浙江大学学报(农业与生命科学版)  2016, Vol. 42 Issue (3): 327-332
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张丽平, 卢晓明, 陆玫丹, 王莉, 李坤峰, 沈林章, 贾惠娟. “亚历山大”葡萄疏果省力化关键技术[J]. 浙江大学学报(农业与生命科学版), 2016, 42(3): 327-332. DOI:10.3785/j.issn.1008-9209.2015.10.261
ZHANG Liping, LU Xiaoming, LU Meidan, WANG Li, LI Kunfeng, SHEN Linzhang, JIA Huijuan. Key techniques of simplification of fruit thinning in the grape cultivar “Muscat of Alexandria”[J]. Journal of Zhejiang University(Agric. & Life Sci.), 2016, 42(3): 327-332.  DOI: 10.3785/j.issn.1008-9209.2015.10.261.
“亚历山大”葡萄疏果省力化关键技术[PDF全文]
张丽平1, 卢晓明1, 陆玫丹1, 王莉1, 李坤峰2, 沈林章3, 贾惠娟1    
1. 浙江大学园艺系,农业部园艺作物生长发育重点实验室,杭州310058;
2. 浙江大学农业科学试验站长兴分站,浙江 湖州313100;
3. 长兴县农业局经作站,浙江 湖州313100
基金项目: 浙江大学“国家级大学生创新创业训练计划”(2013-10335033);国家科技支撑计划“东南沿海地区大学农业科技服务技术集成与示范”(2013BAD20B00)。
通信作者: 贾惠娟(http://orcid.org/0000-0001-7909-4940),Tel:+8657188982036,E-mail:jiahuijuan@zju.edu.cn
第一作者联系方式: 张丽平(http://orcid.org/0000-0002-6702-8345),E-mail:lpzhang8263@163.com
收稿日期(Received): 2015-10-26; 接受日期(Accepted): 2015-11-19; 网络出版日期(Published online): 2016-05-19
摘要: 以六年生“亚历山大”(Vitis vinifera cv. Mascat of Alexandria)葡萄为试材,在盛花期前15 d左右、花穗长度为3.0～8.0 cm时使用5个不同质量浓度(1、2、3、4和5 mg/L)的赤霉酸(GA3)溶液对葡萄花穗进行喷洒处理,研究GA3处理对疏果简约化和果实品质的影响。结果表明,3 mg/L的GA3在新稍长度为15～20 cm、展叶数为6～7片(花穗长度为4.0 cm左右)时处理效果最佳。与自然生长果穗相比,可使花穗拉长50%,果穗疏松但不过于松散,坐果较好,平均穗质量最大,并能有效减少疏果工作量,省工38%。与对照相比,不同质量浓度的GA3处理均显著提高了“亚历山大”葡萄果实中可溶性固形物、葡萄糖、果糖、酒石酸、苹果酸和芳樟醇含量,并且3 mg/L处理显著提高了葡萄果实中总酚和橙花醇含量。因此,3 mg/L GA3处理的果实品质较优，并且能够有效减少人工疏果的工作量。生产中建议在盛花期前15 d左右用3 mg/L GA3对“亚历山大”葡萄花穗进行喷施处理,以减少劳动成本、提高劳动效率。
关键词: 葡萄    赤霉素(GA3)    亚历山大    花穗    果实品质    
Key techniques of simplification of fruit thinning in the grape cultivar “Muscat of Alexandria”
ZHANG Liping1, LU Xiaoming1, LU Meidan1, WANG Li1, LI Kunfeng2, SHEN Linzhang3, JIA Huijuan1    
1. Department of Horticulture, Zhejiang University, State Agricultural Ministry Laboratory of Horticultural Plant Growth, Development, Hangzhou 310058, China;
2. Changxing Sub-station of Agricultural Experiment Station, Zhejiang University, Huzhou 313100, Zhejiang, China;
3. Economy Crop Station, Agricultural Bureau of Changxing County, Huzhou 313100, Zhejiang, China
Summary: “Alexander” grape (Vitis vinifera cv. Muscat of Alexandria) belongs to Euro-Asian species and performs excellent in the southern China such as Zhejiang Province. However, as its high fruit setting and compact fruit spikes, fruit thinning in time was very necessary. Currently, elongating clusters of grape using gibberellin (GA3) is widely applied in Euro-American species; however, the effects of clusters elongation on fruit quality and simplified degree of fruit thinning have not been reported. In addition, the concentration of GA3 used for clusters elongating have great differences according to sensitive degree of cultivars. We explored the effects of GA3 treatment on simplification of fruit thinning and fruit quality in this study, in order to provide the theoretical basis and technical support for industrial development of “Alexander” grape. Six-year-old “Mascat of Alexandria” trees were used in this study. Clusters were sprayed with different concentrations (1, 2, 3, 4, and 5 mg/L) of GA3 when their length reached 2.71-8.68 cm about 15 days before full-bloom stage of “Alexander” grape to explore the effects of GA3 treatment on simplification of fruit thinning and fruit quality. Fruits were picked when the total soluble solid (TSS) content reached 17% and were sampled when they reached commercial maturity. The length of the clusters and quality indexes were determined at harvest. The results showed that the treatment effect of 3 mg/L GA3 solution was the best when the new shoot length reached 15-20 cm, the leaf number was 6-7 pieces and the average length of the clusters was 3.53 cm. Compared with the control (0 mg/L GA3 treatment), 3 mg/L GA3 treatment can elongate clusters by 50%, obtain loose fruit spikes but not too loosen as well as better fruit setting. The average fruit spike mass reached the maximum value after 3 mg/L treatment, and can reduce workload of fruit thinning by 38%. Compared with the control, treatment with different concentrations of GA3 solution all enhanced the content of TSS, glucose, fructose, tartaric acid, malic acid, and linalool. Moreover, 3 mg/L GA3 treatment greatly increased the contents of total phenols and nerol. In conclusion, the treatment of 3 mg/L GA3can obtain better fruit quality and effectively lower the work load of fruit thinning. It is suggested to spray “Alexander” grape clusters with 3 mg/L GA3 solution about 15 days before full-bloom stage in the production, which could reduce labor cost and improve labor efficiency.
Key words: gibberellins (GA3)    “Mascat of Alexandria”    cluster    fruit quality    

