10个鲜食葡萄品种在陕西渭南地区的引种表现及评价

2022-01-04 01:40李雅善李雨萌任一曌王录俊王金锋王艳君
核农学报 2021年12期
关键词:金手指八号弗雷

李雅善 李雨萌 任一曌 刘 旭,* 王录俊 王金锋 崔 萍 王艳君

(1 西北农林科技大学葡萄酒学院,陕西 杨凌 712100;2 楚雄师范学院化学与生命科学学院,云南 楚雄 675000;3 陕西省渭南市葡萄研究所,陕西 渭南 714000;4 宁夏贺兰山东麓葡萄产业园区管理委员会,宁夏 银川 750004)

引进和筛选高品质的鲜食葡萄品种,对于优化葡萄主产区的品种结构、促进鲜食葡萄产业良性发展具有重要的作用。渭南地区地处陕西省关中平原东部、黄土高原南沿,具备种植鲜食葡萄的优良气候条件。截止2017年底,渭南地区鲜食葡萄的种植面积已达1.93万公顷,年产量达26万吨,产值达20亿元[1]。尽管渭南地区葡萄产业发展迅速,但是近年来存在着一定的问题,例如葡萄品种结构单一、优新品种缺乏、果品同质化严重等。此外,葡萄鲜果上市时间过于集中,供应时间短,销售风险大,不能满足市场长期化、多样化的需求[1]。为了解决鲜食葡萄在栽培中存在的这些问题,渭南市葡萄研究所先后引进了多个鲜食葡萄新品种,并对这些品种的相关性状进行了观察记录[2]。但是,已有研究仅对葡萄物候期、结果习性等方面进行了探索,未开展系统的引种观察,尤其是没有对葡萄果实的品质进行综合分析和评价,因而还不能以令人信服的研究明确适宜于该地区大面积推广的优新品种。

本试验以引进的10个鲜食葡萄品种为试材,观察其在渭南地区的综合表现,通过记录其生长物候期,观察葡萄植株的植物学性状、测量葡萄果实理化成分含量、评价果实综合品质,以期筛选出适宜渭南地区栽培的优良鲜食葡萄品种,丰富当地葡萄种质资源,促进葡萄产业的可持续发展。

1 材料与方法

1.1 供试品种及试验地概况

本试验于2019—2020年在陕西省渭南市临渭区渭南市葡萄研究所基地进行,供试材料为早黑宝、夏黑、金手指、阳光玫瑰、巨玫瑰、紫脆无核、紫甜无核、新郁、户太八号和弗雷无核等10个鲜食葡萄品种。除新郁葡萄定植于2017年以外,其余9个品种均定植于2014年,品种信息见表1。所有供试品种均种植在同一片示范园,园区地形平坦,土壤为壤土,常规土肥水管理模式。采用简易避雨栽培,行间距为3.2 m,株距为1.5 m,篱架结构,倾斜式龙干树形,“V”形叶幕。紫脆无核和紫甜无核以嫁接苗定植(砧木为贝达),其他品种均以自根苗定植。

表1 供试鲜食葡萄品种及亲本来源Table 1 Experimental table grape cultivars and parental origins

1.2 试验方法

1.2.1 物候期调查 于2019年4月—11月进行,不同物候期的判定参考《NY/T 2932-2016葡萄种质资源描述规范》[3]。熟性评价以葡萄萌芽到成熟历时长短进行判断:短于130 d为早熟品种,130~145 d为中熟品种,长于145 d为晚熟品种[4]。

1.2.2 植物学性状调查 植物学性状调查参考《NY/T 2932-2016葡萄种质资源描述规范》[3]和《葡萄品种学》[4]方法。

1.2.3 果实性状调查 各品种果实成熟后,随机挑选10穗带回实验室进行观察、测定和评价。采用程大为等[5]的方法测量穗重、粒重、穗长、穗宽、纵径、横径等指标,目测果穗紧密度、果梗与果粒分离难易程度、全穗果粒成熟一致性、果粒形状、果皮颜色、果皮厚度、果粉厚度等指标,果粒整齐度采用文献[6]的方法。

