“阳光玫瑰”葡萄在吐鲁番地区的栽培特性
“阳光玫瑰”葡萄在吐鲁番地区的栽培特性
_白世践等
基金项目:财政部和农业农村部:国家现代农业产业技术体系资助项目。
葡萄是世界四大果树之一, 2020 年世界葡萄栽培面积达 740 万 hm2 ,占世界水果总面积 10%以上 。据 2019 年统计数据,我国葡萄栽培面积约72.62万hm2 ,产量1 419.5 万t ,产量位居世界第一,面积位居世界第二,新疆栽培面积约16.04 万 hm2 ,产量 313.2 万 t 。吐鲁番产区是我国著名的葡萄老产区,位于新疆维吾尔自治区中部,北纬41%uB012′~43%uB040′ ,东经87%uB016′~91%uB055′ ,四面环山,日照充足,热量丰富但又极端干燥,全年日照时数3 200h左右,全年10℃以上有效积温高达 5 300℃ ,无霜期达 210d 左右,属于典型的大陆性暖温带荒漠气候。葡萄成熟期昼夜温差均在 13℃ 以上,雨量 12mm 以下,气候条件十分有利于葡萄糖分的积累,且几乎无病虫害的发生 。目前吐鲁番产区葡萄栽培面积约 3.92 万 hm2,占全疆栽培面积的27.9% ,产量120万t ,占全疆产量38.3% ,其中设施栽培面积约333.33hm 2 ,葡萄产业是吐鲁番农业的支柱产业。吐鲁番产区具有生产优质鲜食葡萄的先天气候优势,葡萄糖度高、口感甜且绿色安全,设施葡萄成熟期在 4 月底至 5 月初,为全疆上市最早,生产的“火焰无核”葡萄畅销疆内外。虽然吐鲁番葡萄产业结构已由原来的制干为主向制干兼鲜食同步协调发展 ,但葡萄品种结构优化及鲜食葡萄优质高效、标准化栽培技术发展缓慢,特别是优质鲜食葡萄品种的引进、推广及配套栽培技术的研发不足,导致鲜食葡萄产品竞争力不强,加之人工、水资源费等生产成本上升,种植户经济效益下滑严重。引入优良鲜食葡萄资源并根据产区生态条件研发相应配套优质高效栽培技术对优化产区品种结构和提升葡萄 产 品 竞 争 力 意 义 重 大。“阳 光 玫 瑰”葡 萄(‘Shine Muscat ’)为欧美杂交种,亲本为“安芸津21号”和“白南”,2003年由日本果树研究所育成,2009年引入我国 。“阳光玫瑰”葡萄生长势健壮、花芽分化好、丰产稳产,成熟的“阳光玫瑰”葡萄不仅外观精美、酸甜适口且玫瑰香味浓郁,鲜食风味极佳,耐贮运,是公认的优良葡萄品种,近几年在全国各地发展迅速,几乎所有葡萄产区均有引种栽培,栽培面积超过 6.7 万 hm2 ,各产区“阳光玫瑰”的栽培技术的优化、升级为种植户创造了良好的经济效益,同时有效提升了产区葡萄产业水平。引种“阳光玫瑰”葡萄,充分利用吐鲁番产区独特的光热生态优势生产出高品质“阳光玫瑰”葡萄势必能有效促进葡萄产业的提质增效。新疆维吾尔自治区葡萄瓜果研究所于 2012 年引种“阳光玫瑰”进行露地栽培, 2015年通过嫁接进行设施促早栽培,连续多年调查“阳光玫瑰”在吐鲁番地区露地和设施(日光温室)栽培的生长结果习性,鉴定果实品质,并与主栽品种进行比较,综合评价其适应性;在设施栽培条件下进行植物生长调节剂对“阳光玫瑰”葡萄无核化及果实品质的影响试验,筛选最优植物生长调节剂处理方式,以期为“阳光玫瑰”葡萄在吐鲁番产区的引种栽培及设施优质高效栽培提供参考依据。
1 材料与方法
1.1 试验材料
