不同物候期人工誘導葡萄果實日灼的相關研究

范旭園，黃泳碧，譚茗月，白揚，韓佳宇，張延暉，廖原，白先進，王博*

（ 1. 廣西大學農學院，廣西南寧 530004；2. 廣西真誠農業有限公司，廣西南寧 530007；3. 廣西壯族自治區農業科學院，廣西南寧 530007 ）

‘陽光玫瑰’為深受消費者喜愛的葡萄品種，果肉脆甜，香味濃郁[1]，近年來在我國廣西、云南、廣東、福建、陜西、北京等[2-7]多地推廣成功，成為目前我國高檔優質葡萄種植面積最大的品種之一[8]。但在生產中發現，‘陽光玫瑰’葡萄在多地栽培易出現果實日灼現象[9-11]，尤以高溫強光天氣較多的地區更為嚴重[12]。葡萄發生日灼后，果實表面出現褐色斑點，嚴重時果實皺縮萎蔫，極大地降低了果實的品質和產量[13]。

葡萄果實日灼的發生與強光直射、紫外線輻射及高溫等環境因素有關，較高的空氣濕度、較小的風速、較低的土壤水分等因素在一定程度上會加劇日灼癥狀[13]。研究表明，高溫是引起果實日灼的主要原因，而果實表面的高溫一方面來自氣溫的熱交換，另一方面來自光輻射的部分光能轉化的熱能，使果實表面達到閾值溫度[14-15]，蒯傳化等[16]研究發現，葡萄發生日灼的果表溫度閾值范圍為42.0～42.8 ℃。葡萄果實日灼的發生具有品種特異性，如‘紅地球’‘美人指’和‘溫克’等品種較易發生日灼[17-19]，‘夏黑’‘巨玫瑰’‘巨峰’等品種不易發生日灼[20]。此外，葡萄果實日灼的發生也與果實發育期有關，在果實幼果期、膨大期、硬核期、轉色期均可能發生日灼，但一般以果實快速膨大期發生較多[21-22]。

在正常的葡萄果實細胞中，活性氧的產生和消除處于動態平衡[23]。而遭受日灼侵害的果實細胞膜結構被破壞，細胞內的抗氧化系統與超氧陰離子自由基代謝平衡被打破，細胞內的抗氧化系統不足以消除其危害，導致酚類物質被氧化變褐，葡萄果實出現褐化、萎蔫的日灼癥狀[24]。

很多研究報道了‘陽光玫瑰’葡萄易發生日灼的時期，但結論不一，如廣西桂林5月下旬至6月中旬為易發期[25]、江蘇淮安的易發期為7月下旬到8月上旬以及第一次果實膨大期、大幼果期至封穗期以及幼果期等[26-29]。黃小云[21]調查了一年兩收栽培‘陽光玫瑰’葡萄冬果的日灼發生情況，發現冬果較易發生日灼的時期為果實膨大期和軟化期，并發現酚類物質含量與果實日灼密切相關。為進一步明確葡萄果實發生日灼的相關規律，本文以易發生日灼的‘陽光玫瑰’葡萄和不易發生日灼的‘巨玫瑰’葡萄為試驗對象，研究不同物候期人工誘導日灼處理下兩個品種的日灼發生情況和變化規律，以及不同發育期和不同日灼進程葡萄果實的總酚含量差異，探索葡萄果實日灼發生的表面閾值溫度、敏感時期以及日灼與果實總酚含量的關系，為生產上防治日灼、提質增效提供理論指導。

1 試材與方法

1.1 試驗地點與材料

試驗于2022年4—7月在廣西南寧廣西真誠農業有限公司葡萄種植基地（108°8′33″E，23°11′48″N）進行。以4年生‘陽光玫瑰’和‘巨玫瑰’葡萄為試材，避雨栽培，平棚架，樹形為H形，南北行向，株行距為4 m×6 m，常規栽培管理。

