园艺学报 ›› 2024, Vol. 51 ›› Issue (12): 2843-2856.doi: 10.16420/j.issn.0513-353x.2024-0036
杨江山, 陈亚娟*(), 戴子博, 李斗, 邵璋, 金鑫, 王宇航, 王春恒
收稿日期:
2024-08-14
修回日期:
2024-09-27
出版日期:
2024-12-25
发布日期:
2024-12-13
通讯作者:
基金资助:
YANG Jiangshan, CHEN Yajuan(), DAI Zibo, LI Dou, SHAO Zhang, JIN Xin, WANG Yuhang, WANG Chunheng
Received:
2024-08-14
Revised:
2024-09-27
Published:
2024-12-25
Online:
2024-12-13
摘要:
为探究黄腐酸钾(fulvic acid potassium,FA-K)对葡萄叶片光合特性及果实品质的影响,以酿酒葡萄‘蛇龙珠’为试验材料,于开花期、坐果期、膨大期和转色期在叶面喷施不同浓度(30、60、90和120 mg · L-1)的FA-K,以喷施清水为对照,测定叶片光合色素含量、光合参数、叶绿素荧光参数及果实品质等指标。结果表明:FA-K处理显著提高了‘蛇龙珠’各生育期叶片叶绿素a、叶绿素b、总叶绿素和胡萝卜素含量,增强了Pn、Tr、Gs、Fv/Fm、Y(Ⅱ)、qP、qN及ETR,降低了Ci和Y(NPQ),其中90 mg · L-1 FA-K处理效果最为显著。同时,FA-K对提高果实品质也有一定作用,特别是90 mg · L-1处理显著促进了果实可溶性总糖、可溶性固形物、单宁、总酚、类黄酮和花色苷的积累,与对照相比分别提高了25.96%、13.81%、27.73%、63.89%、9.48%和78.57%,而可滴定酸相对含量仅为0.54%,较对照减少了26.03%。主成分分析结果显示,不同浓度FA-K对‘蛇龙珠’葡萄光合特性及果实品质的影响为:90 mg · L-1处理 > 60 mg · L-1处理 > 120 mg · L-1处理 > 30 mg · L-1处理 > 对照。综上,FA-K处理能够明显增强葡萄叶片的光合作用及改善果实品质,且90 mg · L-1 的效果最为显著。
杨江山, 陈亚娟, 戴子博, 李斗, 邵璋, 金鑫, 王宇航, 王春恒. 黄腐酸钾对‘蛇龙珠’葡萄光合特性及果实品质的影响[J]. 园艺学报, 2024, 51(12): 2843-2856.
YANG Jiangshan, CHEN Yajuan, DAI Zibo, LI Dou, SHAO Zhang, JIN Xin, WANG Yuhang, WANG Chunheng. Effects of Potassium Fulvic Acid on Photosynthetic Characteristics and Fruit Quality of‘Cabernet Gernischt’Grape[J]. Acta Horticulturae Sinica, 2024, 51(12): 2843-2856.
图1 黄腐酸钾(FA-K)对不同生育期‘蛇龙珠’葡萄叶片光合色素含量的影响 不同小写字母表示相同时期不同处理间差异显著,P < 0.05。下同。
Fig. 1 Effects of fulvic acid potassium(FA-K)on photosynthetic pigment content in leaves of‘Cabernet Gernischet’grape at different growth stages Different lowercase letters indicate significant differences among different treatments in the same period,P < 0.05. the same below.
图2 黄腐酸钾(FA-K)对不同生育期‘蛇龙珠’葡萄叶片光合参数的影响
Fig. 2 Effects of fulvic acid potassium(FA-K)on photosynthetic parameters of‘Cabernet Gernischet’grape leaves at different growth stages
图3 黄腐酸钾(FA-K)对不同生育期‘蛇龙珠’葡萄叶片叶绿素荧光参数的影响
Fig. 3 Effects of fulvic acid potassium(FA-K)on chlorophyll fluorescence parameters of‘Cabernet Gernischet’grape leaves at different growth stages
FA-K/(mg · L-1) | 可溶性总糖/(mg · g-1) Total soluble sugar | 可溶性固形物/% Soluble solid | 可滴定酸/% Titratable acid | 固酸比 Solid-acid ratio |
---|---|---|---|---|
0(对照Control) | 124.84 ± 4.18 c | 20.70 ± 0.36 c | 0.73 ± 0.02 a | 28.26 ± 0.90 d |
30 | 126.82 ± 6.20 c | 21.21 ± 0.48 bc | 0.69 ± 0.02 ab | 30.56 ± 0.95 c |
60 | 131.19 ± 10.21 b | 22.64 ± 0.23 b | 0.59 ± 0.01 bc | 38.50 ± 1.00 b |
90 | 157.25 ± 10.05 a | 23.56 ± 0.25 a | 0.54 ± 0.01 c | 43.24 ± 0.84 a |
120 | 128.31 ± 5.25 bc | 21.38 ± 0.51 bc | 0.68 ± 0.01 ab | 31.31 ± 1.10 c |
表1 黄腐酸钾(FA-K)对‘蛇龙珠’葡萄果实可溶性总糖、可溶性固形物及可滴定酸含量的影响
Table 1 Effects of FA-K on the contents of soluble sugar,soluble solids and titratable acid in‘Cabernet Gernischet’grape fruit
FA-K/(mg · L-1) | 可溶性总糖/(mg · g-1) Total soluble sugar | 可溶性固形物/% Soluble solid | 可滴定酸/% Titratable acid | 固酸比 Solid-acid ratio |
---|---|---|---|---|