试验于 2012 — 2021 年在新疆鄯善县新疆维吾尔自治区葡萄瓜果研究所进行。试验地海拔419m ,年降雨量25.3mm ,年蒸发量2 751mm ;全年日照时数 3 122.8h , 10 ℃ 以 上 有 效 积 温4 525℃以上,无霜期192d ,属于典型的大陆性暖温带荒漠气候,土壤质地为砾石砂壤土。露地“阳光玫瑰”葡萄及主栽品种“无核白”“火焰无核”“新郁”“红地球”“克瑞森无核”均于2012年定植,自根苗,采用改良棚架栽培,株行距为1.2m%uD75.0m ,微喷灌溉;设施“阳光玫瑰”及主栽品种“火焰无核”“夏黑”“红旗特早玫瑰”“维多利亚”均采用绿枝嫁接 栽培,砧 木 均为 ‘309M ’,均于015 年嫁接,株行距为 6.0m%uD73.0m ,采用 T 字型树形+水平叶幕整形栽培,行间、行内均生草紫花苜蓿,葡萄结果带下20cm 设有弥雾微喷头进行微喷调控果穗微域环境,葡萄根部设有渗灌头进行渗灌。设施类型为拱圆式塑料薄膜日光温室,跨度 8.0m ,脊高 2.8m ,后墙为二层砖墙中间夹10cm苯板,温室采用单立柱钢架结构,选用保温性好、透光率高的聚氯乙烯无滴膜,冬季覆盖专用温室棉被保温,配备自动转帘机升降棉被。露地与设施葡萄栽培管理水平均良好。
1.2 试验方法
1.2.1 品种比较试验
品种选取代表性植株3株挂牌标记,2017 —2020 年,连年调查各葡萄品种生长结果习性及白粉病抗性,鉴定果实品质。单株 3 次重复。
1.2.2 植物生长调节剂对设施栽培“阳光玫瑰”无核化及果实品质的影响试验
试验于2021年进行。花前1周统一对参试花穗进行整形:留穗尖 4cm ,且单枝单穗,花后3d 进行不同植物生长调节剂处理,设 7 个处理( A :5mg · L-1 GA3 +2.5mg · L-1 CPPU ;B :5mg · L-1 GA3 + 2.5mg·L-1CPPU+200mg · L-1 SM ; C : 10 mg ·L-1GA 3 +2.5mg · L-1 CPPU ;D : 10 mg · L-1 GA3 +2.5mg · L-1CPPU + 200 mg · L-1SM ;E : 15mg · L-1 GA3 +2.5 mg · L-1 CPPU ;F : 15mg · L-1 GA3 +2.5 mg · L-1 CPPU+200mg · L-1 SM ),以清水为对照(CK ),采用蘸穗处理,每株每处理5个果穗,完全随机区组排列,重复3株。处理后10d用25mg · L-1 GA3 +2.5mg · L-1CPPU 统一膨大处理, CK不进行膨大处理,此后果穗、水肥管理均一致。
阳光玫瑰葡萄 调节剂
1.3 项目测定
1.3.1 生长结果习性及白粉病抗性调查
连年调查代表性植株萌芽率、结果枝数、单株产量,并统计结果枝率和结果系数,结果枝率( % ) = (结果枝总数/新梢总数) %uD7100 ,结果系数=果穗总数/结果枝总数,并进行生长势、丰产性和熟性评价。
“阳光玫瑰”葡萄白粉病抗性调查及鉴定参照白世践等 的方法进行,根据病情指数进行分级:免疫,病情指数为 0 ;高抗,病情指数为 0.1~5.0 ;抗病,病情指数为 5.1~25.0 ;感病,病情指数为25.1~50.0 ;高感,病情指数为50.1~100.0 。
1.3.2 果实品质的测定
