楊宏娟,魁小花,李 敏,邱志鵬,盧小草,邱棟梁
(1 福建農(nóng)林大學(xué)園藝學(xué)院,福州,350002;2 廈門陸農(nóng)農(nóng)業(yè)科技有限公司,福建廈門,361000)
夏黑葡萄原產(chǎn)日本,屬于歐美雜種[1],在中國南方,冬季低溫積溫不足,葡萄無法很好的休眠,夏季高溫多雨,病蟲害嚴(yán)重,無法露地栽培,品質(zhì)差,產(chǎn)量低,傳統(tǒng)意義上并不適合種植葡萄。隨著科技的進(jìn)步,葡萄在避雨栽培下已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了一年兩熟。研究表明,應(yīng)用一年兩收技術(shù)可使葡萄年增產(chǎn)10%~20%,對一次果的品質(zhì)影響不大,其二次果的單穗質(zhì)量、單粒質(zhì)量、大小等雖小于一次果,但果實(shí)的可溶性固形物、花色苷含量、可滴定酸含量和總酚含量等風(fēng)味品質(zhì)卻明顯優(yōu)于一次果[2-4],但是也出現(xiàn)了較多的問題,由于高溫多雨,夏季葡萄著色比較差,冬季果實(shí)品質(zhì)較夏季果好,但成花率不高,產(chǎn)量低。為了解決這一問題,有很多人從多個(gè)角度探尋解決的方法,至今為止,還沒有找到一個(gè)非常有效的解決方法。研究發(fā)現(xiàn),對設(shè)施栽培的京玉葡萄利用修剪的方法進(jìn)行二次結(jié)果,發(fā)現(xiàn)修剪處理后的花序抽生較為整齊,證明修剪能有效促進(jìn)葡萄花芽分化[5];邱志鵬[6]等在夏季果實(shí)采收后通過對樹體黃化、修剪和藥劑破芽處理后發(fā)現(xiàn),黃化和一定濃度藥劑破芽對葡萄的萌芽率和成花率有顯著地提高;黃建全[7]等報(bào)道了環(huán)剝處理有利于“玫瑰香”葡萄的新梢老熟,促進(jìn)了果實(shí)的生長發(fā)育,提高了果實(shí)的品質(zhì),且在花期對葡萄進(jìn)行環(huán)剝,著果率顯著提高;史國棟[8]等利用生長調(diào)節(jié)劑對“黃玉”“涼玉”“美人指”等葡萄進(jìn)行了不同處理,發(fā)現(xiàn)了矮壯素(CCC)、赤霉素(GA3)、萘乙酸(NAA) 等生長調(diào)節(jié)劑均可有效控制新梢的營養(yǎng)生長,且在花前噴施可防止生理性落花落果,提高成花率和著果率;外源激素脫落酸(ABA)處理有利于提高葡萄果實(shí)的品質(zhì)[9]。盡管人們對葡萄二季果的研究比較多,對著果率、成花率和果實(shí)品質(zhì)提高起到了一定的作用,但是由于環(huán)境因素的影響,二季果成花率低的問題還是沒有有效解決。在本研究中,通過在夏季采收后分不同批次進(jìn)行黃化,我們發(fā)現(xiàn)不同時(shí)間黃化對葡萄成花和果實(shí)品質(zhì)都有一定的影響,遺憾的是沒有深入探究黃化對成花影響的內(nèi)在因素,接下來我們會具體探究。
試驗(yàn)于2019年7—12月在福建省漳州東南花都提子園進(jìn)行,試驗(yàn)地為南亞熱帶海洋性季風(fēng)氣候,熱量豐富,雨量充沛,日照充足,年平均氣溫21.3 ℃,年日照時(shí)數(shù)1 821.3 h,年均降雨量1 607.1 mm,無霜期330天以上。試驗(yàn)材料為夏黑葡萄,株行距為2.3 m×3.3 m,水平棚架高1.9 m。在夏季果實(shí)采收后分3個(gè)時(shí)期(7月21日、8月1日、8月12日)進(jìn)行黃化處理(黃化劑:乙烯利400 mg/L +0.4%硫磺)。修剪時(shí)間分別為8月11日、8月22日和9月2日,修剪時(shí)根據(jù)枝條營養(yǎng)情況留6~10個(gè)芽。開花時(shí)間依次是9月2日、9月14日和9月24日;果實(shí)開始轉(zhuǎn)色時(shí)間依次是10月2日、10月14日和10月24日;果實(shí)成熟時(shí)間分別為11月5日、11月18日和11月29日。