董艷+陳磊+張亞紅
摘要:以寧夏主栽葡萄品種紅地球?yàn)閷ο?,采用隨機(jī)區(qū)組試驗(yàn)設(shè)計(jì),用河南安陽全豐生物科技有限公司生產(chǎn)的氯吡脲、上海通蔚生物科技有限公司生產(chǎn)的芐氨基嘌呤、粒豐農(nóng)業(yè)科技有限公司生產(chǎn)的葡提粒豐、陜西大成農(nóng)業(yè)科技有限公司生產(chǎn)的葡豐靈4種膨大劑對葡萄進(jìn)行不同濃度梯度處理,測定葡萄果穗生長發(fā)育情況,并通過隸屬函數(shù)進(jìn)行綜合評價(jià),結(jié)果表明,最適合寧夏地區(qū)紅地球施用的膨大劑為葡提粒豐,濃度為5.7 mL/kg處理時(shí)的隸屬函數(shù)值相對最大。
關(guān)鍵詞:紅地球;葡萄;膨大劑;果實(shí);產(chǎn)量;寧夏;隸屬函數(shù)
中圖分類號: S663.101文獻(xiàn)標(biāo)志碼: A文章編號:1002-1302(2017)17-0135-06
通信作者:張亞紅,博士,教授,博士生導(dǎo)師,主要從事設(shè)施園藝環(huán)境研究。E-mail:zhyhcau@sina.com。葡萄膨大劑是一種植物生長調(diào)節(jié)劑,是根據(jù)細(xì)胞分裂素結(jié)構(gòu)人工合成的物質(zhì)[1],是集植物生長調(diào)節(jié)劑和微量元素于一體的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)高科技產(chǎn)品,屬于農(nóng)藥范疇,具有加速細(xì)胞分裂,促進(jìn)細(xì)胞增大、分化和蛋白質(zhì)合成,提高坐果率,促進(jìn)果實(shí)增大的作用,可使葡萄提早10~15 d成熟、增糖0.5~2.0度、增產(chǎn)20%以上[2]。在生產(chǎn)上,不同植物果實(shí)使用的膨大劑內(nèi)容物有所不同,主要成分為氯吡脲(N-2-氯-4-吡啶基苯-N′-苯基脲,簡稱CPPU)、赤霉素等[3]。氯吡脲是由美國Sondoz公司最早研發(fā),日本協(xié)和發(fā)酵工業(yè)株式會社于1985年首先開發(fā)應(yīng)用,我國于20世紀(jì)80年代后期從日本引進(jìn),1992年獲農(nóng)業(yè)部批準(zhǔn)。赤霉素為赤霉酸類物質(zhì)的統(tǒng)稱,一般分為自由態(tài)及結(jié)合態(tài)2類,而赤霉酸是1938年由日本藪田貞治郎、住木諭介從赤霉菌培養(yǎng)基的濾液中分離得到并鑒定命名,到1983年已分離和鑒定出60多種。
膨大劑在設(shè)施葡萄上的應(yīng)用,一些專家學(xué)者做了大量研究。買買提等認(rèn)為,花前使用GA3 40 mg/L+奇寶(20%赤霉酸水劑)50 mg/L處理無核白雞心葡萄能達(dá)到增大果穗的效果,果穗長度增長5 cm,寬度增加2.3 cm,質(zhì)量增加656.0 g;劉興華等研究發(fā)現(xiàn),葡萄經(jīng)膨大素處理會出現(xiàn)果梗硬化現(xiàn)象[4];張鈺等認(rèn)為,膨大劑對葡萄果實(shí)的使用效果受品種、果實(shí)生長發(fā)育狀況、栽培技術(shù)、膨大劑使用時(shí)間等因素的影響[5-6];侯玉茹測定膨大劑在葡萄中的殘留量時(shí)發(fā)現(xiàn),CPPU和GA3均可使夏黑、巨峰葡萄果實(shí)的可溶性固形物含量上升、可滴定酸含量下降,且以巨峰葡萄100 mg/L GA3處理時(shí)效果尤為明顯[7];湯小寧等研究認(rèn)為,不同濃度膨大劑對葡萄果實(shí)的影響達(dá)到極顯著差異水平,以每10 mL膨大劑加水0.8 kg最為合適[8];李永華等發(fā)現(xiàn),紅地球葡萄在果徑1.4~1.7 cm時(shí)用膨大劑A 10 000倍液或膨大劑B 50 000倍液處理,可有效增大果實(shí)粒徑達(dá)到2.5~3.0 cm,且多次使用增效不明顯[9]。
