GA3和CPPU對‘巨峰’葡萄無核誘導及品質的影響

賀保國，郭全新，馬朝旺，李智輝，王重鋒，鄭先福*

（1. 鄭州鄭氏化工產品有限公司，河南鄭州 450002；2. 河南農業(yè)大學，河南鄭州 450002）

巨峰葡萄在我國南北廣泛栽培，但因其品種特性，落花落果、大小粒現象嚴重。生產上常采取花前控旺、外源施用赤霉素（GA3）等措施，保果并促進無核以解決這一難題。然而各地管理及技術水平參差不齊，無核化應用技術尚處于驗證及小范圍應用階段。李世誠[1]總結了巨峰系葡萄無核化二次處理通用模式，第一次花滿開前2 d至開后3 d，用12.5～25 mg/L GA3處理，提高坐果，無核果增加；第二次花后10～15 d，用25 mg/L GA3加2～5 mg/L CPPU用于果實膨大。

GA3、CPPU、SM等在葡萄無核、坐果上的作用機理多有研究，GA3作為主劑誘導葡萄胚珠敗育而無核，誘導葡萄液泡轉化酶基因表達，促進果實碳水化合物增加而坐果[2-4]?！薹濉咸褵o核化藥劑一般為GA3、CPPU、SM不同組合，劑量有所差異[5-7]。劉金標等[7]研究廣西‘巨峰’無核化，優(yōu)勢組合為：第1次在謝花后2～3 d用8 mg/L GA3+200 mg/L SM+2 mg/L CPPU浸花穗，第2次在第1次處理后12 d用25 mg/L GA3+2 mg/L CPPU浸果穗。但南北方氣候及環(huán)境因素差異明顯，不同地區(qū)、栽培條件下無核化標準并不統一。黃河流域也為葡萄主栽區(qū)，GA3、SM及CPPU在無核化栽培中的作用大小及劑量范圍有待進一步明晰。

本研究在前人基礎上通過GA3、SM及CPPU組合的篩選，明確其保果、無核效果，研究其對后期果實著色與品質影響，為黃河流域‘巨峰’葡萄生產和應用提供技術參考。

1 材料與方法

1.1 供試材料

試驗于2017年在河南省洛陽市偃師市府店鎮(zhèn)怡家馨葡萄園進行，7年生‘巨峰’，露天栽培。行距2～2.1 m，株距55～75 cm，試驗田土壤肥力中上等，地力均勻，2010年11月定植，掛果量正常（單株4～6穗）。選擇長勢、大小一致的果穗作為試驗對象，田間水肥、病蟲害防治常規(guī)管理。

供試藥劑：（1）奇寶（20% GA3可溶性粉劑，美商華侖生物科學公司生產；（2）碩果靈（0.1% CPPU可溶性液劑），鄭州鄭氏化工產品有限公司；（3）卉友（50%咯菌腈可濕性粉劑），瑞士先正達作物保護有限公司；（4）注射用硫酸鏈霉素（SM，100萬單位），山東魯抗醫(yī)藥股份有限公司。

1.2 試驗設計

試驗設置12個處理，以處理F1-30農戶所用配方為對照藥劑，F31-60為清水對照。每處理果穗選擇同一朝向、大小形態(tài)基本一致的30穗果穗掛牌標記。第1次用藥：2017年5月15日，‘巨峰’葡萄盛花末期，果約綠豆大小，各處理均采用人工浸蘸果穗2～3 s，處理設置見表1。第2次用藥：5月25日，果粒約黃豆大小時，全園均使用膨大藥劑25 mg/L GA3+2 mg/L CPPU+125 mg/L咯菌腈蘸穗處理。疏果后統一套袋、管理。

1.3 試驗方法

藥后8 d調查坐果率，藥后19 d調查大小粒（GB/T 17980.143—2004），6月中下旬調查安全性及果梗硬度，并開始分階段測量果粒橫徑至采收。8月底采收調查著色分級、穗重、百粒重、硬度、可溶性固形物含量及無核率等指標。

所有數據采用SPSS 19.0軟件統計分析，鄧肯氏新復極差測驗，顯著水平5%。

1.3.1 果粒橫徑與安全性

每處理所標記30穗，選每穗上部單果粒用記號筆標記果柄，游標卡尺測量果粒橫徑。每一處理選擇3穗拍照，調查果梗硬度并觀察裂果情況。

1.3.2 坐果率

每一處理選擇3穗，藥后1 d及8 d分別調查總粒數，計算坐果率。

表1 試驗處理Table 1 Seedlessness treatment experimental design

1.3.3 著色指數

著色級數：在晁無疾等[8]著色分級的基礎上，根據經驗及實際，以著色果粒（著色面積占單粒面積50%以上）面積占整個果穗面積的比率分級，制定適合‘巨峰’葡萄的著色分級標準，見表2。