1.2 試驗設計

分別在‘陽光玫瑰’和‘巨玫瑰’葡萄種植區隨機選取長勢一致、生長健壯、無病蟲害的10株葡萄。參照Coombe[30]進行物候期分類：E-L31（漿果豌豆大小，直徑約7 mm）、E-L32（開始封穗，若為緊穗品種，漿果開始相互接觸）、E-L33（漿果仍為綠色，硬）、E-L34（漿果開始變軟轉色，糖度開始提高）、E-L36（漿果完全轉色，糖度達到中等值）和E-L38（漿果成熟度達到采收要求）。在以上6個時期分別選取‘陽光玫瑰’和‘巨玫瑰’葡萄樹10株，每株隨機選取15穗果實進行人工誘導日灼處理。參考張建光等[31]的人工誘導果實日灼處理方法，在距離果穗15 cm處用強光高溫加熱燈（275 W，220 V，4.5萬Lx，嘉興藍巨星電器科技有限公司生產）對果穗進行加熱照射，營造一個穩定的“高溫”小氣候，在果穗表面出現日灼癥狀時停止誘導處理。其中3穗果實用于日灼發生閾值溫度的測定，5穗果實用于人工誘導日灼處理10 min和20 min時日灼發生率的測定，7穗果實用于人工誘導日灼處理后果實總酚含量的測定。

1.3 試驗指標測定

1.3.1 葡萄果實日灼閾值溫度的測定

于‘陽光玫瑰’和‘巨玫瑰’的上述6個時期各選取3穗果實進行人工誘導日灼處理。處理過程中每穗果上、中、下隨機選取5個果粒，用德力西872紅外線測溫儀（德力西電器公司生產）測定果粒表面溫度，記錄果粒剛開始出現日灼癥狀，即果實表面失綠出現白色水漬狀時的溫度，每粒果為一個重復，共15個重復。

1.3.2 葡萄果實日灼發生率的測定

于‘陽光玫瑰’和‘巨玫瑰’的上述6個時期各選取5穗果進行人工誘導日灼處理，在處理后10 min和20 min時分別記錄每穗果上日灼果粒發生的數量，并統計果實的日灼發生率。計算公式為：日灼發生率（%）=(日灼果粒/總果粒數)×100。每穗果為一個重復，共5個重復。

1.3.3 葡萄果實總酚含量的測定

于上述6個時期，分別在隨機選取的‘陽光玫瑰’與‘巨玫瑰’葡萄7穗果實上進行人工誘導日灼處理。在人工誘導日灼處理的不同階段分別采集正常果（SB-0）、日灼誘導處理3 min的果實（SB-1）、日灼面積占果粒總面積1/4的果實（SB-2）和日灼面積占果粒總面積3/4的果實（SB-3），用于總酚含量測定。各階段的采樣標準如下：

SB-0：在人工誘導日灼處理前，于每穗果的上、中、下各隨機采1～2粒果實，共40粒；SB-1：在人工誘導日灼處理3 min時，于每穗果日灼誘導面的上、中、下各隨機采集1～2粒果實，共40粒；SB-2：繼續進行日灼誘導，每穗果上待果粒出現日灼且日灼表面積占果實總面積1/4時采樣，每穗果共隨機采集5～6粒，共40粒；SB-3：繼續進行日灼誘導，每穗果上待果粒出現日灼且日灼表面積占果實總面積3/4時采樣，每穗果共隨機采集5～6粒，其后停止人工誘導日灼處理，共采集果粒40粒。

果實總酚含量的測定采用福林酚（F o l i n-Ciocalteau）法[32-33]并加以改動，結果以沒食子酸當量（GAE）表示。

1.4 數據分析

數據采用Excel 2003進行統計處理，采用SPSS 23.0軟件進行顯著性分析。

2 結果與分析

2.1 人工誘導日灼處理葡萄果實的日灼閾值溫度

人工誘導日灼處理葡萄果實發生日灼的果面閾值溫度反映出不同發育期兩個品種果實發生日灼的敏感程度。圖1所示，人工誘導日灼處理下，‘陽光玫瑰’葡萄在E-L31至E-L38時期果實發生日灼時的表面閾值溫度為39.43～60.10 ℃，在E-L31～E-L33時期果實發生日灼的表面閾值溫度較低，為39.43～43.89 ℃，其中E-L33時期果實表面發生日灼的閾值溫度最低；在E-L34時期果實發生日灼的表面閾值溫度顯著高于前3個時期，其后各時期閾值溫度逐漸升高，在E-L38時期為最高，說明‘陽光玫瑰’葡萄在E-L31～E-L33時期對日灼較敏感，且在E-L33時期最為敏感。‘巨玫瑰’葡萄在整個發育期果實發生日灼時的表面閾值溫度為40.05～62.56 ℃，整體高于‘陽光玫瑰’，在除E-L31、E-L32和E-L34外的各個時期果實發生日灼時的表面閾值溫度均顯著高于‘陽光玫瑰’葡萄。‘巨玫瑰’葡萄在E-L31和E-L32兩個時期發生日灼時的果實表面閾值溫度較低，分別為42.99 ℃和40.05 ℃，且以E-L32時期為最低，在E-L33時期果實發生日灼的表面閾值溫度顯著高于前兩個時期，其后各時期閾值溫度逐漸升高，在E-L38時期最高。說明‘巨玫瑰’葡萄也是在果實發育前期（E-L31和E-L32）對日灼較敏感，最敏感時期為E-L32時期。

