董暢,覃楊,王倩,張穎
(西昌學(xué)院農(nóng)業(yè)科學(xué)學(xué)院/攀西特色作物研究與利用四川省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 四川涼山 615000)
葡萄為世界四大水果之一,也是我國(guó)四大果樹之一,深受廣大消費(fèi)者喜愛[1]。四川省西昌地區(qū)氣候條件獨(dú)特,屬于高原季風(fēng)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(dú)特的氣候環(huán)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(wú)核’超過(guò)5300 hm2[3]?!巳鹕瓱o(wú)核’葡萄屬于高產(chǎn)、極晚熟品種,在西昌地區(qū)采收期為10—12月,目前該地已成為我國(guó)著名的“晚熟葡萄之鄉(xiāng)”。
果實(shí)品質(zhì)是影響葡萄商品價(jià)值的最重要因素之一,隨著人們生活水平的提高,市場(chǎng)對(duì)鮮食葡萄的品質(zhì)要求越來(lái)越高。葉片通過(guò)光合作用為果實(shí)生長(zhǎng)發(fā)育提供營(yíng)養(yǎng)來(lái)源[4],并通過(guò)調(diào)整光合產(chǎn)物的多少及分布,影響果實(shí)產(chǎn)量與品質(zhì)[5]。葡萄結(jié)果枝合理的留葉量,不僅可以提供葡萄生長(zhǎng)發(fā)育所需要的養(yǎng)分,還可以有效改善樹體通風(fēng)透光條件,提高果實(shí)品質(zhì)[6-7]。在西昌‘克瑞森無(wú)核’種植區(qū),目前還缺乏科學(xué)合理的栽培技術(shù)規(guī)范,結(jié)果枝葉片留量相差很大,果實(shí)品質(zhì)參差不齊,影響了葡萄產(chǎn)業(yè)的持續(xù)性發(fā)展。本試驗(yàn)針對(duì)本地區(qū)主栽品種‘克瑞森無(wú)核’,開展適宜留葉量的優(yōu)化篩選調(diào)查,為該地區(qū)葡萄夏季修剪提供技術(shù)支撐。
試驗(yàn)于2021年在西昌市安寧鎮(zhèn)土坊村葡萄種植園進(jìn)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(wú)核’為試材,架形小“廠”形,南北走向,株行距為1 m×2 m。結(jié)果枝展開15片葉時(shí)(2021-05-07),進(jìn)行葉片留量的5個(gè)處理,同時(shí)將枝條上的果穗整形為每穗約120粒。
選取果穗大小、結(jié)果枝粗度(1.1 cm)一致的植株,每個(gè)結(jié)果枝保留中部的1個(gè)果穗,每枝葉片保留數(shù)量設(shè)置5個(gè)處理:9片、11片、12片、13片和15片葉,副梢反復(fù)摘心,每處理5個(gè)重復(fù)。在果實(shí)轉(zhuǎn)色期(2021-07-30)開始取樣,每13 d取樣1次,至果實(shí)完全成熟采樣結(jié)束(2021-10-03)。
每次選取果穗中上部不同部位果實(shí)3粒,每處理15粒,測(cè)定粒質(zhì)量、單果體積、果形指數(shù)、果實(shí)硬度、穗質(zhì)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(cè)定生理指標(biāo),以及花青素、總酚和抗氧化活性物質(zhì)含量。
粒質(zhì)量和穗質(zhì)量采用稱重法;果實(shí)體積采用排水法;果實(shí)縱徑、橫徑用游標(biāo)卡尺測(cè)量法;可溶性固形物含量用ATAGO折光測(cè)糖儀測(cè)定;果粒硬度用艾德堡數(shù)顯水果硬度計(jì)GY-4測(cè)定;果汁pH值用pH儀測(cè)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(cè)定參照福林-肖卡法[11-12];單寧含量測(cè)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(cè)定采用pH示差法[17];過(guò)氧化物酶(POD)活性測(cè)定采用愈創(chuàng)木酚法[18];超氧化物歧化酶(SOD)活性測(cè)定采用氮藍(lán)四唑(NBT)光化還原法[19]。
采用Excel和SPSS 22對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和分析。
由表1所示,13片葉處理的粒質(zhì)量、單果體積、果形指數(shù)和穗質(zhì)量最高,分別為7.23 g、5.79 cm3、1.55、715.68 g。13葉處理粒質(zhì)量和單果體積與其余4個(gè)處理呈顯著性差異;果形指數(shù)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(zhì)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(shí)多種性狀表明,結(jié)果枝保留13片葉時(shí),果實(shí)的性狀指標(biāo)最好。
