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   植物生长调节剂对'巨峰'葡萄冬果果实品质之影响





    摘 要

    本试验调查植物生长调节剂于" 巨峰" 葡萄冬果幼果期之处理对提高果实品质之效果。满花后20 日以GA3 处理,其果穗重于调查期间均高于对照组,添加展着剂1,000倍之效果均较未添加者佳,以20 ppm GA3 添加展着剂处理组采收时果穗重显著较高,较对照组增加22% ,果粒重增加25% ;以20 或25 ppm GA3、无论添加或不添加展着剂,其果长与果宽均高于33 ppm处理组或对照组,但转色级数与总可溶性固形物较低、可滴定酸较高。而以GA3 混合cytokinin 类物质处理后,各处理穗重较对照组增加8~21% ,果粒重增加11~19%,而添加Cytex者粒重增加效果明显高于其他处理组与对照组;各处理组果长、果宽、硬度、总可溶性固形物与可滴定酸均较对照组高且转色较佳。

    关键字:葡萄、冬果、果实增大、GA3、Cytokinin 。

    前 言

    " 巨峰" ( Vitis vinifera L. × Vitis labruscana Bailey cv . Kyoho) 葡萄具有生长强健、耐病害、果实大、色泽紫黒、果粉浓厚及花芽易形成之特性,为台湾栽培面积最广之鲜食葡萄品种(1),2009年统计总栽培面积为3,225公顷,其中" 巨峰" 品种占2,762公顷( 农业统计年报,2009)。台湾目前栽培多采用一年二收生产模式,然四倍体品种具结实较不安定、易流花之特性,结实情况易受气候影响(6)。台湾地区生产之夏果单粒果重平均虽可达12 g 且酸度较低,但果实有易软化或着色不良之情形;冬果则因树体生长活力低且其花穗发育及果肉细胞分裂较差,常有果粒过小等现象(3),造成产量减少且品质不佳,经常无法符合内外销市场需求。台湾于生产冬果葡萄时,因生长期常遇夏季高温及台风等天然灾害,以致着果数较夏果少、粒重也偏低,因此寻求有效处理药剂增加果实重量且不影响果实品质为本试验之重点。勃激素(Gibberellic acid, GA3) 为广泛应用之植物生长调节剂,以GA处理果穗具有促进果实肥大之效果(2)。本试验以40% 勃激素水溶性粒剂进行试验,探讨在台湾气候环境下施用,对冬果果实品质之影响。另外,陈及杨(2)研究指出,添加福芬素及喜果精于满花后10至25日处理果穗,有加强GA之效果。福芬素与喜果精属细胞分裂素类,为天然萃取物,但前者成本较高,因此本试验以福芬素混合GA与喜果精,探讨使用较低之福芬素浓度,对冬季果实增大之效果。

    材料与方法

    试验一、GA3 处理对" 巨峰" 葡萄冬果果实品质之影响

    一、试验材料

    试验于彰化县大村乡吴姓农友葡萄园进行,以" 巨峰" 葡萄8 年生扦插植株为试验材料。

    二、试验方法

    参试植株每处理10株葡萄,每株结果枝平均70枝,每枝留一串果穗,于满花后20日(2010年10月4 日) 开始施行下列处理,每株所有果穗进行同一处理,每处理逢机标示60串果穗,每串果穗之果粒数约35~40 粒,供试验采样使用。果穗分别浸渍(1) 40% 勃激素A 3 (40% GA3) 水溶性粒剂16,000 倍(25 ppm),添加1,000倍展着剂( 丰展) ;(2) 40% 勃激素A 3 水溶性粒剂16,000倍(25 ppm),不加展着剂;(3) 40% 勃激素A 3 水溶性粒剂20,000 倍(20 ppm),添加1,000倍展着剂;(4) 40% 勃激素A 3 水溶性粒剂20,000 倍(20 ppm),不加展着剂;(5)百利宁10% 勃激素A 3 水溶性片剂3,000倍(33 ppm) ;(6)对照组为蒸馏水,处理后进行疏果并套袋,依惯行方法管理。处理(1)(2)(3)(4) 使用之40% 勃激素A 3 水溶性粒剂为Valent BioSciences Corporation, USA制造;处理(5)使用之百利宁10% 水溶性片剂为Medentech Ltd.制造,为目前葡萄栽培者常用之植物生长调节剂,两者皆为台湾住友化学股份有限公司总代理。