著色指數=100×∑（各級著色穗數×各級代表值）/（調查總穗數×最高級代表值）。

1.3.4 穗重和硬度

采收時，每一處理選擇5穗，電子天平稱量穗重，統計總粒數，從每穗上、中、下部各取5粒，分別稱重后再測定果實硬度等指標。

因‘巨峰’成熟后較軟，果粒硬度難以用硬度計測量，故依照感官設定如下標準：1級，軟；2級，適中；3級，硬。

1.3.5 可溶性固形物含量

采用杭州聯測自動化技術有限公司生產的手持折光儀，測定葡萄可溶性固形物含量。

1.3.6 無核率

每一處理選取5穗，剖開果粒，觀察是否有核，統計總粒數及無核果數量（統計正常果粒，不包括小粒），計算無核率。無核率/%=無核果實數/果實總數×100。

2 結果與分析

2.1 GA3與CPPU、SM不同組合對‘巨峰’坐果率影響

圖1顯示，GA3單用即能達到促進坐果的目的，單用最低坐果率約65%，清水對照坐果率約48%，提高了至少17%。其他GA3組合最低坐果率為64%，對照藥劑處理坐果率78%，其他各組合與對照藥劑處理差異不顯著。

GA3劑量提高總體對坐果率提高效果明顯。除GA3單劑處理外，25 mg/L GA3和CPPU/SM處理組合坐果率顯著高于10 mg/L GA3處理組合。

除10 mg/L GA3外，25～40 mg/L GA3添加2 mg/L CPPU均顯著提高坐果率約21%～27%，達到86%以上。

建議選擇10～25 mg/L GA3，添加2 mg/L CPPU，適當提高坐果率，減少落花落果風險。

2.2 各處理對‘巨峰’產量和品質的影響

2.2.1 果粒橫徑

表2 葡萄果穗著色分級Table 2 Classi fi cation standard of 'Kyoho' grapevine coloration

收獲前各果粒橫徑基本一致（表3），藥后98 d時清水對照處理（F31-60）除與C31-60處理差異不顯著外，均大于其他處理；且F31-60、A1-30、A31-60及C31-60果粒橫徑在0.05水平上顯著大于F1-30，其他均與F1-30差異不顯著。因果粒橫徑為參考指標，且未能在施藥當天調查果粒橫徑，首次調查為藥后29 d，故僅作參考。

2.2.2 著色指數

GA3較低劑量（10～25 mg/L）單用一定程度上促進果實早著色，40 mg/L處理與藥劑對照、清水處理著色程度相當。隨劑量升高，GA3處理著色指數呈現降低趨勢，見表4。

GA3處理添加2 mg/L CPPU或200 mg/L SM后，均降低了著色指數，三者組合進一步降低了著色指數，且隨GA3劑量增加，著色指數降低程度加大。

總體而言，10 mg/L GA3及該劑量組合對‘巨峰’著色指數影響不顯著。

圖1 各處理藥后8 d坐果率差異比較Figure 1 In fl uence of different treatments on the fruit setting rate 8 days after the fi rst treatment

2.2.3 果梗硬度

從表4中可以看出，隨著GA3劑量提高，果梗硬度增加，添加CPPU果梗硬度則更加明顯。

2.2.4 可溶性固形物含量

從表4中看出，清水、對照藥劑的可溶性固形物含量分別為16.39%、17.56%，10 mg/L GA3及組合處理可溶性固形物含量約為17.8%。GA3劑量提高，一定程度降低了采收期果實可溶性固形物含量，添加2 mg/L CPPU則加大了這一趨勢。40 mg/L GA3+2 mg/L CPPU（C31-60）可性固形物含量為15.78%，顯著低于對照藥劑（F1-30）和40 mg/L GA3（C1-30），與清水對照差異不顯著。因此，GA3劑量建議≤25 mg/L，則總體對可溶性固形物含量影響較輕。

2.2.5 穗質量、百粒質量

各處理與對照的百粒質量差異不顯著，總體呈現隨GA3劑量升高而增大的趨勢。較高劑量GA3（25～40 mg/L）及組合穗質量表現出優(yōu)于對照的跡象，但還需進一步研究確認。其他處理總體與對照差異不顯著。

表3 各處理藥后不同時間平均果粒橫徑差異（單位：mm）Table 3 Effect of GA3 and CPPU combination on transverse diameter at different times (Unit: mm)

表4 各處理產量和品質指標差異Table 4 In fl uence of different treatment on the yield and fruit quality characteristics of grape

2.3 GA3與CPPU、SM不同組合對‘巨峰’無核率影響

如圖2所示，清水對照（F31-60）平均無核率為30%，對照藥劑（F1-30）為80%，各處理無核率均顯著高于清水對照。無核及有核情況見圖3。

GA3作為無核化的主劑，單用10 mg/L、25 mg/L、40 mg/L，平均無核率分別為68%、62%、76%；各加2 mg/L CPPU后，平均無核率為84%、86%、86%，分別提高了16%、24%、10%。在GA3基礎上增加2 mg/L CPPU不同程度提高了無核率，但提高程度總體差異不顯著。

10 mg/L、25 mg/L GA3+SM處理，無核率分別較單用GA3提高10.5%、25.5%，達到78%、87.5%，與GA3+CPPU無核率84%、86%基本相當，且E31-60在0.05水平上顯著高于B1-30。SM盛花末期使用能一定程度提高無核率。