表1 結(jié)果枝不同留葉量對(duì)果實(shí)性狀的影響Table 1 Effects on berry characteristics of leaf amount on bearing branch
理化指標(biāo)數(shù)據(jù)表明(表2),5個(gè)處理中,13片葉處理的果實(shí)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(gè)處理之間沒(méi)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(shí)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(shí)為260.74 mg·kg-1,在5個(gè)處理中最高,與15片葉、12片葉處理無(wú)顯著性差異,與9片和11片葉呈現(xiàn)顯著性差異。果實(shí)酸度表明,5個(gè)處理的可滴定酸均在0.20%~0.22%,未呈現(xiàn)顯著性差異,且果汁pH值間也未呈現(xiàn)顯著性差異,但13片葉處理的果實(shí)酸度相對(duì)較低。因此,綜合果實(shí)理化指標(biāo)來(lái)看,結(jié)果枝保留13片葉時(shí),可溶性固形物含量高,硬度好,酸度低,Vc含量也較高。
表2 結(jié)果枝留葉量對(duì)果實(shí)理化指標(biāo)的影響Table 2 Effects on berry physicochemical index of leaf amount on bearing branch
從果實(shí)轉(zhuǎn)色期開始,每13 d采樣觀察果實(shí)著色情況及測(cè)定花色苷和花青素含量。發(fā)現(xiàn)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(shí)完全成熟期也未發(fā)生好轉(zhuǎn)?;ㄉ諟y(cè)定結(jié)果表明(表3),13片和15片葉處理從轉(zhuǎn)色期(7月30日)開始果實(shí)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(dá)2.20 mg·L-1,13片葉達(dá)1.87 mg·L-1,分別比轉(zhuǎn)色期增加679.17%和566.67%,兩個(gè)處理之間未呈現(xiàn)顯著性差異,但與其他3個(gè)處理均呈現(xiàn)顯著性和極顯著性差異。9片、11片和12片葉的處理從轉(zhuǎn)色期開始,花色苷含量緩慢增加,完全成熟時(shí)果實(shí)花色苷含量比轉(zhuǎn)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(jié)果枝留葉量對(duì)葡萄果實(shí)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(jié)果與花色苷含量變化出現(xiàn)類似趨勢(shì)(表3),但13片葉處理的花青素含量在完全成熟時(shí)最高,達(dá)2.64 mg·L-1,與其它4個(gè)處理呈現(xiàn)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(méi)有差異顯著性,但與9片葉和11片葉處理呈現(xiàn)極顯著性差異。
隨著果實(shí)發(fā)育,總酚含量不斷增加。在轉(zhuǎn)色期,9片葉處理與其他處理差異顯著,其他4個(gè)處理的果實(shí)總酚含量之間未呈現(xiàn)顯著性差異(表4)。著色約1個(gè)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(shí)總酚含量分別為0.68、0.55 mg·kg-1,兩處理之間未呈現(xiàn)顯著性差異,但13片葉處理與其他3個(gè)處理之間呈現(xiàn)顯著性差異。因此,13片葉留量處理最利于果實(shí)總酚含量的積累。
表4 結(jié)果枝留葉量對(duì)葡萄果實(shí)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(zhuǎn)色期到完全成熟期不同處理果實(shí)的SOD、POD活性測(cè)定結(jié)果表明,SOD、POD含量隨著果實(shí)成熟逐漸升高(圖1、圖2),從9片增加到13片時(shí),隨著葉片保留數(shù)增加,果實(shí)的SOD、POD活性相應(yīng)增加,當(dāng)葉片數(shù)量到15片時(shí),活性反而降低。其中13片葉處理的果實(shí),在采收前兩周果實(shí)中的SOD含量最高,與其他處理呈現(xiàn)顯著性差異。POD含量也得到類似的變化趨勢(shì),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(zhǎng),13片葉處理在采收前9月21日急劇上升,與其余處理呈現(xiàn)顯著性增長(zhǎng)。在果實(shí)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(xiàn)顯著性增長(zhǎng)。因此‘克瑞森無(wú)核’葡萄在西昌地區(qū)栽培時(shí)結(jié)果枝保留13片葉時(shí)利于果實(shí)SOD、POD的累積。