1.2.4 果实理化成分含量测定 可溶性固形物含量采用手持折光仪(WYT-4,福建泉州中友光学仪器有限公司)测定;可滴定酸含量采用NaOH滴定法测定[7],结果以酒石酸计;果皮花色苷含量采用pH示差法测定[8],首先提取果皮中的花色苷(全过程避光):取-80℃条件下冷冻的葡萄50粒,立即剥取葡萄皮,液氮冷冻粉碎成粉末后装于培养皿中,在冻干机中冻干24 h,取出装于自封袋中,存放于-80℃冰箱中。提取时称取0.5 g干粉于50 mL离心管中(离心管用黑胶带或锡箔纸包裹),加入10 mL盐酸甲醇溶液(60%甲醇、0.1%盐酸),于超声提取器中在水温30℃、40 W功率下提取30 min,接着在4℃、10 000 r·min-1条件下离心10 min,收集上清液于丝口瓶中。然后在沉淀物中加入10 mL盐酸甲醇重复以上提取步骤2次,合并3次所有上清液摇匀并储存于-80℃冰箱中。最后分别取0.25 mL上述提取液于两支试管中,分别加入pH值1.0的KCl和pH值4.5的CH3CO2Na·3H2O 缓冲液,定容至5 mL,避光稳定15~20 min,分别于520和700 nm波长下测定吸光值,结果以二甲花翠素-3-O-葡萄糖苷含量表示;果皮和种子单宁含量用甲基纤维素沉淀法(methy cellulose precipitation tannin assay,MCP)测定[9],预先配制0.04%甲基纤维素溶液、饱和硫酸铵溶液、0.5 mg·mL-1儿茶素标液,用去离子水稀释儿茶素标液,使其浓度依次为0、10、20、30、40、50、60、70 mg·L-1,于280 nm波长下测定吸光值并绘制标线。样品测定时在10 mL离心管中加入0.5 mL的待测样品,样品组加入预先配制的3 mL甲基纤维素溶液,上下翻转数次后静置2~3 min,对照组不加甲基纤维素溶液,样品组和对照组均加入2 mL饱和硫酸铵溶液,用去离子水定容至10 mL,室温避光放置10 min后在10 000 r·min-1条件下离心10 min,于280 nm波长下测定吸光值,样品组和对照组吸光值相减即为单宁提取液的吸光值,并根据标准曲线计算单宁浓度,结果以儿茶素含量表示。

1.2.5 果实感官评价 感官评价采用专业人员品评的方法,由专业人员组成15人的品评小组,评分标准参考文献[10]并稍作修改,具体见表2。由品评小组成员独立品评,收集评价结果进行统计分析。

表2 鲜食葡萄感官评分标准Table 2 Sensory evaluation criteria of table grape

1.2.6 经济效益调查 葡萄种植经济效益调查指标包括每亩种植成本与产量、收益、利润、产投比,产投比=亩收益/亩种植成本。

1.3 数据处理

采用SPSS 19.0软件进行方差分析、多重比较(Duncan新复极差法,P<0.05)和主成分分析。

2 结果与分析

2.1 各鲜食葡萄品种物候期

由表3可知,供试10个品种的萌芽期集中在4月上旬,表现较为一致;开花期集中在5月中下旬,且花期较短,均为6~7 d;始熟期差异较大,最早进入始熟期的是早黑宝和夏黑,为6月20日,最晚进入始熟期的是紫甜无核,为7月25日,比早熟品种晚了1个多月;完熟期差异也较大,从7月下旬持续到9月上旬,早熟品种夏黑7月25日即完熟,晚熟品种紫甜无核直到9月3日才完熟。从萌芽到成熟的时间跨度差异较大,10个品种均在114~150 d之间,最短的为夏黑114 d,最长的为新郁150 d。10个鲜食葡萄品种中,早黑宝和夏黑属于早熟品种,新郁、紫甜无核、阳光玫瑰属于晚熟品种,其他5个鲜食葡萄属于中熟品种。

表3 供试鲜食葡萄品种的主要物候期(月-日)Table 3 The main phenological phases of experimental table grape cultivars (Month-day)

2.2 植物学性状

10个品种嫩梢、幼叶、一年生枝条的植物学性状调查结果见表4。结果表明,10个品种的嫩梢颜色均为绿色。紫脆无核、紫甜无核、夏黑和早黑宝4个品种的嫩梢梢尖无绒毛;户太八号、阳光玫瑰和金手指3个品种的嫩梢梢尖分布密集绒毛;巨玫瑰、弗雷无核的嫩梢梢尖分布中等密度绒毛;新郁的嫩梢梢尖分布稀疏绒毛。10个品种的幼叶表面均有光泽。幼叶表面颜色差异较大,从浅绿色、绿色、浅紫红色到紫褐色均有。新郁、紫脆无核、紫甜无核、夏黑和早黑宝5个品种叶背无绒毛;弗雷无核、户太八号叶背分布中等密度的绵毛;巨玫瑰、阳光玫瑰和金手指叶背分布密集绵毛。10个品种新梢节间的颜色均为绿色,新梢生长势均为强。新郁、弗雷无核、紫脆无核、紫甜无核和阳光玫瑰的新梢卷须呈间断分布,早黑宝、夏黑、户太八号、巨玫瑰和金手指的新梢卷须呈连续分布。

