GA3和CPPU对无核翠宝葡萄果实品质的影响

郭淑萍1,杨顺林1,杨玉皎1,张永辉1,孟富宣1,何建军2*,张俊松3,金 杰1*

1云南省农业科学院热区生态农业研究所,云南元谋 651300;2广西特色作物研究院,广西桂林 541004;3云南省楚雄州武定县农业农村局,云南武定 651600)

摘 要目的】探究赤霉酸(Gibberellin acid,GA3)和氯吡脲(Forchlorfenuron,CPPU)对无核翠宝葡萄果粒膨大及其内在和外观品质的影响,筛选出适宜提升无核翠宝葡萄品质的植物生长调节剂浓度和配比,为无核翠宝葡萄合理施用植物生长调节剂提供理论依据,为其高效优质栽培提供参考。【方法】作者以2 年生早熟欧亚种葡萄品种无核翠宝为试材,在盛花期用10.0、12.5、20.0、25.0 mg·L-1GA3浸蘸果穗,幼果期分别用12.5 mg·L-1GA3+2.5 mg·L-1CPPU、25.0 mg·L-1 GA3+5.0 mg·L-1CPPU混合液浸蘸果穗,果实成熟时测定果粒纵横径、果粒质量、果穗质量、可溶性固形物含量、总酸含量、维生素C含量、单宁含量和果实色泽。【结果】GA3和CPPU处理后果实坐果率、果实纵径、果实横径、果粒质量、果穗质量得到显著提升,可溶性固形物含量、维生素C含量和固酸比下降,玫瑰香味变淡,总酸含量增加,推迟成熟。综合评价表明,盛花期12.5 mg·L-1GA3+幼果期25.0 mg·L-1GA3+5.0 mg·L-1CPPU综合得分最高,盛花期25.0 mg·L-1GA3+幼果期12.5 mg·L-1GA3+2.5 mg·L-1CPPU综合得分最低,但均高于对照。【结论】在盛花期用12.5 mg·L-1GA3处理,幼果期使用25.0 mg·L-1GA3+5.0 mg·L-1CPPU处理对无核翠宝葡萄综合品质提升效果最好。

关键词无核翠宝葡萄;赤霉酸;氯吡脲;果实品质

无核翠宝葡萄为欧亚种,是山西省农业科学院果树研究所以瑰宝为母本、无核白鸡心为父本杂交育成的无核、早熟、优质鲜食葡萄品种[1],具有浓郁的玫瑰香味,其果肉甜脆、栽培管理容易、丰产性强、抗病性中等、适应性强,适合在干热河谷地区种植[2-3],具有较好的种植前景,值得推广。但无核翠宝葡萄自然条件下容易落花落果,果粒和果穗不大,平均单果质量3.8 g,且着生不紧密,影响商品性,经GA3等植物生长调节剂处理后,果实商品性显著提升[4]。为此,研究使用植物生长调节剂对改善果粒小和果穗稀疏,提高产量,提升无核翠宝葡萄综合品质具有重要的意义。

赤霉酸(GA3)和氯吡脲(CPPU)是葡萄常用的植物生长调节剂,合理使用可以提高果实品质[5]。GA3应用于葡萄生产可诱导果实无核化、提升坐果率、促进果实膨大[6]。CPPU 是一种细胞分裂素,能促进细胞分裂和组织分化,在提高坐果率、膨大果实、改善果实外观上效果显著[6-7],CPPU 与GA3搭配使用,对葡萄坐果、无核和果实膨大有促进作用[8-9],果实品质的提升效果比单独使用GA3[10],目前GA3和CPPU 组合在巨峰[11-12]、夏黑[13-14] 、阳光玫瑰[15-17]等多个鲜食葡萄品种中得到广泛应用。然而,植物生长调节剂的使用浓度和配比因葡萄品种、使用时期、气候不同而有所不同,使用不当易导致僵果、空心、果实品质下降等问题[18]。植物生长调节剂在无核翠宝葡萄上的应用已有报道[4],但是在干热河谷气候条件下植物生长调节剂对无核翠宝葡萄的影响未见报道。笔者在盛花期使用不同浓度的GA3,在幼果期使用不同浓度的GA3和PPU 混合液对无核翠宝葡萄进行处理,在果实成熟期对各项生长指标、果实品质进行调查分析,筛选出云南金沙江干热河谷区适合无核翠宝葡萄品质提升的植物生长调节剂类型和配比浓度,以期为云南金沙江干热河谷区以及类似区域的无核翠宝葡萄植物生长调节剂的合理施用提供理论依据。

1 材料和方法

1.1 材料

以2 年生无核翠宝葡萄为试验材料,取生长一致、长势健壮、无病虫害的植株,5穗为1小区,3次重复,共135穗。种植在云南省农业科学院热区生态农业研究所元谋综合试验站苴林基地,扦插苗,避雨栽培,水平棚架T形,南北行向,株行距2.0 m×4.0 m,水肥一体化管理,其他栽培和病虫害防治常规管理。供试药剂:GA3(赤霉酸,别名奇宝,20%,美商华仑生物科学公司);CPPU(氯吡脲,0.1%,重庆市诺意农药有限公司)。

