5個無核葡萄品種在吐魯番地區(qū)的栽培性狀及制干特性分析

薛 鋒，潘緒兵，魏登攀，劉秀海，范國元，戶金鴿，趙榮華，蔡軍社，謝 輝，白世踐

(1.吐魯番樓蘭酒莊股份有限公司，新疆鄯善 838200；2.新疆維吾爾自治區(qū)葡萄瓜果研究所，新疆鄯善 838200；3.新疆農(nóng)業(yè)科學院園藝作物研究所，烏魯木齊 830091)

0 引 言

【研究意義】新疆吐魯番生產(chǎn)的無核葡萄品種糖度高、鮮食品質(zhì)及制干特性均優(yōu)，是我國葡萄干主要產(chǎn)區(qū)，2019年葡萄干產(chǎn)量達17.29 ×104t[1]。吐魯番地區(qū)葡萄栽培面積達3.78×104hm2，栽培面積最大的葡萄品種仍是無核白，占栽培面積90%以上，該品種主要以制干為主[2]。品種結(jié)構(gòu)單一、早中晚熟品種搭配不合理、鮮食葡萄不足是影響葡萄產(chǎn)業(yè)的關(guān)鍵，引入新無核葡萄品種資源是促進葡萄產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)由原來的制干為主向制干兼鮮食同步協(xié)調(diào)發(fā)展的關(guān)鍵[3]。引入和培育新葡萄品種是解決本產(chǎn)區(qū)葡萄品種結(jié)構(gòu)單一、品種搭配不合理問題的關(guān)鍵，鮮食制干兼用無核葡萄是產(chǎn)區(qū)葡萄品種選育的目標品種。對新無核葡萄品種在本地區(qū)的栽培特性、果實品質(zhì)及制干特性進行系統(tǒng)評價，并與主栽品種進行對比，為葡萄資源的推廣利用和產(chǎn)區(qū)品種結(jié)構(gòu)優(yōu)化提供科學依據(jù)。【前人研究進展】白世踐等[4]對吐魯番地區(qū)近年新征集的32份葡萄資源果實品質(zhì)進行了綜合評價，直觀地反映了這些葡萄資源的品質(zhì)分布狀況，并對其中的8個無核葡萄栽培特性及果實品質(zhì)進行了綜合評價與分析，篩選出麗紅寶和瑞都無核怡2個表現(xiàn)優(yōu)良葡萄品種[5]；吳久赟等[6]評價分析了11個葡萄品種在吐魯番地區(qū)設(shè)施的栽培特性，認為早黑寶、金田玫瑰、早康寶、金田蜜、京翠、京蜜、京香玉等品種適宜吐魯番地區(qū)設(shè)施栽培。主成分分析可將原有指標重新組成一組新的相互無關(guān)的幾個綜合指標，能夠最大程度地反映原有指標所包含信息，使原有的多維問題簡化[7-9]，該評價方法被廣泛用于品質(zhì)評價領(lǐng)域[10-12]。楊中等[13]利用主成分分析法建立了新疆鮮食葡萄品質(zhì)評價指標體系并評價了26個葡萄品種綜合品質(zhì)；林蟬蟬等[14]利用主成分結(jié)合聚類分析法綜合評價了楊凌地區(qū)12種紅色鮮食葡萄綜合品質(zhì)并進行分類；樊丁宇等[15]利用因子分析法對吐魯番地區(qū)50個葡萄品種的葡萄干品質(zhì)進行了綜合評價，篩選出了9份品質(zhì)較好的葡萄干。【本研究切入點】前人雖對新引入葡萄品種適應性和栽培特性進行了初步評價，但對表現(xiàn)優(yōu)良的新無核葡萄品種與本地主栽或具發(fā)展?jié)摿Φ谋就疗贩N進行栽培特性及制干特性的系統(tǒng)評價未見報道。需分析5個無核葡萄品種在吐魯番地區(qū)的栽培性狀、果實品質(zhì)及制干特性差異。【擬解決的關(guān)鍵問題】研究以目前吐魯番地區(qū)近年新引入或推廣的葡萄品種紫甜無核、波爾萊特、長粒無核白、無核白雞心及主品種無核白為研究對象，連年跟蹤調(diào)查物候期、生長結(jié)果習性、測定果實品質(zhì)，并進行制干試驗，測定葡萄干品質(zhì)，系統(tǒng)分析比較5個無核葡萄品種在本地區(qū)的栽培性狀及制干特性差異，利用主成分分析法評價葡萄及葡萄干綜合品質(zhì)，為無核葡萄品種在吐魯番地區(qū)的推廣利用和產(chǎn)區(qū)品種結(jié)構(gòu)優(yōu)化提供參考。

