董暢,覃楊,王倩,張穎
(西昌學院農業科學學院/攀西特色作物研究與利用四川省重點實驗室, 四川涼山 615000)
葡萄為世界四大水果之一,也是我國四大果樹之一,深受廣大消費者喜愛[1]。四川省西昌地區氣候條件獨特,屬于高原季風氣候,年溫差小、日溫差較大,雨量充沛、降雨集中,日照充足、光熱資源豐富,獨特的氣候環境條件適宜于葡萄種植[2]。2019年西昌葡萄種植面積近7000 hm2,其中‘克瑞森無核’超過5300 hm2[3]。‘克瑞森無核’葡萄屬于高產、極晚熟品種,在西昌地區采收期為10—12月,目前該地已成為我國著名的“晚熟葡萄之鄉”。
果實品質是影響葡萄商品價值的最重要因素之一,隨著人們生活水平的提高,市場對鮮食葡萄的品質要求越來越高。葉片通過光合作用為果實生長發育提供營養來源[4],并通過調整光合產物的多少及分布,影響果實產量與品質[5]。葡萄結果枝合理的留葉量,不僅可以提供葡萄生長發育所需要的養分,還可以有效改善樹體通風透光條件,提高果實品質[6-7]。在西昌‘克瑞森無核’種植區,目前還缺乏科學合理的栽培技術規范,結果枝葉片留量相差很大,果實品質參差不齊,影響了葡萄產業的持續性發展。本試驗針對本地區主栽品種‘克瑞森無核’,開展適宜留葉量的優化篩選調查,為該地區葡萄夏季修剪提供技術支撐。
試驗于2021年在西昌市安寧鎮土坊村葡萄種植園進行(27°59′3"N,102°9′5"E,海拔1499.7 m),以避雨栽培的3年生‘克瑞森無核’為試材,架形小“廠”形,南北走向,株行距為1 m×2 m。結果枝展開15片葉時(2021-05-07),進行葉片留量的5個處理,同時將枝條上的果穗整形為每穗約120粒。
選取果穗大小、結果枝粗度(1.1 cm)一致的植株,每個結果枝保留中部的1個果穗,每枝葉片保留數量設置5個處理:9片、11片、12片、13片和15片葉,副梢反復摘心,每處理5個重復。在果實轉色期(2021-07-30)開始取樣,每13 d取樣1次,至果實完全成熟采樣結束(2021-10-03)。
每次選取果穗中上部不同部位果實3粒,每處理15粒,測定粒質量、單果體積、果形指數、果實硬度、穗質量等。然后流水沖洗葡萄果粒,吸水紙吸干后榨汁,放入-20 ℃冰箱保存用于測定生理指標,以及花青素、總酚和抗氧化活性物質含量。
粒質量和穗質量采用稱重法;果實體積采用排水法;果實縱徑、橫徑用游標卡尺測量法;可溶性固形物含量用ATAGO折光測糖儀測定;果粒硬度用艾德堡數顯水果硬度計GY-4測定;果汁pH值用pH儀測定;Vc含量采用紫外-可見分光光度法[8-9];可滴定酸含量采用氫氧化鈉滴定法[10];總酚含量測定參照福林-肖卡法[11-12];單寧含量測定采用福林-丹尼斯法[13-14];花青素含量采用紫外分光光度法[15-16];花色苷含量測定采用pH示差法[17];過氧化物酶(POD)活性測定采用愈創木酚法[18];超氧化物歧化酶(SOD)活性測定采用氮藍四唑(NBT)光化還原法[19]。
采用Excel和SPSS 22對數據進行統計和分析。
由表1所示,13片葉處理的粒質量、單果體積、果形指數和穗質量最高,分別為7.23 g、5.79 cm3、1.55、715.68 g。13葉處理粒質量和單果體積與其余4個處理呈顯著性差異;果形指數13片葉處理比15片葉稍高,但兩者之間差異不顯著,但與9片、11片和12片葉處理差異顯著;穗質量方面,13片葉處理最高,但與12片葉和15片葉處理差異不顯著。因此,綜合果實多種性狀表明,結果枝保留13片葉時,果實的性狀指標最好。

