王志英
(賓川縣州城鎮(zhèn)農(nóng)業(yè)綜合服務(wù)站,云南賓川 671605)
紅提葡萄又名紅地球,歐亞種,由美國加利福尼亞州立大學(xué)研究人員于20世紀(jì)70年代雜交培育而成,該品種果實品質(zhì)優(yōu)良、豐產(chǎn)、晚熟、耐貯運,是發(fā)展葡萄首選優(yōu)質(zhì)高效品種。
作為紅提葡萄最大產(chǎn)區(qū)的賓川縣,屬中亞熱帶低緯度高原季風(fēng)氣候,冬干夏濕,光熱充足,熱量豐富,干旱少雨,立體氣候明顯。年平均氣溫17.9℃,年霜期100~120 d,年均日照時數(shù)2719.4 h,年太陽總輻射124.895~155.022 kcal/m2,年均降雨量559.4 mm,優(yōu)越的地理氣候非常適合葡萄生長,近年來,賓川葡萄栽種面積已達1.2萬hm2,廣銷全國各地。
提高葡萄果實品質(zhì)一直是國內(nèi)外研究的熱點,果實品質(zhì)主要包括內(nèi)在和外觀兩個方面,糖分含量是果實內(nèi)在品質(zhì)優(yōu)劣的主要因素之一,色澤是決定果實外觀品質(zhì)和市場價格的重要因素,且兩者關(guān)系密切。目前賓川紅提葡萄發(fā)展的限制因素就是高溫,高溫易阻礙花色苷的形成,同時也會加速花色苷的分解,導(dǎo)致葡萄長時間不轉(zhuǎn)色,影響葡萄銷售。
為改善賓川紅提葡萄高溫條件(白天最高溫在35℃以上)下轉(zhuǎn)色慢的問題,在轉(zhuǎn)色過程中利用氨基酸、復(fù)合有機鉀進行處理,研究氨基酸和復(fù)合有機鉀對葡萄高溫轉(zhuǎn)色及品質(zhì)的影響,并對葡萄果實的色澤、粒重、著色率及果實含糖量進行相關(guān)分析,為葡萄高溫轉(zhuǎn)色提供理論依據(jù)。
花色苷,又稱之為花青素,是植物水溶性色素,屬于類黃酮的一個亞類。花色苷是植物的次生代謝產(chǎn)物,普遍存在于植物花、葉、莖、果皮中,一般在植物細胞的細胞質(zhì)和內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜內(nèi)合成,之后運輸?shù)揭号葜?,呈現(xiàn)出紅、藍、紫紅到紫黑等不同的顏色?;ㄉ兆陨斫Y(jié)構(gòu)不穩(wěn)定,易受到外界環(huán)境條件和各種添加物的影響,其主要影響因子包括pH 值、溫度、養(yǎng)分、光照、金屬離子等,最突出的表現(xiàn)為果實色澤發(fā)生變化。
1.2.1 葡萄花色苷生物合成途徑
植物花色苷合成途徑已經(jīng)較為清楚,屬于類黃酮類化合物代謝途徑的一個分支,起源于苯丙氨酸代謝,故此氨基酸的運用在一定程度可以為轉(zhuǎn)色提供花色苷原料,從而促進葡萄轉(zhuǎn)色進度。
1.2.2 花色苷合成酶的調(diào)節(jié)
大多數(shù)學(xué)者都集中于研究花色苷生物合成途徑中所涉及到的一系列關(guān)鍵酶,并且在PAL、CHS、DFR 及 UFGT 酶上取得了巨大的成就。PAL是一種光誘導(dǎo)酶,在花色苷的生物合成途徑中,屬于第一個反應(yīng)階段的關(guān)鍵酶,同時又是一種限速酶;CHS是類黃酮合成的關(guān)鍵酶,它催化香豆酰與丙二酰生成查爾酮,形成類黃酮基本碳結(jié)構(gòu);CHS 與 PAL都為花色苷的合成提供前體;DFR在還原型輔酶Ⅱ(NADPH)的參與下,可以將二氫黃酮醇還原成花白素?;ò姿厥且环N花色苷的前提物質(zhì),也是前花白素。UFGT是花色苷生物合成途徑中最后一步反應(yīng)的催化酶,也是最關(guān)鍵的酶,主要將不穩(wěn)定的花色素轉(zhuǎn)為穩(wěn)定的花色苷,使無色轉(zhuǎn)為有色。而作物體內(nèi),鉀肥直接影響著相關(guān)酶的合成。
試驗于2019年5月2-30日,在位于賓川柳家灣農(nóng)場的葡萄園區(qū)內(nèi)進行,面積2667 m2,棕沙土壤,土壤pH值6.3;試驗材料為樹齡8年的紅提葡萄,嫁接苗,大V架,東西走向,單幅連棚,株行距0.5 m × 1.8 m,畝種植密度為740株;試驗地土壤成分測定結(jié)果(見表1),紅提植株葉片檢測技術(shù)(見表2)。
