2021, Vol. 48文章信息
引用本文 |
基金项目
- 财政部和农业农村部：国家现代农业产业技术体系项目（CARS-29-26）
作者简介
- 白世践（1986 －），男，农艺师，研究方向为葡萄栽培技术研究及推广，E-mail：594748964@qq.com.
通讯作者
- 蔡军社（1968 －），男，研究员，研究方向为葡萄育种与栽培，E-mail：abc8303099@126.com.
文章历史
- 收稿日期：2021-02-14
【研究意义】吐鲁番是我国著名的葡萄产区，该地区光热资源丰富，发展葡萄产业具有得天独厚的气候优势，长期以来主栽葡萄品种为无核白，无核白以制干为主、少量鲜食[1]。为促进吐鲁番地区葡萄产业健康发展，目前葡萄产业结构已由原来的制干为主向制干兼鲜食同步协调发展[2]。引种区试和培育新葡萄品种是促进葡萄产业健康发展的关键性工作[3]，近年不少新葡萄品种被陆续引入吐鲁番地区，并开展了新葡萄品种制干特性方面的研究工作[4]。由于吐鲁番地区属于极端干旱区，受高温、干旱、冻害等逆境影响，不少引入葡萄品种适应性不佳[5-6]，但也有少量优良葡萄品种表现良好并被陆续推广种植，如早熟鲜食葡萄品种火焰无核[7-8]在设施和露地均有种植，自育的中熟大粒红色鲜食葡萄品种新郁[9]露地栽培面积有逐步扩大趋势。总体而言，吐鲁番地区鲜食葡萄栽培面积仍较小，品种仍较单一，早、中、晚熟品种结构搭配不理想，集无核、香味、丰产、稳产、抗逆性强等优点为一身的品种依旧缺乏[10]。继续引入新葡萄品种，观察和鉴定其栽培性状及果实品质，评价其综合适应性与制干特性，并对筛选出的优良葡萄品种进行栽培技术研究，充分挖掘其潜在优良品质对促进吐鲁番地区葡萄产业健康发展意义重大。【前人研究进展】紫甜无核代号A17，是河北昌黎县李绍星葡萄研究所培育的晚熟优良无核葡萄品种，母本为牛奶、父本为皇家秋天[11]，该品种先后被引入山东济南[12]、安徽芜湖[13]、贵州六盘水[14]、重庆[15]等地种植，大部分地区栽培性状表现良好。目前在吐鲁番市鄯善县境内七克台镇、鲁克沁镇、连木沁镇、达朗坎乡、鄯善镇等地均陆续开始种植。GA3是一种常用植物生长调节剂，不但能诱导葡萄无核、拉长果穗，还能提高果实座果率、促进果实膨大[16]，被广泛应用于葡萄栽培，GA3处理是吐鲁番产区促进葡萄果粒膨大、提高果实品质的重要栽培措施。研究GA3对紫甜无核葡萄果实品质的影响可为其提质增效栽培提供技术参考。【本研究切入点】对紫甜无核葡萄在吐鲁番地区的引种表现、制干特性以及花后GA3处理对果实品质的影响研究尚未见系统报道。【拟解决的关键问题】本研究通过调查紫甜无核葡萄在吐鲁番地区的生长结果习性、鉴定其果实品质和葡萄干品质，并与地方主栽培品种比较，综合评价其栽培适应性；探索花后喷施不同质量浓度GA3处理对该品种果实品质的影响，筛选最优质量浓度，研究结果可为紫甜无核葡萄在吐鲁番地区的推广种植及GA3的合理使用提供参考。【拟解决的关键问题】引种紫甜无核葡萄，采用田间试验结合实验室分析的方法调查其生长结果习性，鉴定果实经济性状，进行制干试验，测定葡萄干品质指标，与地方主栽品种进行栽培性状、制干特性比较；花后进行不同质量浓度GA3处理试验，比较不同质量浓度GA3对紫甜无核葡萄果实品质的影响，筛选最优质量浓度。研究结果可为紫甜无核葡萄在吐鲁番地区的推广种植及GA3的合理使用提供参考。