1 材料與方法

1.1 材 料

試驗于2018年至2020年在新疆吐魯番市鄯善縣進行。試驗地海拔419 m，年降雨量25.3 mm，年蒸發(fā)量2 751 mm；全年日照時數(shù)為3 122.8 h，10℃以上有效積溫4 525℃以上，無霜期192 d，屬于典型的大陸性暖溫帶荒漠氣候，土壤質(zhì)地為礫石砂壤土。無核白及無核白雞心葡萄試驗材料取自新疆維吾爾自治區(qū)鄯善縣園藝場；長粒無核白、波爾萊特、紫甜無核葡萄試驗材料取自新疆鄯善縣七克臺鎮(zhèn)3隊。供試葡萄品種樹齡均在5～10 a，均采用采獨龍干或雙龍干+水平葉幕的棚架模式栽培，株行距為1.2×5.0(m)，灌溉方式均為大水漫灌，管理水平良好。

1.2 方 法

1.2.1 試驗設(shè)計

2018年至2020年連年調(diào)查5個葡萄品種栽培習性及并鑒定葡萄品質(zhì)；2020年進行制干試驗并鑒定葡萄干品質(zhì)，制干參照謝輝等[16]的方法在本地晾房進行，9月6日統(tǒng)一進晾房制干，10月10日統(tǒng)一收集葡萄干(葡萄干含水率降低到15%左右完成制干)。

1.2.2 測定指標

1.2.2.1 栽培習性

物候期記載參照《葡萄種質(zhì)資源描述規(guī)范與數(shù)據(jù)標準》[17]中葡萄物候期的判定標準進行。每品種選取3株代表性植株掛牌標記，連年調(diào)查萌芽率、結(jié)果枝數(shù)、單株產(chǎn)量，并統(tǒng)計結(jié)果枝率和結(jié)果系數(shù)，結(jié)果枝率=(結(jié)果枝總數(shù)/新梢總數(shù))×100%，結(jié)果系數(shù)=果穗總數(shù)/結(jié)果枝總數(shù)，并評價生長勢、豐產(chǎn)性、穩(wěn)產(chǎn)性。

1.2.2.2 果實品質(zhì)

葡萄完熟后進行品質(zhì)鑒定，采用常規(guī)方法測量果穗質(zhì)量、果粒質(zhì)量、縱徑、橫徑等指標，參照《葡萄種質(zhì)資源描述規(guī)范與數(shù)據(jù)標準》[17]目測評價果穗緊密度、果粒形狀、果粒顏色、果粒著色一致性。用PAL-1數(shù)顯折射儀(Ata-go,日本)測定果實可溶性固形物含量；可滴定酸含量采用NaOH滴定法[18]測定，以酒石酸含量計；VC含量采用鉬藍比色法[19]測定；固酸比=可溶性固形物含量/可滴定酸含量。

1.2.2.3 葡萄干品質(zhì)

選取葡萄干品質(zhì)相關(guān)的單粒質(zhì)量、可溶性固形物含量、可滴定酸含量、固酸比、VC含量、香味、果皮、飽滿度、質(zhì)地、甜度等10項指標進行主成分分析，其中葡萄干中的可滴定酸含量為負向指標，值取負數(shù)。