表1 試驗地土壤成分表
表2 試驗紅提植株葉片基本信息表
為了解氨基酸及復(fù)合有機鉀對葡萄高溫(白天超過35 ℃)轉(zhuǎn)色的影響,在葡萄果實轉(zhuǎn)色前,采用額外添加氨基酸、復(fù)合有機鉀替代原有鉀肥兩個措施,分析不同操作對葡萄高溫轉(zhuǎn)色的影響。
(1)測定氨基酸對葡萄色澤變化及品質(zhì)的影響;
(2)測定復(fù)合有機鉀替代常規(guī)鉀肥對葡萄色澤變化及品質(zhì)的影響;
(3)測定氨基酸和復(fù)合有機鉀的混合使用對葡萄色澤變化及品質(zhì)的影響。
選擇樹勢一致、生長健壯無病蟲害的植株,在果實轉(zhuǎn)色前,采用滴灌進行不同的施肥處理。處理T1為氨基酸 + 復(fù)合有機鉀混合處理,處理T2為復(fù)合有機鉀替代高鉀水溶肥(常規(guī)施鉀方式),處理T3為氨基酸 + 高鉀水溶肥,對照(CK)為高鉀水溶肥,以4次施肥結(jié)束后進行最終數(shù)據(jù)測定,其中高鉀水溶肥配比N︰P︰K為12︰6︰42,氨基酸為丙氨酸,復(fù)合有機鉀配比N︰P︰K為100︰50︰350 +有機質(zhì) 200 g/L,具體施肥情況(見表3)。
表3 試驗各處理畝施肥方案表(kg)
果粒直徑用游標(biāo)卡尺測量;單果重、穗重用天平(精確度0.01)稱量;葡萄可溶性固形物含量用手持測糖儀測定(見圖1)。根據(jù)果實著色面積占果粒總表面積比例不同,果實著色率區(qū)分為4個等級(25%、50% 、75%、100%)。
圖1 紅提葡萄果粒大小及糖度測定圖
截止2019年5月30日,試驗園區(qū)葡萄已經(jīng)成熟,此階段測定3個處理及對照果穗基本性狀,著色性狀測定全區(qū),其他每個性狀各處理測定15份,取平均值。
由表4可知,T1、T2處理紅提與對照相比,果穗重略高,穗粒數(shù)略低,單粒重更高,縱橫徑差異不明顯。T3處理紅提與對照相比,果穗重略低,穗粒數(shù)略低,單粒重稍高,縱橫徑差異也不明顯,糖度稍高。
表4 各處理對紅提果穗基本性狀的影響
各處理比對照糖度均有明顯提升,其中T1提升15.2%,T2提升20.5%,T3提升2.6%,說明復(fù)合有機鉀在葡萄轉(zhuǎn)色期,比常規(guī)鉀肥在增糖方面有明顯促進作用,氨基酸對葡萄糖度增加不顯著。
各處理紅提色彩鮮紅,著色效果顯著,說明復(fù)合有機鉀和氨基酸比常規(guī)鉀肥對葡萄亮度、轉(zhuǎn)色著色有明顯促進作用,不同時間葡萄色澤變化(見圖2)。
圖2 各處理不同時期紅提葡萄果粒色澤變化圖
如表5所示,不同處理的著色有明顯差異,75%和100%兩個著色級別差異較大,T1處理、T2處理和T3處理100%著色果穗分別為32.5%、23.1%和29.8%,比對照19.2%分別增加69.3%、20.3%和55.2%,差異顯著,T1處理、T2處理和T3處理75%著色果穗也比對照分別高出了22.9%、13.1%和14.8%,差異顯著。說明氨基酸、復(fù)合有機鉀在促進葡萄轉(zhuǎn)色進度方面均有顯著作用,T1處理在促進葡萄轉(zhuǎn)色進度方面作用顯著,轉(zhuǎn)色著色效果最佳。
表5 各處理對紅提果穗著色級別的影響
在高溫條件下(白天最高35 ℃以上),不同的施肥方式對葡萄果粒糖分積累和轉(zhuǎn)色著色有顯著影響。對葡萄糖分積累作用是處理T2>處理T1>處理T3>對照(CK);對葡萄轉(zhuǎn)色著色的促進效果是處理T1>處理T3>處理T2>對照(CK)。
(1)氨基酸作為葡萄生長的必須功能性原料,不僅可以增加葡萄的抗逆性,同時可以越過氮肥達到直接給機體補充氨基酸的目的,為轉(zhuǎn)色節(jié)省能量,在加速葡萄高溫轉(zhuǎn)色方面效果顯著。
(2)據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)顯示,復(fù)合有機鉀作為新型的特種肥料,其吸收速率是磷酸二氫鉀的5~6倍,是硝酸鉀的3~4倍,相比其他常規(guī)鉀源,可達到快速吸收,加速機體內(nèi)活性酶的轉(zhuǎn)化,從而促進轉(zhuǎn)色進程,在增加葡萄糖度和促進葡萄高溫轉(zhuǎn)色方面效果顯著。