原创《芸苔素内酯对酿酒葡萄果穗拉长与果实品质的影响》
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摘 要：本文研究芸苔素内酯（BR）对酿酒葡萄果穗拉长及果实品质的影响.以‘蛇龙珠’和‘白玉霓’为试材,开花前10 d,设置3种BR使用浓度和两种使用方式,分析果实外观和内在品质指标.结果表明：BR处理可拉长果穗长度,在‘蛇龙珠’上,0.04 mg/L喷花穗处理可使果穗长度增加13.3%；在‘白玉霓’葡萄上,0.06 mg/L喷花穗处理的果穗长度增加了15.3%.同时,BR处理可增加果穗松散度,但不同品种对BR的敏感性不同,‘蛇龙珠’对BR较敏感,0.04 mg/L喷花穗的穗质量、百粒质量及横纵径,分别提高了14.1%、10.1%、10.2%和16.7%,而0.04 mg/L、0.06 mg/L蘸花穗处理则可降低‘蛇龙珠’果实外观品质指标；‘白玉霓’在0.04 mg/L蘸花穗和喷花穗时均有较高的果实外观品质指标.同时,BR处理可有效增加‘蛇龙珠’和‘白玉霓’果实的总糖含量,0.04 mg/L喷花穗分别增加了8.6%和12%,但可滴定酸也相应升高.
关键词：芸苔素内酯；酿酒葡萄；果穗拉长；果实品质
中图分类号：S482.8 文献标志码：A
DOI：10.13414/j.cnki.zwpp.2018.05.002
芸苔素内酯（Brassinolide,BR）,又称为油菜素内酯,是一种甾醇内酯化合物,广泛存在于植物花粉、种子、叶片等器官中[1],可促进植物细胞伸长和分裂[2],提高叶片光合能力[3],促进花芽分化[4],提高坐果率[5]和植物抗性[6],低浓度就可表现出较高的生理效应[7],具有无毒、广谱、高效、抗逆性强等特点,被公认为第六类植物激素,已成为近年来的研究热点.在果树[8-9]、蔬菜[10]、苜蓿[11]、油茶[12]等作物上表现出较好的增产及提高品质的作用,已广泛用于农业生产.
酿酒葡萄具有坐果率高、果穗紧密的特点,果穗过紧会导致果粒颜色浅、不均一、花色苷含量减少、果实风味物质降低、易发生烂果等一系列果实品质问题[13],也直接影响葡萄酒的品质.在葡萄生产中,通常施用植物生长调节剂赤霉素（GA3）对过密过紧的果穗进行疏花疏果、拉长果穗等处理[14-15],但有研究表明,使用GA3拉长和膨大处理后,降低了可溶性糖和VC含量,提高了可滴定酸含量,对果实品质具有一定影响[16-17].幼果期施用BR可增加葡萄单果重,提高果实总糖和花色苷含量,可有效改善葡萄品质[18-19],但在葡萄开花前应用BR进行果穗拉长处理的效果还鲜见报道,针对不同酿酒葡萄品种适宜的植物生长调节剂、施用时期、施用浓度、施用方式等,还没有明确的指导建议.
本研究以山东烟台地区的红色酿酒葡萄‘ 蛇龙珠’（Cabernet Gernischt）和白色酿酒葡萄‘白玉霓’（Ugni Blanc）为试材,在葡萄开花前应用BR,以拉长果穗为栽培目的,分析不同施用浓度和施用方式对两个酿酒葡萄果穗拉长效果和果实品质的影响,旨在为酿酒葡萄的优质生产提供参考依据.
1 材料与方法
1.1 试验材料
试验地点为山东省烟台市开发区,选择植株长势较为一致、土壤类型及地势较平缓的酿酒葡萄种植园区.试材为‘白玉霓’和‘蛇龙珠’,均为5年生.单干双臂栽培,株行距为1 m×2.2 m,产量约400 kg/667m2,常规管理.
试验地块土层厚度约30 cm,土壤质地为砂质壤土,肥力水平中等,pH0.79,有机质6.11 g/kg,碱解氮47.52mg/kg,有效磷24.00 mg/kg,速效钾92.17 mg/kg,交换性钙2135.39 mg/kg,交换性镁352.56 mg/kg.
试验用试剂为0.02%芸苔素内酯可溶性原粉（德国克姆莱作物保护公司）.
1.2 试验设计
设置3个BR浓度,分别为0.02、0.04、0.06 mg/L（处理浓度为换算后的有效成分芸苔素内酯的实际含量,即将0.02%芸苔素可溶性原粉分别稀释10 000倍、5000倍、3333倍液）；2种处理方式,分别为喷花穗、蘸花穗；共6个处理及1个未处理对照CK.每个处理3个树空（1个树空8 m长,约8株葡萄）,每树空为一个重复,共计3个重复.