除了黃化的時(shí)期不同,其他的管理一致。統(tǒng)計(jì)成花率和結(jié)果枝率,在果實(shí)轉(zhuǎn)色期取不同黃化時(shí)期的結(jié)果枝,枝條粗度為4.5~6 mm,測定離結(jié)果枝剪口的第3片葉子的營養(yǎng)物質(zhì)含量,將離結(jié)果枝剪口20 cm長的枝條混樣并測定碳、可溶性糖含量。待果實(shí)成熟后,采成熟期的果實(shí)帶回實(shí)驗(yàn)室,取果穗上、中、下3個(gè)部位的葡萄各10粒,每個(gè)處理5個(gè)重復(fù),測量其外觀品質(zhì)后,將果皮和果肉分開用液氮處理后于-80 ℃冰箱保存,以備后期果實(shí)品質(zhì)的測定。
1.2.1 成花率及結(jié)果枝率的統(tǒng)計(jì)
成花率(%)=被調(diào)查冬芽的花芽數(shù)/總調(diào)查芽數(shù)×100
結(jié)果枝率(%)=有果實(shí)的結(jié)果枝數(shù)/每株樹結(jié)果枝數(shù)×100
1.2.2 葉片葉綠素含量測定 參考薛香[10]的方法,稱0.2 g葡萄葉片,用95%乙醇研磨提取。
1.2.3 枝條及葉片營養(yǎng)物質(zhì)的測定
枝條含水量的測定:稱量枝條樣品在80 ℃的烘箱中烘干至恒定質(zhì)量。計(jì)算公式:
水分含量(%)=[(初始質(zhì)量-烘干質(zhì)量)/初始質(zhì)量]×100
用恩酮比色法[11]測定可溶性糖;用碘顯色法[12]測定淀粉含量。
枝條碳氮含量的測定:采用元素分析儀測定,主要運(yùn)用動態(tài)閃燒-色譜分離法,通俗的叫法杜馬斯燃燒法[13],將粉碎研磨后的樣品通過銀囊或錫囊包裹,置于自動進(jìn)樣器落入燃燒反應(yīng)管中,通氧燃燒,燃燒后進(jìn)一步催化氧化還原過程,再將全部轉(zhuǎn)化為可檢測氣體的有機(jī)元素碳、氮、氫、硫和氧,進(jìn)入分離色譜柱分離,最后通過TCD熱導(dǎo)檢測器完成檢測。
1.2.4 果實(shí)品質(zhì)的測定
總花青素的測定方法參考李敏[14]、Mizukami H[15]等人的方法??偡訙y定方法,參照孫月婷[16]的方法;蘆丁法測定果實(shí)中類黃酮含量[17];采用酸堿中和滴定法測定果實(shí)有機(jī)酸含量[18],直接用手持糖度計(jì)測定新鮮葡萄果實(shí)可溶性固形物。
應(yīng)用 Microsoft Excel 2013進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,表格中數(shù)據(jù)采用平均值±標(biāo)準(zhǔn)差。應(yīng)用SPSS 22.0軟件采用單因素方差分析和差異性分析進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)。
成花率會直接影響果實(shí)的產(chǎn)量和果農(nóng)的經(jīng)濟(jì)效益。在本試驗(yàn)中,8月12日、8月1日和7月21日黃化處理的成花率分別為106%、46%和20%;結(jié)果枝率分別為49%、35%和15%。8月12日的處理成花率和結(jié)果枝率都顯著高于其他2個(gè)時(shí)期,且各個(gè)時(shí)期差異性顯著(見圖1)。說明在8月12日黃化處理對葡萄成花有顯著的促進(jìn)作用。
注:圖中不同小寫字母表示差異達(dá)到顯著水平(p<0.05)。
8月1日處理的葡萄葉片的淀粉含量為0.12 mg/g,顯著高于其他時(shí)期;8月12日處理的葉片葉綠素含量顯著高于7月21日和8月1日處理;而葉片的原初光能轉(zhuǎn)換率8月1日處理顯著高與其他時(shí)期。 枝條營養(yǎng)成分的高低對成花率和果實(shí)品質(zhì)都有一定的影響,8月1日處理的葡萄枝條的碳含量和可溶性糖含量都顯著高于其他時(shí)期,其次是7月21日,8月12日含量最低且與7月21日和8月1日處理相比差異性顯著(見表1)。