1.2 试验方法

试验于2021 年3—5 月进行,盛花期(2021 年3月12 日)分别用不同浓度植物生长调节剂进行第1次处理,试验设置9 个处理,以清水处理为对照(CK),详见表1;幼果期(2021年3月25日)用2种不同调节剂组合进行膨大处理,分别为12.5 mg·L-1 GA3+2.5 mg·L-1 CPPU、25 mg·L-1 GA3+5 mg·L-1 CPPU。处理时将果穗浸在500 mL药液中3 s,2021年5 月12 日,葡萄成熟后采样并带回实验室检测各项指标。

表1 无核翠宝葡萄植物生长调节处理
Table 1 Plant growth regulator treatment method for Wuhe Cuibao grape

处理Treatment对照CK ABCDEFGH盛花期(3月12日)Full flowering period(March 12th)清水Water 10.0 mg·L-1GA3 10.0 mg·L-1GA3 12.5 mg·L-1GA3 12.5 mg·L-1GA3 20.0 mg·L-1GA3 20.0 mg·L-1GA3 25.0 mg·L-1GA3 25.0 mg·L-1GA3幼果期(3月25日)Young fruit stage(March 25th)清水Water 12.5 mg·L-1GA3+2.5 mg·L-1CPPU 25.0 mg·L-1GA3+5.0 mg·L-1CPPU 12.5 mg·L-1GA3+2.5 mg·L-1CPPU 25.0 mg·L-1GA3+5.0 mg·L-1CPPU 12.5 mg·L-1GA3+2.5 mg·L-1CPPU 25.0 mg·L-1GA3+5.0 mg·L-1CPPU 12.5 mg·L-1GA3+2.5 mg·L-1CPPU 25.0 mg·L-1GA3+5.0 mg·L-1CPPU

1.3 测定指标及方法

1.3.1 葡萄果实外观品质测定 用电子天平测量果粒质量和果穗质量,精确到0.01 g;用游标卡尺随机测30 粒果实的纵径、横径,精确到0.01 mm,果形指数为果粒纵径和横径的比值。

1.3.2 葡萄果实内在品质指标测定 用手持测糖仪测可溶性固形物含量(SSC),参照GB/T 12456—2008《食品中总酸的测定》中酸碱滴定法测定总酸含量(TA);参照GB 5009.86—2016《食品安全国家标准食品中抗坏血酸的测定》和NY/T 1600—2008《水果、蔬菜及其制品中单宁含量的测定分光光度法》[19-20]测定维生素C和单宁含量。

固酸比的测定,以SSC 与TA 含量的比值表示[21]

1.3.3 葡萄果实色泽的测定 使用CR-400 便携式色差仪(Konica Minolta,日本)测定果皮色差的L*a*b*值,其中L*表示色泽亮度,取值范围为(1,100),L*值越大,表示果面越亮;a*值代表红绿色差值,其中-a*为绿,值越小,表示颜色越绿;b*值代表黄蓝色差值,其中-b*为蓝,+b*为黄,数值越大表示样品越黄;利用a*b*值计算色泽饱和度(Chroma,C*)和色调角(h°)[22]h°在0°~180°之间,h°=0°为紫红色,h°=90°时为黄色,h°=180°为绿色。无核翠宝果实本身为黄绿色,在果实综合评价时选择h°来反映果面色泽。

1.4 数据分析

使用Excel 2007 进行试验数据整理,使用DPS7.05 软件对数据进行显著性(Duncan 法,p<0.05)分析,用SPSS22软件进行主成分分析。

2 结果与分析

2.1 不同处理对无核翠宝葡萄果粒和果穗的影响

如表2所示,不同处理对无核翠宝葡萄的果形指数、果粒质量、果穗质量等果穗性状具有显著影响,均显著提高无核翠宝果粒质量,果粒质量大小依次是E>F>A>B>H>G>C>D>CK。处理E 果粒质量最大,达6.59 g,其次是处理F,为6.06 g,对照果粒质量最小,仅3.73 g。综合比较,盛花期用20.0 mg·L-1 GA3、幼果期用12.5 mg·L-1 GA3+2.5 mg·L-1 CPPU混合液处理能显著增加无核翠宝葡萄果粒质量;盛花期用20.0 mg·L-1 GA3、幼果期(黄豆大)用25.0 mg·L-1 GA3+5.0 mg·L-1 CPPU 混合液处理也增加了果粒质量,但随着混合液浓度增大,果粒质量减小。在盛花期使用10.0、12.5、20.0、25.0 mg·L-1 GA3处理,幼果期用12.5 mg·L-1 GA3+2.5 mg·L-1 CPPU 混合液或25.0 mg·L-1 GA3+5.0 mg·L-1 CPPU 混合液处理均显著增加了无核翠宝葡萄果粒质量,但除了处理H外,随着混合液浓度的增加,果粒质量减小,说明高浓度的植物生长调节剂抑制果实生长(图1)。

图1 不同处理无核翠宝葡萄成熟期结果状态
Fig.1 Morphology of mature Wuhe Cuibao grape clusters under different treatments

表2 不同处理对无核翠宝葡萄果实外观品质的影响
Table 2 Effects of different treatments on the appearance quality of Wuhe Cuibao grape

注:同列不同小写字母表示处理间差异显著(p<0.05)。下同。
Note:Different lowercase letters in the same column indicate significant differences among different treatment(p<0.05).The same below.