0(对照Control) | 124.84 ± 4.18 c | 20.70 ± 0.36 c | 0.73 ± 0.02 a | 28.26 ± 0.90 d |
30 | 126.82 ± 6.20 c | 21.21 ± 0.48 bc | 0.69 ± 0.02 ab | 30.56 ± 0.95 c |
60 | 131.19 ± 10.21 b | 22.64 ± 0.23 b | 0.59 ± 0.01 bc | 38.50 ± 1.00 b |
90 | 157.25 ± 10.05 a | 23.56 ± 0.25 a | 0.54 ± 0.01 c | 43.24 ± 0.84 a |
120 | 128.31 ± 5.25 bc | 21.38 ± 0.51 bc | 0.68 ± 0.01 ab | 31.31 ± 1.10 c |
FA-K/(mg · L-1) | 单宁/(mg · g-1) Tannin content | 总酚/(mg · g-1) Total phenol content | 总类黄酮/(mg · g-1) Total flavonoid content | 花色苷/(mg · g-1) Anthocyanins content |
---|---|---|---|---|
0(对照Control) | 2.56 ± 0.11 c | 3.24 ± 0.06 c | 3.48 ± 0.12 c | 0.14 ± 0.01 c |
30 | 2.64 ± 0.12 bc | 3.71 ± 0.06 bc | 3.52 ± 0.15 c | 0.18 ± 0.01 b |
60 | 2.91 ± 0.06 b | 4.82 ± 0.03 ab | 3.70 ± 0.12 ab | 0.20 ± 0.02 b |
90 | 3.27 ± 0.07 a | 5.31 ± 0.09 a | 3.81 ± 0.10 a | 0.25 ± 0.02 a |
120 | 2.89 ± 0.09 b | 4.16 ± 0.07 b | 3.62 ± 0.12 b | 0.19 ± 0.01 b |
表2 黄腐酸钾(FA-K)对‘蛇龙珠’葡萄果实单宁、总酚、总类黄酮、花色苷含量的影响
Table 2 Effects of FA-K on the contents of tannin,total phenols,flavonoids and anthocyanins in‘Cabernet Gernischet’grape fruit
FA-K/(mg · L-1) | 单宁/(mg · g-1) Tannin content | 总酚/(mg · g-1) Total phenol content | 总类黄酮/(mg · g-1) Total flavonoid content | 花色苷/(mg · g-1) Anthocyanins content |
---|---|---|---|---|
0(对照Control) | 2.56 ± 0.11 c | 3.24 ± 0.06 c | 3.48 ± 0.12 c | 0.14 ± 0.01 c |
30 | 2.64 ± 0.12 bc | 3.71 ± 0.06 bc | 3.52 ± 0.15 c | 0.18 ± 0.01 b |
60 | 2.91 ± 0.06 b | 4.82 ± 0.03 ab | 3.70 ± 0.12 ab | 0.20 ± 0.02 b |
90 | 3.27 ± 0.07 a | 5.31 ± 0.09 a | 3.81 ± 0.10 a | 0.25 ± 0.02 a |
120 | 2.89 ± 0.09 b | 4.16 ± 0.07 b | 3.62 ± 0.12 b | 0.19 ± 0.01 b |
图4 葡萄叶片光合特性与果实品质的相关性分析热图 葡萄叶片相关指标均为各物候期的平均值,果实品质指标为成熟期测定值。Chl.a:叶绿素a;Chl.b:叶绿素b;Car:类胡萝卜素; Chl.(a + b):总叶绿素;Pn:净光合速率;Tr:蒸腾速率;Gs:气孔导度;Ci:胞间CO2浓度;Fv/Fm:最大光化学效率;Y(Ⅱ):PSⅡ实际光化学效率;qP:光化学猝灭系数;qN:非光化学猝灭系数;ETR:电子传递速率;Y(NPQ):非光化学猝灭的量子产量;SSC:可溶性固形物;TSS:可溶性总糖;TA:可滴定酸;RTT:固酸比;Tan:单宁;TP:总酚;TF:总类黄酮;Ant:花色苷。 ** 表示在0.01水平极显著相关,* 表示在0.05水平显著相关。
Fig. 4 Heatmap of correlation analysis between photosynthetic characteristics of grape leaves and fruit quality The related indexes of grape leaves were the average value of each phenological period,and the fruit quality index was the measured value of mature period. Chl.a:Chlorophyll a;Chl.b:Chlorophyll b;Car:Carotenoid;Chl.(a + b):Total chlorophyll;Pn:Net photosynthetic rate;Tr:Transpiration rate;Gs:Stomatal conductivity;Ci:Intercellular CO2 concentration;Fv/Fm:Maximal photochemical efficiency;Y(Ⅱ):Actual photochemical efficiency of PSII;qP:Photochemical quenching;qN:Non-photochemical quenching coefficient;ETR:Rate of electron transfer;Y(NPQ):Quantum yield of non-photochemical quenching;SSC:Soluble solids content;TSS:Total soluble sugar;TA:Titratable acid;RTT:Solid-acid ratio;Tan:Tannin;TP:Total phenols;TF:Total flavonoid;Ant:Anthocyanin. ** means extremely significant difference(P < 0.01),* means significant difference(P < 0.05).