“亚历山大”(Vitis Vinifera cv. Mascat of Alexandria)葡萄属于欧亚品种,2002年从日本引进试种,在浙江等南方地区表现优良,果粒大、含糖量高并且有浓郁的玫瑰香味。该品种树体耐高温,极易形成花芽,具有广阔的推广前景。但因其坐果率高、果穗紧密,若不及时疏果,一方面造成果粒挤压、裂果,使果实易感染白腐病[1];另一方面导致人工疏果工作量大,耗时费工,增加管理成本。

赤霉酸(GA3)是一种植物激素,能够促进植物生长[2]。目前使用GA3拉长葡萄花穗主要与无核化和保果联合进行,且多用于欧美杂交品种,如夏黑、醉金香、藤稔、无核白和红地球[3-6]等,但其拉长葡萄花穗是否影响果实品质以及对人工疏果简约化程度的调查研究未见报道。另外,因品种敏感程度不同拉长葡萄花穗所使用的GA3质量浓度有很大差异。质量浓度过高会导致花穗穗轴卷曲、果梗变粗变硬、果实糖度降低、成熟期易落粒,从而增加贮藏运输难度;质量浓度过低则达不到预期的效果。

本试验以“亚历山大”葡萄为材料,用不同质量浓度的GA3溶液对不同长度新梢的花穗进行处理,调查花穗生长状况并且测定果实品质指标,从而探究GA3处理对“亚历山大”葡萄花穗生长、坐果状况、人工疏花疏果用工量以及果实品质的影响,以期为“亚历山大”葡萄产业化发展提供技术参考。

1 材料与方法 1.1 材料与试验设计

试验于2013—2014年在浙江省长兴县浙江大学农业试验站进行,供试材料为六年生“亚历山大”葡萄,南北行向,株行距为8 m×8 m,H树形,主蔓单侧每20 cm留1个枝条,每株树共200个枝条,生长发育期施肥和土壤水分管理按照常规操作。试验所用GA3为20%赤霉酸可溶性粉剂(美商华仑生物科学公司生产)。试验共设0(对照)、1、2、3、4和5 mg/L 6个处理,在盛花期前15 d左右、花穗长度为2.71～8.68 cm时对葡萄花穗进行喷洒,单株小区,重复3次,随机排列。花穗和枝条长度及展叶数的调查分2次,第1次在2013年4月20日,即处理当日,第2次在2013年5月12日,即盛花期至落花期。

