赤霉酸和氯吡脲復配對葡萄果實產量和品質影響

王海濤,王強鋒,侯 勇,夏中梅*,陳 春,楊云月

(1.四川省農業科學院生物技術核技術研究所,成都 610066;2 四川省蘭月科技有限公司,成都 610207)

巨峰葡萄(Vitislabrusca×vinifera‘Kyoho’ )自1959年引進后,在全國各地大面積推廣,是深受果農歡迎的主栽品種之一。由于其果粒柔軟多汁,口感酸甜,營養豐富,是鮮食葡萄中的佳品。2003年以來巨峰葡萄的品質卻出現了下降的趨勢,有的果實成熟不良,果粒大小參差不齊,著色較差,果肉硬而酸澀。有的果梗變褐、枯萎、葡萄腐爛變質,嚴重影響了鮮食巨峰葡萄的商品價值和市場競爭力,給廣大果農帶來了一定的經濟損失。因此,應采取積極的措施來提高巨峰葡萄的品質。前人研究進展葡萄品質的提升需要精細化、現代化的綜合管理,水肥調控從環境基礎上實現有限的改善,相比之下,化控技術為作物生長需求提供“定制化”服務,能夠更好的實現提質增產、降本增效的目標。現階段,植物生長調節劑已被廣泛應用于促進果實膨大、改善果實外觀、提高果實品質[1]。在葡萄栽培中,赤霉素和氯吡脲是常用的兩種植調劑[2]。赤霉素可促進單性結實、促進果實提早成熟、增加產量、減少落花落果等,常用來培育葡萄無核化[3-4]。使用赤霉酸浸穗對葡萄果實大小、硬度、糖度也有明顯的作用,使用濃度50mg/L時,綜合性狀表現最好,大小較為均勻,內在物質含量、果實耐儲度都比較有優勢[5]。氯吡脲具有促進植物細胞分裂、分化和擴大;誘導單性結實;增強植物抗逆性;保花保果,促進果實生長等作用。氯吡脲浸蘸花穗和果穗可促進葡萄果實膨大,改善果形和品質,但隨氯吡脲處理濃度升高,果實著色緩慢,對膨大的促進效果減弱,氯吡脲的使用效果并非與使用濃度呈線性相關[6]。在葡萄栽培中,赤霉酸常與氯吡脲搭配使用,大量研究表明,復配使用效果相對于單劑有明顯的提升。在5mg/L氯吡脲的基礎上,復配25mg/L赤霉酸浸蘸花/果穗可有效降低“陽光玫瑰”葡萄果核數量,促進果實膨大,改善果面色澤[7]。復配20mg/L赤霉酸對“夏黑”葡萄果實膨大、營養品質和風味無明顯改進[8]。在“愛神玫瑰”“滬培1號”等葡萄上復配使用10mg/L赤霉素即可加重果梗和粒梗木栓化、使果皮產生澀味[9]。不同品種對赤霉酸和氯吡脲的適宜濃度存在較大差異,復配后由于效果優化,更有必要根據品種本身的適應性探索適宜的使用濃度。

本研究切入點生產上為了促進果實膨大、快速增加葡萄產量,植物生長調節劑的濫用、亂用現象嚴重。使用濃度過高、次數太多,不僅增加了生產成本、工作量,而且可能會有藥劑殘留,使得果實存在安全隱患,反而降低葡萄的商品性。針對特定品種,篩選適宜濃度的赤霉酸和氯吡脲復配使用,能夠在葡萄栽培上效果互補,有效指導農業生產。本研究以葡萄為研究對象,比較赤霉酸、氯吡脲、赤霉·氯吡脲復配制劑浸果對葡萄坐果以及果實形狀、產量和品質的影響,探討赤霉酸和氯吡脲的復配效應,確定赤霉·氯吡脲復配制劑用于葡萄提質、增產的適宜用量,為高品質葡萄產業發展提供數據支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗地位于成都市大邑縣韓場鎮,海拔508m,屬亞熱帶季風濕潤氣候,多年平均氣溫17.5℃,生長期年平均310d,無霜期年平均307d,年平均日照時數1050h,年平均降水量1078mm,降雨集中在每年7～8月。試驗地土壤為壤土,土地平整,肥力均勻,pH 5.8。

