趙芳芳,孫艷麗,喬子純,賀 琰,代紅軍
(寧夏大學 農學院,寧夏 銀川 750021)
美樂(Vitis viniferaL.cv.Merlot)原產于法國波爾多,具有早熟、皮薄、果肉多汁等優(yōu)勢,是波爾多最受歡迎的葡萄品種之一[1-2],用其釀造的葡萄酒,單寧質地柔順,有果香之味。該品種在寧夏賀蘭山東麓產區(qū)廣泛栽培,但常常因外在因素或管理不當造成果實著色不均、糖含量低,成熟度不佳,嚴重影響果實品質及商品價值[3]。為提高果實著色,改善果實品質,生產上多采用加強水肥管理、葉幕整形和調整采收期等技術手段[4-6],而傳統(tǒng)的方法存在諸多弊端,亟待尋找一種更為新型、高效、便捷的方法。
油菜素內酯(24-Epibrassinolide,EBR)是一種國際公認的活性高且無毒的新型植物生長調節(jié)劑,因其微量即可以表現(xiàn)出較高的生理效應而廣受關注[7],目前已在蘋果、甜瓜、香蕉、梨等的生產得到廣泛應用[8]。有研究表明,EBR處理可以有效提高無籽葡萄花青素含量,降低葉綠素含量,促進花色苷的積累[9];王利廷等[10]研究認為,EBR可能通過降低內源ABA含量,從而促進葡萄著色與成熟;馬立娜等[11]研究發(fā)現(xiàn),EBR處理可能通過激活苯丙烷代謝相關酶的活性,從而提高花色苷含量,改善果實色澤。但油菜素內酯在釀酒葡萄上的應用研究相對較少。本試驗通過使用不同質量濃度的EBR處理美樂葡萄果穗,研究其對果實著色率、花色苷含量、百粒質量重、糖酸含量及酚類物質含量的影響,以期篩選出能有效改善美樂葡萄品質的最佳EBR質量濃度。
試驗于2020年在寧夏銀川市永寧縣玉泉營農場(38°12′N105°99′E)葡萄試驗基地中進行。供試材料為5年美樂(Vitis vinifera L.cv.Merlot)。
試驗采用隨機區(qū)組設計,掛果期選取長勢一致的植株120株,設4個處理,每個處理3次重復,每個重復10株,清水處理為對照(CK)。以蒸餾水為溶劑,將EBR調配為0.2、0.4和0.6 mg/L的不同質量濃度(T1、T2、T3),再分別加入等量98%乙醇(0.1%)和吐溫80(0.1%)。將不同質量濃度EBR溶液噴施于果穗,直至果穗滴水為止。于花后60 d開始采樣,每隔7 d采一次。采樣時分別從長勢一致的同等部位,分別剪取等量葡萄果實,置于帶冰的泡沫箱中帶回實驗室,并用液氮超低溫處理后儲藏于-80℃冰箱。
1.3.1 果實著色率和花色苷的提取與測定 果實著色率的測定參照DB13/T 5114—2019的方法?;ㄉ盏奶崛⒄諜棼愑12]等的方法?;ㄉ盏臏y定參照Sun[13]等的方法并加以改進。
1.3.2 果實品質指標測定 隨機選取300粒葡萄果實,用電子天平稱其質量并計算百粒質量。采用WYT-32型手持糖量折光儀測定可溶性固形物。糖組分的測定參考李利梅[14]等的方法進行測定。可溶性總糖含量的測定采用蒽酮硫酸法??偹岬臏y定參照GB/T 12456-2008的方法,采用酸堿指示劑法測定。單寧及總酚含量的測定參考程云[15]的方法。
采用Excel 2010、Sigmaplot12.5和SPSS 21對實驗數(shù)據進行分析處理。
2.1.1 EBR處理對葡萄果實著色率的影響 如圖1所示,果實發(fā)育過程中果實著色率隨天數(shù)的增加而增加,轉色期(90 d)時迅速增加,隨后緩慢上升。在果實成熟過程中,T1和T3處理上升趨勢始終高于CK且差異顯著,T2與CK無明顯差異;110 d時,T3處理著色率高達98.8%,與CK相比增加了13.03%,T1處理與CK相比增加了9.11%。
圖1 EBR處理對葡萄果實著色率的影響
2.1.2 EBR處理對葡萄果實花色苷含量的影響如圖2所示,在整個生長期,總花色苷含量始終呈上升趨勢。與CK相比,T1和T3處理在果實發(fā)育過程中花色苷含量始終高于CK,其中T3處理在轉色初期(74 d)花色苷含量迅速增加,且在整個過程中始終高于其余各組。T3處理組在果實成熟過程中均顯著提高了總花色苷含量,成熟期總花色苷含量依次為T3>T2>T1>CK。
圖2 EBR處理對葡萄果實花色苷含量的影響