处理Treatment对照CK ABCDEFGH成熟期Mature period 05-06 05-12 05-12 05-12 05-12 05-12 05-12 05-12 05-12果粒纵径Longitudinal diameter/mm 21.47±10.58 d 24.83±0.42 abc 24.03±0.37 bc 24.20±0.56 bc 21.59±0.45 d 25.94±0.66 a 24.99±0.74 ab 23.26±0.44 c 24.88±0.44 abc果粒横径Transverse diameter/mm 18.42±0.31 c 19.64±0.48 abc 19.97±0.27 abc 18.72±0.41 bc 18.77±0.70 bc 20.80±0.42 a 20.27±0.85 ab 19.39±0.36 abc 18.95±0.33 bc果形指数Shape index 1.16±0.03 c 1.27±0.06 ab 1.20±0.01 bc 1.29±0.01 ab 1.15±0.02 c 1.25±0.04 abc 1.24±0.03 abc 1.20±0.03 bc 1.31±0.04 a果粒质量Berry mass/g 3.73±0.22 d 5.56±0.19 bc 5.50±0.22 bc 4.95±0.29 c 4.77±0.22 c 6.59±0.29 a 6.06±0.60 ab 5.15±0.25 bc 5.29±0.06 bc果穗质量Bunch weight/g 166.26±7.52 c 258.80±6.24 ab 250.96±5.20 b 284.72±11.26 a 242.70±8.47 b 269.64±5.40 ab 241.10±11.23 b 266.60±17.86 ab 259.48±8.25 ab

不同处理的无核翠宝葡萄果穗质量有显著差异。处理后果穗质量由大到小排序是C>E>G>H>A>B>D>F>CK。处理C的果穗质量最大,为284.72 g,其次是处理E,为269.64 g,对照的果粒质量最小,仅166.26 g。综合比较,盛花期使用10.0、12.5、20.0、25.0 mg·L-1 GA3均能增加果穗质量,且当GA3 浓度为12.5 mg·L-1时,果穗质量最大,当GA3浓度为20.0 mg·L-1时,果穗质量减小,表明GA3浓度低于20.0 mg·L-1能促进葡萄生长,超过20.0 mg·L-1葡萄果穗质量减小,说明无核翠宝葡萄在盛花期使用GA3浓度不宜超过20.0 mg·L-1。幼果期使用12.5 mg·L-1 GA3+2.5 mg·L-1 CPPU 处理果穗质量比使用25.0 mg·L-1 GA3+5.0 mg·L-1 CPPU 处理大。表明无核翠宝葡萄在盛花期使用12.5 mg·L-1 GA3,幼果期使用12.5 mg·L-1 GA3+2.5 mg·L-1 CPPU 保果效果最好;在盛花期使用20.0 mg·L-1 GA3,幼果期使用12.5 mg·L-1 GA3+2.5 mg·L-1 CPPU 果粒膨大效果最好。

不同处理果实纵径由大到小依次为E>F>H>A>C>B>G>D>CK,说明不同处理均能不同程度增加果粒纵径,仅处理D与对照相比差异不显著。处理E 果粒纵径最大,为25.94 mm,其次是处理F,为24.99 mm,说明盛花期使用20.0 mg·L-1 GA3处理能增大果粒纵径,高于20.0 mg·L-1或低于20.0 mg·L-1效果不是最佳;幼果期使用GA3+CPPU混合液处理效果也不显著。

不同处理间果粒横径E>F>B>A>G>H>D>C>CK,说明不同处理均能不同程度增加果粒横径,但仅处理E和F达显著水平。盛花期使用20.0 mg·L-1 GA3处理能增大果粒横径,高于20.0 mg·L-1或低于20.0 mg·L-1效果不是最佳。所有处理中,果粒纵径和果粒横径最大的是处理E,其次是处理F,最小的是CK。

果形指数反映的是果粒的形状,各处理的果形指数均大于1,说明果粒为椭圆形。除了处理D,处理A、处理C、处理H显著提高了果形指数,其他处理比CK 略有增加,但未达到显著水平。不同处理间果形指数H>C>A>E>F>B>G>CK>D。说明在盛花期和幼果期使用相同浓度的GA3处理果形指数增加显著,与幼果期使用植物生长调节剂混合液的浓度关系不明显。

2.2 不同处理对无核翠宝葡萄果实内在品质的影响

如表3所示,不同处理均显著降低了无核翠宝葡萄可溶性固形物含量,由高到低排序为CK>A>D>C>G>B>F>E>H。对照的可溶性固形物含量(w,后同)最高,为19.30%,其次是处理A,为16.33%;处理H的可溶性固形物含量最低,仅13.07%。表明植物生长调节剂处理后降低了无核翠宝葡萄的可溶性固形物含量。

表3 不同处理对无核翠宝葡萄果实内在品质的影响
Table 3 Effects of different treatments on the intrinsic quality of Wuhe Cuibao grape