表4 供试鲜食葡萄品种的植物学性状Table 4 The botanical characteristics of the experimental table grape cultivars

2.3 果实性状

2.3.1 果穗外观性状 由表5果穗的外观性状可知,除户太八号的果穗为圆柱形、金手指为长圆锥形外,其他品种的穗形均为圆锥形;阳光玫瑰和巨玫瑰的果梗与果粒相对容易分离,其余品种较难分离;除巨玫瑰外,其他品种的全穗果粒成熟一致性和果粒整齐度较为一致;在果穗紧密度方面,弗雷无核和金手指的果穗紧密程度为中等,紫脆无核、紫甜无核、早黑宝和巨玫瑰为较紧密,其余几个品种均表现为果穗紧密。各品种的果穗形状和外观特点见图1。

表5 供试鲜食葡萄品种的果穗性状Table 5 Cluster characteristics of the experimental table grape cultivars

图1 供试鲜食葡萄品种的果穗外观Fig.1 External characters of clusters for the experimental table grape cultivars

在穗重方面,10个品种间的差异较大,最重的为新郁葡萄,穗重达949 g;而弗雷无核最轻,穗重仅为264 g,为新郁的27.82%。新郁葡萄的穗重显著高于其他9个品种,阳光玫瑰和弗雷无核两者差异不显著,但弗雷无核穗重显著低于其他8个品种。新郁葡萄的果穗最长,且显著高于弗雷无核、户太八号、阳光玫瑰、巨玫瑰、金手指,金手指的穗长最短,显著低于除弗雷无核外的其他品种,仅为新郁的58.87%。穗宽最大的为新郁,显著高于其他品种。在果粒整齐度方面,阳光玫瑰果粒整齐度最高,且显著高于紫脆无核和紫甜无核,但与其他品种差异不显著。

在每穗果粒数方面,弗雷无核和早黑宝的每穗果粒数最多,均高于100,两者之间的差异不显著,但都显著高于其余8个品种。阳光玫瑰每穗果粒数最少,且显著低于其他品种。紫脆无核和紫甜无核的每穗果粒数之间的差异不显著,新郁、夏黑、户太八号、巨玫瑰和金手指5个品种的每穗果粒数之间的差异不显著。

2.3.2 果粒外观性状 由表6可知,新郁、巨玫瑰和阳光玫瑰葡萄的果粒形状为椭圆形,弗雷无核、夏黑和户太八号的形状为近圆形,紫脆无核和紫甜无核为椭圆至圆柱形,金手指的形状为弯形;新郁和巨玫瑰的果皮颜色为紫红色,弗雷无核的果皮颜色为鲜红色,阳光玫瑰为黄绿色,金手指为黄白色,其余5个品种的果皮颜色均为紫黑色;阳光玫瑰果粉薄,夏黑、户太八号和早黑宝葡萄的果粉厚,其余6个品种的果粉厚度中等;阳光玫瑰果皮薄,早黑宝、夏黑和户太八号的果皮厚,其余6个品种的果皮中等厚度;早黑宝、户太八号和巨玫瑰的果肉为软肉,其余7个品种的果肉质地均为脆肉。

表6 供试鲜食葡萄品种的果粒外观性状Table 6 External characteristics of berries for the experimental table grape cultivars

新郁葡萄粒重最大,比排名第二的户太八号重48.89%,且显著高于其余9个品种,而户太八号和阳光玫瑰两者之间差异不显著,夏黑和巨玫瑰之间差异不显著,金手指、早黑宝、紫脆无核和紫甜无核4个品种之间差异不显著,弗雷无核粒重最小,且显著低于其他9个品种。

2.3.3 果实理化成分含量 由表7果实理化成分含量分析结果可知,阳光玫瑰的浆果可溶性固形物含量最高,其次是紫脆无核、巨玫瑰、夏黑,这4个品种之间差异不显著,但均显著高于新郁、弗雷无核和户太八号。弗雷无核的浆果可溶性固形物含量最低,仅为阳光玫瑰的68.84%,显著低于其他9个品种。

表7 葡萄果实理化成分含量Table 7 The physical and chemical compositions content of the grape berries