1.3 试验方法
试验于2017年5月11日（开花前10 d左右）进行,喷果穗的采用500 mL小喷壶,距离果穗10 cm左右喷施,尽量均匀一致；蘸果穗的采用一次性纸杯,将果穗按入杯中,几秒钟后拿出,用手指轻轻弹掉果穗上多余水分.
于果实成熟采收期（‘白玉霓’于9月16日采收,‘蛇龙珠’于10月1日采收）观察果穗上果粒的松散程度；采集50穗较一致的果穗称量穗质量,采用卷尺测量果穗长度；并于果穗上、中、下部位采集100粒用游标卡尺法测量横、纵径,并称量百粒质量,重复3次；称量后的果粒用于果实品质的测定.总糖采用菲林试剂法；可滴定酸采用NaOH滴定法；pH值采用pH计法；可溶性固形物采用手持糖度计测定；花色苷采用比色法.
试验数据用Microsoft Excel 2007软件进行处理.采用SPSS 13.0进行方差分析,邓肯氏新复极差法进行结果的显著性检验.
2 结果分析
2.1 BR对酿酒葡萄果穗长度的影响
表1数据显示,BR处理的果穗长度均显著大于未处理CK,在施用方式上以喷花穗效果优于蘸花穗处理,但略有不同的是,在‘白玉霓’上,0.02 mg/L时喷花穗和蘸花穗处理效果无显著差异；而在0.04 mg/L和0.06 mg/L时,喷花穗处理的果穗长度显著大于蘸花穗处理；而在‘蛇龙珠’上,3个浓度处理均以喷花穗效果显著大于蘸花穗.
在施用浓度上,0.04 mg/L喷花穗处理的‘蛇龙珠’果穗较长,与CK相比,增加了13.3%,但喷花穗处理间的果穗长度无显著性差异；‘白玉霓’葡萄以0.06 mg/L喷花穗的果穗长度显著高于其他处理,与CK相比,增加了15.3%,其次是0.04 mg/L喷花穗处理,增加了12.8%.
2.2 BR对酿酒葡萄果实外观品质指标的影响
BR拉穗处理后,‘蛇龙珠’和‘白玉霓’果实的穗质量、粒质量、横纵径以及果穗松散程度均有变化（表1）.且BR各处理均有拉长果穗的效果,也相应增加了果穗的松散程度.
在‘蛇龙珠’上,施用方式对果实生长的影响显著,0.04 mg/L喷花穗处理有较大的穗质量、百粒质量以及横纵径,分别提高了14.1%、10.1%、10.2%和16.7%,其它处理依次是0.02 mg/L喷花穗、0.02 mg/L蘸花穗以及0.06 mg/L喷花穗处理.蘸花穗处理中,除0.02 mg/L处理具有提高‘蛇龙珠’葡萄外在果实品质指标的正效应外,0.04 mg/L和0.06 mg/L处理则具有降低各指标的负效应,与CK相比,其果实穗质量分别降低了40.3%和24.5%,横、纵径也有不同程度的降低,说明‘蛇龙珠’对开花前施用的BR较敏感,0.04 mg/L和0.06 mg/L处理抑制了‘蛇龙珠’果实的生长.
与‘蛇龙珠’不同,BR处理对‘白玉霓’影响较大,在0.04 mg/L和0.06 mg/L 蘸花穗条件下,‘白玉霓’仍有较好的外在品质指标.其中以0.04 mg/L蘸花穗和喷花穗处理的穗质量较高,分别提高了42.8%和35%,其次是0.06 mg/L蘸花穗和喷花穗处理,而0.02 mg/L喷花穗和蘸花穗处理则降低了‘白玉霓’的穗质量,分别降低了6.2%和4.3%,其它指标也有相同的趋势.
2.3 BR对酿酒葡萄内在品质指标的影响
酿酒葡萄的果实内在品质与葡萄酒质量息息相关,表2数据显示,BR处理对‘蛇龙珠’和‘白玉霓’果实内在品质均有不同程度的影响.其中,BR的施用方式对‘蛇龙珠’内在品质指标影响较大,与CK相比,3个喷花穗的处理均提高了‘蛇龙珠’葡萄的总糖、可滴定酸和花色苷含量,降低了果实的糖酸比,其中以0.04 mg/L喷花穗处理的总糖和可滴定酸含量较高,分别提高了8.6%和11.7%,其次分别是0.06 mg/L和0.02 mg/L处理；而蘸花穗处理的总糖含量与CK无显著性差异,但降低了可滴定酸、花色苷含量,提高了果实糖酸比,以0.04 mg/L处理的总糖、可滴定酸和花色苷含量较低,与CK相比,分别降低了2.9%、18.56%和17.6%.且BR各处理的‘蛇龙珠’葡萄pH值均小于CK.