2.2.1 EBR處理對葡萄果實百粒質量和可滴定酸的影響 如圖3所示,隨著天數(shù)的增加,百粒質量呈上升趨勢,在104 d達到最大。75~97 d百粒質量增長迅速,說明果實進入迅速生長期,除T2處理外,其余處理均高于CK;在104 d經EBR處理的果實百粒質量顯著高于CK,110 d時經EBR處理的百粒質量均高于CK,但差異不顯著。果實可滴定酸含量隨天數(shù)的增加呈下降趨勢。67~97 d,其含量迅速下降,97~110 d下降趨勢較為緩和,各處理之間差異不顯著,說明EBR對果實可滴定酸的影響作用不明顯。
圖3 EBR處理對葡萄果實百粒重和可滴定酸的影響
2.2.2 EBR處理對葡萄果實單產和酚類物質含量的影響 如圖4所示,在整個生長階段,各處理果實中單寧含量總體呈先降后升趨勢。90 d(轉色初期)之前,EBR處理組單寧含量下降迅速;90~104 d(轉色期)下降趨勢平緩;在104 d,果實中單寧含量最小,各處理間差異不顯著;110 d(成熟期),經EBR處理的果實單寧含量均高于CK,其中T3處理與CK相比其含量增加了27.5%。各處理果實中總酚含量總體呈波動變化趨勢,T3處理在90 d時其含量最小,其余組在104 d時最?。?10 d各處理總酚含量均有所上升,與CK相比,T3處理差異顯著,比CK增加了30.8%。說明T3處理有利于提高果實酚類物質含量。
圖4 EBR處理對葡萄果實單寧和酚類物質含量的影響
2.2.3 EBR處理對葡萄果實可溶性總糖和可溶性固形物含量的影響 如圖5所示,在整個生長階段,各處理果實中可溶性總糖含量呈上升趨勢。在60~97 d,其含量上升幅度較大,但各處理間差異性不顯著;在97~104 d,可溶性總糖含量幾乎無變化;在104~110 d,其含量迅速增加,除T1處理外,其余處理均高于CK,T3處理與CK相比增加了11.4%,說明T3處理有利于提高果實可溶性糖含量。各處理果實可溶性固形物含量均呈上升趨勢,在60~90 d,可溶性固形物積累速率較快,在75 d,T3與CK差異顯著,CK其可溶性固形物含量增加了12.5%,說明外源EBR處理明顯促進了可溶性固形物的積累;在90~104 d,可溶性固形物積累速率趨于平緩,在110 d其含量達到最大值,但各處理間差異不顯著。
圖5 EBR處理對葡萄果實可溶性總糖和可溶性固形物含量的影響
由表1可知,T1處理的果實中可溶性總糖和花色苷呈顯著正相關,說明T1可增加可溶性總糖和花色苷的相關性;T2處理的果實中還原糖和花色苷呈顯著正相關,說明T2處理增加了還原糖與花色苷的相關性;T3處理的果實中可溶性總糖、蔗糖和花色苷呈顯著正相關,說明T3處理增加了可溶性總糖、蔗糖與花色苷的相關性。
表1 糖含量和葡萄果皮花色苷的相關性分析
花色苷是釀酒葡萄外在品質的主要指標,花色苷的含量直接影響葡萄酒顏色的深淺。胡春霞[16]等將EBR噴施于鮮食葡萄葉面,果實提前著色,果皮全部轉紅率提高2倍以上。趙現(xiàn)華等[17]用外源EBR處理蛇龍珠葡萄,結果表明其可增加糖含量,降低可滴定酸的含量,同時可促進花色苷的積累和果實成熟。本研究表明,經EBR處理的果實花色苷含量高,始熟期著色率高,成熟期著色均勻。因此,EBR處理可改善果實著色,這與前人研究結果一致。
在釀酒葡萄中生青味常常是影響酒體品質的最主要因素,而造成這一問題的主要原因是葡萄內在品質問題[18]。有研究表明,植物生長調節(jié)劑在果實生長過程中可降低可滴定酸含量和可溶性固形物含量[19-20]。本研究表明,外源EBR處理降低了果實可滴定酸含量,提高了可溶性總糖和可溶性固形物的含量,在成熟期,0.6 mg/L處理顯著高于對照,說明EBR處理可以促進糖分積累,改善果實品質,同時這可能也是其提高果實百粒質量的重要原因。有研究表明,果實中單寧含量在轉色初期逐漸上升,轉色后期逐漸降低,酚類物質含量則在轉色初期迅速增高,而在轉色期相對較低,由此可知,葡萄果實中酚類物質含量在轉色初期大量積累,而進入轉色期則有所減少[21-22]。本試驗中,轉色初期積累增多,在轉色期逐漸降低,這與前人研究結果相似。葡萄果實中單寧和總酚含量在成熟時略有上升,這說明經EBR處理的釀酒葡萄果實中酚類物質含量在轉色期積累較少,但隨著果實的成熟又逐漸增多,這與前人研究結果略有差異[23]。
EBR處理可以促進葡萄果皮花色苷的積累,改善果實著色;也可以提高可溶性固形物和可溶性糖的含量,促進酚類物質合成,降低可滴定酸含量,提高果實品質,其中0.6 mg/L處理表現(xiàn)較優(yōu)。