1 材料与方法 1.1 试验材料供试葡萄品种紫甜无核（A17）为2012年引种定植，地方主栽葡萄品种火焰无核、无核白、无核白鸡心、火州紫玉、克瑞森无核均为2010年定植，葡萄品种均定植于新疆维吾尔自治区葡萄瓜果研究所葡萄标准化栽培示范基地（地理坐标90°30′E、42°91′N）。试验地海拔419 m，年降雨量25.3 mm，年蒸发量2 751 mm；全年日照时数为3 122.8 h，10℃以上有效积温4 525℃以上，无霜期192 d，属于典型的大陆性暖温带荒漠气候，土壤质地为砾石砂壤土。葡萄品种均采用双龙干+ 水平叶幕的棚架模式栽培，株行距为1.2 m×5.0 m，采用微喷灌溉，管理水平良好。
1.2 试验方法1.2.1 品种比较试验 每个葡萄品种选取代表性植株3株挂牌标记，2014—2019年，连续多年调查紫甜无核葡萄生长结果习性及白粉病抗性，鉴定果实品质；地方主栽品种仅鉴定果实品质。单株重复，3次重复。
1.2.2 GA3处理对紫甜无核葡萄果实品质的影响试验 不同质量浓度GA3处理对紫甜无核葡萄果实品质的影响试验于2020年进行。GA3处理设50、100、150 mg/L 3个质量浓度，以清水为对照，选取长势中等一致的植株，修剪至结果枝与营养枝比例一致，果穗数（35穗/株）、果穗大小基本一致，连续3株葡萄为1个处理，完全随机区组设计，3次重复。花后10 d（5月28日）进行喷施GA3处理，喷施过程确保每个果穗均喷到药剂，以果穗表面滴水为宜，其他管理按常规进行。
1.2.3 制干特性比较试验 制干试验于2020年秋季进行，葡萄果实可溶性固形物（TSS）含量达20% 以上（9月25日）开始采摘，每个品种随机采集葡萄10 kg，3次重复。采收后的鲜葡萄用3.5% CU-4促干剂浸渍1 min，采用垂帘挂式晾制方式在本地荫房进行制干，待葡萄干含水率降低至15% 时完成制干[17]。其中，紫甜无核葡萄以100 mg/L GA3处理的葡萄为制干原料，其他品种以常规处理葡萄为原料。
1.3 测定指标及方法1.3.1 生长结果习性及白粉病抗性调查 物候期记载参照《葡萄种质资源描述规范与数据标准》[18]中葡萄物候期的判定标准进行。以单株为重复连年调查萌芽率、结果枝数、单株产量，并统计结果枝率和结果系数（结果枝率=结果枝总数/新梢总数×100%，结果系数=果穗总数/结果枝总数），并进行生长势、丰产性、稳产性、熟性、用途描述评价。
葡萄白粉病抗性调查及鉴定参照白世践等[6]方法进行，根据病情指数进行分级：免疫，病情指数为0；高抗，病情指数为0.1~5.0；抗病，病情指数为5.1~25.0；感病，病情指数为25.1~50.0；高感，病情指数为50.1~100.0。
1.3.2 果实品质指标测定 葡萄完熟采收后立即进行果实品质测定。常规方法测量果穗质量、果粒质量、纵径、横径、果梗粗度等指标，描述评价果穗紧密度、果梗与果粒分离难易、果粒颜色、果粒大小一致性、着色一致性、香味及程度，评价标准参照《葡萄种质资源描述规范与数据标准》[18]。其中，果实TSS含量采用手持式折光仪测定，可滴定酸（TA）含量采用NaOH滴定法[19]测定（以酒石酸含量计），固酸比为TSS与TA的比值。维生素C（Vc）含量采用钼蓝比色法[20]测定；果皮总类黄酮含量采用氯化铝比色法[21]测定，总花色苷含量采用pH示差法[22]测定〔总花色苷含量用花青素-3-葡萄糖苷（CGE，mg/g）表示〕。
随机选取30粒果实，采用CR-400手持色差计（Konica Minolta，日本）测定每粒果实赤道（中纬线）处对称两面的色泽（L、a、b），计算红色葡萄果实色泽指数（CIRG），颜色指数评价果实外观色泽的标准为：CIRG＜2为黄绿，2＜CIRG＜4为粉红，4＜CIRG＜5为红色，5＜CIRG＜6为深红，CIRG＞6为蓝黑色[23]。
1.3.3 葡萄干品质指标测定 感官评价葡萄干颜色、饱满度、香味种类及程度、口感。测定葡萄干单粒质量、出干率以及TSS、TA、Vc含量等指标。其中，出干率=干质量/鲜质量×100%，其他指标测定方法同1.3.2。
