“廠”字形克瑞森無核葡萄負載量對果實質(zhì)量的影響

閆威姣，郭西智，程大偉，顧 紅，李 蘭，李 明，姚會東，陳錦永*

（1.中國農(nóng)業(yè)科學院 鄭州果樹研究所 果樹生長發(fā)育與品質(zhì)控制重點開發(fā)實驗室，河南 鄭州 450009；2.石河子大學 農(nóng)學院，新疆 石河子 832002）

0 引言

我國是世界上最大的鮮食葡萄生產(chǎn)國和消費國［1-2］，葡萄產(chǎn)業(yè)已經(jīng)成為很多地方農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的支柱產(chǎn)業(yè)，在脫貧攻堅、鄉(xiāng)村振興工作中發(fā)揮了重要作用［3］。以克州、喀什、和田、塔里木盆地南緣地區(qū)、阿克蘇、庫爾勒市、焉耆、和碩周邊地區(qū)為主的南疆鮮食葡萄產(chǎn)區(qū)干旱少雨，霜凍期較北疆短且很少出現(xiàn)極端嚴寒天氣，較為適合種植克瑞森無核、新郁、紅地球等品質(zhì)較好、耐儲藏的中晚熟葡萄品種［4］。研究發(fā)現(xiàn)，南疆地區(qū)的克瑞森無核具有果肉口感好、品質(zhì)優(yōu)良、貯藏時間長的特點［5］，但同時也表現(xiàn)出了果穗質(zhì)量較小，外觀著色較差的特點［6］，這對葡萄產(chǎn)業(yè)發(fā)展存在一定的制約作用［7］。

合理的負載量是果樹達到高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)的重要措施［8］。調(diào)控葡萄負載量的生理作用可以改變葡萄樹體的“庫源”關系比例，合理調(diào)節(jié)樹體營養(yǎng)生長與生殖生長的平衡，促進葡萄果實的生長發(fā)育，以達到優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)的目的［9-10］。通過對紅寶石［11］、紅地球［12］、赤霞珠［13］、北冰紅［14］等葡萄品種研究發(fā)現(xiàn)，經(jīng)合理控制負載量，能顯著提高果實品質(zhì)，而此方面研究在克瑞森無核葡萄上的鮮有報道，因此本研究通過在新疆南疆開展克瑞森無核葡萄適宜負載量的研究，以期為其標準化生產(chǎn)提供技術支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

本試驗于2021年4—9月在新疆維吾爾自治區(qū)巴音郭楞蒙古自治州和靜縣的223團園六連進行，葡萄園坐標為86°34′8″E、42°17′49″N，海拔1090 m。氣候為中溫帶大陸性干燥氣候。供試材料為9年生克瑞森無核葡萄，東西行向，株行距為1.2 m×4.0 m。樹形為平棚“廠”字形（由原來獨龍干樹形改造而成），常規(guī)管理。

1.2 試驗方案

本試驗采用單因素完全隨機區(qū)組設計，在葡萄坐果定穗時以400 g/穗為基準，分別按10、12、14、16、18、20穗/株的標準進行留穗標記，5株為1試驗區(qū)，3次重復。果實成熟后，測定不同負載量下的果實品質(zhì)。

1.3 指標測定

果實采收時，各處理隨機選取12穗，測定果穗重（1/100天平），記錄果穗緊密度、果粒著色一致性、果粒整齊度［15］；然后從每穗上、中、下3個部位選取10枚果粒，用游標卡尺測定果?？v徑與橫徑，用1/100天平稱量果粒重；用手持式糖度計測定可溶性固形物［16］（soluble solid content，SSC）含量，用酸度計測定總酸［17］（total acid，TA）值，用NR60CP精密色差儀測定果實著色情況，以穗重計算產(chǎn)量。其中，產(chǎn)量=（實際穗重×穗數(shù)）×666.67 m2/（株距×行距）。

1.4 數(shù)據(jù)處理與分析

數(shù)據(jù)分析采用Excel 2010軟件，顯著性分析采用DPS 9.0軟件，運用Duncan檢驗對不同處理進行多重比較，分析結果以平均數(shù)±標準差表示，綜合分析采用SPSS軟件分析。