    果实分别于10月25日、11月8 日、11月22日、12月27日( 处理后21、35、49、83日) 采样供作调查,每处理逢机取15果穗,调查项目包括果穗重、果粒重、穗梗长度、果长、果宽、果色级数、果粒硬度、果汁总可溶性固形物及可滴定酸。果穗重、果粒重以电子上皿天平(MettlerPE 3000, Greifensee-Zurich, Switzerland) 测定,果粒重为采取单穗穗重/ 果粒数所得数据平均而成。穗梗长、果长、果宽以测微尺(Absolute Digimatic, Mitutoyo Corp., Japan)测量。此外,每果穗逢机取10粒果粒,以硬度计(Fruits firmness tester, NO. 510-1 FHR-1, 1 kg, NIPPONOPTICAL WORKS Co., LTD, Tokyo, Japan/Cone type)测量,并以比色板( 日本农林水产果树试验场发行) 比对果实转色级数。果汁以曲折计(Digital Refractometer DBX-85, ATAGO Co., Ltd.,Japan) 测量果汁总可溶性固形物;利用数字型滴定器(TITRONIC basic, SCHOTT gerate GMBH,Germany)以酸碱滴定法测量果汁可滴定酸。

    所得数据以CoStat programming 6.2 (CoHort Software, Berkeley, CA, USA)进行统计分析,并以LSD 进行最小显著差异分析(Last significant difference, LSD) ,统计各处理间显著性差异。

    试验二、GA3 添加Cytokinin类物质处理对" 巨峰" 葡萄冬果果实品质之影响

    一、试验材料

    试验于台中县新社乡福兴村邓姓农友葡萄园进行,以" 巨峰" 葡萄7 年生嫁接植株为试验材料。

    二、试验方法

    于葡萄园逢机选样,每处理选定6 株,每株结果枝70~80 枝条,每株约70串果穗,选定之葡萄植株所有果穗进行同一处理,其中40穗标示供试验采样,于满花后20天(2010 年10月1 日)47开始处理,果穗分别浸渍(1) 25 ppm GA3+5 ppm Fulmet+Cytex 500倍;(2) 50 ppm GA3 +5 ppmFulmet+Cytex 500倍;(3) 25 ppm GA3 ,添加1,000倍展着剂( 丰展) ;(4) 25 ppm GA3 +5 ppmFulmet ;(5)对照组为蒸馏水处理。处理后进行疏果并套袋,依惯行方法管理。处理(1)(2)(4)所使用之GA3( 奇拔利灵协和,勃激素A3 3.1% 可湿性粉剂) 与Fulmet ( 福禄满多,福芬素,Forchlorfenurcn 0.1%)均为协和酦酵工业株式会社生产,处理(3)所使用GA3 为40% 水溶性粒剂,Valent BioSciences Corporation, USA 制造,Cytex (喜果精,与Fulmet 同为含cytokinins之天然抽出物) 为台湾久安股份有限公司总经销。果实于10月22日、11月4 日、11月19日及12月29日采样( 处理后21、35、49、89日) ,每次采样10穗调查果穗重、果粒重、穗梗长度、果长、果宽、果色级数、果粒硬度、果汁总可溶性固形物及可滴定酸。调查与统计方法同试验一。

    试验结果

    试验一、GA3 处理对" 巨峰" 葡萄冬果果实品质之影响

    2010年10月4 日处理后21、35、49、8 日进行调查,结果以GA3 20 ppm添加展着剂之果穗重于调查期间均高于其他处理组( 表一),处理后21、35、49天较对照组增加32% 、11% 、16% ,至采收期(83 日) 则增加22% ,穗重平均288.1 g。 GA3 25 ppm添加展着剂处理组平均273.2 g ( 增加15%),25 ppm处理组平均267.8 g (增加13%),20 ppm处理组平均254.1 g (增加17%)。 GA320、25 ppm各处理组于处理35天后果穗重增加均较对照组及33 ppm处理组高,且添加展着剂1,000倍效果均较未添加者佳。果粒重调查结果与穗重接近,处理49日后,GA320、25 ppm处理组之果粒均较对照组重,其中又以GA3 20 ppm 添加展着剂处理组效果最佳,至采收期较对照组增重1.7 g (25%),GA325ppm 添加展着剂处理组增加1.5 g (22%),GA3 20 ppm 处理组增加1.0 g (14%)。穗梗长度( 表二)至采收期以33 ppm处理组平均较其他组长0.3~0.9 cm 。表三显示以40% GA3 水溶性粒剂,无论20或25 ppm、添加展着剂与否,其果长与果宽均较高,而33 ppm (10% GA3 水溶性片剂) 处理组与对照组最低。

