”的方式省工高效[10-12],是一種促進果穗發育、提高果實質量的整穗方式[13-14]。對‘夏黑’、‘巨峰’、‘陽光玫瑰’、‘美人指’、‘醉金香’、‘紅艷無核’、‘紅地球’、‘魏可’等葡萄品種的研究發現,不同品種的適宜留穗方式存在差異,同一品種在不同種植區適宜的整穗方式也有一定的差異[10-12,14-18]。因此，因地制宜篩選不同品種適宜的花穗整形方式顯得尤為重要[19]。對于適于新疆‘克瑞森無核’葡萄的整穗方式尚未見具體研究。本試驗在新疆第二師223團葡萄產區,于花前5 d至始花期對‘克瑞森無核’葡萄進行不同的整穗處理,研究了整穗方式對其果實品質及著色的影響,篩選出了新疆產區‘克瑞森無核’葡萄的適宜整穗方式。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗于2020年4～9月在新疆第二師223團6連葡萄產區進行,當地氣候為中溫帶大陸性干燥氣候,平均年降雨量68 mm,年蒸發量2100 mm,土壤類型為沙壤土。供試葡萄材料為8年生‘克瑞森無核’,其砧木為‘貝達’；采取東西行向栽植,株行距為1 m×3 m；其樹形為“廠”字形,水平葉幕。采用滴灌的方式進行田間水分管理；其他栽培管理均采用常規方法。

1.2 試驗方案

在花前5 d至始花期,分別對花穗進行整形,具體試驗處理設計見表1。始花期的判定以《葡萄種質資源描述規范和數據標準》中的標準[20]為準。設置5個處理，以當地使用的整穗方法作為對照。每個處理3次重復，每個小區2株樹,整個試驗共30株樹。

表1 試驗處理設計

1.3 指標測定

1.3.1 果實生長指標的測定 于9月份葡萄采收后,每處理小區隨機選擇9穗帶回實驗室，用電子天平(1/100)分別稱量各處理的穗重;每穗從上、中、下三個部位隨機選擇10粒果粒,用電子天平(1/100)測定果粒重,求平均值;用游標卡尺測量果粒的縱徑和橫徑。最后將各處理小區的果粒分別混合均勻,用于內在品質和果實著色的測定。

1.3.2 果實總酸、可溶性固形物含量的測定 分別采用“GB/T 12456─2008 食品中總酸的測定”、“NY/T 2637─2014 水果和蔬菜可溶性固形物含量的測定”中的方法[21-22]測定總酸(total acid, TA)和可溶性固形物(soluble solids content, SSC)含量。果穗緊實程度的判斷以《葡萄種質資源描述規范和數據標準》中的標準[20]為準。

1.3.3 果實著色的測定 使用CR-400便攜式色差儀測定果皮色差L、a、b值,再根據這些測定值用以下公式計算C(色澤飽和度,Chroma)值、h(色調值,hue)值和CIRG(紅色葡萄果實色澤指數,color index of red grape)值,即C=(a2+b2)1/2；h=arctangent(b/a)；CIRG=(180-h)/(L+C)。

1.4 數據處理

采用Excel 2010對試驗數據進行處理,采用DPS 5.05軟件進行差異顯著性分析。

2 結果與分析

2.1 不同整穗方式對葡萄果實外觀性狀的影響

如表2所示,不同整穗方式對‘克瑞森無核’葡萄外觀指標的影響存在差異。留穗尖10 cm處理的穗重最大,極顯著高于對照,增幅達28.88%;留穗尖6 cm處理的穗重最小,比對照顯著減少31.34%。留穗尖6～10 cm處理的果穗比對照更加緊實、飽滿。各處理的單粒重均極顯著高于對照,以留穗尖10 cm處理的單粒重最大,比對照增加了61.58%。掐短分枝和留穗尖6 cm處理的果粒縱徑均顯著小于對照,以留穗尖6 cm處理的縱徑最小,比對照減小了5.85%。留穗尖6 cm和留穗尖10 cm處理的果粒橫徑分別極顯著大于對照5.71%和14.55%。掐短分枝、留穗尖6 cm和留穗尖10 cm處理的果形指數均極顯著低于對照,以留穗尖10 cm處理的果形指數最小。

