同一葡萄園不同‘赤霞珠’植株的漿果品質(zhì)差異

張　雪，何　非，王羽西，劉　鑫，朱燕溶，楊　哲，石　英，段長青，王　軍

(中國農(nóng)業(yè)大學 食品科學與營養(yǎng)工程學院，葡萄與葡萄酒研究中心，北京　100083)

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同一葡萄園不同‘赤霞珠’植株的漿果品質(zhì)差異

張雪，何非，王羽西，劉鑫，朱燕溶，楊哲，石英，段長青，王軍

(中國農(nóng)業(yè)大學 食品科學與營養(yǎng)工程學院，葡萄與葡萄酒研究中心，北京100083)

摘要為研究同一地塊不同植株間果實品質(zhì)的差異，連續(xù)2 a(2012、2013年)以懷來縣同一葡萄園內(nèi)2000年定植的‘赤霞珠’為材料，采用5點取樣法選取5株葡萄樹，對每株葡萄樹的相關(guān)指標及果實釀酒品質(zhì)指標進行測定。結(jié)果表明，不同指標在株間及年間存在差異。2012年，第1株產(chǎn)量最高，達0.90 kg，是產(chǎn)量最低的第2株的1.88倍；第5株的平均漿果質(zhì)量達1.22 g,顯著高于其余4株；果實可溶性固形物、可滴定酸、K元素、總酚及總花色苷在株間無顯著差異；黃酮醇及黃烷醇總質(zhì)量分數(shù)均為第1株最高，分別為180.08 μg/g和0.88 mg/g；酒石酸質(zhì)量分數(shù)第4株為5.17 mg/g，顯著低于其余4株，第2株蘋果酸的質(zhì)量分數(shù)達3.39 mg/g，顯著高于其余各株。2013年平均株產(chǎn)及平均漿果質(zhì)量均高于2012年，且第2株產(chǎn)量最高，達2.79 kg，第4株平均漿果質(zhì)量為1.08 g，顯著低于其余4株；2013年總酚及總花色苷的質(zhì)量分數(shù)在株間無顯著性差異，而果實可溶性固形物質(zhì)量分數(shù)及可滴定酸質(zhì)量濃度均存在顯著性差異。2013年各株葡萄果實酒石酸質(zhì)量分數(shù)顯著高于2012年，且最高的第3株比最低的第5株高7.3%；蘋果酸質(zhì)量分數(shù)在株間變異較大，其中第5株最低，為質(zhì)量分數(shù)最高的第4株的65.9%。表明在栽培管理一致的情況下，同一地塊的植株間果實品質(zhì)仍存在一定差異。

關(guān)鍵詞赤霞珠；葡萄果實；植株；異質(zhì)性；葡萄酒品質(zhì)

釀酒葡萄果實的品質(zhì)差異由內(nèi)在因素和外界因素共同決定，內(nèi)在因素由品種或品系決定，外在因素包括環(huán)境條件(溫度、光照、土壤水分等)和栽培管理措施(修剪、灌溉、整形方式等)[1-2]。對同一品種而言，環(huán)境條件是造成漿果異質(zhì)性的主要原因。氣象因素(光照、溫度、水分)可能會改變一個給定葡萄品種對特定生長季節(jié)的適應性[3]，還可能會改變給定葡萄品種的產(chǎn)量，最終影響葡萄的釀酒品質(zhì)，對釀造的葡萄酒品質(zhì)起決定性作用[4]。有研究[5]表明，土壤和地形的差異能使統(tǒng)一管理的葡萄園產(chǎn)量變化10倍之多。因為對于葡萄來說，即使處于同一地塊，其所在土壤的管理措施、物理化學性質(zhì)、年份等都會有所不同，從而造成每株樹體處于不同的微環(huán)境中，樹體的發(fā)育也會不一致[6]，導致最終產(chǎn)量差異。因此，如果同一時間采收，樹體之間會因漿果成熟度不均一造成漿果之間物理化學指標差異較大，如漿果大小、種子數(shù)、花色苷、酚類物質(zhì)含量等[6]，最終導致釀酒品質(zhì)的差異。對釀酒葡萄來說，盡管一個葡萄園內(nèi)的果實達到一個可接受的平均成熟度，但是未成熟的綠色漿果和過熟的漿果都會影響最終葡萄酒的品質(zhì)[7]。有試驗證實，‘康可’葡萄因采收期成熟度不均一導致漿果本身和果汁的質(zhì)量有所下降[8]。因此，成熟度均一的葡萄果實通常被認為是最理想的。