感官評價外觀性狀(形狀、顏色、飽滿度)、香味種類及程度、口感(肉質(zhì)、殘核、皮厚度、香甜情況)。測定葡萄干單粒質(zhì)量、出干率、可溶性固形物含量、可滴定酸含量、VC含量等指標，出干率=(干質(zhì)量/鮮質(zhì)量)×100%，其他方法同上。

1.2.2.4 質(zhì)量性狀及賦值標準

參照《葡萄品種及其研究》[20]和《葡萄種質(zhì)資源描述規(guī)范與數(shù)據(jù)標準》[17]及白世踐等[4]文獻中的描述方法及葡萄、葡萄干品質(zhì)特性制定賦值標準。表1

表1 質(zhì)量性狀及賦值標準Table 1 Appraisal criterion of qualitative characters

1.3 數(shù)據(jù)處理

葡萄物候期以2020年調(diào)查數(shù)據(jù)表示，生長結(jié)果習性及果實品質(zhì)指標以各年份調(diào)查數(shù)據(jù)的均值表示，葡萄干數(shù)據(jù)以2020年制干數(shù)據(jù)表示，結(jié)果以“平均值±標準差”表示。

采用Microsoft Office 2007和SPSS 20.0軟件進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析，Duncan法進行單因素方差分析，顯著性水平設(shè)定為α=0.05，主成分分析參考周廣生等[21]的方法。

2 結(jié)果與分析

2.1 5個無核葡萄品種的物候期比較

研究表明，5個無核葡萄品種萌芽期均在4月11～13日，展葉期均在4月17～19日，花期均在5月14～21日，5個無核葡萄品種萌芽期、展葉期、花期均較一致，差異較小；各品種間始熟期和完熟期差異較大，無核白始熟期最早為6月28日，無核白雞心、長粒無核白、紫甜無核較早，均在7月初，波爾萊特最晚，在7月15日，無核白、無核白雞心、長粒無核白完熟期較早，均在8月18日前完熟，從萌芽至成熟歷時125～130 d，而紫甜無核完熟期在8月底(8月25日)，從萌芽至成熟歷時 136 d，波爾萊特成熟最遲，在9月初，從萌芽至成熟歷時142 d；無核白、無核白雞心、長粒無核白為中熟品種，紫甜無核為中晚熟品種，波爾萊特為晚熟品種。表2

2.2 5個無核葡萄品種的生長結(jié)果習性比較

研究表明，無核白、長粒無核白、波爾萊特、紫甜無核4個葡萄品種萌芽率顯著高于無核白雞心，萌芽率均在65.00%以上，后者萌芽率僅53.70%；無核白雞心、紫甜無核結(jié)果枝率最高，均在65.00%以上，顯著高于其他品種；結(jié)果系數(shù)以紫甜無核和無核白雞心最高，顯著高于長粒無核白、波爾萊特，其次是無核白較高，長粒無核白和波爾萊特之間無顯著差異；平均單株產(chǎn)量以無核白最高，顯著高于其他品種，超過35.00 kg，其次是波爾萊特、長粒無核白、紫甜無核較高，顯著高于無核白雞心，單株產(chǎn)量均超過25.00 kg，無核白雞心單株產(chǎn)量在15.00 kg以下。無核白雞心生長勢表現(xiàn)為強，紫甜無核生長勢中等偏弱，其他品種均表現(xiàn)為生長勢中等；無核白和紫甜無核均表現(xiàn)為豐產(chǎn)性高且穩(wěn)產(chǎn)性好，長粒無核白和波爾萊特表現(xiàn)為豐產(chǎn)性中等、穩(wěn)產(chǎn)性好，無核白雞心豐產(chǎn)性低且穩(wěn)產(chǎn)性差。表3

表2 5個無核葡萄品種主要物候期(日/月)Table 2 Primary phenophase of five seedless grape cultivars(D/M)

表3 5個無核葡萄品種生長結(jié)果習性比較Table 3 Comparison of growth habit of five seedless grape cultivars