试验数据采用Microsoft Office 2007和DPS V7.05软件进行统计分析，采用Duncan法进行单因素方差分析。
2 结果与分析 2.1 紫甜无核葡萄引种表现2.1.1 生长结果习性 2012年春季引入紫甜无核葡萄自根苗10株，定植于新疆维吾尔自治区葡萄瓜果研究所葡萄标准化栽培示范基地，2013年春季出土后调查成活率为90%。2014年即少量结果，平均单株产量5.45 kg；2015年平均单株产量达18.24 kg，每667 m2产量达2 000 kg；2016年平均单株产量21.67 kg，每667 m2产量为2 410 kg；2017—2020年平均单株产量超过25.00 kg，每667 m2产量超过2 500 kg，表现出良好的丰产性和稳产性。紫甜无核葡萄植株生长势中等，平均萌芽率68.01%，平均结果枝率高达70.23%，平均结果系数1.21。该品种在新疆吐鲁番地区萌芽期约4月10日，展叶期约4月15日，始花期约5月15日，花末期约5月25日，果实始熟期（转色）在7月初，8月底完熟，从萌芽到果实完全成熟约需138 d。紫甜无核葡萄叶片平均病情指数为21.35，表现为抗白粉病。
2.1.2 果实经济性状 紫甜无核葡萄果穗长圆锥形，单岐肩或双岐肩，紧密度适中，平均果穗质量634.62 g，最大可达910.00 g；果粒大部分呈鸡心形，少量长椭圆形，平均果粒质量5.28 g，在吐鲁番地区经GA3处理最大可达7.50 g，完全成熟紫黑至蓝黑色，天然无核，部分有残核，果粒大小、着色一致性好，果梗与果粒难分离；果粉薄，果皮薄，无涩味；果肉质地脆、颜色淡青色，水分足，具淡牛奶香味；TSS含量20.14%，TA含量0.36%，固酸比55.94，Vc含量52.23 mg/kg；风味清甜爽口，色泽美观，品质佳，果实挂树周期长，耐贮运性中等。
2.1.3 与地方主栽无核葡萄品种比较 由表 1可知，与地方主栽无核葡萄品种相比，紫甜无核果穗、果粒质量均较大，果穗质量仅次于无核白鸡心和火州紫玉、超过600.00 g，果粒质量仅次于无核白鸡心、超过5.00 g；果粒颜色为紫黑- 蓝黑色，而目前主栽品种果实为红色或黄绿色，只有制干品种无核白鸡心具有中等玫瑰香味，其他品种均无香味，而紫甜无核具有淡牛奶香味，该品种的引入丰富了吐鲁番地区鲜食无核葡萄品种颜色和香味的多样性；相比其他中晚熟鲜食葡萄品种，虽然紫甜无核葡萄TSS含量低，但具有低酸、高固酸比的特点，且丰产稳产。综合而言，紫甜无核葡萄在吐鲁番地区表现出较好的综合品质及栽培特性，丰富了该地区晚熟无核香味鲜食葡萄品种多样性，具有较好的发展前景。
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2.2 GA3处理对紫甜无核葡萄果实品质的影响
2.2.1 果实外观品质 由表 2可知，GA3处理显著增大了紫甜无核葡萄果穗质量、果粒质量、果粒纵/横径、果梗粗度，且呈GA3浓度越大增幅越大的趋势，150 mg/L GA3处理的葡萄果穗质量、果粒质量、纵径均显著大于50、100 mg/L处理果实，而3个处理果粒横径指标无显著差异，100 mg/L GA3处理葡萄果形指数显著小于CK和150 mg/L处理果实，100、150 mg/L GA3处理葡萄果梗粗度显著大于50 mg/L处理。其中，150、100、50 mg/L GA3处理果粒质量相比CK增幅分别为40.97%、26.16% 和21.76%。