本试验产量控制在1 500 kg/667 m2左右,每平方米4～5串果,每果穗控制在500 g左右。每个处理于初花期(5%开花)分别调查20多个花穗的花穗长度和穗轴生长状况(粗度、弯曲程度等)。盛花前1周进行花穗整形(剪去1 cm左右的花穗顶端,再依次从下往上剪去基部的小穗,打掉小穗的顶端直至剩余10 cm左右的圆柱状花穗)同时调查100个花穗整形所需用工时数;浆果黄豆大小时进行疏果(疏去小果、病果和烂果,每穗留45个果粒左右)并且调查100串果穗疏果所需用工时数。果实达到商品成熟度时开始取样,果实可溶性固形物(total soluble solid,TSS)含量达到17%时进行采收。每个小区随机选取3串果穗60个果粒,分别装袋带回实验室,待测。

1.2 果实基本性状测定方法

每个处理随机选取60个果粒,称其单粒果实质量,计算平均值。果实硬度使用物性分析仪(Stable Micro System,England,TA-XT2i)对未去皮果实赤道两侧果面进行测定,读取最大值,计算平均值。

TSS含量用手持折光仪(ATAGON-1α)测定。可滴定酸(titratable acid,TA)含量测定参照ZHANG，等[7]的方法。采用NaOH滴定法,用0.1 mol/L NaOH滴定5倍稀释的葡萄汁,结果转化为酒石酸等价物。还原糖、有机酸和香气物质含量的测定参照杨夏，等[8]的方法。

1.3 数据分析

所有数据用DPS 7.05软件分析,在P＜0.05水平上进行显著性差异比较。采用Excel 2007作图。

2 结果与分析 2.1 GA3处理对“亚历山大”花穗生长的影响

由表 1看出,相同质量浓度GA3处理,花穗净生长量(即花穗拉长效果)随着枝条长度和展叶数增加呈先增加后减少的趋势。枝条长度为15～20 cm、展叶数为6～7片(花穗平均长度为3.53 cm)时,对花穗拉长效果最大;枝条长度大于35 cm时,拉长效果较弱。在枝条长度和展叶数相同的情况下,在低质量浓度条件下(1～3 mg/L)随着GA3质量浓度的升高花穗的净生长量明显增加(表 1),但当质量浓度高于4 mg/L时花穗轴弯曲且木质化程度增加、坐果率降低。

表1 不同质量浓度GA3处理对“亚历山大”葡萄不同枝条长度/展叶数下花穗生长的影响 Table 1 Effects of different concentrations of GA3 on clusters growth under different shoot length/leaf number of “Muscat of Alexandria”
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2.2 GA3处理对“亚历山大”花穗整形及疏果用工量的影响

由同一名操作熟练的工人进行花穗整形和疏果,统计疏花疏果用工时数并且计算用工量。以对照组(0 mg/L GA3处理)疏花疏果用工时数为100%计算,由表 2看出,1和2 mg/L处理花穗整形用工时数均低于对照组处理,3、4和5 mg/L处理均高于对照组处理,且随着GA3的质量浓度升高呈递增趋势;GA3处理后疏果用工时数均低于对照组处理,且5 mg/L处理最省工,减少了45%;1、3和4 mg/L处理分别减少20%、38%和22%,2 mg/L处理仅减少了6%。

表2 不同质量浓度GA3处理对“亚历山大”葡萄疏花疏果用工量的影响 Table 2 Effects of different concentrations of GA3 on labor of blossom and fruit thinning of “Muscat of Alexandria”
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2.3 GA3花穗处理对“亚历山大”果实品质的影响

表 3显示,平均穗质量为3 mg/L处理时达到最大。当质量浓度高于3 mg/L,穗质量显著减小。平均单果质量除4 mg/L外各处理间无显著差异。除3 mg/L处理外其他4个质量浓度的GA3处理中的果实TSS含量均显著高于对照组。1和2 mg/L处理TA含量显著低于对照组,而3、4和5 mg/L处理TA含量与对照组没有显著差异。硬度数据显示,对照组与2和3 mg/L处理之间没有显著差异,且显著高于1和4 mg/L处理。5 mg/L处理葡萄果实的硬度显著高于其他5个处理,1和4 mg/L处理果实硬度最低。总酚含量除3 mg/L显著高于对照组外,其他4个质量浓度与对照组无显著差别。