葡萄果實品質(zhì)的差異體現(xiàn)在植株間、果穗間、漿果間等多方面[9-10]，這些差異對生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)葡萄酒來說具有很重要的參考意義。因此，需要對大面積栽培葡萄植株間、果穗間、漿果間的差異進行調(diào)查，從而制定適宜的栽培管理措施，降低釀酒葡萄果實品質(zhì)的差異，為釀酒品質(zhì)的調(diào)控打下堅實的基礎。

近年，國外主要研究栽培管理措施(水分、修剪、整形方式等)對葡萄果實大小和釀酒品質(zhì)的影響[11-12]。目前，國內(nèi)有關(guān)釀酒葡萄品質(zhì)的研究大都集中于不同品種、果穗和大量漿果之間的差異等方面[2,6]，專門研究植株間漿果異質(zhì)性的試驗很少。本研究正是針對這一現(xiàn)狀，在中國主要的釀酒葡萄產(chǎn)區(qū)之一的延懷河谷地區(qū)，以中國釀酒葡萄栽培面積最大的品種‘赤霞珠’葡萄為試材，對植株間果實品質(zhì)進行調(diào)查，主要包括植株間葡萄漿果的組織構(gòu)成、可溶性固形物等果實內(nèi)在指標、變異系數(shù)，以及植株間果實其他釀酒品質(zhì)的差異。本試驗對植株間果實基本釀酒品質(zhì)的調(diào)查研究將為進一步減小漿果異質(zhì)性、提高果實釀酒品質(zhì)的研究提供參考依據(jù)，并為今后栽培管理措施的制定提供參考依據(jù)。

1材料與方法

1.1試驗材料及試驗地概況

試驗所用‘赤霞珠’葡萄樣品來自河北省張家口市懷來縣生產(chǎn)性葡萄園(面積約為1 000 m2)，該葡萄園位于北緯40°29′，東經(jīng)115°76′，平地。植株于2000年定植，自根苗，東西行向，行距2.5 m，株距0.5 m，單蔓直立整形，短枝修剪，生長季灌水4～5次，每2 a施用1次動物糞肥，病蟲害防治按照葡萄酒廠的要求進行。2012和2013年氣象數(shù)據(jù)都來源于中國氣象科學數(shù)據(jù)共享服務網(wǎng)。

1.2試驗方法

1.2.1植株間樣品調(diào)查方法采用5點取樣法，選取5株長勢正常的植株進行測量。植株選取方法：在實驗室畫圖(圖1)，根據(jù)葡萄園的實際情況，除去外側(cè)2行葡萄，選取5棵葡萄植株。

圖1　5株葡萄示意圖

果實采收前統(tǒng)計每株葡萄的新梢數(shù)和果穗數(shù)；對每株葡萄選取6～8枝新梢，兼顧陰陽面，測量新稍長度、節(jié)數(shù)、主梢葉片數(shù)、副梢葉片數(shù)、葉面積，計算葉果比；在冬季修剪前按株收集修剪下的枝條，并稱量。

采收期(2012-10-07和2013-10-06)將每株葡萄上的果穗迅速剪下，運回實驗室測量各項理化指標。分別對每株葡萄上采集的單個果穗用電子天平(200 × 0.01 g)進行稱量，然后從每株葡萄的果穗中分別隨機選取5個果穗，快速將其漿果剪下，統(tǒng)計每個果穗的漿果數(shù)；隨機取約400粒漿果測定每粒漿果的質(zhì)量，并用游標卡尺(20 × 0.02 cm)測量對應漿果的直徑(橫徑)，并從中隨機取50粒漿果，用電子天平(200×0.01 g)逐粒測量漿果的質(zhì)量，然后用小刀切開，剝?nèi)」?，將種子取出，計數(shù)，將果皮上附著的果肉去除，用吸水紙吸去果皮和種子上的果汁，用電子天平(100 × 0.000 1 g)稱量果皮質(zhì)量和種子質(zhì)量；按球體積公式[V=(4/3)πr3]計算漿果體積。再隨機選取50粒漿果分成3份，用紗布分別充分擠汁后用手持糖度計(Pocket Fractometer PAL-1，Atago)測量可溶性固形物質(zhì)量分數(shù)(°Brix)、pH(PB-10，Sartorius)和可滴定酸質(zhì)量濃度(GB/T 12456-2008 酸堿中和滴定法[13]，結(jié)果以酒石酸的質(zhì)量濃度計，表示為g/L)。