2 結果與分析

2.1 不同負載量對果穗外觀形態(tài)及產(chǎn)量的影響

由表1 可知，不同負載量葡萄的果實外觀形態(tài)及產(chǎn)量存在一定差異。以定穗20穗/株的葡萄平均果穗長度最長，分別比12、14穗/株的果穗長度顯著增加了13.63%、12.81%，但與其他處理無顯著差異。定穗18穗/株的葡萄果穗寬度比12穗/株的顯著增加了15.40%。定穗12穗/株和14穗/株的葡萄果梗粗度最大，分別比10穗/株的增加了20.39%、19.83%。定穗10穗/株和14穗/株處理下的果穗緊密度為緊實，定穗12、16、18、20穗/株的葡萄果穗緊密度為適中。不用負載量處理的果穗重無顯著差異。不同負載量下的產(chǎn)量變化呈現(xiàn)倒“V”型，即隨著株穗數(shù)的增加，各處理產(chǎn)量表現(xiàn)出先增加后降低的趨勢，以定穗18穗/株的產(chǎn)量最大，為18.30 t/hm2，比定穗20穗/株的產(chǎn)量增加7.14%。

表1 不同負載量對果穗外觀形態(tài)及產(chǎn)量的影響

2.2 不同負載量對果粒大小及果形指數(shù)的影響

由表2 可知，不同負載量葡萄的果粒大小及果形指數(shù)有所差異。各處理的單粒重在4.09～4.66 g之間，以定穗14穗/株的葡萄果粒重最大，12穗/株處理的最小，相差0.57 g，兩者差異達顯著水平。以定穗20穗/株的葡萄果?？v徑最大，顯著大于定穗10、12和16穗/株的，分別增大了0.16、0.22、0.18 cm。各處理的果粒橫徑差異不顯著。以定穗20穗/株處理的果形指數(shù)最大，為1.48，顯著大于其他處理。

表2 不同負載量對果粒大小及果形指數(shù)的影響

2.3 不同負載量對果實內(nèi)在品質(zhì)的影響

由圖1 可知，不同單株負載量處理下的內(nèi)在品質(zhì)有所不同。各處理的可溶性固形物含量差異較明顯，以定穗20穗/株的最大，達21.65%，極顯著高于其他處理；定穗14穗/株的可溶性固形物含量最小，為20.52%，分別比18、20穗/株的降低了2.37%、5.52%。定穗16穗/株的總酸值最高，為0.86%；定穗10、14、18、20穗/株的總酸值次之，12穗/株的含量最低，為0.63%。各處理的果實固酸比在24.21～33.33之間，以定穗12穗/株的最高，極顯著高于其他處理；定穗16穗/株的最低，極顯著低于其他處理。

2.4 不同負載量對果實著色的影響

不同單株負載量下的葡萄果實著色情況見圖2。由圖2可知，不同處理在L*值、a*值、b*值、C*值、色調(diào)（h°）以及色澤指數(shù)（CIRG）方面均有一定差異。定穗12、14、16穗/株的葡萄L*值分別為31.36、31.44、32.35，顯著高于定穗10、18、20穗/株的。各處理的a*值均為正值，表明果皮中紅色成分偏高。隨著負載量的增加各處理的a*值先增加再降低，在定穗14穗/株時達到最大值10.54。各處理的b*值均為正值，表明果皮中的顏色成分中有綠色。隨著負載量的增加，各處理的b*值呈現(xiàn)出先增加后降低的趨勢，在定穗16穗/株達到峰值，為2.57。各處理的C*變化趨勢與a*的變化趨勢基本一致，即在定穗14穗/株的果實著色一致性顯著優(yōu)于其他處理。各處理的色調(diào)角在10°～20°之間，最高值出現(xiàn)在定穗10穗/株時，達14.56°，最低值出現(xiàn)在定穗20穗/株時，達10.07°。各處理的果實CIRG隨著負載量的增加呈“V”型變化，即定穗10、12、18、20穗/株處理的果實色澤指數(shù)在4～6之間，顏色為紅色；定穗14和16穗/株的果實色澤指數(shù)在2～4之間，顏色為粉紅色。

2.5 不同負載量的綜合表現(xiàn)

對不同負載量下的果實品質(zhì)及產(chǎn)量進行主成分分析，得到了主成分分析特征值、貢獻率以及累計貢獻率（表3）。結果顯示，第一主成分特征值為4.91，代表了6種負載量下9個果實指標的54.51%的信息；第二組主成分特征值為1.84，代表了6種負載量下9個果實指標的20.39%的信息；第三組主成分特征值為1.28，代表了6種負載量下9個果實指標的14.22%的信息。前3個主成分累計方差貢獻率為89.12%，說明這3個主成分反映了原始變量89.12%的信息。因此，可提取前3個主成分代替原9個果實指標對不同負載量處理果實指標進行評價。對不同負載量處理評價的指標由最初的9個指標降為3個彼此不相關的主成分，達到了降維目的。

表3 不同負載量下果實指標主成分分析的特征值 以及累計特征根

由于各主成分的貢獻率不同，對不同單株負載量處理進行綜合評價，結合主成分的貢獻率，可以更好地協(xié)調(diào)各主成分的側重關系。以果實指標的主成分分析（表4）為權重構建3個主成分表達的函數(shù)式：