处理Treatment对照CK ABCDEFGH w(可溶性固形物)Soluble solid content/%19.30±0.44 a 16.33±0.57 b 14.57±0.70 bcd 15.00±0.46 bc 15.63±0.3 2b 13.33±0.59 cd 13.47±0.76 cd 14.77±0.23 bcd 13.07±0.64 d w(总酸)Total acid content/%0.37±0.02 d 0.44±0.01 c 0.44±0.01 c 0.60±0.00 a 0.57±0.01 b 0.44±0.01 c 0.41±0.01 c 0.43±0.01 c 0.42±0.01 c固酸比Ratio of SSC to TA 51.87±2.38 a 29.06±1.25 cd 33.26±2.29 bc 36.38±1.66 b 26.30±20.69 d 32.07±1.73 bc 30.74±2.05 bcd 33.83±0.69 bc 30.74±1.84 bcd w(维生素C)Vc content/(mg·100 g-1)2.44±0.04 d 2.85±0.04 c 2.48±0.03 d 2.97±0.00 c 2.80±0.11 c 3.44±0.08 b 2.84±0.06 c 4.62±0.16 a 4.73±0.04 a ρ(单宁)Tannin content/(mg·L-1)0.66±0.00 d 0.91±0.01 a 0.85±0.01 b 0.70±0.01 c 0.85±0.02 b 0.47±0.01 e 0.85±0.01 b 0.65±0.00 d 0.66±0.01 d香味Rose flavor浓Strong淡Weak淡Weak淡Weak淡Weak淡Weak淡Weak淡Weak淡Weak

不同处理间果实总酸C>D>A=B=E>G>H>F>CK,处理C的果实总酸含量最高,达0.60%,其次是处理D,为0.57%,CK 的果实总酸含量最低,为0.37%。处理A、处理B、处理E 的果实总酸含量相同,均为0.44%。盛花期随着GA3 质量浓度从10.0 mg·L-1增加到12.5 mg·L-1,果实总酸含量在增加,当GA3质量浓度从12.5 mg·L-1增加到25.0 mg·L-1,果实总酸含量在减小。除了处理A、处理B,盛花期使用GA3浓度一致,幼果期随着植物生长调节剂混合液浓度增加果实总酸含量在降低。

各处理果实固酸比CK>C>G>B>E>F>H>A>D。与对照相比,各处理的固酸比均下降,对照的固酸比最高,达51.87,其次是处理C,即在盛花期使用12.5 mg·L-1 GA3 处理,花后两周使用12.5 mg·L-1GA3+2.5 mg·L-1CPPU处理,为36.38;固酸比最低的是处理D,在盛花期使用12.5 mg·L-1 GA3处理,花后两周使用25.0 mg·L-1GA3+5.0 mg·L-1 CPPU,为26.30,表明使用GA3和CPPU 处理能降低果实固酸比。

各处理维生素C含量由大到小为H>G>E>C>A>F>D>B>CK,各处理维生素C 含量均高于对照,处理H的维生素C含量最高,为4.73 mg·100 g-1,其次是处理G,为4.62 mg·100 g-1,对照的维生素C含量最低,为2.44 mg·100 g-1。说明无核翠宝葡萄在盛花期和花后2周使用植物生长调节剂处理可增加果实维生素C含量。

各处理间果实单宁含量A>B=D=F>C>CK=H>G>E,处理A单宁含量(ρ)最高,达0.91 mg·L-1,其次是处理B、处理D、处理F,3 个处理单宁含量相同,均为0.85 mg·L-1;处理H和CK单宁含量相同,为0.66 mg·L-1;处理E单宁含量最低,为0.47 mg·L-1

自然生长状态下的无核翠宝葡萄香味比较浓,成熟早,使用GA3和CPPU 处理后无核翠宝葡萄玫瑰香味变淡,成熟期推迟了6~10 d。

2.3 不同处理对无核翠宝葡萄果实色泽的影响

果实成熟后果实明亮度会下降,即L*值会减小,由表4可知,使用植物生长调节剂处理后L*值升高,其中处理D 的L*值最大,为0.09,CK 最小,-5.31,不同处理均使L*值明显提高,表明使用GA3和CPPU处理能增加葡萄果实亮度。各处理的红绿色度值a*均为负值,表明果皮均为绿色,各处理的a*值显著大于CK,值越小,颜色越绿。经处理后果面绿色加深,处理C的绿色最深。各处理的b*值均显著大于CK,处理A 的b*值最大,为9.02,其次是处理D,为8.37;最小的是CK,为2.83,表明处理后的果皮黄色加深。色泽饱和度C*反映葡萄果面色泽彩度,值越大,果实颜色越纯[22],除了处理E和处理G外,各处理的C*均大于对照CK(6.45),处理A和处理D间色泽饱和度C*无差异,处理A 和处理D 与处理E 之间果粒的色泽饱和度C*存在显著差异,处理D 的值最大为9.57,其次是处理A,为9.15,处理E(4.56)的值最小,比CK(6.45)的值小,表明处理A和处理D能增强果面色泽,处理E 和处理G 的值比CK 小,表明处理E和处理G 使葡萄果面色泽变弱,其他处理可以明显增强无核翠宝葡萄果皮色泽。色调角h°代表果皮色调,能很好地反映出无核翠宝的果面色泽。h°>100 时,h°值越大,果实绿色越深[22]。与CK对比,处理E、处理C 使h°值增大,果皮颜色绿色加深,其他处理使h°值减小,果皮颜色绿色变浅。