剩余果實保存于-40 ℃冰箱，用于測量花色苷、總酚、有機酸、黃酮醇、黃烷醇、K元素質(zhì)量分數(shù)。每項指標的測定均重復3次。

1.2.2葡萄果皮總酚質(zhì)量分數(shù)測定采用福林-肖卡法測定葡萄皮總酚的質(zhì)量分數(shù)[14]。2012和2013年葡萄果皮總酚測定標準曲線分別為y= 0.377x- 0.066及y=0.392x-0.039 (x為沒食子酸質(zhì)量濃度，y為吸光度)，R2均達到0.99。測定結(jié)果單位為mg/g(以果實鮮質(zhì)量計)。

1.2.3葡萄果皮花色苷質(zhì)量分數(shù)測定2012年采用高效液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用(HPLC-MS)技術(shù)測定果皮中花色苷的質(zhì)量分數(shù)。提取及色譜方法參照文獻[15]，全程避光，溫度控制在25 ℃以下。標準曲線R2達到0.99。測定結(jié)果的單位為mg/g(以鮮質(zhì)量計)。

2013年采用分光光度計法測量果皮中花色苷的質(zhì)量分數(shù)。提取方法參照文獻[15]。檢測方法：配置pH = 1.0及pH = 4.5的緩沖液，方法參照文獻[16]，取一定量果皮花色苷提取液，分別用2種緩沖液稀釋至一定倍數(shù)，室溫下平衡100 mim，均在520 nm及700 nm下測定吸光度。測定結(jié)果單位為mg/g(以鮮質(zhì)量計)。

計算公式：花色苷質(zhì)量濃度=(A×MW×DF×103)/(ε×l)

其中A=(A520nm-A700nm)pH1.0-(A520nm-A700nm)pH4.5；MW(分子質(zhì)量)= 493.2 g/mol(二甲花翠素-3-葡萄糖苷)；DF為稀釋倍數(shù)；l= 光程的厘米數(shù)；ε= 28 000摩爾消光系數(shù)(二甲花翠素-3-葡萄糖苷)，單位是L/(mol·m)。

1.2.4葡萄果皮黃酮醇質(zhì)量分數(shù)測定提取和檢測方法采用朱燕溶等[17]研究方法，標準曲線R2達到0.99。測定結(jié)果單位為 μg/g(以鮮質(zhì)量計)。

1.2.5葡萄果皮黃烷醇質(zhì)量分數(shù)測定 稱取葡萄果皮凍干粉0.10 g，置于10 mL離心管中，加入1 mL間苯三酚， 50 ℃水浴20 mim，加入1 mL乙酸鈉(200 mmol/L)終止反應，混勻后10 000 r/mim離心15 min，取出上清液，重復上述步驟3次，最后合并上清液，用 0.22 μm膜過濾后，進行HPLC-MS(Bruker，Agilent)檢測。流動相A為φ=0.2%乙酸水溶液；流動相B為V(乙腈)∶V(φ= 0.2%乙酸水溶液)= 4∶1，洗脫程序：0～20 min，φ=10.0% B+φ=90.0% A； 20～40 min，φ=10.0%～20.0% B+φ=80.0%～90.0% A；40～50 min，φ=20.0%～33.0% B+φ=67.0%～80.0%A；50～55 min，φ=33.0%～40.0% B+φ=60.0%～67.0%A；55～58 min，φ=40%～100% B+φ=0.00%～60.0%A；58～63 min，φ=100% B；63～64 min，φ=10.0%～100% B+φ=0.00%～90.0%A；64～70 min，φ=10%B+φ=90.0%A。流速1 mL/min，柱溫25 ℃，柱名：Lorbax SB-C18，檢測波長280 nm，進樣量10 μL。標準曲線R2達到0.99。測定結(jié)果單位為mg/g(以鮮質(zhì)量計)。