2.2 人工誘導日灼處理葡萄果實的日灼發生率

不同時長人工誘導日灼處理葡萄果實的日灼發生率進一步反映出不同發育期兩個品種果實發生日灼的敏感程度。表1所示，在人工誘導日灼處理10 min時，‘陽光玫瑰’葡萄在E-L31時期的日灼發生率最高為18.69%，E-L32時期略有降低，在E-L33時期再次上升至15.19%，在E-L34、E-L36、E-L38時期果實日灼發生率顯著下降，降至10%及以下，在E-L38時最低。人工誘導日灼處理10 min時，‘巨玫瑰’葡萄在E-L31時期日灼發生率最高，達16.02%，但E-L33時降至8.71%，其后逐漸下降，到E-L38時為0。人工誘導日灼處理20 min時，兩品種各物候期日灼率發生趨勢與處理10 min的類似，‘陽光玫瑰’葡萄日灼發生率由E-L31時期的84.47%下降到E-L38時期的31.25%，‘巨玫瑰’葡萄日灼發生率由E-L31時期的70.34%持續降低到E-L38時期的15.52%。在整個發育期（除E-L32），‘巨玫瑰’葡萄人工誘導日灼處理10 min和20 min的果實日灼發生率均顯著低于‘陽光玫瑰’。

表1 ‘陽光玫瑰’和‘巨玫瑰’葡萄不同發育期果實的日灼發生率Table 1 The sunburn incidence of 'Shine Muscat' and 'Jumeigui' grapes at different developmental stages%

2.3 葡萄果實日灼進程中總酚含量的變化

表2為‘陽光玫瑰’和‘巨玫瑰’葡萄在人工誘導日灼處理下果實的總酚含量變化。其中，‘陽光玫瑰’葡萄在E-L31、E-L32和E-L38時期，誘導果實發生日灼的過程中，總酚含量均先下降，在果實表面開始發生日灼時（SB-2或SB-3）上升；E-L33、E-L34和E-L36時期果實總酚含量均在日灼誘導3 min時（SB-1）上升，然后下降。‘巨玫瑰’葡萄E-L31時期在誘導果實發生日灼過程中，果實總酚含量持續下降；E-L33時期在日灼誘導3 min時（SB-1）果實總酚含量開始顯著上升，隨后下降；而E-L32、E-L34、E-L36和E-L38時期總酚含量在果實表面出現日灼時（SB-2）開始顯著上升，隨后下降。此外，從表2中各時期‘陽光玫瑰’和‘巨玫瑰’葡萄正常果（SB-0）的總酚含量變化可以看出，‘陽光玫瑰’葡萄在E-L31至E-L36時期果實的總酚含量持續下降，在E-L38時期總酚含量有小幅度上升；‘巨玫瑰’葡萄在E-L31～E-L33時期果實總酚含量持續下降，在E-L34和E-L36時期轉而上升，在E-L38時期又下降至最低。同時，‘陽光玫瑰’葡萄正常果果實的總酚含量在各果實發育期均顯著低于‘巨玫瑰’葡萄。

表2 ‘陽光玫瑰’和‘巨玫瑰’葡萄不同發育期果實日灼進程中總酚含量的變化Table 2 Changes of total phenolic contents in sunburnt fruits of 'Shine Muscat' and 'Jumeigui' grapes at different developmental stages mg·g-1