表4 不同处理对无核翠宝葡萄果皮色泽的影响
Table 4 Effects of different treatments on the fruit color of Wuhe Cuibao grape

处理Treatment对照CK L*a*b*C*ABCDEFGH-5.31±1.30 b-1.97±0.71 ab-1.77±0.89 ab-2.42±0.83 ab 0.09±1.83 a-0.11±1.44 a-3.67±1.16 ab-3.11±2.35 ab-3.72±1.29 ab-5.62±2.44 b-1.45±0.45 a-0.77±0.91 a-0.62±0.47 a-1.65±0.45 a-0.93±0.54 a-0.89±0.35 a-2.56±0.60 a-2.19±0.54 a 2.83±1.33 c 9.02±2.33 a 7.99±2.14 ab 8.27±2.75 a 8.39±2.68 a 4.35±2.63 bc 7.65±1.32 ab 4.12±3.02 bc 6.64±4.13 abc 6.45±2.41 ab 9.15±2.1.09 a 8.30±0.79 ab 8.33±1.24 ab 9.57±1.21 a 4.56±21.19 b 7.73±0.62 ab 5.56±0.58 ab 7.22±1.69 ab h°179.43±0.12 a 178.57±0.04 a 179.16±0.54 a 179.75±0.73 a 178.61±0.04 a 179.83±0.66 a 178.54±0.03 a 179.10±0.30 a 178.95±0.26 a

2.4 不同处理无核翠宝葡萄果实品质的相关性

相关性分析显示(表5),无核翠宝葡萄果粒纵径与果粒横径、果形指数、果粒质量、果穗质量、果面亮度L*呈显著正相关,与可溶性固形物含量、固酸比呈显著负相关。无核翠宝葡萄果粒横径与果粒质量、果穗质量呈显著正相关,与果形指数、可溶性固形物含量呈显著负相关。果形指数与总酸含量呈显著正相关,与固酸比呈显著负相关。可溶性固形物含量与固酸比呈显著正相关,与果粒质量、单宁、红绿色度值a*、黄蓝色度值b*、明亮度L*呈显著负相关。果粒质量与果穗质量呈显著正相关,与固酸比呈显著负相关。总酸含量与明亮度L*呈显著正相关,与固酸比呈显著负相关。固酸比与红绿色度值a*、黄蓝色度值b*、明亮度L*呈显著负相关。单宁与黄蓝色度值b*呈显著正相关。黄蓝色度值b*与明亮度L*、色泽饱和度C*呈显著正相关,与色调角h°呈显著负相关。红绿色度值a*与色泽饱和度C*呈显著负相关。色泽饱和度C*与色调角h°呈显著负相关。

表5 不同处理无核翠宝葡萄果实品质的相关性
Table 5 Correlation of fruit quality of Wuhe cuibao grape under different treatments

注:*表示显著相关(p<0.05),**表示极显著相关(p<0.01)。下同。
Note:*indicates correlation significant difference(p<0.05),**indicates correlation extremely significant difference(p<0.01).The same below.

指标Inder果粒纵径Longitudinal diameter果粒横径Transverse diameter果形指数Shape index可溶性固形物含量Soluble solid content果粒质量Berry mass果穗质量Bunch mass总酸含量Total acid content固酸比Ratio of SSC to TA维生素C含量Vitam in C content单宁含量Tannin content b*L*a*C*h°果粒纵径Longitudinal diameter果粒横径Transverse diameter果形指数Shape index可溶性固形物含量Soluble solid content果粒质量Berry mass果穗质量Bunch mass总酸含量Total acid content固酸比Ratio of SSC to TA维生素C含量Vitamin C content单宁含量Tannin content 1 0.532**1 0.630**-0.320*1-0.527**-0.387**-0.252 1 0.767**0.913**0.024-0.556**1 0.324*0.410**-0.009-0.053 0.410**1 0.356 0.025 0.395*0.107 0.166-0.1801-0.633**-0.266-0.537**0.660**-0.523**0.035-0.669**1-0.188-0.257-0.02 0.183-0.327-0.192-0.074 0.190 1-0.068 0.215-0.244-0.449*0.156-0.145-0.262-0.108 0.280 1 b* L*1 1 a* C*1 1 h°0.132 0.297*0.265 0.010 0.107 0.180 0.077 0.131 0.113-0.047-0.006 0.277 0.178-0.083 0.165-0.395**-0.316*-0.441**-0.18-0.021 0.254 0.189 0.205 0.148 0.014-0.223-0.199 0.037-0.215 0.115 0.232 0.476*0.172 0.099 0.026-0.468*-0.571**-0.501**-0.115-0.044-0.012-0.077-0.300 0.245 0.092 0.470*0.005 0.203 0.322-0.316 0.359*0.133 0.837**-0.523**0.294 0.137-0.027-0.388**0.072-0.437**1