1.2 供試材料

供試植物:葡萄(巨峰),設施栽培,樹齡4年,長勢均勻一致。

供試藥劑:0.1%氯吡脲可溶液劑、3%赤霉酸乳油、1.2%赤霉·氯吡脲乳油,由四川省蘭月科技有限公司提供。

1.3 試驗設計與處理

試驗設7個處理:CK(清水對照)、G(赤霉酸)、C(氯吡脲)、GC1(赤霉·氯吡脲處理1)、GC2(赤霉·氯吡脲處理2)、GC3(赤霉·氯吡脲處理3)、GC4(赤霉·氯吡脲處理4)。各供試藥劑處理濃度如表1所示。各藥劑根據需求稀釋至相應濃度后浸果穗處理,果穗均勻浸沒,于葡萄謝花后生理落果初期第1次處理,7～10d后進行第2次處理。每小區為1個處理單元(20m2),每處理4次重復,完全隨機排列,共28個小區。其他肥水管理及病蟲防治按照常規大田進行。

1.4 測定項目及方法

坐果率:第一次處理前,每小區隨機固定5穗調查幼果數,第2次處理20d后,再次調查幼果數。最終保留幼果數占處理前幼果數的相對百分比,即為坐果率(%)。

產量相關指標:葡萄成熟后,每小區隨機采摘正常葡萄5串量取穗長(cm),再隨機從5串中選取100粒果實檢測果實平均縱徑(mm)、橫徑(mm)、果實平均單果重(g),并統計小區總產量(kg/20 m2)。其中,果形指數為:葡萄縱徑與橫徑的比值。

品質相關指標:葡萄成熟后,每小區隨機選取100粒果實測定可溶性固形物含量(%)、含糖量(%)、可滴定酸含量(%)、維生素C含量(mg/kg)。其中,可溶性固形物含量采用手持折光儀測定,含糖量采用菲林試劑法測定,可滴定酸含量采用酸堿滴定法測定,維生素C含量采用ELISA法測定[10-12]。

1.5 數據處理與分析

采用SPSS 26.0對數據進行統計分析,采用Duncan新復極差法進行多重比較,顯著水平為P<0.05。采用Excel 2019和Origin 2016進行圖表制作。

2 結果與分析

2.1 對葡萄坐果的影響

與對照相比,赤霉酸、氯吡脲和赤霉·氯吡脲處理坐果率和果穗長度顯著增加。赤霉酸處理葡萄坐果率比對照提高17.8%,氯吡脲處理坐果率提高10.3%,不同濃度赤霉·氯吡脲處理葡萄坐果率提高24.4%～29.7%,赤霉酸、氯吡脲浸果可促進葡萄坐果,兩者復配使用效果更佳。與赤霉酸、氯吡脲單獨處理相比,赤霉·氯吡脲處理葡萄坐果率提高幅度較大,對葡萄坐果的促進作用明顯。不同濃度赤霉·氯吡脲處理葡萄坐果率無顯著差異,其中,GC3處理(第1次稀釋300倍,第2次稀釋100倍)坐果率略高,為60.65%,是對照的1.3倍。與對照相比,赤霉酸、氯吡脲處理葡萄果穗長度分別增加8.7%和7.1%,不同濃度赤霉·氯吡脲處理葡萄果穗長度增加9.8%～15.8%,不同濃度赤霉·氯吡脲處理果穗差異不顯著,其中,GC4處理(第1次稀釋170倍,第2次稀釋75倍)葡萄果穗較長,比對照增加15.8%。赤霉酸、氯吡脲浸果可促進葡萄果穗增長,兩者適宜濃度下復配使用效果更佳。

圖1 赤霉酸和氯吡脲對葡萄坐果率和果穗長度的影響注:不同小寫字母表示在0.05水平上差異顯著,下同。

2.2 對葡萄果形的影響

赤霉酸、氯吡脲浸果對葡萄果形具有調節作用。與對照相比,赤霉酸處理可促進葡萄果實橫徑、縱徑增大,對果形指數無明顯影響。與對照相比,氯吡脲處理促進葡萄果實縱徑增大,果形指數增大。與對照相比,赤霉·氯吡脲處理可促進葡萄橫縱、縱徑增大,對果形指數的影響因濃度而不同。低(GC1)、中(GC2)、較高濃度(GC3)赤霉·氯吡脲處理葡萄橫

