李雅善,南立軍*,王萌,郁松林,崔長偉,楊俊梅,王艷君
(1.楚雄師范學(xué)院化學(xué)與生命科學(xué)學(xué)院,云南楚雄675000;2.石河子大學(xué)農(nóng)學(xué)院,新疆石河子832000)
紫香無核又名新葡4 號,是由石河子葡萄研究所培育的優(yōu)良無核品種,果粒藍(lán)紫色,陀螺形,外觀獨(dú)特,具有濃郁玫瑰香味,耐貯運(yùn),抗病蟲,既可鮮食又可制干、制汁,在新疆各主要葡萄產(chǎn)區(qū)大面積栽培。但目前對該品種的特性研究和認(rèn)識還不夠深入,尤其是蕓苔素內(nèi)酯對紫香無核葡萄果實(shí)基本特性指標(biāo)的研究較少。
蕓苔素內(nèi)酯(brassinolide)是從植物中提取的一種新型綠色植物生長調(diào)節(jié)劑,生物活性強(qiáng),應(yīng)用廣泛,能夠促進(jìn)根、莖、花、果的生長,促進(jìn)受精、促進(jìn)果實(shí)膨大、早熟,增強(qiáng)抗旱、抗寒等抗逆性功能[1,2]。蕓苔素內(nèi)酯是活性最高的高效、廣譜、無毒的植物生長調(diào)節(jié)物質(zhì)。目前,在葡萄上得到了廣泛應(yīng)用,效果良好,已經(jīng)被國際上公認(rèn)[3,4]。李國樹等[5]用0.01%蕓苔素內(nèi)酯抑制葡萄新梢的效果為39.3%~55.6%,大小粒指數(shù)平均降低15.9%~26.4%,平均增產(chǎn)6.8%~14.1%。劉靜等[6]用1.0 mg/L 蕓苔素內(nèi)酯促進(jìn)了夏黑葡萄植株生長和花芽分化,提高果實(shí)品質(zhì),延緩葉片衰老;用1.5 mg/L 蕓苔素內(nèi)酯浸蘸花穗,顯著增加了單穗數(shù)、單穗重、百粒重。潘建春[4]研究發(fā)現(xiàn),開花后20、30、40 d 采用1.5 mg/L 蕓苔素內(nèi)酯對葡萄樹體進(jìn)行全株噴布,增加了果實(shí)的單粒重、TSS 含量和花青素含量,提高果實(shí)品質(zhì)。本研究采用不同濃度的蕓苔素內(nèi)酯噴灑紫香無核葡萄,并定期測定葡萄坐果率、平均單果重、平均穗重,果實(shí)縱橫徑,探討其對葡萄果實(shí)生長發(fā)育的影響。
試驗(yàn)于2015 年5 月10 日~2015 年9 月10 日在石河子大學(xué)農(nóng)學(xué)院試驗(yàn)站標(biāo)準(zhǔn)葡萄示范園進(jìn)行。試材為3年生紫香無核葡萄,株行距為1 m×3 m。植株生長健壯,正常管理。
試驗(yàn)共設(shè)3 個(gè)梯度濃度,分別為T1 0.5 mg/L、T2 1.0 mg/L、T3 1.5 mg/L 的蕓苔素內(nèi)酯,以噴施清水為空白對照(CK)。紫香無核葡萄始花期為5 月25 日,盛花期為6 月1 日,落花期為6 月5 日。開花后每7 d 噴施一次,共噴施3 次。具體噴施時(shí)間依次為6 月12 日、6月19 日和6 月26 日上午10 點(diǎn)之前,避開高溫、刮風(fēng)及雨天等不利天氣。開花后40 d 開始取樣,共6 次,具體時(shí)間依次為7 月5 日、7 月25 日、8 月5 日、8 月15 日、8 月25 日和9 月5 日。
1.3.1 坐果率計(jì)算
坐果率取樣時(shí)間為開花后2 周計(jì),按下列公式(1)計(jì)算得出。
1.3.2 果實(shí)的橫、縱徑測量
花后40 d 開始,每個(gè)處理中隨機(jī)選取10 粒果實(shí),共計(jì)取果6 次。每次采摘完畢后,立刻使用游標(biāo)卡尺測量果實(shí)的橫、縱徑,并及時(shí)記錄,果粒的橫、縱徑精確到0.01 mm。
1.3.3 平均單果重、平均穗重的測量