2.3 5個無核葡萄品種的果實外觀品質(zhì)比較

研究表明,5個無核葡萄品種果穗質(zhì)量均超過500.00 g，無核白雞心果穗質(zhì)量顯著大于無核白，超過700.00 g，其余品種果穗質(zhì)量與無核白差異均未達顯著水平；無核白雞心、紫甜無核果粒質(zhì)量較大，均超過6.00 g，均顯著大于無核白，無核白果粒質(zhì)量最小，果粒質(zhì)量僅3.79 g；果形指數(shù)以長粒無核白最大，為2.53，為指形，其它品種果形指數(shù)均在2.0以下，無核白為短橢圓形，波爾萊特為倒卵圓形，無核白雞心和紫甜無核為雞心形，果形受栽培措施(植物生長調(diào)節(jié)劑使用)及干熱氣候的影響。無核白和長粒無核白果穗緊密度表現(xiàn)為較緊密，其它品種均為適中；果實顏色無核白、長粒無核白、無核白雞心為黃綠色，波爾萊特為綠黃色，紫甜無核為紫黑-藍黑色；5個品種果粒著色一致性均表現(xiàn)為一致。表4

表4 5個無核葡萄品種果實外觀品質(zhì)比較Table 4 Comparison of appearance quality of five seedless grape cultivars

2.4 5個無核葡萄品種的果實內(nèi)在品質(zhì)及口感比較

研究表明，無核白、長粒無核白和波爾萊特3個品種可溶性固形物含量顯著高于無核白雞心和紫甜無核，均值均超過23.00%，紫甜無核葡萄可溶性固形物含量最低，顯著低于其他品種，均值在20.00%以下；可滴定酸含量以波爾萊特最高，顯著高于其他品種，長粒無核白較高，顯著高于無核白和無核白雞心，紫甜無核可滴定酸含量最低，顯著低于其他品種，僅0.34%；固酸比以紫甜無核最大，顯著大于長粒無核白、波爾萊特，其次是無核白和無核白雞心較大，顯著大于波爾萊特，波爾萊特僅37.18；紫甜無核VC含量顯著高于其他品種，無核白和長粒無核白VC含量最低，顯著低于其他品種。無核白雞心和紫甜無核分別具有淡玫瑰香味和淡牛奶香味，其他品種均無香味。口感方面無核白、長粒無核白、紫甜無核果皮均較薄，其余2個品種均為中厚；無核白雞心果皮有輕微澀味、波爾萊特有中等澀味，其余品種果皮均無澀味；波爾萊特和紫甜無核肉質(zhì)表現(xiàn)為較脆，其余品種均為脆；無核白表現(xiàn)為極甜、無核白雞心表現(xiàn)為香甜，其余品種表現(xiàn)為甜或清香甜。無核白、長粒無核白、紫甜無核均具有較好內(nèi)在品質(zhì)及口感，鮮食品質(zhì)佳。表5

表5 5個無核葡萄品種果實內(nèi)在品質(zhì)及口感比較Table 5 Comparison of internal quality and taste of five seedless grape cultivars

2.5 5個無核葡萄品種品質(zhì)綜合評價

研究表明，可滴定酸含量為負向指標，值取負數(shù)。前3個主成分的累計貢獻率已達93.223%，3個主成分能夠充分反映5個無核葡萄品種果實品質(zhì)信息，權(quán)重系數(shù)分別為5.696、3.995和1.496。 表6

表6 各葡萄品質(zhì)性狀主成分的特征向量及貢獻率Table 6 Eigenvectors and percentage of accumulated contribution of principal components

以標準化后的果實品質(zhì)性狀值乘于各主成分特征向量得出各品種葡萄品質(zhì)的綜合指標值，以各主成分特征值占所提取主成分特征值之和的比例作為權(quán)重，建立主成分綜合模型(D值=0.51×CI1+0.36×CI2+0.13×CI3)，計算出各品種葡萄品質(zhì)的綜合評價D值，葡萄綜合品質(zhì)排序為紫甜無核>無核白雞心>長粒無核白>波爾萊特>無核白。表7