    处理后21日至采收日,硬度之变化呈现GA3 25 ppm及20 ppm处理组较33 ppm及对照组高之趋势,尤其添加展着剂者更为明显( 表四) 。处理至第49日,硬度较高者介于0.64~0.66 kg ,较低者介于0.60~0.63 kg ,在采收日时硬度较高者为0.56~0.60 kg ,较低者为0.50~0.52 kg 。

    果实转色级数之变化如图一与表五所示,处理21日内均为0 ,49日之后以33 ppm及对照组转色级数较其他处理组高,至采收日分别达9.5与9.9,果实颜色较偏紫黑,其他处理组则介于8.1~8.6之间。

    表六显示自处理后21至49日,果汁总可溶性固形物增加、可滴定酸降低。处理后49日调查时之果汁总可溶性固形物为14.5~16.2 oBrix ,处理后83日( 采收日) 达19.7~21.3 oBrix ,以GA320及25 ppm处理组总可溶性固形物稍低。可滴定酸则呈现相反趋势,调查期间各处理组平均含量多略高于对照组。

    试验二、GA3 添加Cytokinin类物质处理对" 巨峰" 葡萄冬果果实品质之影响

    " 巨峰" 葡萄果穗以GA3 、Fulmet 及Cytex处理后21、35、49与89日( 采收日) 时进行调查,果穗重结果如表七所示,于处理后21日,25 ppm GA3 +5 ppmFulmet+Cytex 500倍、25 ppmGA3 +5 ppmFulmet 穗重高于其他处理,分别为194.9与193.1 g,处理后35日与49日,25 ppmGA3 +5 ppmFulmet 穗重仍为最高,至第49天增至345.8 g,较对照组增加27% ,其次为25 ppmGA3 添加展着剂处理组,较对照组增加17% (320.4 g),50 ppm GA3 +5 ppmFulmet+Cytex 500倍及25 ppm GA3 +5 ppmFulmet+Cytex 500倍再次之,较对照组增加16% 。至采收日以25 ppmGA3 添加展着剂处理组穗重最高,平均325.7 g,较对照组增加21% ,25 ppm GA3 +5 ppmFulmet+Cytex 500倍处理组次之,平均312.8 g,较对照组增加17% ,而后为25 ppm GA3 +5 ppmFulmet(302.1 g) 及50 ppm GA3 +5 ppmFulmet+ Cytex 500倍(290.7 g) ,分别较对照组增加13% 、8%。果粒重方面( 表七) 于处理后49日调查,以25 ppm GA3 添加展着剂处理组最高,平均粒重为8.9g ,较对照组重量高约17% ,其余处理虽有增加5~8%,但于统计上无显著差异。采收日调查51则以25 ppm GA3 +5 ppmFulmet+Cytex 500倍及50 ppm GA3 +5 ppmFulmet+Cytex 500倍处理组最高,平均粒重为8.6 g与8.2 g,较对照组重量增加19% 与14% 。采收日之穗梗长以25 ppm GA3 添加展着剂者较其他处理组长1.1~2.2 cm ( 表八) ,处理间无显著差异。果长( 表九) 于处理后49日均无显著差异,采收日时以25 ppm GA3 +5 ppmFulmet较高,其余各处理组亦均较对照组高( 表九)。果宽于 49日时以25 ppm GA3 +5 ppmFulmet+ Cytex500 倍及50 ppm GA3 +5 ppmFulmet+ Cytex 500倍较高,25 ppm GA3 +5 ppmFulmet 与对照组最低;采收日时以25 ppm GA3 +5 ppmFulmet+ Cytex 500倍较高,25 ppm GA3 +5 ppmFulmet 与25ppm GA