在‘白玉霓’上,BR的施用方式对总糖含量影响较大,对可滴定酸含量和pH值影响较小.喷花穗处理的总糖含量显著高于CK,且显著高于相应浓度的蘸花穗处理,其中以0.04 mg/L喷花穗处理的总糖含量最高,是CK的1.12倍,其次是0.06 mg/L喷花穗处理,为CK的1.09倍；BR处理均显著提高了‘白玉霓’的可滴定酸含量和pH值,且除0.02 mg/L处理的喷花穗和蘸花穗间有差异外,其它浓度的施用方式处理间无显著性差异；各处理中,0.02 mg/L和0.04 mg/L蘸花穗处理的糖酸比低于CK,0.02 mg/L喷花穗处理的糖酸比与CK相差不大,而0.04 mg/L喷花穗处理、0.06 mg/L喷花穗和蘸花穗处理均高于CK,其中以0.04 mg/L蘸花穗的糖酸比最高,是CK的1.10倍,其次是0.06 mg/L喷花穗处理,为CK的1.06倍.
3 讨论与结论
葡萄花穗的拉长效果与施用时期和施用浓度有关,施用时期早的施用浓度要小,施用时期晚的施用浓度要大一些[20].鲜食葡萄生产中,一般在开花前15～20 d采用4～5 mg/L GA3对花穗进行处理的拉长效果较好,但在一定程度上影响果实品质,例如降低可溶性固形物含量,增加总酸[21].研究表明,BR最突出的作用是促进植物细胞的伸长和分裂[22],生产中BR更多的被应用在提高葡萄果实品质和树体抗性上,尤其在幼果期叶面喷施BR可改善葡萄果实品质,研究发现叶面喷施0.2 mg/L的BR可有效改善‘红地球’葡萄的粒质量、穗质量和可溶性固形物含量[23]；叶喷0.8 mg/L的BR可提高‘蛇龙珠’的花色苷含量[19].但在开花前施用BR来拉长葡萄果穗的文章还未见报道,其施用浓度还不明确.
酿酒葡萄栽培与鲜食葡萄不同,酿酒葡萄果粒本身较小,不需较大的果粒空间和过长的果穗,只要果穗有适当的松散度即可.与产量相比,酿酒葡萄对品质有更高的要求,在拉长果穗的同时更要考虑品质的形成.本试验是首次采用BR在酿酒葡萄开花前进行花穗处理,所以选择的BR处理浓度较低,一方面考虑到BR在较低浓度下有较好的生理效应[7],而开花前葡萄花穗对生长调节剂更为敏感[20]；另一方面考虑到酿酒葡萄的激素残留问题.而本试验结果表明,在BR低浓度（0.02、0.04、0.06 mg/L）条件下对酿酒葡萄的果穗具有一定的拉长效果,而更高浓度时的适应性还需要进行更多的试验及应用研究.值得注意的是,在选择BR处理花穗时,要明确药剂的BR有效浓度,本文中的施用浓度为试剂配制后溶液中BR的有效浓度,而不是含BR的药剂浓度.
针对生长调节剂的施用方式,有研究认为,GA3蘸花穗处理的效果好于喷花穗,所以生产中通常使用蘸花穗进行果穗拉长处理[24],而本试验中‘蛇龙珠’和‘白玉霓’均以喷花穗效果明显,这一结果一方面可能与不同生长调节剂的作用方式及机理存在差异[25]有关.不同酿酒葡萄对BR的敏感程度有差异,‘蛇龙珠’在BR喷花穗时果穗均较长,且无显著差异,说明‘蛇龙珠’,对BR较敏感,而‘白玉霓’果穗长度是随BR浓度增加而增加,在0.06 mg/L喷花穗时有较长果穗.
从果实外观品质指标上也可说明‘蛇龙珠’对BR较敏感.本试验中,在0.04 mg/L和0.06 mg/L蘸花穗处理时降低了‘蛇龙珠’的粒质量、穗质量等外观指标,出现负效应,而‘白玉霓’在0.06 mg/L蘸花穗处理下仍有较高的粒质量、穗质量等指标,说明BR在开花前处理不同敏感性的品种时要注意浓度和施用方式的选择.
有研究认为,BR可改变葡萄果实糖代谢相关酶活性,调控果实中糖的积累和代谢.幼果期喷施1 mg/L的BR可提高‘紫香无核’的葡萄糖含量[18],喷施0.8 mg/L的BR可提高‘蛇龙珠’的总糖、还原糖和蔗糖含量[19].本试验中,虽然喷施的BR浓度较低,但显著提高了‘蛇龙珠’和‘白玉霓’的总糖含量,这一结果可能与不同时期葡萄花穗（果穗）对BR的适应性有关.施用方式对‘蛇龙珠’可滴定酸含量影响显著,喷花穗的可滴定酸增加幅度大于糖的积累,进而降低了‘蛇龙珠’果实糖酸比；但BR施用方式对‘白玉霓’的可滴定酸含量影响不大,在生产中可通过在开花前选择不同施用方式对不同酿酒葡萄品种的糖酸比进行调控,具体调控时期和应用浓度还需要进一步进行试验研究.
葡萄论文参考资料：
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