為驗(yàn)證膨大劑在寧夏地區(qū)紅地球葡萄上的使用效果,本試驗(yàn)以寧夏回族自治區(qū)永寧縣小任果業(yè)栽培的紅地球葡萄為材料,采用4種不同類型膨大劑進(jìn)行處理,測定葡萄相關(guān)指標(biāo)的變化,以獲得最適合寧夏回族自治區(qū)使用的膨大劑種類和濃度,以促進(jìn)當(dāng)?shù)仄咸旬a(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
1材料與方法
1.1試驗(yàn)地概況
試驗(yàn)于2015年6—10月在寧夏回族自治區(qū)銀川市永寧縣小任果業(yè)種植基地1區(qū)進(jìn)行,該基地位于109國道旁,海拔1 433 m,屬中溫帶干旱氣候區(qū),大陸性氣候特征十分明顯;年有效積溫為3 300 ℃,夏季月平均氣溫20 ℃以上,晝夜溫差大;光資源豐富,日照長;年降水量為202 mm,相對較低且分布不均勻,蒸發(fā)量為1 400~2 600 mm;土質(zhì)為淡灰鈣土,質(zhì)地以沙壤土為主,有效土層厚15~80 cm。
1.2試驗(yàn)材料
2年生紅地球葡萄,生長健壯、長勢一致且無病蟲害,株行距為0.5 m×1.3 m,東西走向。4種葡萄膨大劑,分別為河南安陽全豐生物科技有限公司生產(chǎn)的99%氯吡脲原藥;上海通蔚生物科技有限公司生產(chǎn)、濃度≥98%的芐氨基嘌呤粉劑,主要成分為6-芐基腺素;粒豐農(nóng)業(yè)科技有限公司生產(chǎn)的98%葡提粒豐粉劑,主要成分為6-糖基氨基嘌呤;陜西大成農(nóng)業(yè)科技有限公司生產(chǎn)的99%葡豐靈可溶性液劑,主要成分為植物細(xì)胞分裂素、防落素、防裂劑。
1.3試驗(yàn)設(shè)計(jì)
試驗(yàn)于2015年6月23日進(jìn)行,采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì),共設(shè)置13個(gè)處理(表1),每處理隨機(jī)選取3株,用配制的各濃度藥液蘸葡萄果穗。重復(fù)3次,并采用統(tǒng)一的管理、灌溉、施肥措施。
1.4測定內(nèi)容及方法
1.4.1葡萄生長發(fā)育過程中相關(guān)指標(biāo)的測定每處理隨機(jī)選擇長勢基本一致的3張葉片,使用SPAD葉綠素儀測定葡萄葉片的葉綠素含量,計(jì)算其平均值;每果穗取下、中、上3個(gè)
表1試驗(yàn)設(shè)計(jì)
膨大劑種類處理編號使用濃度(mL/kg)氯吡脲(T1)T1-12.3T1-23.3T1-34.3芐氨基嘌呤(T2)T2-15.3T2-28.3T2-310.3葡提粒豐(T3)T3-15.7T3-26.7T3-37.7葡豐靈(T4)T4-12.3T4-23.3T4-34.3清水(對照)CK0.0
部位,每個(gè)部位取5粒果實(shí),用游標(biāo)卡尺每隔7 d測量1次果實(shí)的縱、橫徑[10],單位為mm,測量精度為0.02 mm;采用手持式微糖度儀測定果實(shí)的可溶性固形物:用卷尺測量穗長、穗寬。
1.4.2葡萄內(nèi)在品質(zhì)的測定分別采用蒽酮比色法、酸堿中和法、鉬蘭比色法測定成熟葡萄可溶性糖、可滴定酸、維生素C的含量[11-16]。
1.4.3產(chǎn)量測定葡萄成熟期時(shí),采用稱重法分別測定葡萄的單穗質(zhì)量(g)、單粒質(zhì)量(g)、株產(chǎn)(g)、單位面積產(chǎn)量(單產(chǎn),kg/hm2)。
1.5數(shù)據(jù)處理
采用SPSS 17.0、Excel軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析;采用模糊數(shù)學(xué)隸屬函數(shù)值法進(jìn)行綜合評價(jià),隸屬函數(shù)值x(ij)計(jì)算公式為endprint