圖1 結(jié)果枝留葉量對(duì)果實(shí)SOD含量變化的影響Figure 1 Effects on berry SOD activities of leaf amount on bearing branch
圖2 結(jié)果枝留葉量對(duì)果實(shí)POD含量變化的影響Figure 2 Effects on berry POD activities of leaf amount on bearing branch
結(jié)果枝不同葉片留量對(duì)‘克瑞森無(wú)核’葡萄果實(shí)的粒質(zhì)量、單粒體積、穗質(zhì)量、果實(shí)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(zhì)含量均有明顯影響,同時(shí)對(duì)果實(shí)外觀品相也有影響。本試驗(yàn)中,‘克瑞森無(wú)核’葡萄在果實(shí)發(fā)育期,結(jié)果枝保留13片葉時(shí)有利于果實(shí)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(zhì)含量,還可促進(jìn)著色,提高果皮硬度,提升果品的耐貯運(yùn)能力。
葉果比是衡量植物庫(kù)源關(guān)系的重要指標(biāo)[20],調(diào)節(jié)葉果比,可提高光合利用效率[21]。生產(chǎn)中,結(jié)果枝的留葉量過(guò)少,會(huì)影響光合產(chǎn)物積累[22],容易造成果實(shí)品質(zhì)下降[23]。本試驗(yàn)中‘克瑞森無(wú)核’葡萄的留葉量為9片時(shí),果實(shí)著色不好,營(yíng)養(yǎng)成分和抗氧化活性物質(zhì)含量低,果實(shí)品質(zhì)一般;當(dāng)葉果比達(dá)13時(shí),果實(shí)顏色艷麗、外形規(guī)整、甜度增加酸度下降,總酚、SOD和POD等抗氧化活性物質(zhì)含量上升,品質(zhì)最好;但葉果比增加至15時(shí),果實(shí)各方面的品質(zhì)指標(biāo)開始下降。這與和雅妮等[6]在‘巨玫瑰’葡萄上的研究結(jié)果一致。不同品種在不同區(qū)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(yàn)也表明,適當(dāng)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(guān)的保護(hù)酶,能夠清除體內(nèi)的過(guò)氧化氫,消除自由基對(duì)器官組織的傷害。本試驗(yàn)表明,隨著果實(shí)發(fā)育,果實(shí)的SOD、POD活性逐漸升高,在完全成熟期達(dá)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(shí)較高的SOD活性利于葡萄果實(shí)保鮮效果和貯藏特性的穩(wěn)定[25]。本試驗(yàn)果實(shí)硬度表明,13片葉留量處理的果實(shí)硬度最高,所以SOD、POD等抗氧化物質(zhì)活性的提高增強(qiáng)了果實(shí)的硬度,提升了果品的保鮮和耐貯運(yùn)性能。
本試驗(yàn)結(jié)果還表明,葉果比不是越大越好,‘克瑞森無(wú)核’葡萄留葉量從9片增大到13片時(shí)可以提高果實(shí)花青素、總酚等含量,但增大到15片葉時(shí)開始出現(xiàn)下降趨勢(shì),這可能與植株?duì)I養(yǎng)生長(zhǎng)與生殖生長(zhǎng)平衡有關(guān)。Pastore等[26]的研究也證實(shí)一定比例的葉果比利于葡萄果實(shí)花青素和酚類物質(zhì)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(chǎn)栽培中,提高葡萄的果實(shí)品質(zhì),不但要考慮結(jié)果枝留葉數(shù)量,還要設(shè)置合理的植株負(fù)載量以及科學(xué)的肥水管理等。西昌地區(qū)‘克瑞森無(wú)核’葡萄產(chǎn)量每667 m2超過(guò)3500 kg以上時(shí),極易出現(xiàn)果實(shí)不著色或著色不均勻的現(xiàn)象,同時(shí)生理性病害加劇。因此合理控產(chǎn),采用配套的葉果比和控產(chǎn)提質(zhì)栽培技術(shù),才能達(dá)到提升果實(shí)商品性并增加經(jīng)濟(jì)效益的目的。