2.5 无核翠宝葡萄不同处理的综合评价

2.5.1 KMO 检验和Bartlett’s 球形检验 用SPSS软件进行主成分分析前需对数据进行KMO 和Bartlett’s 球形检验,当KMO 值大于0.05 且显著性水平小于0.05时方可进行主成分分析。笔者在本研究中运用SPSS22 软件对评价指标原始数值进行了KMO 和Bartlett’s 球形检验,结果见表6。本试验KMO 检验值0.509,大于0.5,显著性水平结果为0.000,小于0.05,因此,可以进行主成分分析。

表6 KMO 和Bartlett’s 适度性检验
Table 6 Suitability tests of KMO and Bartlett’s

检验Test KMO检验KMO test Bartlett’s球形检验Bartlett’s test项目Project KMO度量KMO measure of sampling adequacy卡方近似值Approx.Chi-Square自由度df显著性概率Sig.结果Result 0.506 376.459 66.000 0.000

2.5.2 果实品质指标主成分提取 通过主成分分析,对不同处理进行综合评价。将12个指标进行主成分分析(表7),共提取5 个主成分,累计贡献率达到87.37%,具有一定的代表性。从各主成分的载荷可以看出(表8),第1主成分贡献率为36.71%,指标果粒纵径、果粒横径、果形指数、可溶性固形物含量、果粒质量、固酸比、黄蓝色度值b*、红绿色度值a*在第1主成分上有较高载荷,相关性较强,第1主成分集中反映了无核翠宝葡萄果粒形状、大小、酸甜度和果面颜色;第2主成分贡献率为17.80%,指标果粒横径、果形指数、总酸、单宁在第2 主成分上有较高载荷,相关性较强,第2主成分集中反映了果形和果实内在品质;第3主成分贡献率为14.55%,指标单宁和黄蓝色度值b*在第3 主成分上有较高载荷,集中反映了果实单宁和果实外观颜色;第4 主成分贡献率为9.45%,包含维生素C含量和红绿色度值a*。第5主成分贡献率为8.85%,集中反映了果实形状。

表7 主成分的特征根和贡献率Tabla 7 Eigen values and contributions of principal components

主成分Eigen value 12345特征根Eigen value 4.41 2.14 1.75 1.13 1.06贡献率Eigen value/%36.71 17.80 14.55 9.45 8.85累计贡献率Cumulative contribution ration/%36.71 54.52 69.07 78.52 87.37

表8 果实品质在各主成分中的因子载荷量
Table 8 The factor load of fruit quality in each principal component

指标Index果粒纵径Longitudinal diameter果粒横径Transverse diameter果形指数Shape index可溶性固形物含量Soluble solid content果粒质量Berry mass总酸Total acid content固酸比Ratio of SSC to TA维生素C含量Vc content单宁含量Tannin content主成分Principal component PC1 0.820 PC2-0.015 PC3-0.413 PC4 0.235 PC5-0.268 0.516 0.675-0.376 0.085 0.259 0.549-0.740-0.553-0.305-0.173-0.282 0.198 0.182-0.519 0.338 0.763 0.472-0.899 0.478-0.606 0.246-0.385-0.098-0.119 0.107 0.277-0.074 0.086 0.481-0.092-0.310-0.033 0.405 0.741-0.246 b* L*a*0.185 0.529 0.498 0.589 0.584 0.172-0.482-0.146 0.679 0.508 0.435 0.284 0.138 0.198-0.166-0.521-0.097 0.333 0.266-0.204

2.5.3 综合得分和排名 综合得分越高,效果越好。根据5 个主成分得分计算各处理的综合得分Fi,计算公式为:Fi=(0.37 F1+0.18 F2+0.15 F3+0.09 F4+0.09 F5)/0.87(式中F1F2F3、F4F5为主成分1、2、3、4、5 的得分)[14,23-24]。根据主成分得分计算公式计算出各品种F 值,并进行排序。各主成分得分及综合得分显示(表9),处理D>处理B>处理C>处理A>处理F>处理H>处理E>处理G>CK,处理D的综合效果最好,表明盛花期用12.5 mg·L-1 GA3处理、幼果期使用25 mg·L-1 GA3+5 mg·L-1 CPPU 处理对无核翠宝葡萄综合品质提升效果最好。

表9 不同处理果实品质主成分得分及综合得分
Table 9 The Principal component score and comprehensive score of fruit quality

处理Treatment排序Rank DBCAFHEG对照CK主成分1得分Principal component 1 score 1.17 0.64 1.03-0.13-0.42-0.06 0.27-0.35-2.14主成分2得分Principal component 2 score-0.08-0.25 0.44 0.98 0.47 0.43-2.17 0.35-0.19主成分3得分Principal component 3 score 0.19 1.20-0.78 1.29 0.73-0.62-0.48-1.38-0.15主成分4得分Principal component 4 score 1.22 1.00-0.13-1.02-0.75-0.22-0.74-0.58 1.22主成分5得分Principal component 5 score 1.26-1.68-0.51-0.04 0.65 0.17 0.66-0.64 0.12综合得分Comprehensive score 0.77 0.36 0.33 0.26 0.03-0.05-0.43-0.44-0.84 123456789