户太八号果实可滴定酸含量最高,且显著高于其余9个品种,紫脆无核、早黑宝、夏黑和金手指的可滴定酸含量略高,但这4个品种之间无显著性差异。可滴定酸含量较低的是阳光玫瑰、新郁和紫甜无核。其中阳光玫瑰的可滴定酸含量只有3.56 g·L-1,因此,该品种呈现出纯甜味的口感。

花色苷是花色素与糖苷的结合物,是红色或紫色葡萄果皮主要的呈色物质,其质量浓度及组分不仅影响葡萄果实的成熟度和品质,而且影响葡萄的颜色、口感和营养价值。因此,本试验在白色葡萄品种阳光玫瑰与金手指中未检测到花色苷,而其他8个品种果实花色苷含量差异较为明显。其中,花色苷含量最高的为夏黑,高达97.31 μg·g-1,其次是新郁,花色苷含量也达到了68.71 μg·g-1,夏黑比其高出了41.62%。巨玫瑰的花色苷含量显著低于其他红葡萄品种,夏黑和新郁的花色苷含量分别是巨玫瑰的75.43倍和53.26倍。弗雷无核的花色苷含量也较低,仅分别为夏黑和新郁的11.00%和15.57%。其他品种的花色苷含量均位于25~45 μg·g-1之间。

单宁是由黄烷醇通过缩合或聚合作用形成的复杂的高分子多元酚类化合物,与葡萄果实的口感尤其是涩感密切相关。10个品种果皮中的单宁含量之间差异较为显著,最高的为巨玫瑰,含量高达29.88 mg·g-1,显著高于其他品种,高出排在第二位的紫脆无核31.28%。其他品种含量均低于20 mg·g-1,而新郁、弗雷无核、阳光玫瑰、金手指均低于10 mg·g-1,最低的为阳光玫瑰,含量仅为2.13 mg·g-1,为巨玫瑰的7.13%。

10个鲜食葡萄中,有籽的葡萄品种为新郁、早黑宝、巨玫瑰和金手指,对这4个品种的葡萄籽单宁含量进行测定,发现早黑宝显著高于其他3个品种,巨玫瑰则显著低于其他3个品种,新郁和金手指2个品种位居中间,以金手指稍高。

2.3.4 渭南地区鲜食葡萄果实感官评价 由表8感官评价结果可知,在外观方面,夏黑得分最高,为18.92,显著高于其他葡萄品种,其他品种如新郁、阳光玫瑰、紫脆无核、早黑宝、户太八号得分也相对较高,其余的则较低,其中弗雷无核得分最低,为11.86,仅为夏黑的62.68%。在风味方面,夏黑和阳光玫瑰最高,分别达到45.85和45.57,巨玫瑰、金手指、早黑宝、紫脆无核、新郁紧随其后,户太八号、紫甜无核以及弗雷无核相对较低,最低的为弗雷无核,得分仅为36.71。在质地方面,紫脆无核和阳光玫瑰最高,得分分别为25.79和24.71,得分最低的为巨玫瑰和户太八号,分别为19.50和19.43,显著低于前两者,而剩余其他品种的得分和前述4个品种的差异不显著。

表8 葡萄果实感官评分Tabel 8 Sensory score of grape berries

2.4 供试葡萄品质果实品质的综合评价

依据《葡萄种质资源描述规范和数据标准》[11]中有关葡萄品质评价指标的要求,参考谢辉等[12]、杨中等[13]、白世践等[6]、潘照等[10]对鲜食葡萄品质的主成分分析方法,选择穗重、粒重、果粒整齐度、可溶性固形物、可滴定酸、外观、香气、质地、单宁9项主要指标对供试品种的果实品质进行评价。采用极差标准化方法将所选的9项指标的原始数据转化为标准化数据,处理后的数据均位于[0,1]区间,然后利用SPSS 19.0软件进行主成分分析,获得4个主成分的相关分析数据,结果见表9。

由表9可知,前4个主成分的累积贡献率为86.546%,高于80%,因此,可以选取前4个主成分建立葡萄品质综合评价模型:

表9 供试品种果实品质4个主成分的特征值、贡献率及累积贡献率Table 9 Eigenvalues,contribution rates and cumulative contribution rates of the four principal components of the grape berries’quality

A1=0.648×穗重+0.563×粒重-0.556×果粒整齐度-0.671×可溶性固形物+0.069×可滴定酸+0.808×外观+0.591×香气+0.533×质地-0.519×单宁

(1)

A2=0.402×穗重+0.717×粒重+0.250×果粒整齐度+0.567×可溶性固形物-0.641×可滴定酸+0.267×外观-0.158×香气-0.667×质地-0.257×单宁

(2)