2.6 5個無核葡萄品種制干特性比較

研究表明，出干率以波爾萊特最高，顯著高于其他品種，達29.80%，紫甜無核最低，顯著低于其他品種，僅16.90%；葡萄干單粒質(zhì)量以波爾萊特最大，其次是無核白雞心較大，2個品種均超過1.30 g，顯著大于其他3個品種，以無核白最小，顯著小于其他品種，僅0.79 g；無核白、長粒無核白可溶性固形物含量顯著高于其他3個品種，無核白雞心可溶性固形物含量最低，不到80.00%；可滴定酸含量以無核白、長粒無核白、波爾萊特較高，顯著高于無核白雞心和紫甜無核，無核白雞心顯著低于紫甜無核，僅1.50 %；固酸比以無核白雞心最大，顯著大于其他品種，紫甜無核較大，顯著大于無核白、長粒無核白和波爾萊特，后三者固酸比均不到40.00；VC含量以黑色品種紫甜無核高最，為101.22 mg/kg，其他品種均在100 mg/kg以下。無核白雞心具中等玫瑰香味，紫甜無核具淡清香味，其余品種均無特殊香味；長粒無核白為特殊的棒形，其余品種為長橢圓形或長倒卵圓形或短雞心形；無核白飽滿度為飽滿，紫甜無核極不飽滿；波爾萊特為亮綠色，無核白雞心為暗綠色；無核白和長粒無核白口感極甜，無核白雞心香甜，波爾萊特皮中厚、酸甜；紫甜無核有殘核、香甜。可見，無核白雞心葡萄干具有粒大、香甜等優(yōu)勢，綜合品質(zhì)最優(yōu)；無核白、長粒無核白、波爾萊特具有出干率高、飽滿度好、顏色綠等優(yōu)勢，綜合品質(zhì)較優(yōu)；紫甜無核出干率低、極不飽滿制干特性不佳。表8

表7 各品種葡萄品質(zhì)D值及綜合評價Table 7 Value D and comprehensive valuation of grape quality

2.7 葡萄干品質(zhì)綜合評價

研究表明，各性狀主成分的特征向量及貢獻率，前2個主成分的累計貢獻率已達83.091%，能夠充分反映5個葡萄品種葡萄干品質(zhì)信息，權(quán)重系數(shù)分別為5.081和3.229。表9

表9 各葡萄品質(zhì)性狀主成分的特征向量及貢獻率Table 9 Eigenvectors and percentage of accumulated contribution of principal components

以標準化后的葡萄干品質(zhì)性狀值乘于各主成分特征向量得出各葡萄品種葡萄干品質(zhì)的綜合指標值，以各主成分特征值占所提取主成分特征值之和的比例作為權(quán)重，建立主成分綜合模型(D值=0.61×CI1+0.39×CI2)，計算出各葡萄品種鮮食品質(zhì)的綜合評價D值，葡萄干綜合品質(zhì)排序為無核白雞心>紫甜無核>長粒無核白>波爾萊特>無核白。表10

表10 各葡萄品種葡萄干品質(zhì)D值及綜合評價Table 10 Value D and comprehensive valuation of raisin quality