1.2.6葡萄果實有機酸(酒石酸、蘋果酸)質(zhì)量分數(shù)測定 葡萄果實在液氮保護下破碎，除去種子后研磨成粉狀，準確稱取1.0 g樣品置于50 mL離心管中，加入含φ= 0.8% 1 mol/L磷酸的蒸餾水25 mL，25 ℃水浴振蕩浸提取10 min，8 000 r/min(4 ℃)離心20 min，取上清液，用0.45 μm的水系濾膜過濾后，進行HPLC分析(1200 Series，Agilent)。色譜條件：流動相φ= 3% CH3OH+0.01 mol/L KH2PO4，用磷酸調(diào)pH至2.8，流速0.8 mL/min，柱溫25 ℃，進樣量10 μL，檢測波長210 nm。采用外標法定量。分別精確稱取酒石酸標品0.1 g、蘋果酸標品0.1 g，用流動相溶解并轉(zhuǎn)移至10 mL棕色容量瓶中，梯度稀釋上機。2012和2013年的回歸方程分別為：酒石酸y=718.6x+35.26，y=760.6x+29.48；蘋果酸y= 386.5x+0.405，y=387.2x+13.68(y為峰面積；x為質(zhì)量濃度)，R2均達到0.999。測定結(jié)果單位為mg/g(以鮮質(zhì)量計)。

1.2.7葡萄果實K元素質(zhì)量分數(shù)測定測定2012年葡萄果實的K元素質(zhì)量分數(shù)，測定方法采用杜慧娟等[18]研究方法，測定結(jié)果單位為 μg/g(以鮮質(zhì)量計)。

1.3統(tǒng)計分析方法

原始數(shù)據(jù)采用Excel 2010軟件處理，數(shù)據(jù)的差異顯著性分析使用SPSS軟件，并使用Origin 8.6軟件繪圖。

2結(jié)果與分析

2.1氣象指標

統(tǒng)計2012和2013年4-10月的有效積溫、降雨量和日照時數(shù)的月累積量，結(jié)果如圖2所示。2013年4-10月累計降水量較多，為470.4 mm，較2012年319.9 mm高47%，而日照時數(shù)和有效積溫均低于2012年，分別低137 h和103.9 ℃·d?？傮w來說，2013年氣候條件較2012年更不利于葡萄果實的發(fā)育。

圖2　懷來縣2012和2013年4-10月降水量、日照時數(shù)和有效積溫

2.2漿果質(zhì)量與果實體積、密度及°Brix的關(guān)系

分別對2012和2013年成熟‘赤霞珠’葡萄漿果質(zhì)量與其直徑進行曲線擬合，發(fā)現(xiàn)其符合三次方擬合(圖3)，相關(guān)性系數(shù)均達到0.85以上；對漿果質(zhì)量與其對應的體積進行線性擬合，相關(guān)系數(shù)也均達到0.85以上，說明‘赤霞珠’漿果質(zhì)量與體積相關(guān)性良好，用漿果質(zhì)量或體積均可對漿果大小進行分級。同時也說明，供試的漿果發(fā)育正常。

按照質(zhì)量與體積計算漿果密度，并以質(zhì)量為橫坐標、密度為縱坐標做散點圖(圖3)。2012年密度與質(zhì)量的回歸方程為y= 0.009x+ 1.487(R2=0.003 4)，2013年為y=0.032 8x+1.326 9(R2=0.001 7)，發(fā)現(xiàn)其斜率接近于0，表明隨著漿果質(zhì)量的增加，密度并沒有升高或降低的趨勢，但其分布較分散，變幅為0.6～2.4 g/cm3，分布范圍廣，表明漿果密度的一致性較差。2012年漿果較小，密度分布廣，而2013年漿果較大，密度一致性較好。

2013年測量不同緊密度果穗中漿果質(zhì)量及對應的°Brix，結(jié)果如圖3所示。雖然漿果的°Brix變幅為18～26，漿果質(zhì)量變幅為0.3～2.2 g，但漿果質(zhì)量與°Brix無相關(guān)性。