表1 結果枝不同留葉量對果實性狀的影響Table 1 Effects on berry characteristics of leaf amount on bearing branch
理化指標數據表明(表2),5個處理中,13片葉處理的果實可溶性固形物含量最高,為19.5%;其次是15片葉處理,為19.0%;兩個處理之間沒有顯著差異性,9片、11片和12片葉處理的可溶性固形物在17.5%~18.0%,與13片和15片葉處理呈顯著性差異。果實硬度表明,保留13片葉的處理硬度最高,為4.33 kg·cm-2,與12片葉處理的差異不顯著,但與其他處理差異顯著。Vc含量在13片葉時為260.74 mg·kg-1,在5個處理中最高,與15片葉、12片葉處理無顯著性差異,與9片和11片葉呈現顯著性差異。果實酸度表明,5個處理的可滴定酸均在0.20%~0.22%,未呈現顯著性差異,且果汁pH值間也未呈現顯著性差異,但13片葉處理的果實酸度相對較低。因此,綜合果實理化指標來看,結果枝保留13片葉時,可溶性固形物含量高,硬度好,酸度低,Vc含量也較高。

表2 結果枝留葉量對果實理化指標的影響Table 2 Effects on berry physicochemical index of leaf amount on bearing branch
從果實轉色期開始,每13 d采樣觀察果實著色情況及測定花色苷和花青素含量。發現13片葉和15片葉處理,果皮著色較早,著色均勻,顏色鮮亮,外觀較好;9片葉的處理著色不均,外觀較差,在果實完全成熟期也未發生好轉。花色苷測定結果表明(表3),13片和15片葉處理從轉色期(7月30日)開始果實的花色苷含量逐漸升高,到完全成熟期15片葉的處理其果皮的花色苷含量達2.20 mg·L-1,13片葉達1.87 mg·L-1,分別比轉色期增加679.17%和566.67%,兩個處理之間未呈現顯著性差異,但與其他3個處理均呈現顯著性和極顯著性差異。9片、11片和12片葉的處理從轉色期開始,花色苷含量緩慢增加,完全成熟時果實花色苷含量比轉色期分別增加312.50 %、106.25%和231.25%,其中9片和11片葉處理花色苷含量較低,完全成熟期花苷含量為0.33 mg·L-1。

表3 結果枝留葉量對葡萄果實花色苷和花青素含量的影響Table 3 Effects on anthocyanin content and cyanidin content of berry of leaf amount on bearing branch mg·L-1
花青素含量的結果與花色苷含量變化出現類似趨勢(表3),但13片葉處理的花青素含量在完全成熟時最高,達2.64 mg·L-1,與其它4個處理呈現極顯著性差異;15片葉的為1.95 mg·L-1,12片葉的為1.70 mg·L-1,兩者之間沒有差異顯著性,但與9片葉和11片葉處理呈現極顯著性差異。
隨著果實發育,總酚含量不斷增加。在轉色期,9片葉處理與其他處理差異顯著,其他4個處理的果實總酚含量之間未呈現顯著性差異(表4)。著色約1個月后,13片和15片葉處理總酚含量增加較快,到完全成熟期,兩處理的果實總酚含量分別為0.68、0.55 mg·kg-1,兩處理之間未呈現顯著性差異,但13片葉處理與其他3個處理之間呈現顯著性差異。因此,13片葉留量處理最利于果實總酚含量的積累。