平均單果重、平均穗重的測量于9 月上旬進(jìn)行。每處理選10 穗果,3 次重復(fù),求平均值。再從中選果穗正面中部的果粒,每穗選6 粒,3 次重復(fù),求平均值。測量工具為誤差為0.1 g 的小型電子天秤。
數(shù)據(jù)取平均值,采用Microsoft Excel 和SPSS17.0 進(jìn)行數(shù)據(jù)處理、制圖和相關(guān)性分析。
表1 蕓苔素內(nèi)酯對葡萄果實(shí)坐果率、平均穗重和平均單果重的影響Table 1 Effect of brassinolide on the berry setting rate,average single fruit weight and average cluster weight of grape fruit
從表1 中可知,花后2 周,用不同濃度的蕓苔素內(nèi)酯噴灑葡萄果穗,均提高了葡萄的坐果率,T3 處理的坐果率最高,為19.88%,其次為T2 處理、T1 處理和CK,分別為19.32%、18.98%和18.63%,并且各處理與對照的差異極顯著,T3 處理、T2 處理和T1 處理的坐果率比CK 分別提高6.71%、3.7%和1.88%。
9 月上旬采收果實(shí)后,對平均穗重和平均單果重進(jìn)行了對比,結(jié)果發(fā)現(xiàn):蕓苔素內(nèi)酯能夠提高紫香無核葡萄的平均穗重和平均單果重。不同的濃度處理,對平均穗重和平均單果重的影響不同。對于平均穗重而言,T1 處理的平均穗重最高,為978.8 g,其次是T2 處理、T3 處理和CK,依次為896.8 g、776.7 g、744.3 g,并且各處理與對照的差異極顯著,T1 處理、T2 處理和T3 處理的平均穗重比CK 分別提高31.51%、20.49%和4.35%。對于平均單果重而言,T2 處理的平均單果重最高,為12.63 g,其次是T1 處理、T3 處理和CK,依次為11.09 g、10.45 g、9.32 g,并且各處理與對照的差異極顯著,T2 處理、T1 處理和T3 處理的平均單果重比CK 分別提高35.52%、18.99%和12.12%。
可見,適宜濃度的蕓苔素內(nèi)酯能夠增加葡萄的坐果率和成熟期葡萄平均穗重和平均單果重。隨著蕓苔素內(nèi)酯濃度的增加,坐果率呈現(xiàn)持續(xù)的上升趨勢;平均穗重隨著蕓苔素內(nèi)酯濃度的增加而增加,在T1 上升到最大,然后開始下降;平均單果重隨著蕓苔素內(nèi)酯濃度的增加而增加,在T2 上升到最大,然后開始下降。也就是說,在適宜濃度范圍內(nèi),高濃度的蕓苔素內(nèi)酯處理能增加紫香無核葡萄的坐果率、平均穗重和平均單果重,但是高濃度的蕓苔素內(nèi)酯對坐果率的提高最明顯,要獲得最佳的平均單果重,需要適當(dāng)降低蕓苔素內(nèi)脂的濃度到T2(1.0 mg/L),而最佳平均穗重的獲得需要更低濃度的蕓苔素內(nèi)脂(0.5 mg/L)。本試驗(yàn)中,T1 的平均穗重978.8 g,為最重,平均單果重比T2 低,坐果率卻是最低的;T2 的平均穗重896.8 g,比T1 低,平均單果重為最重,坐果率比T1 高。同時(shí)T2 的平均穗重(896.8 g)高于平均值(884.1 g),平均單果重(12.63 g)高于平均值(11.39 g),T1 的坐果率(18.98%)低于平均值(19.39%),T2 的坐果率(19.32)接近平均值(19.39%)。綜合考慮,適宜的濃度(T2 處理)對于紫香無核葡萄的坐果率、平均單果重和平均穗重是最合適的。