圖3　漿果質(zhì)量與漿果直徑、體積、密度、°Brix關(guān)系

2.3植株間樹體指標的差異

供試葡萄植株樹體生長發(fā)育及結(jié)實情況調(diào)查結(jié)果見表1。2012年第2株和2013年第5株植株產(chǎn)量較其他植株低。2012年第1株產(chǎn)量最高，為0.90 kg，第2株產(chǎn)量最低，為0.48 kg，約為第1株的1/2。2013年第2株產(chǎn)量為2.79 kg，比第5株的1.00 kg高約64%。2012與2013年相比，植株間產(chǎn)量差異更小，而2013年植株產(chǎn)量總體比2012年高，且植株間差異較大。2012和2013年葉果比都略高，可能是該葡萄園的產(chǎn)量低造成的。2012年植株間葉果比差異小于2013年，2012年第5株最高，為20.33 g/cm2，約為第3株的2倍，2013年第5株(35.80 g/cm2)是第3株(11.25 g/cm2)的3倍多。2 a間均是第1株冬剪量最高。同一年份植株間的新稍節(jié)數(shù)、新稍長度比較一致，并無顯著差異。同一年份植株間果穗平均質(zhì)量、每穗果粒數(shù)差異不顯著，但果穗質(zhì)量在株內(nèi)變幅為10～150 g，果穗間質(zhì)量差異較大。

注：“-”表示數(shù)據(jù)缺失，結(jié)果以“平均數(shù)±標準差”表示，同列不同字母表示差異顯著(P<0.05)。下同。

Note：“-”means data missing. Data was presented by mean values ± standard deviation.Different letters within the same column mean significant difference atP<0.05.The same as below

2.4漿果質(zhì)量及相關(guān)性狀

2.4.1漿果的組織構(gòu)成植株間漿果質(zhì)量及種子總質(zhì)量/漿果、單粒種子質(zhì)量、種子數(shù)/漿果、果皮質(zhì)量/漿果、相對果皮質(zhì)量及相對種子質(zhì)量如圖4所示。

同一年份植株間漿果質(zhì)量差異顯著，2012 年變幅為 0.87～1.22 g，2013年變幅為1.08～1.26 g。2 a間種子總質(zhì)量/漿果比較接近，2012年植株間無顯著差異，而2013年植株間差異顯著。2012年種子數(shù)/漿果較高，達到1.6～1.7粒/漿果，2013年僅為1.2～1.5粒/漿果，并且2013年植株間種子數(shù)/漿果差異顯著。2012和2013年植株間單粒種子質(zhì)量、果皮質(zhì)量/漿果差異顯著，且2013年單粒種子質(zhì)量、果皮質(zhì)量/漿果總體高于2012年。結(jié)合2013年漿果較大的情況，計算其相對種子質(zhì)量發(fā)現(xiàn)，2013年相對種子質(zhì)量明顯低于2012年，并且植株間差異顯著，2013年僅有第5株高于5%，2012 年相對種子質(zhì)量較高，5株均達到5% 以上，且植株間差異不顯著。2 a植株間相對果皮質(zhì)量均呈顯著差異，由于2013年漿果平均質(zhì)量較高，其果皮質(zhì)量也大于2012年，但相對果皮質(zhì)量結(jié)果發(fā)現(xiàn)，2012 年植株間相對果皮質(zhì)量變幅為14.5%～19.2%，2013年變幅為13.0%～17.3%，2013年整體低于2012年。

2.4.2變異系數(shù)對2012和2013年漿果各組成部分的變異系數(shù)進行比較(表2)。2012和2013年果穗質(zhì)量在植株間差異較大，2012年5株的變異系數(shù)變幅為10%～45%，2013年變幅為5%～35%。而漿果質(zhì)量、種子總質(zhì)量/漿果、果皮質(zhì)量/漿果、種子數(shù)/漿果、單粒種子質(zhì)量的變異系數(shù)在植株間比較一致。植株間種子的異質(zhì)性要高于果皮的異質(zhì)性，且在2 a間表現(xiàn)穩(wěn)定。2013年植株間單粒種子質(zhì)量的變異系數(shù)最低，說明單粒種子質(zhì)量一致性較好。種子總質(zhì)量的變異受到種子數(shù)量和單粒種子質(zhì)量的影響，2 a株間表現(xiàn)較一致，但變異系數(shù)高，是最不穩(wěn)定的指標。2 a植株間相對果皮質(zhì)量、相對種子質(zhì)量的變異系數(shù)均較低，說明果皮和種子的質(zhì)量隨漿果質(zhì)量變化，表現(xiàn)較為穩(wěn)定。2012年植株間相對果皮質(zhì)量的變異系數(shù)差異較大，而2013年差異較小，2 a植株間相對種子質(zhì)量的變異系數(shù)基本一致。