3 讨 论

GA3和CPPU 是葡萄生产中常用的植物生长调节剂,在葡萄生产栽培中已经广泛应用。GA3和CPPU 搭配使用可以提高坐果率、膨大果实、提高果实商品性。笔者在本研究中使用GA3、GA3和CPPU二者混合液处理的无核翠宝葡萄,果实果穗质量、果粒质量、果粒纵径和果粒横径均有不同程度增加,果实商品性提高,这与程大伟等[25]在红艳无核、朱盼盼等[26]在阳光玫瑰和牛锐敏等[27]在夏黑上的研究结果一致。

果形指数反映果实形状,果形指数介于1.1~1.3 之间,果实为椭圆形;果形指数介于1.0~1.1 之间,果实为圆形;果形指数低于1.0,果实为扁圆形。本研究中,与对照相比,除了处理D,其他处理果形指数显著增加,果粒显著变长。

可溶性固形物、总酸含量及固酸比是评价葡萄果实内在品质的重要指标。可溶性固形物含量越高,品质越佳,总酸含量越高品质越差。笔者发现,GA3和CPPU 以及二者的混合液处理均显著降低了无核翠宝葡萄可溶性固形物含量,这与前人[4-5,17,28-31]在无核翠宝、阳光玫瑰、紫金早生、凉玉、夏黑葡萄上的研究结果相一致。王莎[15]在阳光玫瑰葡萄上使用植物生长调节剂后发现,单独使用GA3,阳光玫瑰葡萄果实可溶性固形物含量增加,添加CPPU后,可溶性固形物含量降低。所有处理增加了无核翠宝葡萄总酸含量,降低了果实的固酸比。使用GA3和CPPU处理后,果实纵横径、单粒质量、单穗质量都显著增加,穗形紧凑,果实硬度提高,但是可溶性固形物含量下降、酸度增高,这与黄远等[32]使用CPPU处理西瓜得出的结果一致。赤霉素和氯吡脲对葡萄果实品质的影响与施用时期、使用浓度、葡萄品种有直接关系。在花前处理,可保花促坐果,但会存在大小粒、坐果稀疏等问题;花后处理,则造成果穗小、成熟时间推迟[33]

维生素C 是一种重要的抗氧化剂,是人类饮食中不可缺少的重要营养成分,具有防癌、提高人体免疫力和应激能力等重要作用[34]。笔者发现,使用不同浓度的GA3和CPPU二者混合液处理显著降低了果实维生素C含量,说明GA3和CPPU会影响无核翠宝葡萄的内在品质。

果实涩味主要来源于单宁[35],各处理的果实单宁含量均高于对照,说明使用GA3和CPPU 处理增加了无核翠宝葡萄单宁含量,增加了葡萄果实涩味,与程大伟等[25,36]对红艳无核和巨玫瑰、郭淑华等[37]对夏黑的研究结果一致。这可能是因为植物生长调节剂的使用与葡萄品种、使用浓度、使用时期、搭配及区域气候条件的不同而对果实品质影响也不同。

果实的色泽是衡量果实品质和新鲜度的一个重要指标[38]。笔者发现,GA3、CPPU 处理增加了果实亮度,使果品看起来更新鲜亮,但着色缓慢,成熟推迟。除处理E 和处理G 降低了无核翠宝葡萄色泽饱和度C*,其他处理均提高了无核翠宝葡萄色泽C*

4 结 论

使用GA3和CPPU 可改善无核翠宝葡萄果实外观品质,但浓度使用不恰当会影响无核翠宝葡萄果实的内在品质,因此在筛选葡萄适宜的植物生长调节剂类型、浓度、使用时期要结合当地气候条件和葡萄品种。通过对GA3和CPPU处理的无核翠宝葡萄各项指标进行综合评价分析发现,各处理综合得分排序为:处理D>处理B>处理C>处理A>处理F>处理H>处理E>处理G>CK,说明在盛花期使用12.5 mg·L-1 GA3、在花后2 周使用25.0 mg·L-1 GA3+5.0 mg·L-1 CPPU 对无核翠宝葡萄综合品质提升效果最好,表现最佳。

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Effect of GA3 and CPPU treatments on fruit quality of Wuhe Cuibao grape

GUO Shuping1, YANG Shunlin1, YANG Yujiao1, ZHANG Yonghui1, MENG Fuxuan1, HE Jianjun2*,ZHANG Junsong3,JIN Jie1*

(1Institute of Tropical Eco-Agricultural Sciences,Yunnan Academy of Agricultural Sciences,Yuanmou 651300, Yunnan, China;2Guangxi Academy of Special Crops, Guilin 541004, Guangxi, China;3Wuding County, Bureau of Agriculture and Rural Affairs, Wuding 651600,Yunnan,China)