李國樹等[5]、林玲等[7]研究發(fā)現(xiàn),蕓苔素內(nèi)酯處理有效改善了葡萄的大小粒現(xiàn)象,提高了葡萄產(chǎn)量。賈玥等[8-11]調(diào)查得出,蕓苔素內(nèi)酯能夠使葡萄果實(shí)的縱徑、橫徑和單果質(zhì)量均增大,且能保持果形不變。盡管這些方法對果穗都有效果,但是成本高,費(fèi)時(shí)費(fèi)工,容易延誤花序生長的最佳時(shí)期,方法不易掌握。宋潤剛等[12]研究發(fā)現(xiàn)蕓苔素內(nèi)酯處理葡萄之后,與花前7~10 d 摘心相比,初花期、盛花期和生理落果期摘心,產(chǎn)量分別降低14.9%、25.8%和30.1%,坐果率分別為8.0%、11.4%和15.9%,比本試驗(yàn)的低(表1)。黨磊等[13]研究發(fā)現(xiàn),蕓苔素內(nèi)酯處理之后,龍眼葡萄的單果重與果粒縱徑和果粒橫徑呈極顯著正相關(guān),這與本研究的結(jié)果相同。
如表2 所示,在紫香無核果實(shí)發(fā)育過程中,各處理明顯改變了葡萄果實(shí)縱徑的變化趨勢。在整個(gè)生長期,三個(gè)處理和對照的紫香無核果實(shí)的縱徑均呈現(xiàn)增大的趨勢。從花后40 d 開始,T2 處理的葡萄果實(shí)縱徑均高于T1 處理、T2 處理和CK 處理的縱徑(除了花后40 d 的縱徑與T1 的相同)。與對照相比,T1 呈現(xiàn)上升趨勢,T3 呈現(xiàn)先緩慢再快速上升的趨勢,生長趨勢不穩(wěn)定。除此之外,花后90 d 時(shí),T2 處理的葡萄果實(shí)的縱徑2.71 cm,比對照(2.62 cm)高,增幅為3.44%;T1 處理的葡萄果實(shí)的縱徑(2.70 cm)稍遜于T2,增幅是對照的3.05%;T3 處理的葡萄果實(shí)的縱徑(2.65 cm),也大于對照,增幅是1.15%。綜上所述,T2 對葡萄果實(shí)縱徑的影響最明顯,能夠穩(wěn)定提高果實(shí)的縱徑,對果實(shí)品質(zhì)的提升是非常有利,其次是T1 和T3。因此,四個(gè)處理對葡萄果實(shí)縱徑的影響依次為T2、T1、T3 和CK。
表2 蕓苔素內(nèi)酯對葡萄果實(shí)縱徑的影響(cm)Table 2 Effect of brassinolide on the vertical diameter of the grape fruit(cm)
表3 蕓苔素內(nèi)酯對葡萄果實(shí)橫徑的影響(cm)Table 3 Effect of brassinolide on the horizontal diameter of the grape fruit
如表3,在紫香無核果實(shí)發(fā)育過程中,各處理明顯改變了葡萄果實(shí)橫徑的變化趨勢。在整個(gè)生長期,三個(gè)處理和對照的紫香無核果實(shí)的橫徑均呈現(xiàn)增大的趨勢。從花后40 d 開始,T2 處理的葡萄果實(shí)橫徑均高于T1 處理、T3 處理和CK 處理的橫徑。與對照相比,T1 呈現(xiàn)了緩慢的上升趨勢,T3 也呈現(xiàn)了緩慢上升的趨勢,但是每個(gè)時(shí)期T3 的增長均低于T1。除此之外,花后90 d 時(shí),T2 處理的葡萄果實(shí)的橫徑2.42 cm,比對照(2.35 cm)高,增幅是對照的2.98%;T1 處理的葡萄果實(shí)的橫徑(2.41 cm)稍遜于T2,增幅是對照的2.55%;T3 處理的葡萄果實(shí)的橫徑(2.40 cm),增幅是對照的2.13%。綜上所述,T2 對葡萄果實(shí)橫徑的影響最明顯,能夠穩(wěn)定提高果實(shí)的橫徑,對果實(shí)品質(zhì)的提升是非常有利的,其次是T1 和T3。因此,三個(gè)處理對葡萄果實(shí)橫徑的影響依次為T2>T1>T3>CK。與縱徑的結(jié)果一致。表明在果實(shí)縱徑增大的同時(shí),果實(shí)的橫徑也隨著增大,這樣,有利于果實(shí)的正常生長和發(fā)育。
表4 蕓苔素內(nèi)酯對葡萄果實(shí)縱橫徑之比的影響Table 4 Effect of brassinolide on the ratio of the vertical and horizontal diameters oo the grape fruit