    讨 论

    GA3 为葡萄栽培中常用之生长调节剂(10),依照品种、施用浓度、施用时期或搭配其他生长调节剂使用,可增长花穗(6)、促进无核化(3)、预防裂果(5)、增大果实(8,9),而研究认为GA3施用后促进果实肥大,并非由于细胞数增加,而是细胞直径增加所致(2,3,5,7)。本研究之试验一,冬果以GA325 及20 ppm、添加展着剂处理后均得较重之穗重与果粒重,果长与果宽亦有相同趋势。试验二之冬果以GA3 添加cytokinin类处理后亦均有促进果实增大之效,其中25 ppm较50 ppm处理效果佳,且添加Cytex果粒增重较为明显。 Fulmet 与Cytex属cytokinin类,而cytokinin主要使细胞层数增加,有别于GA3 处理增大之机制(3)。中田(4)以GA310~25 ppm处理" 巨峰" 品种可增加果粒重约40~62% ,Casanova(7)以80 ppm GA3 施用于"Emperatriz" 无子葡萄可增重50~90% ,石川等(5)以GA3 添加cytokinin类处理" 藤稔" 品种,增重效果较单独以GA3 处理佳,平均增加10~20% 。本试验" 巨峰" 冬果葡萄无论以GA3 或GA3 添加cytokinin类处理后均可达增大效果,且混合Cytex效果较未添加者佳,但平均粒重仍不足9 g,相较于高品质葡萄之标准,粒重仍然偏低,与前人研究相较,除品种与栽培环境之差异性外,试验一可能系为扦插植株,夏果留果量高,加以彰化地区7~9 月气温较高,导致冬果结果枝普遍较短且留果量多,因此降低施用之效果。而试验二新社地区栽培系采用嫁接苗,生长势较扦插苗强,枝条可长达2 m 、20叶片以上,且冬果留果量在15,000 k/ha ,果粒略重于试验一之处理,与前人研究(1)夏季修剪后要促进枝梢生长,以避免枝梢长度不足及叶片少影响果粒肥大及控制适当产量有相似之结果,然而二试验之果粒重均未达10 g,须进一步研究与上述影响果粒大小因素之相关性。陈及杨(2)指出,以GA3 25 ppm于满花后10~25 日处理,越晚处理效果越佳,推断果实内生GA3 于此期间达高峰,外加GA3 正可延长此高峰期,而达促进肥大之效,由两试验之调查结果亦可知各处理组于21~35 日后较对照组有较高且持续之增长率,即果实生长高峰期获得延长。试验一穗梗长度于调查期间,GA3 33 ppm 较20、25 ppm处理组增加0.3~0.9 cm ,可能因处理时间为满花后,因此较无促进处理间果穗伸长之效果。但在试验二,GA3 25 ppm 添加展着剂处理组较其他处理长1.1~2.2 cm ,是否因不同栽培地区造成之差异性,仍待进一步研究。果实硬度可能影响果肉之质地及口感,试验一之硬度变化呈现以GA3 25 ppm 及20 ppm处理组较33ppm 与对照组高之趋势,尤其添加展着剂者更为明显。而试验二中添加cytokinin类处理后可能因增加细胞层数(3),亦使果粒硬度略为增加。台湾地区冬果于果实生长后期气温较低且日夜温差逐渐增加(1),因此果色通常较夏果深紫黑,若能同步增大果实,则有利其商品价值。 Rusjan(11)指出GA3 对果色之影响依品种而异,环境或栽培方式可能较处理与否影响更为明显,试验一以GA3 处理后,至采收期仍以对照组转色较佳,果实增大之后,转色通常相对较慢,试验二以GA3 或添加Fulmet 与Cytex亦能有效增大果实,但果皮转色级数并未低于对照组,显示其对着色之影响应非单一因素所致,控制适当的产量才能维持" 巨峰" 之优良品质特性(1)。总可溶性固形物方面,冬果一般较夏果高,试55验一结果显示平均达19.7~21.3 oBrix ,以GA320 或25 ppm各处理组之总可溶性固形物稍低,可能因果实增大而有稀释效应,可滴定酸则呈现相反趋势,两者于统计上虽有差异,但不影响高品质葡萄所需之条件。试验二中呈处理组之总可溶性固形物与可滴定酸均高于对照组,前人研究中也指出以GA3 处理后对此两者并无明显影响之趋势(5,12),栽培环境与管理技术可能影响较大。

    综合试验结果显示冬果施用PGRs处理后多能有效增重或增大果粒,但需依当年生长情形或环境条件调整施用浓度,才能确保效果且不影响果实品质。栽培不同繁殖方式之苗木、环境之差异及GA3 产品中所含有效成分或其添加物是否会影响施用之结果则待进一步探讨。


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