表2 赤霉酸和氯吡脲對葡萄果形的影響

徑顯著提高,比對照增大3.0%～4.3%,縱徑均增大4.5%,果形指數增大,葡萄果實縱向膨大更明顯。高濃度(GC4)赤霉·氯吡脲處理葡萄橫徑、縱徑與對照無顯著差異,果形指數略小,果實橫向膨大更明顯。

2.3 對葡萄產量的影響

赤霉酸、氯吡脲和赤霉·氯吡脲處理葡萄單果重和小區產量均顯著高于清水對照,有增產的作用。與對照相比,赤霉酸處理葡萄單果重和小區產量分別提高6.9%和9.4%,氯吡脲處理葡萄單果重和小區產量分別提高2.2%和6.0%,不同濃度赤霉·氯吡脲處理葡萄單果重提高8.2%～12.9%,小區產量提高10.1%～22.2%。其中,較高濃度(GC3)赤霉·氯吡脲處理葡萄增產幅度最大,單果重是對照的1.13倍,小區產量是對照的1.22倍。赤霉酸和氯吡脲浸果可促進葡萄增產,適宜濃度下復配使用效果增產效果較優。

圖2 赤霉酸和氯吡脲對葡萄產量的影響

2.4 對葡萄品質的影響

赤霉酸、氯吡脲和赤霉·氯吡脲浸果處理可顯著提高葡萄果實可溶性固形物、糖含量,降低可滴定酸含量,對維生素C含量無顯著影響。與對照相比,赤霉酸處理葡萄可溶性固形物、糖含量分別增加8.0%和6.8%,可滴定酸含量降低9.8%。氯吡脲處理葡萄可溶性固形物、糖含量分別增加2.3%和4.9%,可滴定酸含量降低2.8%。不同濃度赤霉·氯吡脲處理葡萄可溶性固形物含量增加7.2%～10.9%,含糖量增加8.6%～15.3%,可滴定酸含量降低11.3%～16.9%。赤霉酸和氯吡脲復配使用對增加葡萄果實內可溶性固形物和糖的積累、降低果實酸度具有明顯的作用,GC3處理葡萄果實品質最佳,可溶性固形物含量是對照的1.11倍,含糖量是對照的1.15倍,可滴定酸含量是對照的83.1%。

赤霉酸、氯吡脲浸果處理可提高葡萄果實固酸比和糖酸比,赤霉酸和氯吡脲復配使用效果優于單獨處理。赤霉·氯吡脲處理葡萄果實固酸比是對照的1.25～1.34倍,糖酸比是對照的1.26～1.39倍,其中GC3處理葡萄固酸比和糖酸比最高,分別為37.31和37.37。

表3 赤霉酸和氯吡脲對葡萄品質的影響

3 討論

3.1 赤霉酸和氯吡脲對葡萄坐果和果實外觀影響

在自然條件下,巨峰葡萄敗花嚴重,坐果率低,果穗松散,通過調節劑使果穗緊密,果粒整齊,提高漿果的風味和色澤有利于提高葡萄的商品價值。使用植物生長調節劑,可以誘導單性結實,有效地促進坐果。使用適宜濃度的氯吡脲和赤霉酸可顯著提高甜瓜[13]、芒果[14]、臍橙[15]等瓜果的坐果率。在本研究中,單施赤霉酸/氯吡脲、使用赤霉·氯吡脲巨峰葡萄坐果率均顯著提高。相比之下,赤霉酸和氯吡脲復配使用的葡萄坐果率高于單劑,且中等濃度復配處理下坐果率較高。使用赤霉·氯吡脲對葡萄果穗長度也有一定的促進作用,可保證葡萄果實的生長空間,為后期形成較好的果形、著色均勻打下基礎。