表4 結果枝留葉量對葡萄果實總酚含量的影響Table 4 Effects on total phenol content of berry of leaf amount on bearing branch mg·kg-1
轉色期到完全成熟期不同處理果實的SOD、POD活性測定結果表明,SOD、POD含量隨著果實成熟逐漸升高(圖1、圖2),從9片增加到13片時,隨著葉片保留數增加,果實的SOD、POD活性相應增加,當葉片數量到15片時,活性反而降低。其中13片葉處理的果實,在采收前兩周果實中的SOD含量最高,與其他處理呈現顯著性差異。POD含量也得到類似的變化趨勢,但12片、13片和15片葉處理比9片和11片葉的處理POD含量成倍增長,13片葉處理在采收前9月21日急劇上升,與其余處理呈現顯著性增長。在果實完全成熟采收期,13片葉處理的SOD平緩上升,而POD則急劇上升,但均與其它處理呈現顯著性增長。因此‘克瑞森無核’葡萄在西昌地區栽培時結果枝保留13片葉時利于果實SOD、POD的累積。

圖1 結果枝留葉量對果實SOD含量變化的影響Figure 1 Effects on berry SOD activities of leaf amount on bearing branch

圖2 結果枝留葉量對果實POD含量變化的影響Figure 2 Effects on berry POD activities of leaf amount on bearing branch
結果枝不同葉片留量對‘克瑞森無核’葡萄果實的粒質量、單粒體積、穗質量、果實硬度、可溶性固形物、Vc、花色苷和花青素含量、以及總酚、SOD、POD等物質含量均有明顯影響,同時對果實外觀品相也有影響。本試驗中,‘克瑞森無核’葡萄在果實發育期,結果枝保留13片葉時有利于果實膨大,提高果品的可溶性固形物和Vc含量,增加總酚、SOD和POD等抗氧化活性物質含量,還可促進著色,提高果皮硬度,提升果品的耐貯運能力。
葉果比是衡量植物庫源關系的重要指標[20],調節葉果比,可提高光合利用效率[21]。生產中,結果枝的留葉量過少,會影響光合產物積累[22],容易造成果實品質下降[23]。本試驗中‘克瑞森無核’葡萄的留葉量為9片時,果實著色不好,營養成分和抗氧化活性物質含量低,果實品質一般;當葉果比達13時,果實顏色艷麗、外形規整、甜度增加酸度下降,總酚、SOD和POD等抗氧化活性物質含量上升,品質最好;但葉果比增加至15時,果實各方面的品質指標開始下降。這與和雅妮等[6]在‘巨玫瑰’葡萄上的研究結果一致。不同品種在不同區域有其適宜的葉果比,孟鑫等[24]在‘北紅’葡萄上的研究表明,增加葉果比,可提高植株單位葉面積,提高花青素和總酚含量。本試驗也表明,適當增大葉果比能提高花青素和總酚的含量。
抗氧化酶SOD、POD是與植物抗逆性密切相關的保護酶,能夠清除體內的過氧化氫,消除自由基對器官組織的傷害。本試驗表明,隨著果實發育,果實的SOD、POD活性逐漸升高,在完全成熟期達到峰值,其中13片和15片葉留量利于SOD和POD活性的提高。果實較高的SOD活性利于葡萄果實保鮮效果和貯藏特性的穩定[25]。本試驗果實硬度表明,13片葉留量處理的果實硬度最高,所以SOD、POD等抗氧化物質活性的提高增強了果實的硬度,提升了果品的保鮮和耐貯運性能。
本試驗結果還表明,葉果比不是越大越好,‘克瑞森無核’葡萄留葉量從9片增大到13片時可以提高果實花青素、總酚等含量,但增大到15片葉時開始出現下降趨勢,這可能與植株營養生長與生殖生長平衡有關。Pastore等[26]的研究也證實一定比例的葉果比利于葡萄果實花青素和酚類物質含量的提高,但不同基因型品種其最佳的葉果比不同。
葡萄生產栽培中,提高葡萄的果實品質,不但要考慮結果枝留葉數量,還要設置合理的植株負載量以及科學的肥水管理等。西昌地區‘克瑞森無核’葡萄產量每667 m2超過3500 kg以上時,極易出現果實不著色或著色不均勻的現象,同時生理性病害加劇。因此合理控產,采用配套的葉果比和控產提質栽培技術,才能達到提升果實商品性并增加經濟效益的目的。