2.5株間漿果的釀酒品質(zhì)

2.5.1基本理化指標植株之間果實基本理化指標如表3所示。2012年植株間可溶性固形物無顯著性差異，而2013年植株間差異較大，樹體之間 °Brix表現(xiàn)不穩(wěn)定。盡管2012年植株間pH出現(xiàn)波動，但其可滴定酸顯示植株間差異不顯著；2013年植株間在pH和可滴定酸上具有顯著差異，相比2012年，植株之間表現(xiàn)差異較大。

圖4　 2012和2013年植株間漿果質(zhì)量、種子總質(zhì)量/漿果、單粒種子質(zhì)量、

植株編號Vinenumber果穗質(zhì)量/gClustermass20122013漿果質(zhì)量/gBerrymass20122013單果種子總質(zhì)量/gTotalseedsfreshmassperberry20122013單粒種子質(zhì)量/gSeedfreshmass20122013種子數(shù)/漿果Seedsnumberberry20122013單果果皮質(zhì)量/gSkinfreshmass20122013相對果皮質(zhì)量/%Relativeskinfreshmass20122013相對種子質(zhì)量/%Relativeseedsfreshmass2012201319.87532.00123.45022.63938.55439.08140.08517.65639.93037.69026.05025.24317.08616.96024.37318.887222.21125.19826.11924.97043.03741.77247.62717.33341.28036.73029.24727.91721.83218.55623.99625.381339.82924.43422.09724.29738.08840.92548.67019.29742.24541.75724.55531.54413.96023.78126.78320.617440.74710.53121.83323.78239.76338.97650.51017.99037.21835.43431.26830.95126.99419.93433.10721.207511.01515.27626.03831.81939.42847.03451.36916.29938.55243.37020.94740.89313.52819.94028.68323.114

注：結(jié)果以平均值計。

Note：Data was presented by mean values.

表3　植株間果實理化指標

2.5.2總酚和花色苷質(zhì)量分數(shù)植株間果皮總酚、總花色苷質(zhì)量分數(shù)測定結(jié)果(表4)表明。2 a植株間果皮總酚質(zhì)量分數(shù)無顯著差異，2012年總酚的質(zhì)量分數(shù)總體高于2013年。2012和2013年植株間的果皮總花色苷質(zhì)量分數(shù)無顯著差異。因 2 a 所采用的測定方法不同，年份之間的結(jié)果無法比較。按照結(jié)構(gòu)上的差異，對2012年葡萄果皮花色苷分別進行統(tǒng)計，發(fā)現(xiàn)植株間的花青素類花色苷和花翠素類花色苷的質(zhì)量分數(shù)也無顯著差異。

2.5.3黃酮醇質(zhì)量分數(shù)2012年植株間果皮黃酮醇質(zhì)量分數(shù)的差異測定結(jié)果如表5所示。第1株黃酮醇的質(zhì)量分數(shù)均比其他4株高50% 左右，說明植株間果實在其他指標沒有明顯差異的情況下，可能出現(xiàn)某一物質(zhì)質(zhì)量分數(shù)較高的情況。植株間總黃酮醇的質(zhì)量分數(shù)及其中槲皮素、山奈酚和楊梅酮均呈現(xiàn)顯著差異，各類黃酮醇與總黃酮醇的質(zhì)量分數(shù)基本表現(xiàn)一致，說明植株間黃酮醇的合成過程沒有合成路徑取向上的差異。

2.5.4黃烷醇質(zhì)量分數(shù)2012年植株間黃烷醇的質(zhì)量分數(shù)測定結(jié)果如表6所示。表棓兒茶素(EGC)、兒茶素(EC)和兒茶素(C)質(zhì)量分數(shù)均表現(xiàn)為第1株和第4株顯著高于其他3株，而表兒茶素沒食子酸酯(ECG)的質(zhì)量分數(shù)在植株間并沒有差異?？傸S烷醇質(zhì)量分數(shù)的變幅為0.69～0.88 mg/g，植株間差異顯著。