3 討論與結論

葡萄果實日灼的發生與發育期有關。前人對‘陽光玫瑰’葡萄果實易發生日灼的時期有很多不同的報道，在果實快速膨大期[10]、幼果期[29]或大幼果期至封穗期均有發生。本研究中，在人工誘導日灼處理下‘陽光玫瑰’葡萄在E-L31～E-L33時期、‘巨玫瑰’葡萄在E-L31和E-L32時期果實發生日灼時的表面閾值溫度較低且日灼發生率較高，表明‘陽光玫瑰’葡萄在E-L31～E-L33時期容易發生日灼，‘巨玫瑰’葡萄在E-L31和E-L32時期易發生日灼。本研究中‘陽光玫瑰’與‘巨玫瑰’葡萄在E-L31時期人工誘導日灼處理較易發生日灼，與一些研究報道不同[10,28-29]，這可能與大多研究是基于生產的調查結果有關。因為生產中葡萄E-L31時期一般氣溫較低，達不到果實發生日灼的閾值溫度，因此自然條件下，‘陽光玫瑰’日灼敏感期應為E-L33時期，‘巨玫瑰’日灼敏感期應為E-L32時期。本研究中‘陽光玫瑰’的E-L34～E-L38時期及‘巨玫瑰’的E-L33～E-L38時期，果實日灼發生的表面閾值溫度均顯著高于其他時期且日灼發生率較低，表明‘陽光玫瑰’與‘巨玫瑰’葡萄在果實發育期后期不易發生日灼。

葡萄果實日灼的發生具有品種特異性。蒯傳化等[23]研究表明，中晚熟葡萄品種日灼發生嚴重，而早熟葡萄品種日灼發生較輕；大粒葡萄品種日灼發生較早且嚴重，而小粒葡萄品種日灼發生較晚且輕。本研究中，‘陽光玫瑰’在E-L33、E-L36與E-L38時期果實日灼發生的表面閾值溫度均顯著低于‘巨玫瑰’，在E-L31、E-L33至E-L38時期果實日灼發生率均顯著高于‘巨玫瑰’，表明‘陽光玫瑰’較‘巨玫瑰’易發生日灼。同時，人工誘導日灼處理下，‘陽光玫瑰’葡萄在果實發育的前3個時期（E-L31～E-L33）均較容易發生日灼，而‘巨玫瑰’葡萄僅在果實發育的前兩個時期（E-L31和E-L32）較容易發生日灼，表明‘陽光玫瑰’葡萄易發生日灼的持續時間較‘巨玫瑰’長。

葡萄果實日灼發生可能與果實總酚含量有關。黃小云[21]在研究一年兩收栽培模式下冬果發育期的‘陽光玫瑰’時發現，正常果與日灼果的非花色苷單體酚類物質的總量無顯著性差異，但是單體酚類物質含量有差異。本研究中‘陽光玫瑰’正常果中的總酚含量在各發育期均顯著低于‘巨玫瑰’，表明葡萄果實總酚含量高，抗氧化能力強，則不易發生日灼。并且在果實發生日灼進程中，‘陽光玫瑰’全發育期（除SB-1）及‘巨玫瑰’的E-L32～E-L38時期果實總酚含量均有一個上升的變化，Liu等[34]在研究不同日灼狀態下石榴果皮中總酚含量的變化時發現，總酚含量隨日灼程度的增加而增加，表明果實日灼過程中的抗氧化反應可能與活性氧清除和脂質過氧化抑制有關，是果實的應激反應。本研究中，‘陽光玫瑰’與‘巨玫瑰’葡萄正常果中，均表現為E-L31時期總酚含量最高，然后下降又上升，雖然在E-L31時果實總酚含量高，但抵抗日灼能力弱，較容易發生日灼，這表明總酚不是影響葡萄果實日灼的唯一因素，還有其他物質影響著果實日灼的發生[35]。

綜上所述，在廣西南寧的避雨栽培模式下，人工誘導日灼處理下‘陽光玫瑰’葡萄在E-L31～E-L33時期均較容易發生日灼，在E-L33時期對日灼最敏感；‘巨玫瑰’葡萄在E-L31與E-L32時期較容易發生日灼，在E-L32時期對日灼最敏感。整個果實發育期‘陽光玫瑰’葡萄均較‘巨玫瑰’葡萄易發生日灼。兩品種在日灼發生進程中果實總酚含量均有顯著變化，且‘陽光玫瑰’葡萄正常果果實中總酚含量在各個發育期均顯著低于‘巨玫瑰’葡萄，總酚含量與果實日灼發生有一定相關性，但根據E-L31時期的總酚含量與日灼率，說明還有其他因素共同影響葡萄果實日灼的發生。