葡萄的果形是影響其外觀品質最直接的生理性狀。有研究表明,赤霉酸不僅可促進無核漿果形成,如果使用時間早還可拉長果形[16]。氯吡脲則可以促進果實膨大,提高果實產量。通過對葡萄果實進行解剖學觀察可發現,氯吡脲可促進細胞層數增加、體積擴大,促進早期子房膨大生長, 子房壁的加厚生長和輸導組織的生長,這也是其促進果實膨大的主要原因[17]。王央杰等[18]研究發現應用氯吡脲處理的果實,縱徑和橫徑都顯著增加,前期橫徑增加更為明顯,后期則縱徑增加比較明顯。從本研究結果來看,單施氯吡脲對葡萄橫徑、縱徑無顯著促進作用,復配赤霉酸使用后,果實明顯膨大,縱徑伸長幅度相對較大,但隨處理濃度升高,果形指數反而減小。氯吡脲濃度超過一定范圍時會對葡萄果實的膨大起抑制作用,會導致果實硬度增加,其原因可能是由于激素濃度過高,導致植株負載量變高,營養供應不足,從而降低了果實對光合產物的競爭能力,使其在單位庫中積累減少[19]。適宜濃度的赤霉酸和氯吡脲處理,果實顯著膨大,單果重和單位面積產量隨之顯著增加,有較好的增產效果,在本試驗條件下,使用1.2%赤霉·氯吡脲乳油,第1次浸果稀釋300倍,第2次稀釋100倍較為適宜。

3.2 植調劑對葡萄果實品質的影響

水果果實品質是決定水果商品性的核心因素,也是影響果品生產和市場銷售的關鍵因素。可溶性固形物、總酸含量、糖度、維生素C含量常作為定量化指標,氣味、色澤、口感則作為定性指標,共同決定了果實的風味品質。生產上,可溶性固形物含量常被用來判定葡萄的成熟度,確定葡萄的采收期,在一定程度上,也決定著葡萄的商品價值。植物生長調節劑對于葡萄可溶性固形物的影響研究已有很多,但存在幾種完全不同的結論。劉佳[20]、周進華等[9]發現赤霉酸和氯吡脲復配使用導致早金香葡萄、滬培1號葡萄可溶性固形物含量降低。郭俊強[21]、呂春晶等[22]則認為赤霉酸和氯吡脲復配使用可使陽光玫瑰、遼峰葡萄可溶性固形物增加。梁曉文等[23]研究發現復配使用對夏黑和陽光玫瑰可溶性固形物含量均無無顯著影響。何偉等[24]則認為葡萄可溶性固形物含量與處理濃度有關,適宜赤霉酸和氯吡脲處理可促進葡萄可溶性固形物含量增加,隨處理濃度升高,可溶性固形物含量降低。本研究發現,赤霉·氯吡脲處理促進了巨峰葡萄果實內可溶性固形物含量顯著增加。這一指標的研究結果存在較大差異,猜測可能與葡萄品種本身的特異性、處理時間、處理濃度、生長環境均不同有關。

研究中,赤霉酸和氯吡脲處理促進葡萄果實內糖分積累,降低了可滴定酸含量,對維生素C含量則無明顯影響。固酸比是評價葡萄果實風味和成熟度的重要指標,比值越高,果實風味愈佳。從固酸比來看,赤霉·氯吡脲處理葡萄固酸比較對照提高近30%,改善葡萄口感和風味的效果明顯,并且可加快果實成熟,有利于提早上市。但應注意赤霉·氯吡脲的使用濃度,過量使用可能造成葡萄果粒過大、物候期延遲以及有機酸的降解緩慢可能是引起果實風味品質降低[25]。綜合來看,使用1.2%赤霉·氯吡脲乳油改善葡萄品質時,在葡萄謝花后生理落果初期浸果宜使用40mg/L,間隔7～10d后,宜使用120mg/L浸果穗。

4 結論

赤霉酸、氯吡脲單獨浸果可提高葡萄坐果率,促進果實膨大,增加產量,提高果實品質,使用1.2%赤霉·氯吡脲乳油對產量和品質的提升幅度較大。在生產上,葡萄謝花后生理落果初期采用40mg/L的藥劑浸果,間隔7～10d再采用120 mg/L浸果,提質、增產效果較優。