x(ij)=(xij-xjmin)/(xjmax-xjmin)。
式中,x(ij)表示i種類j指標(biāo)的隸屬值;xij表示i種類j指標(biāo)的測定值;xjmax、xjmin分別為測定指標(biāo)的最大值和最小值。
2結(jié)果與分析
2.1不同膨大劑對葡萄果實(shí)生長動態(tài)變化的影響
2.1.1不同膨大劑對葡萄果實(shí)橫縱徑的影響由圖1可見,6月25日至9月17日,4種膨大劑處理的葡萄果粒變化趨勢基本相似,都呈逐漸增大趨勢;氯吡脲(T1)處理的果穗,成熟期時(shí)T1-2處理的果粒橫、縱徑相對最大,分別為2.48、2.64 cm;芐氨基嘌呤(T2)處理的葡萄果粒,成熟期時(shí)T2-2處理的果粒橫、縱徑相對最大,分別為2.48、2.68 cm;葡提粒豐(T3)3個(gè)濃度處理對葡萄果粒均有一定的膨大作用,其相互間差距較小,其中T3-1處理成熟期的葡萄果粒橫、縱徑相對最大,分別為2.52、2.68 cm;葡豐靈(T4)3個(gè)濃度處理的葡萄果穗中,總體而言,T4-3處理與對照差異不明顯,而 T4-1、T4-2處理明顯大于對照,T4-2處理成熟期的果粒橫、縱徑相對最大,分別為2.48、2.64 cm。
2.1.2不同膨大劑對葡萄果穗穗長、穗寬的影響由圖2可見,氯吡脲3個(gè)濃度處理與對照相比,果穗的穗長、穗寬均有所增加,尤其施用氯吡脲第2周,穗長、穗寬較對照增長快;葡萄整個(gè)生育期,T1-2、T1-1處理的穗長較T1-3處理、CK增長快,且成熟期時(shí)T1-2處理的葡萄穗長相對最長;7月9日—8月20日,T1-2、T1-3處理的穗寬出現(xiàn)明顯增加,且T1-2處理的穗寬大于T1-3;成熟期時(shí),T1-2處理的穗寬相對較寬。因此,3.3 mL/kg(T1-2處理)是氯吡脲較合適的濃度。
由圖3可見,芐氨基嘌呤3個(gè)濃度處理與對照相比,果穗的穗長、穗寬均有所增加,且施用7 d時(shí)的穗長、穗寬較對照有明顯增長;葡萄整個(gè)生育期,T2-2、T2-1處理的穗長較T2-3、CK增長快;成熟期時(shí)T2-1、T2-2、T2-3處理的穗長相差不大;T2-1、T2-2、T2-3處理的穗寬增長趨勢基本一致,成熟期時(shí)T2-2處理的穗寬相對最寬。綜合穗長、穗寬,芐氨基嘌呤以濃度5.3、8.3 mL/kg處理相對較好。
由圖4可見,葡提粒豐3個(gè)濃度處理與對照相比,果穗的穗長、穗寬均有所增加,且施用7 d時(shí)的穗長、穗寬較對照有明顯增長;葡萄整個(gè)生育期,T3處理的穗長較CK增長快,不同濃度間差異不大;成熟期時(shí),T3-1處理的穗長相對較長;T3-2處理的穗寬明顯高于CK、T3-1、T3-3處理。
由圖5可見,葡豐靈3個(gè)濃度處理與對照相比,果穗的穗長、穗寬也均有所增加,施用7 d時(shí)的穗長、穗寬較對照有明顯增長;葡萄整個(gè)生育期,T4處理的穗長較CK增長快,其中T4-3處理的穗長相對最長;T4-2處理的穗寬相對最寬,且明顯大于T4-1、T4-3處理。
2.2不同膨大劑對葡萄果實(shí)品質(zhì)的影響
2.2.1不同膨大劑對葡萄果實(shí)外觀品質(zhì)的影響由表2可見,不同濃度膨大劑處理的葡萄果實(shí)橫徑、縱徑、穗長、穗寬有明顯差異;T1-2、T2-2、T3-1、T3-2、T3-3、T4-2、T4-3處理的果實(shí)橫徑、縱徑、穗寬與對照相比差異顯著(P<005);T3-1處理的果粒橫徑相對最大,為 25.89 