表1 不同時(shí)期黃化處理的夏黑葡萄葉片和枝條營養(yǎng)物質(zhì)含量
8月1日處理果實(shí)可溶性固形物為20.44%,顯著高于其他時(shí)期;縱、橫徑及單果質(zhì)量也均顯著高于其他時(shí)期(見表2),表明8月1日黃化處理對果實(shí)膨大及可溶性固形物的積累有一定的促進(jìn)作用。
表2 不同時(shí)期黃化處理的夏黑葡萄果實(shí)形態(tài)指標(biāo)及其可溶性固形物含量
8月12日處理的花青素、總酚的含量顯著高于其他2個(gè)處理,說明這個(gè)時(shí)期有利于色素的積累,從而提高了果實(shí)的外觀品質(zhì)??偹岷恳?月21日處理最高,且顯著高于其他2個(gè)處理,這與上面可溶性固形物含量相對應(yīng),其果皮類黃酮和總酸含量均顯著高于其他處理。8月12日處理的果實(shí)花青素含量顯著高于其他時(shí)期,8月1日次之,7月21日含量最低。固酸比8月1日處理顯著高于其他2個(gè)時(shí)期,且各個(gè)時(shí)期差異性顯著(見表3)。
圖2 不同時(shí)期黃化處理夏黑葡萄果穗形態(tài)
表3 不同時(shí)期黃化處理的夏黑葡萄果實(shí)品質(zhì)
將葡萄品質(zhì)指標(biāo)與葉片和枝條的營養(yǎng)成分進(jìn)行相關(guān)性分析(見表4),枝條中碳含量與果皮花青素含量的相關(guān)系數(shù)為-0.716,呈中度負(fù)相關(guān)(p<0.05);枝條可溶性糖含量與單果質(zhì)量呈高度正相關(guān),與果皮總酚呈高度負(fù)相關(guān)(p<0.01),相關(guān)系數(shù)分別為0.830和-0.906;葉片淀粉含量與果實(shí)可溶性固形物和單果質(zhì)量均呈高度正相關(guān)(p<0.01),表明葉片淀粉含量的高低對葡萄品質(zhì)產(chǎn)生了一定的影響,其相關(guān)系數(shù)分別為0.959和0.929,與果皮總酚和類黃酮都呈高度負(fù)相關(guān)(p<0.01),相關(guān)系數(shù)分別為-0.906和-0.965,與果肉可滴定酸呈中度負(fù)相關(guān)(p<0.05),相關(guān)系數(shù)為-0.783;葉綠素含量與單果質(zhì)量呈中度負(fù)相關(guān),與果皮花青素和果皮總酚呈中度正相關(guān)(p<0.05);光能轉(zhuǎn)換率與可溶性固形物呈中度正相關(guān)(p<0.05),與單果質(zhì)量高度正相關(guān)(p<0.05),相關(guān)系數(shù)為0.812。
表4 主要指標(biāo)間的相關(guān)性
在保護(hù)地栽培條件下,夏黑葡萄二季果的成花率不高,人們通過不同的栽培手段來提高成花數(shù)量和質(zhì)量,以達(dá)到高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)。本試驗(yàn)通過不同時(shí)間黃化處理來研究其對葡萄成花影響,從以上結(jié)論可以看出,隨著黃化時(shí)間向后推移,葡萄的成花率顯著升高。8月12日黃化處理的葡萄成花率顯著高于7月21日和8月1日的處理,說明8月12日黃化處理不論是溫度還是光照等條件都有利于葡萄的花芽分化。研究表明[19-21],30 ℃左右的溫度最適合葡萄花芽分化和器官發(fā)育,從圖3可見,從黃化處理到開花這個(gè)階段是達(dá)到溫度要求的,但是7月21日黃化處理的葡萄成花率很低,說明僅溫度適合是不夠的。7月至9月上旬天氣多為陰雨天,光照條件差,低光強(qiáng)下不利于葡萄的成花[19],受到光照多的枝條比樹冠內(nèi)受光照少的枝條成花率高[22]。趙君全[23]等人的研究發(fā)現(xiàn),氣溫不是限制設(shè)施夏黑葡萄成花的真正環(huán)境因子,光照條件惡化是設(shè)施栽培冬芽不能形成高比率良好花芽的根本原因,這就解釋了在本試驗(yàn)中,為什么溫度達(dá)到了要求而成花率依然不高的原因。9月下旬開始, 晴天增多,光照時(shí)數(shù)越多,所以8月12日黃化處理的葡萄成花比較好,成花率較高。