表4 不同負載量處理下果實指標主成分分析

在以上3個公式中，X1、X2、X3、X4、X5、X6、X7、X8、X9分別表示標準化后的穗重、粒重、可溶性固形物含量、總酸值、固酸比、a*值、C*值、CIRG以及產(chǎn)量（表5）。以各個主成分對應的方差貢獻率為權重，由主成分得分和對應的權重線性加權求和得到綜合評價函數(shù)：

表5 標準歸一化數(shù)據(jù)

根據(jù)主成分綜合得分模型，可計算出不同負載量處理對果實品質(zhì)以及產(chǎn)量影響的綜合得分和排序（表6），綜合得分由高到低依次為：18穗/株＞14穗/株＞20穗/株＞16穗/株＞12穗/株＞10穗/株。

表6 果實品質(zhì)指標綜合評價

3 討論與結論

負載量與果實品質(zhì)和產(chǎn)量具有密切關系，負載量過大，果實缺少足夠的養(yǎng)分供給，質(zhì)量變差，也會導致翌年樹勢衰弱，花芽分化不良。同理，負載量過小，會造成植物營養(yǎng)過剩，從而影響產(chǎn)量甚至質(zhì)量［18-20］?？霞披悺ぬK木旦等［18］發(fā)現(xiàn)，獨龍干樹形的火焰無核隨著株穗數(shù)的增加，穗重逐漸降低，產(chǎn)量在定穗50穗/株時達到最大值后開始降低，可溶性固形物含量也在50穗/株時達到最大值。宮磊等［20］研究認為，戶太八號葡萄單株負載量控制在9穗，花前7 d整穗，保留6 cm穗尖，果實品質(zhì)最佳。本研究表明，定穗18穗/株的葡萄產(chǎn)量極顯著大于20穗/株的產(chǎn)量。可見，想要提高產(chǎn)量，不僅需要增加負載量，還需要增加穗重。

在本試驗中，穗重和粒重雖然比往年試驗有所提高［21］，但與其他國家和地區(qū)相比，仍然表現(xiàn)出穗重和粒重較小的現(xiàn)象［6,22-23］，這與鐘海霞等［24-26］在新疆本地葡萄上的研究相比，穗重和粒重均分別提高了40.00%和42.85%以上，這一結果的產(chǎn)生可能是同一品種在不同地區(qū)的特殊環(huán)境因素影響下的基因特異性表達。

研究表明，在一定負載量下，葡萄果實品質(zhì)隨著負載量的增加而提升，在樹體負載量超過一定范圍后，葡萄的品質(zhì)反而下降［27-29］。本試驗中，各處理的可溶性固形含量隨著株穗數(shù)的增加而略有增加的趨勢，以20穗/株最大；而總酸值以12穗/株的最小，16穗/株的最大。張秀美等［30］在研究蘋果矮化砧時提出，樹體郁閉情況和營養(yǎng)枝的多少也會對果實品質(zhì)產(chǎn)生影響。婁玉穗等［31］研究發(fā)現(xiàn)，隨著負載量的增加，在低產(chǎn)到中高產(chǎn)量之間的可溶性固形物含量隨著單位產(chǎn)量的增加而出現(xiàn)先增加后降低的趨勢。本研究的可溶性固形物含量變化與其在低負載量到中等負載量之間的變化趨勢基本吻合，這可能是前期花芽分化的質(zhì)量較差導致，成花量與果穗數(shù)較少，使得負載量還沒達到負載量過載水平。

花青素濃度與漿果果皮的顏色存在強相關性［32］。果皮顏色越深，花青素含量越高［33-34］，并且果實著色程度還代表了果實新鮮度［35］。由于果穗數(shù)的多少引起了庫—源比的變化，所以負載量能對果實著色產(chǎn)生影響［36］。果實色澤指數(shù)（CIRG）的變化趨勢呈“V”字型，在定穗16穗/株時葡萄顏色最淺。在定穗10～16穗/株之間的變化趨勢與前人的研究成果一致［37-39］，說明負載量的增加可能會導致樹體到從庫到源的能量供給減少，導致果皮著色效果變差。本試驗中18穗/株及20穗/株的果實色澤指數(shù)較高，有可能是樹體自身的養(yǎng)分積累充足，故有足夠的能量供給，使得糖分增加，并促進果實著色。

負載量的高低不僅影響果實外觀性狀，還影響果實質(zhì)量與產(chǎn)量。本試驗通過綜合分析，以定穗18穗/株的效果最好，該處理綜合效果表現(xiàn)為果粒偏大，可溶性固形物含較高，果實著色為紅色，產(chǎn)量最高，比較符合目前市場需求，故建議將負載量控制在18穗/株。