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吐鲁番地区11个葡萄品种的设施栽培特性分析

2018-03-20吴久赟刘翔宇姜建福刘志刚魏亦农石河子大学农学院新疆石河子8000新疆农业科学院吐鲁番农业科学研究所新疆吐鲁番88000中国农业科学院郑州果树研究所河南郑州450009

关键词:绿宝石吐鲁番葡萄

吴久赟,刘翔宇,雷 静,姜建福,梁 雎,刘志刚,郭 峰,魏亦农 (石河子大学农学院,新疆 石河子 8000;新疆农业科学院 吐鲁番农业科学研究所,新疆 吐鲁番 88000;中国农业科学院 郑州果树研究所,河南 郑州 450009)

我国是世界最大的设施葡萄生产国,设施葡萄栽培面积已超过13.3万hm2[1]。吐鲁番拥有得天独厚的光热资源,干旱少雨,昼夜温差大,非常适合发展设施葡萄,截至目前设施葡萄栽培面积已达2 400 hm2,但葡萄品种结构相对单一,严重制约了当地设施葡萄产业的发展[2-4]。引进优质的设施葡萄品种,对优化当地葡萄品种结构,促进设施葡萄发展具有重大意义。关于葡萄品种筛选及设施栽培技术前人已开展了相关研究[5-14],但关于吐鲁番设施葡萄品种筛选方面的报道较少,尤其是适合吐鲁番地区设施葡萄发展的早熟品种筛选更是鲜有报道。随着吐鲁番地区设施农业的发展,设施葡萄栽培面积逐渐扩大,为更好地促进吐鲁番地区设施葡萄产业的发展,本试验以11个引进的早熟、极早熟葡萄新品种为试材,观察测定各品种在吐鲁番高温湿热设施栽培条件下的品种特性,比较其植物学综合特性,筛选适宜吐鲁番地区设施栽培的优质早熟葡萄品种,以期丰富当地的设施葡萄品种资源,改善其品种结构,为吐鲁番地区设施葡萄栽培的发展奠定基础。

1 材料与方法

1.1 试验材料

供试材料为2013年引进的11个欧亚种葡萄品种,各品种名称及亲本来源见表1。

表1 供试11个葡萄品种及亲本来源Table 1 Test grape cultivars and parental origins

1.2 试验方法

1.2.1 试验地概况 吐鲁番地区全年平均气温12.7~15.3 ℃,年平均日照时数2 812.0~3 087.4 h,属典型大陆性温带荒漠气候。试验在新疆农科院吐鲁番农业科学研究所日光温室(东经89°11′,北纬42°56′)内进行,温室坐北朝南,土质为沙壤土。葡萄定植株行距为1.0 m×1.5 m,沟灌水,常规管理。

1.2.2 物候期观察 于2013-2016年连续3年进行物候期记载,葡萄物候期的判定标准参照《葡萄种质资源描述规范和数据标准》[15]进行。

1.2.3 生长结果特性观察 每个品种选取10株具有代表性的植株,连年调查结果母枝的萌芽率、成枝率、结果枝率、结果系数等,其计算方法为:萌芽率=(萌芽数/总芽眼数)×100%,成枝率=(成枝数/萌芽数)×100%,结果枝率=(结果枝数/成枝数)×100%,结果系数=果穗数/结果枝数,成活率=成活数/总定植数×100%。

1.2.4 品质性状调查 参照《葡萄种质资源描述规范和数据标准》[15],测量果穗质量、穗长、穗宽及果粒质量、纵径、横径等指标;目测评价果穗紧密度、果穗形状、果粒形状、果粉厚度、果粒颜色;通过感官对果肉、果汁、香味进行评价;采用手持式折光仪测量可溶性固形物含量。

1.3 数据分析

对试验数据进行方差分析,以LSD法进行多重比较,检测差异显著性,P<0.05为差异显著水平,P<0.01为差异极显著水平;用DPS 7.05和SPSS 19.0进行主成分分析。

2 结果与分析

2.1 各葡萄品种的物候期

从表2可以看出,11个葡萄品种的萌芽期主要集中在02-16-03-01,其中‘京蜜’‘早康宝’‘金田玫瑰’等品种进入萌芽期较早,‘夏至红’‘早黑宝’等萌芽较晚,‘6-12’萌芽最晚;始花期以‘京翠’‘绿宝石’‘早康宝’等品种较早,‘夏至红’‘早康宝’‘金田蜜’较晚;盛花期一般均在始花期后2~3 d出现,末花期在盛花期后3~4 d出现,先后顺序与始花期一致。

各葡萄品种始熟期和成熟期差异略大,其中‘洛浦早生’‘早黑宝’‘金田蜜’等进入始熟期最早,其次是‘洛浦早生’‘6-12’‘早黑宝’,‘绿宝石’最晚。各品种从萌芽到成熟所需时间也略有差异,其中‘6-12’‘洛浦早生’‘夏至红’等在100 d以内,属极早熟品种,‘京蜜’‘早康宝’‘绿宝石’等品种所需时间稍长,‘绿宝石’所需时间最长,但也仅需117 d,均属早熟品种。