注:DT:黃化時(shí)間,F(xiàn)T:開花時(shí)間,VP:果實(shí)轉(zhuǎn)色,F(xiàn)M:果實(shí)成熟。
8月12日處理的果肉和果皮中花青素含量顯著高于8月1日和7月21日處理,研究表明[24-25],高溫往往會增加花青素的降解導(dǎo)致顏色變差,低溫會促進(jìn)花青素的積累,而高溫則抑制其合成[26]。葡萄轉(zhuǎn)色時(shí)花青素也開始形成,7月21日和8月1日處理在果實(shí)著色時(shí)是10月上旬,這期間溫度比較高,平均氣溫達(dá)到了31.3 ℃,8月12日黃化處理的果實(shí)轉(zhuǎn)色是10月下旬,這時(shí)平均溫度下降至27 ℃,所以這也是8月12日果實(shí)著色較好但果實(shí)較小的原因之一;也有研究表明增加光照可以提高葡萄花色苷的含量[27],8月12日黃化處理葡萄的轉(zhuǎn)色在10月下旬,從圖3中可以看出,這時(shí)光照條件相對來看是最好的,所以花青素積累較多。
可溶性固形物是衡量葡萄果實(shí)品質(zhì)的重要指標(biāo)之一,其含量越高,成熟度越好,果實(shí)品質(zhì)越佳,8月1日黃化處理的果實(shí)可溶性固形物為20.44%,顯著高于其他2個(gè)時(shí)期,并且8月1日黃化處理的果實(shí)顆粒大、單果質(zhì)量大。研究表明[28-29],隨著負(fù)載量的增加,葡萄果實(shí)單粒質(zhì)量減小,可溶性固形物含量降低,這可能與樹勢強(qiáng)弱、著果率等因素有關(guān)。與8月1日黃化處理相比,8月12日黃化處理葡萄成花率高,果樹負(fù)載量大,盡管8月12日的葉片葉綠素含量最高,但光合作用產(chǎn)物平均分配到每串葡萄的量就會減少,而葉片的光合作用對葡萄品質(zhì)有一定的影響[30-31]。并且8月1日黃化處理的葡萄葉片原初光能轉(zhuǎn)化率顯著高于8月12日黃化處理,這也是造成8月1日黃化處理果實(shí)較大、可溶性固形物較高的一個(gè)因素;8月1日葡萄葉片淀粉含量最高,相關(guān)性分析結(jié)果顯示葉片淀粉與可溶性固形物含量高度相關(guān),也許這是8月1日黃化處理的果實(shí)可溶性固形物含量較高的原因之一。從表2中可以看出8月1日枝條碳含量和可溶性糖含量顯著高于其他時(shí)期,這就為后期果實(shí)的生長積累了營養(yǎng)物質(zhì),所以其可溶性固形物及單果質(zhì)量優(yōu)于其他時(shí)期。
結(jié)合相關(guān)性分析可以看出,葡萄結(jié)果枝與葉片的營養(yǎng)以及葉綠素的含量和光能轉(zhuǎn)換率對果實(shí)品質(zhì)有很大的影響,所以在栽培過程中,我們要注重植株養(yǎng)分的積累以及棚內(nèi)的光照情況,黃化處理可以使養(yǎng)分大量的回流并積累,如果條件允許,建議在陰雨天多的時(shí)候?qū)ζ溥M(jìn)行補(bǔ)光,以提高果實(shí)品質(zhì)。
總結(jié)試驗(yàn)結(jié)果,8月12日黃化處理有效促進(jìn)了葡萄成花,其果實(shí)花青素含量顯著高于其他2個(gè)時(shí)期,綜合經(jīng)濟(jì)效益和產(chǎn)品品質(zhì)兩方面考慮,以8月12日進(jìn)行黃化處理效果最佳。該結(jié)果可以幫助葡萄種植者在保護(hù)地種植下使葡萄在適宜的環(huán)境條件下誘導(dǎo)發(fā)芽,有效利用光照和溫度以促進(jìn)葡萄成花和提高果實(shí)品質(zhì)。