Abstract:【Objective】Wuhe Cuibao grape (Guibao×Centennial Seedless) selected by Fruit Research Institute, Shanxi Academy of Agricultural Science, is an early-maturing seedless Eurasian variety with high quality.The Institute of Ecological Agriculture in Hot Areas of Yunnan Academy of Agricultural Sciences introduced the variety from the Fruit Tree Research Institute of Shanxi Academy of Agricultural Sciences in December 2016.After five years of trial planting, this variety was found to have a sweet and crispy flesh with rose fragrance and high nutrition value.In addition, it has other advantages such as low maintenance,high yield,moderate disease resistance,strong adaptability and thus promising application prospects.However,Wuhe Cuibao grape may suffer excessive flower and fruit drop under natural conditions, and the berry and the clusters are small, with an average berry weight of 3.6-4.0 g,which affects the commodity of the fruit.Gibberellin (GA3) and forchlorfenuron (CPPU) are widely used in grape cultivation to improve fruit set,increase fruit size and improve fruit quality.However,the suitable concentration and proportion of plant growth regulators vary with grape varieties, use period and climate.If they are not used properly, problems such as stunted berry hollow fruit and decline in fruit quality may occur.After treatment with plant growth regulators, the commodity of the fruit is significantly improved.Therefore,it is of great significance to study the application of plant growth regulators to increase fruit set,improve cluster thinning,increase yield and improve the comprehensive quality of Wuhe Cuibao.The effects of the concentrations and proportions of GA3 and CPPU on the fruit quality of Wuhe Cuibao grape in the dry and hot valley of Jinsha River,Yunnan Province were studied,and the plant growth regulators suitable for improving the quality of Wuhe Cuibao grape were selected.【Methods】The authors used two-year-old Wuhe Cuibao grape vines as the test material.At full flowering(March 12),grape clusters were evenly dipped with different concentrations of GA3(A-B:10.0 mg·L-1,CD: 12.5 mg·L-1, E-F: 20.0 mg·L-1, and G-H: 25.0 mg·L-1).Two weeks after flowering (March 25),grape clusters were evenly immersed in the mixture of GA3 and CPPU of different concentrations (A:12.5 mg·L-1 GA3+2.5 mg·L-1 CPPU, B: 25.0 mg·L-1 GA3+5.0 mg·L-1 CPPU, C: 12.5 mg·L-1 GA3+2.5 mg·L-1 CPPU, D: 25.0 mg·L-1 GA3+5.0 mg·L-1 CPPU, E: 12.5 mg·L-1 GA3+2.5 mg·L-1 CPPU, F:25.0 mg·L-1 GA3+5.0 mg·L-1 CPPU,G:12.5 mg·L-1 GA3+2.5 mg·L-1 CPPU,and H:25.0 mg·L-1 GA3+5.0 mg·L-1 CPPU).Fruit color parameters, longitudinal diameter, transverse diameter, berry mass, cob mass, soluble solids content, total acid, Vc, tannin content and color parameters were collected at the maturity stage under different treatments.【Results】The results showed that the indexes such as fruit setting rate,longitudinal diameter,transverse diameter,single berry weight and bunch weight in the berries treated with GA3 and CPPU were significantly increased.20.0 mg·L-1 GA3 at full flowering stage and 12.5 mg·L-1 GA3 + 2.5 mg·L-1 CPPU at young fruit stage had the largest longitudinal diameter,transverse diameter and berry mass,which were 25.94 mm,20.80 mm and 6.59 g,respectively.The largest bunch mass(284.72 g)was found in the treatment with 12.5 mg·L-1 GA3 at full flowering stage plus 12.5 mg·L-1 GA3 + 2.5 mg·L-1 CPPU at young fruit stage The effect of fruit expansion was the best when 20.0 mg·L-1 GA3 was used at full flowering stage and 12.5 mg·L-1 GA3 + 2.5 mg·L-1 CPPU was used at young fruit stage.However,the use of the plant growth regulators reduced the soluble solid content,vitamin content and solid acid in Wuhe Cuibao grape,weakened the rose flavor,increased the total acid content,significantly increased the L*,a*and b*values,deepened the greenness and delayed ripening.The values in 12.5 mg·L-1GA3 treatments at full flowering stage,and 25.0 mg·L-1 GA3+5.0 mg·L-1 CPPU treatment at young fruit stage were relatively higher; the treatment with 25.0 mg·L-1 GA3 at full flowering stage and 12.5 mg·L-1 GA3+2.5 mg·L-1 CPPU at young fruit stage had the lowest value,but they were higher than the CK.【Conclusion】The comprehensive quality of Wuhe Cuibao grapes in the dry and hot valley of Jinsha River in Yunnan Province was improved greatest by using 12.5 mg·L-1 GA3 treatment at full flowering stage and 25.0 mg·L-1 GA3+5.0 mg·L-1 CPPU treatment at young fruit stage.

Key words:Wuhe Cuibao grape;GA3;CPPU;Fruit quality

中图分类号:S663.1

文献标志码:A

文章编号:1009-9980(2022)10-1834-11

DOI:10.13925/j.cnki.gsxb.20220074

收稿日期2022-03-17

接受日期:2022-05-11

基金项目国家重点研发计划(2019YFD1001405);云南省重大科技专项(202002AA100007);云南省省级特色作物种质资源圃

作者简介郭淑萍,女,助理研究员,硕士,研究方向:作物种质资源。Tel:15808700147,E-mail:522246390@qq.com

*通信作者Author for correspondence.Tel:18378302220,E-mail:123131614@qq.com;Tel:0878-8225668,E-mail:276361917@qq.com