表4　植株間果皮總酚和花色苷的質(zhì)量分數(shù)差異

表5　2012年植株間果皮黃酮醇質(zhì)量分數(shù)差異

表6　2012年植株間果皮黃烷醇質(zhì)量分數(shù)差異

2.5.5酒石酸、蘋果酸和K質(zhì)量分數(shù)2013年酒石酸的質(zhì)量分數(shù)稍高于2012年，同一年份不同植株間表現(xiàn)出一定差異(表7)。2012年第4株葡萄果實酒石酸的質(zhì)量分數(shù)顯著較低。蘋果酸的質(zhì)量分數(shù)在2 a間差異較大，同一年份不同植株間差異也較大，2012年第2株(3.39 mg/g)比第3株(2.29 mg/g)高約33%，2013年第4株(2.96 mg/g)比第5株(1.95 mg/g)高約34%，這種差異說明蘋果酸的質(zhì)量分數(shù)在植株間表現(xiàn)不穩(wěn)定。2012年植株間的鉀質(zhì)量分數(shù)差異不顯著(表7)。

表7　植株間酒石酸、蘋果酸和K質(zhì)量分數(shù)差異

3討論與結(jié)論

3.1氣象條件

葡萄成熟前1個月的降水量達到80 mm會影響果實品質(zhì)[19]。如果采收前2個月的雨水多，葡萄植株營養(yǎng)生長過于旺盛，果實的含糖量降低、風味差、著色不良[20]。本研究中，2013 年生長季降水量(470.4 mm)比2012年(319.9 mm)高47%，日照時數(shù)和有效積溫比2012年低，特別是采收前半個月，降水量較大，很大程度上影響漿果品質(zhì)，從而使2013年漿果較2012 年偏大?？偟膩碚f，2013年氣候條件整體較2012年不利于葡萄果實的生長發(fā)育。

3.2樹體指標

調(diào)查2012和2013年植株樹體生長發(fā)育及結(jié)實情況，發(fā)現(xiàn)同一年份植株間株產(chǎn)、葉果比、冬剪量、產(chǎn)量/冬剪量均有差異，新梢長度、新梢節(jié)數(shù)、果穗質(zhì)量等在植株間均無顯著性差異。在樹體指標中，葉果比是衡量植株生長勢的最重要指標。不同葡萄品種有各自的適宜葉果比范圍，例如葡萄品種‘意大利’需要 7.2～9.5 cm2/g 的葉果比能使果實成熟良好[21]。較小的葉果比導致漿果質(zhì)量下降，糖分的積累和酸的降解都受抑制?！嘞贾椤咸堰m宜的葉果比變幅為8～12 cm2/g。本研究中由于供試植株產(chǎn)量較低，大部分植株葉果比高于12 cm2/g，樹體間生長勢有一定差異。植株間產(chǎn)量/冬剪量的差異也說明，植株盡管全部按照短梢修剪，但由于樹體生長勢的不同，冬剪的程度也存在一定差異。

3.3植株間漿果組織構(gòu)成

漿果大小既可以用直徑、體積表示，也可以用質(zhì)量表示，二者具有顯著相關(guān)性[22]。本研究結(jié)果也表明，漿果質(zhì)量與漿果直徑相關(guān)性較好，且相關(guān)系數(shù)達到0.85以上，漿果質(zhì)量與漿果體積呈線性正相關(guān)，而漿果質(zhì)量與漿果密度、°Brix無相關(guān)性。其中發(fā)現(xiàn)2 a植株間漿果質(zhì)量均存在顯著性差異，2012 年變幅為0.87～1.22 g，2013年變幅為1.08～1.26 g，2 a的變異系數(shù)在株間無顯著性差異。從一般觀察的角度來說，葡萄大漿果比小漿果含有更多的果肉[23]。因此，漿果果皮質(zhì)量、種子質(zhì)量均受漿果質(zhì)量影響[24]。其中相對果皮質(zhì)量隨著漿果在穗軸上的位置從高到低逐漸增加[24]。本研究發(fā)現(xiàn)，植株間果皮質(zhì)量、種子質(zhì)量也有顯著差異。從變異系數(shù)看，2 a間漿果質(zhì)量、果皮質(zhì)量、種子質(zhì)量大部分都達到25%以上，個別指標高達40%，說明其漿果的組織構(gòu)成不均一。

