GA3和CPPU對(duì)‘巨峰’葡萄無核誘導(dǎo)及品質(zhì)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(chǎn)品有限公司，河南鄭州 450002；2. 河南農(nóng)業(yè)大學(xué)，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?，F(xiàn)象嚴(yán)重。生產(chǎn)上常采取花前控旺、外源施用赤霉素（GA3）等措施，保果并促進(jìn)無核以解決這一難題。然而各地管理及技術(shù)水平參差不齊，無核化應(yīng)用技術(shù)尚處于驗(yàn)證及小范圍應(yīng)用階段。李世誠[1]總結(jié)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(shí)膨大。

GA3、CPPU、SM等在葡萄無核、坐果上的作用機(jī)理多有研究，GA3作為主劑誘導(dǎo)葡萄胚珠敗育而無核，誘導(dǎo)葡萄液泡轉(zhuǎn)化酶基因表達(dá)，促進(jìn)果實(shí)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(biāo)等[7]研究廣西‘巨峰’無核化，優(yōu)勢(shì)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(biāo)準(zhǔn)并不統(tǒng)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(jìn)一步明晰。

本研究在前人基礎(chǔ)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(duì)后期果實(shí)著色與品質(zhì)影響，為黃河流域‘巨峰’葡萄生產(chǎn)和應(yīng)用提供技術(shù)參考。

1 材料與方法

1.1 供試材料

試驗(yàn)于2017年在河南省洛陽市偃師市府店鎮(zhèn)怡家馨葡萄園進(jìn)行，7年生‘巨峰’，露天栽培。行距2～2.1 m，株距55～75 cm，試驗(yàn)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(shì)、大小一致的果穗作為試驗(yàn)對(duì)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(xué)公司生產(chǎn)；（2）碩果靈（0.1% CPPU可溶性液劑），鄭州鄭氏化工產(chǎn)品有限公司；（3）卉友（50%咯菌腈可濕性粉劑），瑞士先正達(dá)作物保護(hù)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(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)設(shè)置12個(gè)處理，以處理F1-30農(nóng)戶所用配方為對(duì)照藥劑，F(xiàn)31-60為清水對(duì)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(biāo)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(shè)置見表1。第2次用藥：5月25日，果粒約黃豆大小時(shí)，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(tǒng)一套袋、管理。

1.3 試驗(yàn)方法

藥后8 d調(diào)查坐果率，藥后19 d調(diào)查大小粒（GB/T 17980.143—2004），6月中下旬調(diào)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(diào)查著色分級(jí)、穗重、百粒重、硬度、可溶性固形物含量及無核率等指標(biāo)。

所有數(shù)據(jù)采用SPSS 19.0軟件統(tǒng)計(jì)分析，鄧肯氏新復(fù)極差測驗(yàn)，顯著水平5%。

1.3.1 果粒橫徑與安全性

每處理所標(biāo)記30穗，選每穗上部單果粒用記號(hào)筆標(biāo)記果柄，游標(biāo)卡尺測量果粒橫徑。每一處理選擇3穗拍照，調(diào)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(diào)查總粒數(shù)，計(jì)算坐果率。

表1 試驗(yàn)處理Table 1 Seedlessness treatment experimental design

1.3.3 著色指數(shù)

著色級(jí)數(shù)：在晁無疾等[8]著色分級(jí)的基礎(chǔ)上，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)及實(shí)際，以著色果粒（著色面積占單粒面積50%以上）面積占整個(gè)果穗面積的比率分級(jí)，制定適合‘巨峰’葡萄的著色分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，見表2。

著色指數(shù)=100×∑（各級(jí)著色穗數(shù)×各級(jí)代表值）/（調(diào)查總穗數(shù)×最高級(jí)代表值）。

1.3.4 穗重和硬度

采收時(shí)，每一處理選擇5穗，電子天平稱量穗重，統(tǒng)計(jì)總粒數(shù)，從每穗上、中、下部各取5粒，分別稱重后再測定果實(shí)硬度等指標(biāo)。

因‘巨峰’成熟后較軟，果粒硬度難以用硬度計(jì)測量，故依照感官設(shè)定如下標(biāo)準(zhǔn)：1級(jí)，軟；2級(jí)，適中；3級(jí)，硬。

1.3.5 可溶性固形物含量

采用杭州聯(lián)測自動(dòng)化技術(shù)有限公司生產(chǎn)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(tǒng)計(jì)總粒數(shù)及無核果數(shù)量（統(tǒng)計(jì)正常果粒，不包括小粒），計(jì)算無核率。無核率/%=無核果實(shí)數(shù)/果實(shí)總數(shù)×100。

2 結(jié)果與分析

2.1 GA3與CPPU、SM不同組合對(duì)‘巨峰’坐果率影響

圖1顯示，GA3單用即能達(dá)到促進(jìn)坐果的目的，單用最低坐果率約65%，清水對(duì)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(duì)照藥劑處理坐果率78%，其他各組合與對(duì)照藥劑處理差異不顯著。

GA3劑量提高總體對(duì)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(dá)到86%以上。

建議選擇10～25 mg/L GA3，添加2 mg/L CPPU，適當(dāng)提高坐果率，減少落花落果風(fēng)險(xiǎn)。

2.2 各處理對(duì)‘巨峰’產(chǎn)量和品質(zhì)的影響

2.2.1 果粒橫徑

表2 葡萄果穗著色分級(jí)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(shí)清水對(duì)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(biāo)，且未能在施藥當(dāng)天調(diào)查果粒橫徑，首次調(diào)查為藥后29 d，故僅作參考。

2.2.2 著色指數(shù)