如表4,在紫香無核果實(shí)發(fā)育過程中,各處理明顯改變了葡萄果實(shí)縱橫徑之比??v橫徑之比越大,果實(shí)呈橢圓形或者錐形生長的趨勢越明顯,果穗縱徑生長的比橫徑快,果實(shí)生長越旺盛,縱橫徑之比越小,果實(shí)呈近圓形生長,縱橫徑之比等于1,呈圓形生長。縱橫徑之比大于1,表明果實(shí)的生長是正常的。如果縱橫徑之比小于1,果實(shí)的生長受到限制或者有病蟲害發(fā)生過,果粒略呈扁圓形。本試驗(yàn)中,縱橫徑之比均大于1,因此,果實(shí)的生長都是正常的。
在整個(gè)生長期,3 個(gè)處理和對照的紫香無核果實(shí)的縱橫徑之比均呈現(xiàn)“W”型的變化趨勢,并且花后90 d 的縱橫徑之比小于花后40 d,表明果實(shí)的膨大是一個(gè)漸進(jìn)的過程,膨大效果逐漸降低,這是葡萄積累養(yǎng)分、風(fēng)味物質(zhì)和成熟的標(biāo)志?;ê?0 d,出現(xiàn)了第一次縱橫徑之比高峰,花后60 d 是紫香無核葡萄果實(shí)的第二次膨大期,但是膨大比例沒有第一次大,在花后80 d 又出現(xiàn)了一次高峰,并且比上一次膨大的大得多(表4)。
另外,從花后40 d 的數(shù)據(jù)可以看出,3 個(gè)處理對紫香無核葡萄果實(shí)的拉長效果都很明顯。與對照相比,T1和T3 的葡萄果實(shí)縱橫徑之比均呈現(xiàn)了緩慢的“W”型趨勢。除此之外,花后90 d 時(shí),T2 處理的葡萄果實(shí)的縱橫經(jīng)之比1.120,比對照(1.115)高,增幅是對照的0.45%,T1 處理的葡萄果實(shí)的縱橫徑之比(1.120)相當(dāng)于T2,增幅也是對照的0.45%,T3 處理的葡萄果實(shí)的縱橫徑之比(1.104)最小,并且小于對照,減幅為0.97%。綜上所述,T2 處理對葡萄果實(shí)縱橫徑之比的影響最明顯,有利于果實(shí)的正常生長和發(fā)育。
果型指數(shù)(縱橫徑之比)與單果重相關(guān)性不顯著,與縱徑極顯著正相關(guān),與橫徑呈極顯著負(fù)相關(guān)[13],與本研究的結(jié)論一致。平吉成等[14]研究發(fā)現(xiàn),紅地珠葡萄的單果重和縱徑增加,而橫徑變化不明顯。由此可知單果重、果實(shí)縱橫徑的變化可能與葡萄品種有關(guān)。
本試驗(yàn)以紫香無核為試材,以不同濃度(CK、T1 0.5 mg/L、T2 1.0 mg/L、T3 1.5 mg/L)的蕓苔素內(nèi)酯花后(分別在6 月12 日、6 月19 日、6 月26 日)三次處理葡萄果穗后,研究了蕓苔素內(nèi)酯對紫香無核葡萄果實(shí)生長過程中的果實(shí)坐果率、縱橫徑、平均單果重、平均穗重等指標(biāo)的影響,結(jié)果表明:(1)在葡萄果實(shí)發(fā)育過程中,T2 處理?xiàng)l件下紫香無核葡萄的坐果率、平均單果重和平均穗重是最合適的。(2)本實(shí)驗(yàn)中,三個(gè)處理及對照對葡萄果實(shí)縱徑和橫徑的影響依次為T2>T1>T3>CK,表明在果實(shí)縱徑增大的同時(shí),果實(shí)的橫徑也隨之增大。結(jié)合三個(gè)處理及對照對葡萄果實(shí)縱橫經(jīng)之比的影響依次為T2>T1>CK>T3,表明T2 有利于果實(shí)的正常生長和發(fā)育,是最佳的處理方式。
總體上,適宜濃度的蕓苔素內(nèi)酯能夠調(diào)節(jié)紫香無核葡萄果實(shí)生長過程中果??v橫徑、坐果率、平均單果重和平均穗重等指標(biāo),T2 處理是最佳的選擇,即1.0 mg/L蕓苔素內(nèi)酯處理的效果最好。