表2 11个葡萄品种引种至吐鲁番后的主要物候期Table 2 Primary phenophase of 11 grape cultivars after introduction to Turpan

2.2 各葡萄品种的生长特性

由表3可知,引种葡萄在吐鲁番地区成活率均较高,11个品种的成活率为85.71%~100.00%,其中‘京翠’‘夏至红’‘金田玫瑰’‘金田蜜’成活率均为100.00%,而‘6-12’成活率最低,为85.71%。11个品种萌芽率为44.00%~71.90%,其中以‘绿宝石’‘金田玫瑰’‘京香玉’较高,为67.50%~71.90%,极显著高于‘早黑宝’‘洛浦早生’‘早康宝’。成枝率以‘京蜜’‘京香玉’‘早黑宝’‘京翠’较高,在91.70%~92.90%,‘金田蜜’成枝率最低,仅为78.84%,其中‘京蜜’显著高于‘绿宝石’和‘金田玫瑰’,极显著高于‘金田蜜’。果枝率以‘金田玫瑰’‘京翠’‘早康宝’‘夏至红’较高,为36.00%~52.30%,显著或极显著高于‘京香玉’‘绿宝石’,其中‘绿宝石’果枝率仅为1.30%。结果系数以‘京翠’‘金田玫瑰’较高,为0.92~0.94,显著或极显著高于其他大部分品种,极显著高于‘绿宝石’(仅为0.10)。‘夏至红’‘洛浦早生’‘绿宝石’生长势较强,而其他品种生长势中等。

表3 11个葡萄品种引种至吐鲁番后的生长特性Table 3 Grape growth characteristics after introduction to Turpan

注:同列数据后标不同小写字母表示差异显著(P<0.05),标不同大写字母表示差异极显著(P<0.01),下表同。

Note: Different lowercase letters in each column indicate significant difference(P<0.05),capital letters indicate extremely significant difference(P<0.01).The same below.

2.3 各葡萄品种的结果情况

供试的11个葡萄品种引种至吐鲁番后的果穗性状见表4。

表4 11个葡萄品种引种至吐鲁番后的果穗性状Table 4 Characters of clusters after introduction to Turpan

由表4可知,‘早黑宝’‘金田玫瑰’‘京香玉’‘金田蜜’‘京翠’果穗质量较大,显著或极显著大于‘绿宝石’和‘洛浦早生’,其中‘早黑宝’穗质量最大,为894.0 g,极显著大于其他品种,而‘洛浦早生’穗质量最小,仅为194.0 g,‘绿宝石’和‘洛浦早生’穗质量显著小于其他品种。‘早黑宝’‘金田玫瑰’‘早康宝’果穗较长,与除‘洛浦早生’外的其他品种间无显著差异,‘洛浦早生’穗长最小,仅为12.8 cm,显著或极显著小于其他品种。‘早黑宝’果穗最宽,为17.2 cm,极显著大于其他品种,‘洛浦早生’穗宽最小,仅为6.8 cm,显著小于其他品种。‘京蜜’‘夏至红’‘洛浦早生’‘6-12’‘早黑宝’等品种果穗较紧,其他品种果穗紧密度中等。11种葡萄的果穗形状均为圆锥形。果肉质地‘洛浦早生’‘早黑宝’软,‘金田玫瑰’为中,其他品种均为脆;‘绿宝石’果肉汁液少,其他品种果肉汁液多或中。‘京翠’和‘绿宝石’无香味,其他品种多为玫瑰香味,其中‘早黑宝’和‘金田玫瑰’具有浓郁的玫瑰香味,而‘洛浦早生’为淡草莓香味,‘金田蜜’为青草香味。

2.4 各品种葡萄的果实性状

表5表明,粒质量以‘早康宝’‘金田蜜’较大,分别为6.5和6.2 g,显著或极显著大于其他品种,‘绿宝石’最小,仅为2.4 g,极显著小于其他品种(P<0.01)。葡萄果粒纵径以‘金田蜜’‘京蜜’较大,显著或极显著大于其他品种,而‘绿宝石’仅为1.7 cm,极显著小于其他品种(P<0.01)。果粒横径以‘早康宝’‘早黑宝’‘金田蜜’较大,‘绿宝石’最小, 仅为1.5 cm,极显著小于除‘京香玉’‘京翠’外的其他品种。可溶性固形物含量以‘金田玫瑰’‘京蜜’‘早黑宝’‘早康宝’较高,为17.4%~19.0%,而‘绿宝石’和‘夏至红’较小,仅为13.2%~13.6%,显著或极显著小于其他品种。‘京蜜’‘京香玉’‘京翠’‘金田玫瑰’果粒为黄绿色,‘绿宝石’为绿黄色,其他品种为紫红色或紫黑色。‘京蜜’‘京香玉’‘京翠’果粉较薄,其他品种均为中等或厚。11种葡萄的果粒多为椭圆形或近圆形,其中‘早康宝’为倒卵形。