50 mg/L GA3处理果实和CK果粒着色一致性表现为一致，果穗紧密度表现为适中或少量较紧密；而100 mg/L GA3处理果实表现为果粒着色较一致，果穗较紧密；150 mg/L GA3处理果实则表现为果穗紧密、果粒着色不一致。试验中也发现，随着GA3质量浓度增大，紫红色果粒比例越高；GA3质量浓度越大，红色葡萄果实色泽指数（CIRG）越小，果实从蓝黑- 紫黑变为紫红色、着色不良，GA3处理后的果实红色葡萄果实CIRG均显著小于对照果实，且150 mg/L GA3处理红色葡萄果实CIRG显著小于50、100 mg/L处理，而50、100 mg/L处理间无显著差异，150、100、50 mg/L GA3处理葡萄果实CIRG相比CK降幅分别为29.34%、17.49% 和13.26%。
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2.2.2 果实内在品质 由表 3可知，花后GA3处理能显著降低紫甜无核葡萄TSS含量，且100、150 mg/L GA3处理果实TSS含量显著低于50 mg/L处理，150、100、50 mg/L GA3处理的果实TSS含量相比CK降幅分别为18.99%、20.19% 和9.26%，而对TA含量无显著影响，固酸比变化趋势与TSS含量基本一致，50 mg/L GA3处理的果实固酸比与CK无显著差异。Vc含量以150 mg/L GA3处理果实最高、显著高于其他处理，50 mg/L处理次之；150、100 mg/L GA3处理显著降低了紫甜无核葡萄果皮中类黄酮含量，且二者间含量无显著差异，降幅分别为25.80% 和25.43%，而50 mg/L处理显著增加了类黄酮含量，增幅为34.03%；150、100、50 mg/L GA3处理较CK均显著降低了紫甜无核葡萄果皮中花色苷含量，降幅分别为53.90%、49.52% 和25.52%，且150、100 mg/L处理花色苷含量均显著低于50 mg/L处理；CK和50 mg/L GA3处理的紫甜无核葡萄口感表现为甜，而100、150 mg/L GA3处理果实口感表现为寡甜。综合而言，吐鲁番地区花后10 d采用50 mg/L GA3对紫甜无核葡萄进行膨大处理可有效增大果粒质量，获得较好的果实品质。
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2.3 紫甜无核葡萄与地方主栽品种制干特性比较
由表 4可知，与地方主栽制干品种相比，紫甜无核葡萄出干率显著低于主栽品种，仅16.33%，为吐鲁番地区栽培面积最大制干品种无核白的75.46%；葡萄干单粒质量以无核白鸡心和波尔莱特最大、而紫甜无核也显著高于无核白，无核白在1.00 g以下；紫甜无核TSS含量介于无核白和无核白鸡心之间，差异均达显著水平，与波尔莱特无显著差异；各品种葡萄干TA含量大小顺序为无核白＞波尔莱特＞紫甜无核＞无核白鸡心，且品种间差异均达显著水平，无核白鸡心和紫甜无核TA含量较低，均在2.00 g以下；Vc含量以紫甜无核和无核白鸡心最高，显著高于其他品种，以波尔莱特最低，显著低于无核白。紫甜无核葡萄干呈紫黑色，具清香味，口感香甜；但紫甜无核葡萄出干率显著低于地方主栽制干品种，饱满度表现为不饱满，外观品质较差。综合而言，紫甜无核葡萄制干特性较差，不宜作制干品种。
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3 讨论