A3=0.102×穗重-0.203×粒重+0.757×果粒整齐度-0.236×可溶性固形物-0.172×可滴定酸+0.128×外观+0.772×香气-0.155×质地+0.298×单宁

(3)

A4=0.580×穗重+0.308×粒重-0.051×果粒整齐度+0.221×可溶性固形物+0.611×可滴定酸-0.252×外观+0.078×香气-0.064×质地+0.539×单宁

(4)

A=0.340×A1+0.231×A2+0.159×A3+0.136×A4

(5)。

利用上述模型计算每个供试葡萄品种的主要品质性状的综合得分,根据综合得分排序为新郁>户太八号>早黑宝>阳光玫瑰>紫甜无核>紫脆无核>巨玫瑰>弗雷无核>夏黑>金手指(表10)。

表10 供试鲜食葡萄果实品质的主成分得分及排序情况Table 10 Principal component scores of the grape berries quality and ranking of the experimental table grape cultivars

3 讨论

本研究中供试的10个葡萄品种从萌芽到果实成熟所经历的天数处于114~150 d之间,而渭南地区的无霜期在199 d以上,完全能够满足葡萄成熟的需要。供试葡萄品种的物候期、熟性观察等与周边地区相同品种的生长情况基本一致[14-17]。本研究中,10个鲜食葡萄品种涵盖了早熟、中熟、晚熟品种,能够在不同熟性的品种中进行筛选,有助于解决渭南当地葡萄品种单一的问题。根据筛选结果,新郁、户太八号比较适合在本地区栽培,该结果也符合实际情况。新郁葡萄作为新疆维吾尔族自治区葡萄瓜果研究所选育的大粒鲜食葡萄品种,本身在西北地区的推广面积不断扩大,表现出较强的适应能力;户太八号是陕西当地选育的鲜食葡萄品种,栽培历史相对较长,推广面积较大。本研究在测定葡萄果实相关指标的基础上,从定量的角度通过评价果实品质证实了两者在渭南地区的适应性,为葡萄品种推广栽培提供了一定的理论依据。

在引种葡萄的植物学性状方面,本研究中夏黑、早黑宝、户太八号、巨玫瑰、金手指等葡萄品种表现与其他学者的研究结果基本一致[18]。影响鲜食葡萄果实性状的因素较多,不同的品种[19]、砧木[20]、气候条件[21]、栽培技术[22]、土壤状况[23]、施肥[24]、水分管理[25]、植物生长调节剂[26]等均会对葡萄果实的性状造成较大影响。对于特定地区的特定葡萄品种,必须通过栽培试验找到适宜特定品种的栽培管理方法,以达到生产优质产品的目的。仅就本研究的结果来看,此次引种的户太八号栽培表现与西安周边地区的植株较为一致[27]。由于户太八号是在西安户县地区育成的优良品种,渭南地区与西安相距不远,气候条件也相差不大,因此户太八号在渭南地区的良好表现也是可以预见的。新郁葡萄作为新疆维吾尔族自治区葡萄瓜果研究所选育出来的优良品种,也适宜在渭南地区栽培,且其可溶性固形物含量高于新疆和浙江栽种的新郁果实[28-29]。此外,阳光玫瑰在全国大部分地区均有种植,植物学特性较为相似,但是葡萄理化品质差异较大,这可能与各地的气候条件及栽培管理模式有关。

在对鲜食葡萄品质进行综合评价时,既要考虑果实的外观、风味、质地等因素,也要考虑果实的营养价值,如可溶性固形物、可滴定酸等,确保评价信息的全面性。主成分分析法利用降维的方法,能将许多相关的随机变量筛选出少数几个有代表性的指标,但又能反映原来较多的信息,在果实品质综合评价中的应用范围越来越广[30-33]。本研究选取9项能够反映葡萄果实品质的主要指标利用主成分分析法对引种葡萄进行综合评价,结果较为客观、科学。在实际引种及推广工作中,除了要考虑果实品质,还需要考虑市场因素,如市场供求关系、消费者偏好等,从而做到科学决策。

4 结论

10个鲜食葡萄品种在渭南地区栽培性状表现差异较大,从葡萄果实品质综合评价表现来看,新郁、户太八号较好,适宜在本地区避雨栽培。早黑宝、阳光玫瑰、紫甜无核葡萄表现一般,可适当发展。巨玫瑰、弗雷无核、紫脆无核、夏黑、金手指这5个葡萄品种在渭南地区避雨栽培条件下表现相对较差,建议慎重发展,若引种栽培,宜采用日光温室、塑料大棚等其他栽培模式。

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