3 討 論

近年，大量無核葡萄資源被陸續(xù)引入?yún)^(qū)試，并與主栽品種無核白進行栽培性狀與果實品質(zhì)比較，篩選出一部分栽培性狀表現(xiàn)優(yōu)良的無核葡萄品種[5,22]，如早熟品種火焰無核[23]，晚熟品種克瑞森無核[24]，麗紅寶和瑞都無核[5]等，但與主栽品種無核白相比優(yōu)勢不明顯，推廣面積并不大。在研究中，5個葡萄品種熟性均為中熟或晚熟，成熟期過晚對制干不利，特別是果粒質(zhì)量大的品種會造成制干不成功。長粒無核白是無核白的芽變[25]，其生長結(jié)果習性與無核白差異不大，但調(diào)查發(fā)現(xiàn)其豐產(chǎn)性較無核白略低，可能與栽培措施中的花果管理及控產(chǎn)措施有關(guān)。但該品種果皮較厚且有中等澀味，酸度高，葡萄干表現(xiàn)為酸甜，再則該品種晚熟，果粒過大會造成制干困難。無核白雞心因葡萄干果粒質(zhì)量大并具有獨特的香氣最受市場歡迎，品質(zhì)效益遠超過無核白，是綠色葡萄干的標志性高品質(zhì)品種[26]，但該品種在吐魯番地區(qū)栽培存在枝條徒長[27]，受冬季凍害、高鹽堿等逆境脅迫影響導致萌芽率低、花芽分化差進而導致豐產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)性差等問題突出，目前栽培面積逐漸減小。紫甜無核葡萄是近年引入的新品種，在吐魯番地區(qū)生長結(jié)果習性及鮮食品質(zhì)表現(xiàn)優(yōu)良，豐富了本地區(qū)無核鮮食葡萄品種多樣性，但該品種制干出干率僅16.9%，且葡萄干飽滿度極不飽滿，出干率低影響葡萄干產(chǎn)量，作為鮮食葡萄在本地區(qū)具有較好的發(fā)展。

葡萄與葡萄干品質(zhì)是決定其商品價值的關(guān)鍵，也是決定葡萄品種能否推廣種植的重要依據(jù)，主成分分析法能把握評價對象綜合性狀表現(xiàn)，適用于綜合評價候選個體[28]。研究葡萄選取果穗質(zhì)量、果粒質(zhì)量、果穗緊密度、可溶性固形物含量、可滴定酸含量、固酸比、VC含量、香味、果皮、澀味、果肉、甜度等12項指標；葡萄干選取單粒質(zhì)量、可溶性固形物含量、可滴定酸含量、固酸比、VC含量、香味、果皮、飽滿度、質(zhì)地、甜度等10項指標，指標選取涵蓋感官品評指標和客觀的理化指標，評價科學、準確。葡萄與葡萄干綜合評價中以大粒、高糖、低酸、香味為主導因子，符合育種目標要求，無核白、波爾萊特、長粒無核白因無香味，可滴定酸含量高或果粒質(zhì)量小而不占優(yōu)勢，綜合品質(zhì)不如無核白雞心和紫甜無核。葡萄干的飽滿度是重要的感官因子[29]，可間接反映葡萄干內(nèi)在營養(yǎng)品質(zhì)，也決定著葡萄品種的制干適宜性和葡萄干的商品性，葡萄干飽滿度與鮮果的糖相關(guān)因子呈顯著正相關(guān)[30]，葡萄品種的適應性評價與推廣依據(jù)還應兼顧抗病性、耐貯性及當?shù)厥袌鰸摿Φ榷喾矫嬉蛩睾Y選出綜合性狀優(yōu)良、適宜推廣的優(yōu)良品種。

4 結(jié) 論

5個無核葡萄品種在吐魯番地區(qū)栽培性狀、果實品質(zhì)及制干特性表現(xiàn)各異。紫甜無核葡萄固酸比高達58.02，具淡牛奶香味，平均單株產(chǎn)量25.62 kg，鮮食品質(zhì)優(yōu)，豐產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)，但出干率僅16.90%，葡萄干極不飽滿，制干特性不佳；無核白雞心葡萄干單粒質(zhì)量1.44 g，可滴定酸含量僅1.50 g，固酸比高達52.33，具中等玫瑰香味，品質(zhì)最優(yōu)，但萌芽率僅53.70%，平均單株產(chǎn)量僅14.28 kg，豐產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)性較差；無核白葡萄及葡萄干單粒質(zhì)量僅3.79 g和0.79 g，波爾萊特葡萄可滴定酸含量高達0.65%，無核白、長粒無核白和波爾萊特3個品種葡萄及葡萄干均無特殊香味，綜合品質(zhì)一般，但均豐產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)。