3 討論與結論

盧龍[4]認為，細胞分裂素通過提高生長素合成基因的表達來提高內源IAA含量，生長素和細胞分裂素通過上調赤霉素合成基因和抑制赤霉素鈍化基因，積累活性赤霉素含量，從而促進葡萄單性結實和坐果?；ㄇ笆┯贸嗝顾貏t提高液泡轉化酶的活性，使輸入子房的碳水化合物增加，從而促進葡萄坐果。赤霉素與生長素或細胞分裂素組合，對促進未授粉葡萄單性結實及膨大非常必要。

‘巨峰’葡萄盛花末期施用赤霉素能顯著提高坐果率[10]，本研究中赤霉素高劑量組合施用增效效果突出，這與盧龍[4]的結果一致，較低劑量還需進一步研究。另外，添加氯吡脲總體也能顯著提高坐果率，生產上也有單獨使用氯吡脲進行保果[9]。赤霉素、生長素與細胞分裂素均能促進葡萄坐果，尚不能確定添加硫酸鏈霉素對坐果率提高的影響。

圖3 ‘巨峰’無核化處理果剖面對比Figure 3 Cross section comparison between seedless treatment

圖2 各處理無核率差異比較Figure 2 Effects of different treatments on seedless rate

‘巨峰’葡萄的無核化研究較全面。赤霉素、生長素及細胞分裂素處理的果實胚珠生長受到抑制，出現不同程度敗育現象[4]。赤霉素作為無核主劑，單獨使用效果明顯[10-11]。生產上則要求無核效果更突出，安全且副作用小。為進一步研究和完善‘巨峰’無核化技術，在赤霉素較寬的劑量范圍內進行了研究。

試驗結果表明，僅GA3處理無核率為62%～76%，顯著高于清水處理的30%。赤霉素添加CPPU等能不同程度提高無核率，也與劉金標等[12-14]的研究結果一致，但GA3劑量范圍不同，劉金標等是6～12.5 mg/kg，而本試驗為10～40 mg/L。結果也表明僅提高赤霉素劑量對提高無核化效果不明顯，GA3劑量從10 mg/L提高到40 mg/L，無核率僅提高約10%。僅從無核率角度，GA3劑量適宜范圍為10～25 mg/L。綜合考慮果梗硬度、成本、副作用、著色指數及品質等方面影響，‘巨峰’無核化GA3可使用低劑量（10 mg/L）更為合理，添加CPPU或SM可對無核率起到一定程度的增效作用。

GA3+CPPU+SM處理無核率較GA3+CPPU/SM未體現出明顯優(yōu)勢，有待進一步驗證。10 mg/L、25 mg/L GA3劑量下，GA3+CPPU+SM無核率分別為70%～80%、92.5%；GA3+CPPU分別為78%、84%；GA3+SM分別為86%、87.5%。處理E1-30，即10 mg/L GA3+CPPU+SM并不符合增加CPPU則提高無核率的規(guī)律，E1-30無核率70%，D1-30（10 mg/L GA3+SM）無核率為78%。因試驗僅取5穗進行分析，可能需要加大取樣樣本量進一步研究。

生產中多認為SM有軟化果柄的效果，但在本試驗中并未體現，且隨著GA3劑量提高和添加CPPU果梗硬度更為明顯，這與劉金標等[7]的研究結果一致，同時該研究還認為GA3、CPPU、SM均有對穗軸增粗的作用。果梗變粗發(fā)硬對后續(xù)包裝、運輸及銷售均有不良影響，建議采用低劑量組合配方。因屬于感官評價，可能存在一定誤差。

各處理對后續(xù)果實產量與品質的影響表明，10～25 mg/L GA3單用后一定程度促進果實早成熟，這與侯玉茹等[15-16]的研究結果一致，GA3較低濃度處理促進葡萄成熟。但隨著劑量升高，著色指數呈現降低趨勢。而添加CPPU或SM后，均降低了著色指數，三者組合進一步降低了著色指數。CPPU有抑制花青素合成的作用[15]。GA3+CPPU對葡萄可溶性固形物含量的影響如著色指數一致。GA3、CPPU對葡萄品質的影響較為復雜，與處理時期、濃度、品種之間有關[17]。SM在本試驗中不僅表現出降低著色指數，而且10 mg/L、25 mg/L GA3添加SM后百粒質量低于單用GA3，果粒橫徑也體現出類似趨勢，有待進一步研究。鑒于SM在生產上采購不易，以及登記等問題，同時在提高無核率方面可用CPPU代替，建議無核化暫可采用GA3+CPPU組合。

綜合試驗的保果、無核化效果，對果梗硬化、后期著色及產量、品質的影響，以及硫酸鏈霉素（SM）在市場的現狀等因素，認為‘巨峰’葡萄可在盛花末期使用10 mg/L GA3+2 mg/L CPPU，起到保果無核作用，間隔10～15 d可再用25 mg/L GA3+2 mg/L CPPU膨大處理。保果、無核作用突出，安全性高，對后續(xù)著色及品質影響輕微，能達到較為理想的效果。