葡萄完熟采收后立即进行果实品质测定。采用常规方法测量果穗质量、果粒质量、纵径、横径等指标,果形指数=纵径/横径;感官评价果穗紧密度、果粒颜色、香味及程度、口感,评价标准参照刘崇怀等 的《葡萄种质资源描述规范与数据标准》;果粒整齐度( % ) = (1- 果穗果粒质量变异系数) %uD7100 ,测定 5 个果穗果粒整齐度,求平均值。可溶性固形物( TSS )含量采用手持式折光仪测量;可滴定酸( TA )含量采用 NaOH 滴定法 测定,以酒石酸含量计;维生素 C 含量采用钼蓝比色法 测定。固酸比=TSS/ TA 。
果实色泽指标的测定:随机选取 30 粒果实,采用 CR - 400 手持色差计( Konica Minolta ,日本)测定每个果实赤道(中纬线)处对称两面的色泽(L 、 a 、 b ),计算饱和度 C 值和色调角值 h%uB0 值, C 值表示样品的彩度,值越大,表示所测样品的颜色越纯,h%uB0 表示样品的色调角, h%uB0 =0%uB0 为紫红, h%uB0 =90%uB0为黄色,h%uB0 =180%uB0 为绿色。
1.4 数据分析
生长结果习性及品质指标以各年份调查数据的均值表示;植物生长调节剂对设施栽培“阳光玫瑰”无核化及果实品质的影响试验指标均重复测定3 次,结果以“平均值 %uB1 标准差”表示。采用Microsoft Office 2007和DPS V7.05软件进行数据统计与分析,采用 Duncan氏新复极差法进行单因素方差分析,显著性水平设定为 %u3B1=0.05 。
2 结果与分析
2.1 “阳光玫瑰”葡萄与地方主栽品种栽培习性及果实品质比较
2.1.1 露地栽培“阳光玫瑰”葡萄与地方主栽品种主要栽培习性及果实品质比较
连年调查“阳光玫瑰”葡萄在吐鲁番地区白粉病抗性,发现叶片平均发病率 65.20% ,病情指数23.67 ,表现为抗病。由表 1 可知,露地栽培“阳光玫瑰”萌芽率、结果系数偏低,但结果枝率较高,仅次于“克瑞森无核”,为 74.49% ,生长势强、单株产量最高,为 25.56kg ,完熟期在 8 月中下旬,在吐鲁番地区属于中熟品种。
表 1 露地栽培“阳光玫瑰”葡萄与地方主栽品种主要栽培习性比较
由表 2 可知,露地“阳光玫瑰”果穗质量中等大小,为632.78g ,果粒质量6.37g ,在有核品种中,果穗、果粒质量均较小,不及“新郁”“红地球”,且鲜果硬度小于二者,但“新郁”和“红地球”平均种子数大于“阳光玫瑰”。露地“阳光玫瑰”葡萄在所有品种中 TA 含量最低,仅0.38% , TSS含量高于有核品种“新郁”和“红地球”,低于所有无核品种, TSS / TA 为所有品种最高,为51.05,所有主栽鲜食葡萄品种中均无特殊香味且除了“无核白”外均为红色品种,而“阳光玫瑰”具有浓郁玫瑰香,维生素 C 含量除“克瑞森无核”葡萄较高外,其它品种均在20mg · kg-1 左右。可见,“阳光玫瑰”葡萄的引入丰富了吐鲁番地区绿色、香味葡萄品种多样性。
表 2 露地栽培“阳光玫瑰”葡萄与地方主栽品种果实品质比较
2.1.2 设施栽培“阳光玫瑰”葡萄与地方主栽品种栽培特性比较
由表3可知,在设施栽培条件下,“阳光玫瑰”果穗质量为912.17g ,果粒质量10.92g ,超过设施主栽有核品种“红旗特早玫瑰”和“维多利亚”,而无核品种“火焰无核”和“夏黑”果粒均较小,在5.0g 以下,“阳光玫瑰”平均种子数比黄绿色品种“维多利亚”少,与“红旗特早玫瑰”相当,均较少。“阳光玫瑰”鲜果硬度较大,为1.89kg · cm-2,比“火焰无核”(1.98kg · cm-2 )略小,比“红旗特早玫瑰”和“维多利亚”大。