指标 Index | 主成分 Principal component | 指标 Index | 主成分 Principal component | |||
---|---|---|---|---|---|---|
PC1 | PC2 | PC1 | PC2 | |||
Chl.a | 0.047 | -0.245 | qN | 0.046 | 0.271 | |
Chl.b | 0.049 | -0.058 | ETR | 0.047 | 0.242 | |
Car | 0.045 | -0.322 | Y(NPQ) | -0.048 | 0.034 | |
Chl.(a + b) | 0.048 | -0.197 | TSS | 0.048 | 0.188 | |
Pn | 0.049 | 0.050 | TA | -0.048 | -0.194 | |
Tr | 0.048 | -0.029 | RTT | 0.048 | 0.206 | |
Gs | 0.049 | 0.077 | SSC | 0.049 | -0.059 | |
Ci | -0.045 | 0.344 | Tan | 0.048 | -0.104 | |
Fv/Fm | 0.047 | 0.088 | TP | 0.049 | 0.046 | |
Y(Ⅱ) | 0.043 | 0.373 | TF | 0.049 | 0.009 | |
qP | 0.046 | -0.261 | Ant | 0.047 | -0.094 | |
特征值Eigen value 方差贡献率/% Variance contribution 累计方差贡献率/% Cumulative variance proportion | 20.182 91.738 91.738 | 1.216 5.526 97.264 |
表3 葡萄叶片光合特性及果实品质的主成分载荷矩阵与方差贡献率
Table 3 Principal component loading matrix and variance contribution rate of grape leaf photosynthetic characteristics and fruit quality
指标 Index | 主成分 Principal component | 指标 Index | 主成分 Principal component | |||
---|---|---|---|---|---|---|
PC1 | PC2 | PC1 | PC2 | |||
Chl.a | 0.047 | -0.245 | qN | 0.046 | 0.271 | |
Chl.b | 0.049 | -0.058 | ETR | 0.047 | 0.242 | |
Car | 0.045 | -0.322 | Y(NPQ) | -0.048 | 0.034 | |
Chl.(a + b) | 0.048 | -0.197 | TSS | 0.048 | 0.188 | |
Pn | 0.049 | 0.050 | TA | -0.048 | -0.194 | |
Tr | 0.048 | -0.029 | RTT | 0.048 | 0.206 | |
Gs | 0.049 | 0.077 | SSC | 0.049 | -0.059 | |
Ci | -0.045 | 0.344 | Tan | 0.048 | -0.104 | |
Fv/Fm | 0.047 | 0.088 | TP | 0.049 | 0.046 | |
Y(Ⅱ) | 0.043 | 0.373 | TF | 0.049 | 0.009 | |
qP | 0.046 | -0.261 | Ant | 0.047 | -0.094 | |
特征值Eigen value 方差贡献率/% Variance contribution 累计方差贡献率/% Cumulative variance proportion | 20.182 91.738 91.738 | 1.216 5.526 97.264 |
FA-K/(mg · L-1) | 主成分得分Principal component score | 综合得分(F) | 排名 | |
---|---|---|---|---|
PC1 | PC2 | Comprehensive score | Ranking | |
0(对照Control) 30 60 90 120 | -1.22 -0.60 0.48 1.39 -0.06 | 0.44 0.31 0.82 0.16 -1.73 | -109.49 -53.23 48.74 128.33 -14.80 | 5 4 2 1 3 |
表4 黄腐酸钾(FA-K)对‘蛇龙珠’葡萄主成分得分表
Table 4 Principal component score table of FA-K on‘Cabernet Gernischet’grape
FA-K/(mg · L-1) | 主成分得分Principal component score | 综合得分(F) | 排名 | |
---|---|---|---|---|
PC1 | PC2 | Comprehensive score | Ranking | |
0(对照Control) 30 60 90 120 | -1.22 -0.60 0.48 1.39 -0.06 | 0.44 0.31 0.82 0.16 -1.73 | -109.49 -53.23 48.74 128.33 -14.80 | 5 4 2 1 3 |
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