表2 不同整穗方式對葡萄果實外觀性狀的影響

2.2 不同整穗方式對葡萄果實內在品質的影響

由表3可知,與對照相比,不同整穗方式在一定程度上降低了葡萄果實的可溶性固形物含量,其中掐短分枝、留穗尖8 cm和留穗尖10 cm處理的果實可溶性固形物含量均顯著低于對照,以留穗尖10 cm處理的值最低,降幅為7.59%。掐短分枝、留穗尖6 cm和留穗尖8 cm處理的果實總酸含量均極顯著低于對照,其中留穗尖8 cm處理的值最小,降幅為19.23%;而留穗尖10 cm處理的果實總酸含量比對照提高了21.15%,差異達極顯著水平。留穗尖6 cm和留穗尖8 cm處理的果實固酸比均顯著高于對照,其中留穗尖8 cm的處理增幅達極顯著水平；而留穗尖10 cm處理的果實固酸比比對照降低了7.28%,降幅達極顯著水平。

表3 不同整穗方式對葡萄果實內在品質的影響

2.3 不同整穗方式對葡萄果實著色參數的影響

由表4可知：經過掐短分枝處理后果實的L值顯著高于對照；留穗尖6 cm和留穗尖8 cm處理果實的a值極顯著低于對照；所有處理果實的b值均有所提高，其中掐短分枝處理的b值極顯著高于對照，增幅達208%；各處理果實的C值與對照無顯著差異；各處理果實的h值均顯著提高，以掐短分枝處理的h值最高;各處理果實的CIRG值存在差異，以掐短分枝處理果實的顏色最淺，為粉紅色，其他處理與對照果實的顏色均為紅色。

表4 不同整穗方式對葡萄果實著色參數的影響

2.4 不同整穗方式效果的綜合評價

如表5所示，對‘克瑞森無核’葡萄不同整穗方式下的果實性狀進行主成分分析，提取了2個主成分因子，累計貢獻率達82.55%，能夠反映‘克瑞森無核’葡萄不同整穗方式的綜合效果。第一主成分PC1的貢獻率為60.16%，包括穗重、可溶性固形物、總酸、固酸比、a值、C值和CIRG值這7個性狀的原始信息；第二主成分PC2的貢獻率為22.39%，包括單粒重這個性狀的原始信息。

表5 葡萄果穗品質因子的主成分分析結果

對不同花穗整形方式進行主成分分析并計算其綜合得分(Z值)，結果如表6所示，留穗尖6～8 cm處理的得分均高于對照，而掐短分枝處理的綜合得分低于對照，說明留穗尖6～8 cm處理的綜合效果較好，以留穗尖6 cm處理的效果最好。

表6 花穗整形方式效果的綜合評價結果

3 討論

花穗整形的目的是為了調控負載量,控制果穗大小，塑造美觀穗形,提高坐果率,促進果實膨大,減少后期疏果工作量[23。本研究發現,掐短分枝、留穗尖6～10 cm處理均能促進果粒增大，使果穗更加緊實,可能是因為通過掐短分枝或留穗尖整穗減少了多余果粒的營養消耗,促進了坐果,同時養分得到了更好的分配和利用。這一結論與韓真等[25]在‘夏黑’葡萄上的研究結果一致。

果實的著色情況會對消費者的感官判斷造成影響[26],直接影響商品價格[27]。在本試驗中,對‘克瑞森無核’進行整穗處理之后,留穗尖6～10 cm的果實a值顯著低于對照,C值也有所降低,而留穗尖10 cm處理的果實著色和純度與對照無差異,這一結論與對‘戶太八號’[17]、‘夏黑’[18]、‘陽光玫瑰’[28]、‘巨峰’[31]等進行留穗尖處理的結果不一致,推測是因為不同品種適宜的留穗尖長度不同。相關研究發現,果實中花青苷的合成需要足夠的糖分[29-30]。在本研究中，留穗尖6～10 cm處理的果實可溶性固形物含量均低于對照,著色也不高于對照,很有可能是因為糖分累積量不足,沒有產生足夠的花青苷,導致果實著色偏淺。

有研究表明,在花前1周采用不同的留穗方式均可促使果實可溶性固形物含量增加,總酸含量下降,固酸比提高,果實品質提高[31]。本試驗結果表明,留穗尖6～8 cm處理果實的可溶性固形物含量低于對照,但總酸含量顯著低于對照,固酸比均高于對照,且差異均達顯著水平,說明留穗尖6～8 cm對提高‘克瑞森無核’葡萄的果實品質有顯著作用。

另外,留穗尖6～10 cm處理均使‘克瑞森無核’葡萄果實的綜合性狀比對照有所提高,但留穗尖10 cm的處理則表現出內在品質下降,留穗尖6 cm處理的穗重顯著低于對照。

綜上分析,適于新疆‘克瑞森無核’葡萄的整穗方式為花前5 d至始花期采用留穗尖6～8 cm的方式,其綜合效果較好。