表5 11个葡萄品种引种至吐鲁番后的果粒性状Table 5 Characters of berries after introduction to Turpan

2.5 各品种性状的综合分析

利用主成分分析法可以较准确地了解各性状的综合表现[16-21]。由表6可知,对13个主要指标进行因子分析,得到5个主成分的特征值及贡献率,1~5主成分的特征值分别是2.160,1.643,1.495,1.128和0.913,贡献率分别为35.889%,20.762%,17.187%,9.779%和6.405%,累计贡献率达90.023%,说明提取的5个主成分代表了各葡萄品种性状的绝大部分信息,能够作为综合性状指标的主成分。

有学者认为:威特金的哲学信仰或者说精神信仰是极为复杂的,是犹太神秘哲学、罗马天主教实践、东方哲学与1960年代反主流文化意识的一种结合,无法具体解读。最后,也是非常重要的一点,威特金的作品可以被解读为对传统的犹太破坏偶像主义的反抗,对爱神与身体的基督教禁忌的一种艺术反抗。

表6 11个葡萄品种性状指标的主成分分析Table 6 Principal component analysis of character index

表6(续) Contiued table 6

主成分是原各性状指标的线性组合,特征向量赋予了各单项指标对于主成分的重要程度,并决定了该主成分的实际意义。根据各指标贡献率及特征值可算出各特征向量依据5个主成分与葡萄性状原始指标的关系,即特征向量(a)=各主成分(X)÷对应的特征值(E),计算得到葡萄性状指标相关矩阵的特征向量a1,a2,a3,a4,a5。

由表7可知,以前5项主成分建立葡萄性状综合性状评价模型,由葡萄综合性状的特征向量导出5个主成分(F1,F2,F3,F4,F5)及综合得分(F)的函数表达式为:

F1=-0.237X1+0.142X2+0.279X3+0.276X4+0.119X5-0.076X6+0.264X7+0.202X8+0.172X9+0.396X10+0.354X11+0.405X12+0.405X13;

F2=0.392X1-0.186X2+0.264X3+0.255X4+0.283X5+0.305X6+0.245X7+0.421X8+0.390X9-0.203X10-0.181X11-0.184X12-0.081X13;

F3=0.088X1+0.338X2-0.356X3-0.309X4-0.453X5-0.165X6+0.404X7+0.239X8+0.432X9-0.081X10+0.088X11-0.051X12-0.022X13;

F4=0.117X1-0.476X2-0.329X3-0.424X4+0.106X5+0.485X6+0.065X7+0.031X8+0.003X9+0.316X10+0.324X11+0.113X12+0.048X13;

F5=0.398X1-0.103X2-0.115X3+0.021X4+0.392X5-0.481X6+0.234X7-0.447X8+0.089X9-0.042X10+0.299X11-0.226X12+0.167X13。

F=(F1×0.358 89+F2×0.207 62+F3×0.171 87+F4×0.097 79+F5×0.064 05)/0.900 23。

利用该模型计算11个葡萄性状的综合得分并进行排序,结果见表8。由表8可知,综合得分表现为:‘早黑宝’>‘金田玫瑰’>‘早康宝’>‘金田蜜’>‘京翠’>‘京蜜’>‘京香玉’>‘夏至红’>‘6-12’>‘洛浦早生’>‘绿宝石’。

表7 11个葡萄品种性状的综合分析Table 7 Comprehensive analysis of grape characters

表8 11个葡萄品种的主成分得分及排序Table 8 Principal component scores of cultivars and their ranking

3 讨论与结论

通过对引进的11个葡萄品种的调查发现,各品种在吐鲁番的成活率高达85.71%~100.00%,从萌芽到果实成熟所需时间为93~117 d,均为早熟品种,与育种地品种物候期[22-28]基本一致,但部分品种熟期提前,如‘金田玫瑰’和‘绿宝石’在原育种地属中熟品种,在吐鲁番温室内则表现为早熟品种,大部分品种可溶性固形物含量都略有增加,这得益于吐鲁番丰富的光热资源与较大的昼夜温差。

本试验发现,大部分品种的果实性状在吐鲁番日光温室内的表现要优于原产地,如‘早康宝’‘金田蜜’‘早黑宝’‘金田玫瑰’等,但也有个别品种表现不如原育种地,如‘绿宝石’,结果系数仅为0.10,可溶性固形物含量也略有降低(13.2%),穗质量仅为230.0 g,该品种在这些指标方面显著低于其他品种,表现与原产地不符,说明该品种对吐鲁番的高热、低湿环境不适应。

本试验中涉及的品种通过3年观察,尚未发现病虫害现象,故本研究未进行葡萄的抗性评价。由于引种时间较短,葡萄尚处于结果初期,所以本研究未将产量性状作为评价指标,对该指标的评价有待进一步研究。

从综合表现来看,‘早黑宝’‘金田玫瑰’‘早康宝’‘金田蜜’‘京翠’‘京蜜’‘京香玉’等品种比较适宜本地区设施葡萄的发展,而‘夏至红’‘6-12’‘洛浦早生’‘绿宝石’等品种表现不如原育种地,且这几个品种生长势过强,不适合在吐鲁番设施栽培。

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