“维多利亚” TSS含量和TA 含量均最小,而“红旗特早玫瑰” TSS 含量较小,有核品种以“阳光玫瑰” TSS含量最高,而 TA含量较低;无核品种“火焰无核”和“夏黑” TSS含量均超过21.0% ,但“夏黑” TA 含量为0.86% ,TSS / TA 以“阳光玫瑰”最高,“维多利亚”次之,“维多利亚”低糖低酸且玫瑰香味淡,口感寡淡,而“阳光玫瑰”糖较高、低酸且具有浓郁玫瑰香味,口感香甜,“夏黑”虽高糖且有浓郁草莓香味,但高酸,口感较酸。“阳光玫瑰”在设施完熟为绿黄 - 黄绿色,晚熟(6月中下旬)。可见,“阳光玫瑰”在吐鲁番地区设施栽培表现优于露地栽培,不仅果穗、果粒质量增大、颜色绿黄、果肉质地脆,外观、内在品质均较高,且品质远高于设施主栽有核品种“维多利亚”和“红旗特早玫瑰”。
表 3 设施栽培“阳光玫瑰”葡萄与地方主栽品种栽培特性比较
2.2 植物生长调节剂对设施栽培“阳光玫瑰”葡萄无核化及果实品质的影响
2.2.1 植物生长调节剂处理对“阳光玫瑰”葡萄
无核化及外观品质的影响
使用 GA 3 +CPPU+SM 组合处理无核化效果优于 GA 3 +CPPU 处理,且随着GA 3 浓度的增大无核化效果越好,但僵果率也随之增大,当 GA 3 浓度达到10mg · L-1 时,采用处理 D ( 10mg · L-1 GA3 +2.5mg · L-1 CPPU+200mg · L-1 SM )即可使“阳光玫瑰”无核率达100% ,且僵果率较低。植物生长调节剂处理后葡萄果穗质量除了处理 D 外,其它处理较 CK 均显著减小,处理 B 虽显著小于 CK ,但与处理 D 差异未达显著水平;所有处理果粒质量较 CK 均显著减小,以处理 D最大,为8.89g ,处理 B 、C较大,均超过 8.00g ;处理后的葡萄果梗粗度较对照均显著增大,且呈随 GA 3 浓度增加而增大的趋势,但在 10 、 15mg · L-1 GA3 浓度水平下添加 SM会适当减小果梗粗度,但与不添加 SM 处理差异未达显著水平。果实色泽亮度指标 L 以处理 C 、E 较低,其它处理与 CK 无显著差异,果实色泽彩度指标 C以 A、C处理较小,其它处理与CK 无显著差异,果实色调角指标 h%uB0 以处理 D 、 A 、 B和 CK较大,说明这些处理果实颜色偏向绿色,而 E 和 F处理色调角指标 h%uB0 显著小于其它处理,果实颜色偏向于黄色。
2.2.2 植物生长调节剂处理对“阳光玫瑰”葡萄理化指标及口感的影响
TSS含量并未随着 GA 3 使用浓度的增大而增大或减小,而是呈果粒质量增大,TSS含量降低的趋势,值得注意的是在相同 GA 3浓度下加入SM 、 TSS ,含量均有一定程度降低,除了处理B 、 D与CK差异不显著外,其它处理均显著提高了葡萄 TSS 含量;所有经植物生长调节剂处理后的葡萄较 CK 均显著提高了 TA 含量,且随着无核率的增大 TA 含量呈减小趋势,其中以处 理 A 、 B 的 TA 含 量 最 大,超 过 0.60% ;TSS / TA以处理 E 和 CK 最大,显著大于其它处理,以处理 A 和处理B最小,显著小于其它处理。可见,植物生长调节剂处理提高了“阳光玫瑰” TA含量,无核化程度越低, TA 含量越高,无核化后果粒越小越早熟。各处理与 CK 的维生素 C 含量范围均在8.22~8.72 mg · kg-1 ;处理 A 相比CK显著降低了鲜果硬度,处理 C 、 D 和 E 相比CK 显著提高了鲜果硬度;植物生长调节剂处理后果梗耐拉力均不同程度降低,除处理 C 外,其它处理均与 CK 差异达显著水平。可见,无核化程度越高,果梗耐拉力越低。口感以处理 C 和 D最好,风味甜、香味浓郁且脆;处理 A 和 B 为清甜、香味中等、较脆; CK 为甜、香味中等、较脆;处理 E 和 F 则为极甜、香味浓郁、较脆,研究中发现二者果皮也较厚。