引进适宜的优良新品种是解决吐鲁番地区葡萄品种结构单一和搭配不合理的重要手段。例如，目前栽培表现较好的早熟无核葡萄品种火焰无核最早于1991年引入吐鲁番地区鄯善县栽培[7]，因栽培性状及品质表现较好，目前在设施促早栽培中被大量推广种植，成为该地区优质早熟葡萄的代表性品种；克瑞森无核葡萄于1998年从美国直接引入吐鲁番地区[24]，但该品种对吐鲁番地区特殊的生态环境适应性较差，果实存在着色困难、容易萎蔫等问题，商品率及产量偏低[25]，近年栽培面积逐步减小；无核白鸡心是优良的制干品种，是吐鲁番地区大粒绿色、无核香味葡萄干的代表性品种，品质效益超过无核白[26]，但该品种栽培难度大，管理不当易导致营养失控，丰产、稳产性差[27]，同时受吐鲁番地区冬季冻害、高盐碱等逆境胁迫影响导致萌芽率低、花芽分化差，目前栽培面积也在逐渐减小。近年来，本课题组依托国家葡萄产业技术体系引入多个无核葡萄品种，并从物候期、生长结果习性、果实品质、产量和抗病性等方面进行全面鉴定和评价，从中初步筛选出丽红宝、瑞都无核怡等多个表现较好的无核葡萄品种，但粒大、外观和内在品质兼优、丰产、稳产的鲜食兼制干用无核葡萄品种仍很缺乏[6, 10]。引入的紫甜无核葡萄表现为晚熟、丰产、稳产，这与张英等[11]在河北昌黎地区、汪大圣等[13]在安徽芜湖市的引种表现一致，而与王发明等[12]在山东济南地区、宋福兵等[14]在贵州六盘水市表现为丰产性差的结果不一致，这可能与葡萄对各地气候条件的适应性有关，但葡萄品质方面各地区差异不大，均表现优良。紫甜无核葡萄的引入有效弥补了吐鲁番地区晚熟鲜食无核葡萄品种的不足。
栽培技术研究有助于充分挖掘葡萄品种的潜在品质，达到优质高效的栽培目的。赤霉素（GA3）是一种高效的植物生长调节剂，在调节果实发育、提高浆果品质等方面已得到广泛应用[28]，合理的GA3浓度能有效提高葡萄TSS含量，增大果粒，促进着色，进而改善果实品质，浓度过大则会导致TSS含量降低、果实成熟延迟，甚至着色不良、降低果实品质，还会引起穗轴和果梗变形弯曲及木栓化，果实耐贮运性能降低[29]。本研究中，GA3处理显著降低了紫甜无核葡萄TSS含量和花色苷含量，显著增大了果梗粗度，红色葡萄果实色泽指数（GIRG）显著减小，果实成熟延迟，且随着GA3浓度的增大果实颜色由紫黑变为紫红甚至着色不良，果穗紧密度由适中变为紧密，果梗粗度增幅越大落粒现象越严重，综合品质及耐贮运性能降低。综合而言，吐鲁番地区花后10 d使用50 mg/L GA3处理紫甜无核葡萄能有效增大果粒质量，进而提高果实综合品质。
目前吐鲁番地区制干品种以无核白为主，近年来长粒无核白（香蕉王）、波尔莱特、无核白鸡心等品种因葡萄干各具优点，均有少量栽培，但葡萄干品种结构依然较为单一，基本以绿色葡萄干为主，黑色葡萄干基本靠进口，引入新的无核葡萄品种并评价其制干特性对筛选鲜食兼制干用优良品种、改善吐鲁番地区葡萄品种结构、促进葡萄产业健康发展意义重大。紫甜无核葡萄因出干率和饱满度指标较差，不宜作为制干品种，吐鲁番地区黑色制干葡萄品种依旧缺乏。
4 结论经过连续9年的引种观察结果表明，紫甜无核葡萄在吐鲁番地区生长势中等，中晚熟，丰产、稳产性好，完全成熟紫黑至蓝黑色，果粒大小、着色一致，平均果穗质量634.62 g，平均果粒质量5.28 g，固酸比达55.94，果肉质地脆、风味清甜爽口且具有淡牛奶香味，鲜食品质佳；但紫甜无核葡萄制干出干率仅16.33%，饱满度和外观品质较差，制干特性不佳。紫甜无核葡萄的引入丰富了吐鲁番地区无核葡萄品种多样性，特别是黑色、晚熟无核鲜食葡萄品种，作为鲜食葡萄在该地区具有较好的发展前景。花后10 d采用50 mg/L GA3处理可增大紫甜无核葡萄果粒质量21.76%，增加果皮类黄酮含量34.03%，且果粒着色一致，果穗紧密度适中，固酸比高、口感甜，葡萄综合品质最佳。
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