cm,比對照高11.26%,顯著高于T1-1、T1-3、T2-1、T2-3、T4-1處理(P<0.05),與T1-2、T2-2、T3-2、T3-3、T4-2、T4-3處理差異不顯著(P>0.05);T1-1、T1-3、T2-1、T2-3、T4-1處理的果粒橫徑與對照差異不顯著(P>0.05);不同膨大劑處理的果??v徑由大到小依次為T3-1>T4-1>T3-2>T4-3>T3-3>T2-2>T1-2>T2-1>T4-2>T2-3>T1-3> T1-1>CK,其中以T3-1處理的相對最大,比CK高16.31%;除T1-1、T1-3、T2-3處理外,其他處理的縱徑顯著大于對照(P<0.05);不同膨大劑處理的穗長由長到短順序?yàn)門2-1>T2-2>T2-3>T4-3≈T3-2>T3-1>T4-1>T4-2>T1-2>T3-3>T1-1>T1-3>CK,其中T2-1處理的穗長相對最長,為366 cm,比對照長19.61%;除T2-1、T2-2處理的穗長與對照顯著差異(P<0.05)外,其他處理與對照差異不顯著(P>0.05);不同膨大劑處理的穗寬顯著高于CK(P<0.05),穗寬由大到小順序?yàn)門2-2> T4-2>T2-3>T2-1>T3-1>T4-3≈T4-1≈T1-3>T1-2>T1-1>T3-3>T3-2>CK,其中T2-2處理的穗寬相對最寬,為227 cm,比對照寬26.11%。表2不同膨大劑對葡萄果實(shí)外觀品質(zhì)的影響
處理果粒橫徑(cm)果粒縱徑(cm)穗長(cm)穗寬(cm)T1-123.26±0.52c24.17±0.49de323±13.64ab210±7.64abT1-225.03±0.70ab26.80±0.57abc330±7.64ab212±1.67abT1-323.71±0.78bc25.81±1.01cde309±10.91b213±2.08abT2-124.02±0.42bc26.23±0.25abcd366±12.63a221±7.26aT2-225.03±0.69ab26.81±0.77abc356±13.61a227±10.14aT2-323.94±0.20bc25.84±0.33cde351±7.26ab223±10.13aT3-125.89±0.75a28.03±0.67a346±14.57ab217±3.33aT3-225.27±0.89ab27.55±0.51abc348±9.27ab197±8.82bT3-325.79±0.65a27.03±0.96abc328±23.09ab208±6.01abT4-124.18±0.43bc27.69±1.03ab345±10.92ab213±8.63abT4-225.23±0.15ab26.02±1.83bcd340±13.22ab225±7.72aT4-325.23±0.15ab27.21±0.05abc348±12.29ab213±3.72abCK23.27±0.17c24.10±0.27e306±4.41b180±7.64c注:同列數(shù)據(jù)后不同小寫字母表示處理間差異顯著(P<0.05)。表3、表4同。endprint
2.2.2不同膨大劑對葡萄果實(shí)內(nèi)在品質(zhì)的影響由表3可見,不同濃度膨大劑處理的葡萄果穗可溶性固形物、可溶性糖、維生素C、可滴定酸的含量有明顯差異;各處理的可溶性固形物含量由大到小順序?yàn)門1-2>T1-3>T4-3>T3-3>T3-2>T3-1>T4-1>T4-2>T2-2>T2-3>T2-1>CK,其中T1-2處理的可溶性固形物含量相對最高,為2132%,比對照高17.73%;除T1-2、T1-3、T3-2、T3-3、T4-3處理的葡萄果穗可溶性固形物含量與對照差異顯著(P<0.05)外,其他處理與對照差異不顯著(P>0.05);芐氨基嘌呤(T2)3個(gè)濃度處理的葡萄果穗可溶性固形物含量相互間差異不顯著(P>0.05),其中以T2-2處理相對較好。