3 讨论
3.1 吐鲁番地区葡萄品种结构及“阳光玫瑰”葡
萄在吐鲁番地区的适宜性
目前吐鲁番露地主栽品种仍为制干鲜食兼用品种“无核白”,占葡萄栽培面积 90% 以上,少量“新郁”“火焰无核”“红地球”“无核紫”“克瑞森无核”“玫瑰香”“紫甜无核”“马奶子”等品种。“无核白”鲜食价格 2~8 元 ·kg-1 ,均价仅在 3.5~4.0 元·kg-1 ,“新郁”“火焰无核”市场售价 5~30 元·kg-1 不等,均价 8~15 元·kg-1 ,栽培效益较好,但栽培规模依然较小,且多采用传统小棚架栽培,品质果实品质良莠不齐,优质商品果率偏低,市场竞争力缺乏 。设施葡萄品种主要为“火焰无核”,极少量“红旗特早玫瑰”“维多利亚”“红巴拉多”等品种,设施“火焰无核”葡萄售价高达 15~30 元·kg-1 ,效益较高,但设施规模依然较小,仅约333.33hm2 ,优良品种依然缺乏,吐鲁番产区设施葡萄没有形成规模及有力的品牌效应。相对国内外优良鲜食葡萄品种及栽培技术的飞速发展,特别是香味、大粒无核葡萄品种如“阳光玫瑰”“夏黑”“妮娜皇后”等,吐鲁番地区鲜食葡萄发展滞后,生产的鲜食葡萄在品种和品质上不能满足市场需求,竞争力明显下降。特别是“无核白”的盲目扩种,鲜食销量的下降,造成葡萄干产能过剩,出现增产不增收的局面,不少种植户出现弃种现象。利用吐鲁番地区气候优势大力发展高品质鲜食葡萄是促进葡萄产业健康发展的重要途径。引种栽培是优化品种结构的重要手段,如1991年引种的“火焰无核”葡萄,是目前优质早熟葡萄的代表性品种,设施、露地栽培性状及品质均优良 。“克瑞森无核”葡萄因对吐鲁番地区特殊生态环境适应性较差,果实容易萎蔫、着色困难导致商品率及产量偏低 ,近年来几乎被淘汰;“紫甜无核”葡萄于2012年引入,鲜食品质较优,但相应配套优质高效栽培技术仍不完善,且该品种特殊香味不明显,水分含量高势必影响其耐贮运性 。其它品种未被推广发展开的原因可能因为品种综合品质不高或极端高温、干旱气候条件下存在某些栽培性状缺陷,如坐果不良、着色困难、果粒质量小、容易萎蔫等。从多年“阳光玫瑰”引种表现来看,“阳光玫瑰”葡萄的引种丰富了产区绿色香味葡萄品种多样性,但“阳光玫瑰”葡萄露地栽培存在果穗、果粒质量小,果穗疏,果肉质地软、果实易早熟黄化等问题,不适宜吐鲁番地区露地栽培;设施栽培表现优于露地栽培,不仅果穗、果粒质量增大、颜色绿黄、果肉质地脆,外观、内在品质均较高,有效弥补了产区设施绿色、大粒、无核香味葡萄品种空白、优化了品种结构、长了设施葡萄熟期供应,具有较好的栽培前景。品种栽培性状的表现与栽培措施如植物生长调节剂使用等紧密相关,露地栽培研究结果为当地常规管理模式下所得,除“无核白”“火焰无核”采用常规 GA 3 处理外,其它品种均未进行激素处理。国内大部分产区原生“阳光玫瑰”果粒质量在8.0~11.0g ,且果穗质量中等偏大、果穗紧密度中等或较紧密,肉质紧密、硬脆 ,而在吐鲁番产区露地栽培则表现为果穗、果粒均较小、果穗疏、果肉质地软、果实早熟、颜色偏黄,这可能与吐鲁番地区高温、干燥的气候条件有关。但值得关注的是,设施栽培试验结果是在葡萄园微环境调控措施(生草+架下弥雾微喷)下所得,可见,采取葡萄园微环境调控技术消除极端干旱区高温、干旱、低湿等不利因素对葡萄生长的影响至关重要。