表3 不同质量浓度GA3处理对“亚历山大”葡萄果实品质的影响 Table 3 Effects of different concentrations of GA3 on fruit quality of “Muscat of Alexandria”
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由表 4可知,GA3处理对葡萄果实中葡萄糖和果糖含量的影响一致。GA3处理后葡萄糖和果糖含量均显著高于对照组。4和5 mg/L处理之间差异不显著,但显著高于其他处理。1、2和3 mg/L处理之间均具有显著性差异。

表4 不同质量浓度GA3处理对“亚历山大”葡萄还原性糖和有机酸含量的影响 Table 4 Effects of different concentrations of GA3 on reducing sugar and organic acid of “Muscat of Alexandria”
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GA3处理均显著提高了葡萄果实中酒石酸含量。2 mg/L处理显著低于其他处理。1 mg/L处理显著低于4和5 mg/L处理,与3 mg/L处理没有显著差异。3 mg/L处理显著低于4 mg/L处理,与5 mg/L处理没有显著差异。4和5 mg/L处理没有显著差异。GA3处理显著提高了葡萄果实中苹果酸含量,3、4和5 mg/L处理之间没有显著性差异,但显著高于其他处理,1 mg/L处理显著高于2 mg/L处理。

图 1为5个不同质量浓度的GA3处理对“亚历山大”葡萄果实香味物质含量的影响。本试验主要检测了5种“亚历山大”葡萄特征香气物质(冈本,2001)。各物质在不同处理间含量差异显著。总体表现为GA3处理质量浓度越高,香味物质含量越少,1～3 mg/L含量最高,对照组次之。以最具“亚历山大”香味特征的芳樟醇和香叶醇来看,2和3 mg/L处理香味最浓,1 mg/L处理次之。不同质量浓度的GA3处理均显著降低了“亚 历山大”葡萄果实中己醛和(E)-2-己烯醛的含量。3 mg/L GA3处理使葡萄果实中橙花醇的含量显著升高,1、2和4 mg/L GA3处理和对照差异不显著,而5 mg/L处理没有检测到橙花醇。

图1 不同质量浓度GA3处理对“亚历山大”葡萄果实香气物质含量的影响 Fig. 1 Effects of different concentrations of GA3 treatment on content of volatile aroma component of “Muscat of Alexandria”
3 讨论

GA3处理能使葡萄果实主穗节间拉长,低质量浓度时不会诱发花穗畸形生长,因此1～3 mg/L处理的疏花用工时数与对照无显著差异。但是当质量浓度达到4～5 mg/L时,花穗拉长过长,穗轴弯曲和木质化程度增加,不仅最终影响坐果率,而且使得花穗整形难度增加,疏花用工时数也明显高于其他处理。另外,GA3处理后花穗节间拉长,果实生长空间增大,果实挤压现象明显缓解,果穗较对照松散,便于疏果工具使用,因此GA3处理后疏果用工时数减少,以3 mg/L处理最为明显。但当GA3质量浓度达到4 mg/L时,小花穗拉长也较为明显,坐果后上部果实覆盖住了下部果实,疏果用工时数反而增加。当GA3质量浓度达到5 mg/L时,穗轴木质化程度严重从而使坐果率显著降低,尽管疏果用工时数很少。

GA3喷施葡萄花穗能够促使枝条营养回流和促进果实生长。因此适当质量浓度GA3处理使TSS含量有所升高,但过高质量浓度(4～5 mg/L)的GA3处理使果梗木质化程度增加,导致TSS降低,这与陈棉永，等[5]的研究结果一致。对照组可溶性固形物含量低,酸度高;2 mg/L处理的可溶性固形物含量高,酸度低;1、4和5 mg/L处理的可溶性固形物和酸度均较高;3 mg/L处理的由于坐果量大,可溶性固形物含量低,酸度高。