GA3較低劑量（10～25 mg/L）單用一定程度上促進(jìn)果實(shí)早著色，40 mg/L處理與藥劑對(duì)照、清水處理著色程度相當(dāng)。隨劑量升高，GA3處理著色指數(shù)呈現(xiàn)降低趨勢(shì)，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(shù)，三者組合進(jìn)一步降低了著色指數(shù)，且隨GA3劑量增加，著色指數(shù)降低程度加大。

總體而言，10 mg/L GA3及該劑量組合對(duì)‘巨峰’著色指數(shù)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(duì)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(shí)可溶性固形物含量，添加2 mg/L CPPU則加大了這一趨勢(shì)。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(duì)照藥劑（F1-30）和40 mg/L GA3（C1-30），與清水對(duì)照差異不顯著。因此，GA3劑量建議≤25 mg/L，則總體對(duì)可溶性固形物含量影響較輕。

2.2.5 穗質(zhì)量、百粒質(zhì)量

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

表3 各處理藥后不同時(shí)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(chǎn)量和品質(zhì)指標(biāo)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(duì)‘巨峰’無核率影響

如圖2所示，清水對(duì)照（F31-60）平均無核率為30%，對(duì)照藥劑（F1-30）為80%，各處理無核率均顯著高于清水對(duì)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(chǔ)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(dá)到78%、87.5%，與GA3+CPPU無核率84%、86%基本相當(dāng)，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(jié)論

盧龍[4]認(rèn)為，細(xì)胞分裂素通過提高生長素合成基因的表達(dá)來提高內(nèi)源IAA含量，生長素和細(xì)胞分裂素通過上調(diào)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(jìn)葡萄單性結(jié)實(shí)和坐果?；ㄇ笆┯贸嗝顾貏t提高液泡轉(zhuǎn)化酶的活性，使輸入子房的碳水化合物增加，從而促進(jìn)葡萄坐果。赤霉素與生長素或細(xì)胞分裂素組合，對(duì)促進(jìn)未授粉葡萄單性結(jié)實(shí)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(jié)果一致，較低劑量還需進(jìn)一步研究。另外，添加氯吡脲總體也能顯著提高坐果率，生產(chǎn)上也有單獨(dú)使用氯吡脲進(jìn)行保果[9]。赤霉素、生長素與細(xì)胞分裂素均能促進(jìn)葡萄坐果，尚不能確定添加硫酸鏈霉素對(duì)坐果率提高的影響。

圖3 ‘巨峰’無核化處理果剖面對(duì)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(xì)胞分裂素處理的果實(shí)胚珠生長受到抑制，出現(xiàn)不同程度敗育現(xiàn)象[4]。赤霉素作為無核主劑，單獨(dú)使用效果明顯[10-11]。生產(chǎn)上則要求無核效果更突出，安全且副作用小。為進(jìn)一步研究和完善‘巨峰’無核化技術(shù)，在赤霉素較寬的劑量范圍內(nèi)進(jìn)行了研究。

試驗(yàn)結(jié)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(biāo)等[12-14]的研究結(jié)果一致，但GA3劑量范圍不同，劉金標(biāo)等是6～12.5 mg/kg，而本試驗(yàn)為10～40 mg/L。結(jié)果也表明僅提高赤霉素劑量對(duì)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(shù)及品質(zhì)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(duì)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(xiàn)出明顯優(yōu)勢(shì)，有待進(jìn)一步驗(yàn)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(yàn)僅取5穗進(jìn)行分析，可能需要加大取樣樣本量進(jìn)一步研究。

生產(chǎn)中多認(rèn)為SM有軟化果柄的效果，但在本試驗(yàn)中并未體現(xiàn)，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(biāo)等[7]的研究結(jié)果一致，同時(shí)該研究還認(rèn)為GA3、CPPU、SM均有對(duì)穗軸增粗的作用。果梗變粗發(fā)硬對(duì)后續(xù)包裝、運(yùn)輸及銷售均有不良影響，建議采用低劑量組合配方。因?qū)儆诟泄僭u(píng)價(jià)，可能存在一定誤差。

各處理對(duì)后續(xù)果實(shí)產(chǎn)量與品質(zhì)的影響表明，10～25 mg/L GA3單用后一定程度促進(jìn)果實(shí)早成熟，這與侯玉茹等[15-16]的研究結(jié)果一致，GA3較低濃度處理促進(jìn)葡萄成熟。但隨著劑量升高，著色指數(shù)呈現(xiàn)降低趨勢(shì)。而添加CPPU或SM后，均降低了著色指數(shù)，三者組合進(jìn)一步降低了著色指數(shù)。CPPU有抑制花青素合成的作用[15]。GA3+CPPU對(duì)葡萄可溶性固形物含量的影響如著色指數(shù)一致。GA3、CPPU對(duì)葡萄品質(zhì)的影響較為復(fù)雜，與處理時(shí)期、濃度、品種之間有關(guān)[17]。SM在本試驗(yàn)中不僅表現(xiàn)出降低著色指數(shù)，而且10 mg/L、25 mg/L GA3添加SM后百粒質(zhì)量低于單用GA3，果粒橫徑也體現(xiàn)出類似趨勢(shì)，有待進(jìn)一步研究。鑒于SM在生產(chǎn)上采購不易，以及登記等問題，同時(shí)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(yàn)的保果、無核化效果，對(duì)果梗硬化、后期著色及產(chǎn)量、品質(zhì)的影響，以及硫酸鏈霉素（SM）在市場的現(xiàn)狀等因素，認(rèn)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(duì)后續(xù)著色及品質(zhì)影響輕微，能達(dá)到較為理想的效果。