3.2 植物生长调节剂对“阳光玫瑰”葡萄品质的影响
利用植物生长调节剂进行无核化和保果处理是“阳光玫瑰”葡萄重要的栽培措施,常用的植物生长调节剂有 GA 3 、 6 - 苄基腺嘌呤( 6 - benzylamin -opurine , 6 - BA )、 CPPU 、噻 苯 隆 ( thidiazuron ,TDZ)和 SM, GA3 +CPPU+SM 是最常用的组合 。高浓度的 GA3 处理通常会造成果梗木质化,而SM 的添加则会减轻 GA 3 的副作用、软化果梗,提高无核率 ,该研究中随着 GA3 使用浓度的增大果梗粗度变大,而 SM 的添加果梗粗度略有减小,与前人研究结果一致。一般认为果穗、果 粒 质 量 随 着 GA 3 使 用 浓 度 的 增 大 而增大 ,但该试验在膨大处理一致的条件下,花后 3d 做无核化和保果处理果穗、果粒质量并未随 GA3 浓度增大而增大,高浓度( 15mg · L-1 )不仅僵果率高,果实也发育受限,果粒质量减小,可能原因是吐鲁番地区极端高温、干旱、气候下致幼果对 GA 3 更加敏感。同样,该研究中无核化后的“阳光玫瑰”即使经过膨大处理后果穗、果粒质量均较CK减小,这与前人研究认为无核化后增大果穗、果粒质量的结果 不一致,造成不一致的原因同样可能与产区气候环境下果实对植物生长调节剂的敏感度不同有关。前人研究表明在单独使用 GA 3 ,浓度低于 25mg · L-1 时,“阳光玫瑰”葡萄果实 TSS 含量随 GA 3 浓度增加而升高,过高则随之降低 ,而CPPU 可降低 TSS 含量,延长成熟,处理后 TA 含量升高 ,该研究中随着 GA 3 浓度的增加 TSS 含量有增大趋势,而 TA含量均出现降低趋势,经 CPPU 处理后 TA 含量均显著高于 CK ,这与前人研究结果基本一致,这可能是 GA 3 与 CPPU 共同作用的结果,但值得注意的是果实 TSS含量和 TA 含量也与果粒后期发育及无核化程度息息相关。使用植物生长调节剂浓度越高,果梗耐拉力越小,越容易落粒,在不同产区根据产区气候条件适时适量使用植物生长调节剂方能达到理想的效果、避免副作用产生。此外,通过果园微气候调控技术改善葡萄园环境,增加植物生长调节剂使用的安全性和提高品质也至关重要。课题组在多年的栽培实践中发现吐鲁番地区花前或盛花期使用 GA 3 处理“阳光玫瑰”僵果、穗轴木质化风险大,即使在低浓度下也存在穗轴木质化、变形卷曲等风险,而推迟处理(花后3d )则可降低其对 GA 3 敏感度,在以后的研究中还应该继续结合微气候调控技术探索不同植物生长调节剂组合、使用次数、时期对“阳光玫瑰”无核化栽培的影响,充分挖掘“阳光玫瑰”优良品质。
4 结论
“阳光玫瑰”葡萄在吐鲁番地区露地栽培果穗、果粒均较小,果穗疏,果肉质地较软,果实易早熟黄化;设施栽培表现优于露地栽培,不仅果穗、果粒质量增大,颜色绿黄,果肉质地脆,外观、内在品质均较高。吐鲁番地区设施栽培“阳光玫瑰”葡萄无核化和保果方法为花后3d用10mg · L-1 GA3 +2.5mg · L-1 CPPU+200mg · L -1SM 蘸穗。
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