各處理可溶性糖含量由高到低順序?yàn)門2-2>T1-2>T4-1>T2-1>T4-3>T1-3>T4-2>T2-3>T3-2>T3-1>T3-3>T1-1>CK;除T1-1、T3-1、T3-2、T3-3處理外,其他處理的可溶性糖含量與CK差異顯著(P<0.05);氯吡脲(T1)3個(gè)濃度處理中,T1-1處理的可溶性糖含量與T1-2、T1-3差異顯著(P<0.05),T1-2、T1-3處理之間差異不顯著(P>0.05),其中T1-2處理的可溶性糖含量相對較高,為11.64%;芐氨基嘌呤(T2)3個(gè)濃度處理可溶性糖含量相互間差異顯著(P<0.05),其中T2-2處理的可溶性糖含量相對最高,為12.27%,比對照高36.48%;葡提粒豐、葡豐靈3個(gè)濃度處理的葡萄可溶性糖含量相互之間差異不顯著(P>005)。各處理維生素C含量由高到低順序?yàn)門2-3>T1-2>T2-2>T3-2>T2-1>T3-1>T3-3>T4-1>T4-3>T1-3>T4-2>T1-1>CK;T1-2、T2-1、T2-2、T2-3、T3-2處理的維生素C含量與CK差異顯著(P<005),其他處理與CK差異不顯著(P>0.05);氯吡脲3個(gè)濃度處理中,T1-1處理的維生素C含量與T1-3處理差異不顯著,T1-2處理的維生素C含量相對較高,為268.0 mg/kg,與T1-1、T1-3處理之間差異顯著(P<0.05);芐氨基嘌呤3個(gè)濃度處理中,T2-3處理的維生素C含量相對最高,為268.9 mg/kg,比對照高17.42%,與T2-1、T2-1處理差異顯著(P<0.05);葡提粒豐、葡豐靈3個(gè)濃度處理的葡萄維生素C含量相互之間差異不顯著(P>0.05)。各處理可滴定酸含量由低到高順序?yàn)門4-2≈T4-1
2.3不同膨大劑對葡萄產(chǎn)量的影響
由表4可見,不同濃度膨大劑處理的紅地球葡萄單粒質(zhì)量、單穗質(zhì)量、株產(chǎn)、單產(chǎn)有明顯差異;除T1-1、T1-3、T2-3、T4-1、T4-2處理的單粒質(zhì)量與對照差異不2.4綜合評價(jià)
采用模糊隸屬函數(shù)綜合評價(jià)不同濃度膨大劑對葡萄果穗生長發(fā)育的影響。由表5可見,不同膨大劑處理的隸屬函數(shù)值由大到小為T3-1(0.79)>T3-2(0.75)>T2-2(0.69)>T1-2(0.66)>T1-3(0.59)>T1-1(0.58)>T4-3(057)>T3-3(0.56)>CK(0.54)>T4-1(0.53) >T2-1(051)>T4-2(0.47) >T2-3(0.46),其中T3-1處理的隸屬函數(shù)值相對最大,說明T3-1處理(葡提粒豐5.7 mL/kg)對葡萄的膨大效果相對最好。
3結(jié)論與討論
結(jié)合氯吡脲等4種膨大劑處理葡萄的果實(shí)橫縱徑、穗長、穗寬、可溶性糖含量、維生素C含量、可溶性固形物含量、可滴定酸含量、單粒質(zhì)量、單穗質(zhì)量、株產(chǎn)、單產(chǎn)等綜合表現(xiàn)發(fā)現(xiàn),適合處理紅地球葡萄的膨大劑依次為葡提粒豐、葡豐靈、芐氨基嘌呤、氯吡脲,其中葡提粒豐5.7 mL/kg是相對最為合適的處理,葡萄的生長、品質(zhì)、產(chǎn)量等表現(xiàn)明顯優(yōu)于其他處理。
買買提·買那洪等在無核白雞心葡萄上應(yīng)用膨大劑發(fā)現(xiàn),不同濃度的膨大劑對果實(shí)的影響不同,膨大劑濃度不是越高越好[4],葡萄過量、過頻使用膨大劑,果粒會產(chǎn)生裂果、畸形、掉果等現(xiàn)象。本試驗(yàn)在紅地球上應(yīng)用葡豐靈,雖然果實(shí)橫縱徑、穗長、穗寬等外觀品質(zhì)表現(xiàn)良好,但果實(shí)腐爛較為嚴(yán)重,說明該膨大劑可能不適合在寧夏地區(qū)紅地球葡萄上的使用。何進(jìn)尚等對寧夏地區(qū)紅地球葡萄使用膨大劑,結(jié)果表明,膨大處理的葡萄果粒質(zhì)量、粒徑均與對照差異顯著,而果實(shí)生育期延長、成熟期較對照推遲[17]。本試驗(yàn)并未出現(xiàn)成熟期推遲的現(xiàn)象,究其原因可能與使用的膨大劑種類不同有關(guān)。
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