总酚是葡萄次生代谢产物,由光合产物转化而来[9],3 mg/L处理后总酚含量显著高于其他处理,可能因为其光合产物转化为总酚较多,也与其TSS含量低的结果相一致。据报道,“亚历山大”葡萄具有芳樟醇、橙花醇和香叶醇3种特征香气物质[10-11]。其中芳樟醇具有甜嫩新鲜的花香,似铃兰香气;橙花醇有近似新鲜玫瑰的香甜气,胜过香叶醇,微带柠檬香;香叶醇具有温和、甜的玫瑰花气息,味有苦感。本试验结果表明,GA3处理花穗能够显著提高葡萄果实芳樟醇含量,降低香叶醇含量。质量浓度达到5 mg/L时,未检测到橙花醇。本试验中同时还检测出己醛和(E)-2-己烯醛,这2种物质分别呈青草气、苹果香味和新鲜的绿叶香味,可用于人造花、精油和各类花香的调合香料,一般在未充分成熟的果实中含量较高。这2种物质的含量在对照组果实中均高于GA3处理组,说明GA3处理花穗能相对提早果实成熟,这与TSS含量结果相吻合。

4 结论

本试验目的是探究GA3对“亚历山大”葡萄简约省力化栽培的作用,因此要在不影响葡萄果实品质的前提下选择尽可能省力的方案。当质量浓度过高,如4～5 mg/L时,果梗木质化程度增加,糖度下降,且酸度高。综合疏花、疏果用工时数和品质性状,3 mg/L GA3处理“亚历山大”葡萄花穗效果最理想。

参考文献
[1] 张宗旺, 柒元江.不同浓度赤霉素对无核白葡萄果穗生长的影响.新疆农垦科技,2011 (2):62.
ZHANG Z W, QI Y J. Effects of different concentrations of gibberellins solution on fruit cluster growing of seedless white grape. Xinjiang Farmland Reclamation Science and Technology, 2011 (2): 62. (in Chinese with English abstract)
[2] TAKAHASHI N, PHINNEY B O, MACMILLAN J. Gibberellins. New York: Springer Verlag. 1991:363-364.
[3] 谢周, 李小红, 程媛媛, 等.赤霉素对魏可葡萄果穗及果实生长的影响.江西农业学报,2010,22 (1):50–53.
XIE Z, LI X H, CHENG Y Y, et al. Effect of GA3 on fruit cluster and fruit growth of Wink grape. Acta Agriculturae Jiangxi, 2010,22 (1): 50–53. (in Chinese with English abstract)
[4] 吴伟民, 钱亚明, 赵密珍, 等.赤霉素处理对魏可葡萄果穗长度和坐果的影响.江苏农业科学,2006 (6):257–258.
WU W M, QIAN Y M, ZHAO M Z, et al. The influence of GA3 on fruit cluster length and fruit setting of Wink grape. Jiangsu Journal of Agricultural Sciences, 2006 (6): 257–258. (in Chinese with English abstract)
[5] 陈棉永, 方金豹, 顾红, 等.“红提大宝”处理对红地球果粒大小和果穗性状的影响.中外葡萄与葡萄酒,2005 (2):30–32.
CHEN M Y, FANG J B, GU H, et al. Effect of “Hongti Dabao” on fruit size and fruit cluster of Red Globe. Sino-Overseas Grapevine and Wine, 2005 (2): 30–32. (in Chinese with English abstract)
[6] 苗博英, 李树海, 张富.利用赤霉素处理红地球葡萄果穗试验.天津农学院学报,2004,11 (2):29–31.
MIAO B Y, LI S H, ZHANG F. Experiment of GA3 on fruit cluster of red globe grape. Journal of Tianjin Agricultural College, 2004,11 (2): 29–31. (in Chinese with English abstract)
[7] ZHANG X M, JIA H J. Changes in aroma volatile compounds and ethylene production during “Hujingmilu” peach (Prunus persica L.) fruit development. Journal of Plant Physiology and Molecular Biology, 2005,31 (1): 41–46.
[8] 杨夏.不同栽培基质对葡萄生长及果实品质的影响.杭州:浙江大学,2013:17-18.
YANG X. Effects of substrate culture on plant growth and fruit quality of grapes. Hangzhou: Zhejiang University, 2013:17-18. (in Chinese with English abstract)
[9] HAHLBROCK K, SCHEEL D. Physiology and molecular biology of phenylpropanoid metabolism. Annual Review Plant Physiology and Plant Molecular Biology, 1989,40 : 347–369.
[10] WILSON B, STRAUSS C R, WILLIAMS P J. Changes in free and glycosidically bound monoterpenes in developing muscat grapes. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 1984,32 : 919–924.
[11] PARK S K, MORRISON J C, ADAMS D O, et al. Distribution of free and glycosidically bound monoterpenes in the skin and mesocarp of Muscat of Alexandria grapes during development. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 1991,39 : 514–518.