漿果大小對葡萄酒品質(zhì)的影響目前已被廣泛認可[25]。漿果大小對釀酒品質(zhì)的影響可能主要通過2個方面，一是大漿果果肉多，對果皮中的溶質(zhì)具有較強的稀釋作用，導致釀酒品質(zhì)較差；二是大漿果的表面積與體積比大于小漿果，而果皮主要積累與釀酒品質(zhì)有關(guān)的物質(zhì)(如花色苷)[6]。因此，小粒漿果的釀酒品質(zhì)比大粒漿果好。漿果的組織構(gòu)成與漿果大小密切相關(guān)[26]，但存在不同的相關(guān)性(圖4)，這主要依賴于植株、年份之間的環(huán)境條件，影響漿果大小的環(huán)境條件比漿果本身大小對釀酒品質(zhì)的影響更為重要[27]。因此，需要通過栽培措施來平衡環(huán)境差異帶來的影響，從而減少植株間的差異，提高釀酒品質(zhì)。

果穗質(zhì)量受數(shù)量性狀位點控制，可以分為每穗果粒數(shù)和果穗質(zhì)量2部分[6]。有研究[9]表明，‘赤霞珠’成熟果穗的質(zhì)量變幅為90～230 g，且果穗質(zhì)量的差異與年份、整形方式、土壤理化性質(zhì)、施肥量、水分等緊密相關(guān)。年份能顯著影響果穗質(zhì)量，且植株間果穗質(zhì)量的變異系數(shù)小于同株果穗質(zhì)量的變異系數(shù)。本研究中，5株植株果穗質(zhì)量均小于90 g，果穗質(zhì)量、每果穗漿果數(shù)在植株間無顯著差異，但在2 a間存在差異，與上述年份影響果穗質(zhì)量的結(jié)果相一致。本研究還發(fā)現(xiàn)，植株間果穗質(zhì)量的變異系數(shù)相比于其他指標差異最大，2012年變幅為9.88%～40.75%，2013年變幅為10.53%～32.00%，說明植株間果穗質(zhì)量最不穩(wěn)定。

對于有籽葡萄來說，一般每漿果中含有的種子數(shù)平均為4粒左右，但實際上要少得多[23]，主要是受品種遺傳和花期環(huán)境條件等影響[28-29]。本研究中所選取的5株葡萄中，2012年只有第3株中的1粒漿果中含有4粒種子，5株平均各含有1.60、1.56、1.64、1.72和1.58粒種子，總體高于文獻[30]中的‘赤霞珠’，5株間差異不顯著。單粒種子平均鮮質(zhì)量第2株最低，為32.55 mg，高于文獻[30]的28.4 mg，5株間差異顯著。2013年5株葡萄所有漿果的種子數(shù)均未達到4粒，單粒種子平均鮮質(zhì)量第2株最低，為37.80 mg，也高于文獻[30]的28.4 mg，二者在5株之間均存在顯著差異。本試驗中單粒種子平均鮮質(zhì)量較高，說明該種子并未充分成熟[6]。種子質(zhì)量增加的比例明顯高于漿果質(zhì)量增加的比例，主要是由于成熟過程中大漿果所含種子數(shù)量的增加[23,26]。而本試驗2 a間漿果大小的差異體現(xiàn)在漿果的組成上，2013年相對種子質(zhì)量明顯小于2012年。種子對葡萄酒主要的貢獻物質(zhì)是單寧，包括每漿果中種子的成熟度和數(shù)量[31]，單寧賦予葡萄酒收斂性，并對紅葡萄酒顏色的穩(wěn)定起著重要作用[32]。因此，種子成熟度和其數(shù)量的大小會對釀酒品質(zhì)產(chǎn)生很大影響。

3.4植株間漿果基本理化指標

影響葡萄酒品質(zhì)的一個重要因素就是采收期葡萄果實的成熟度[33]。此外，葡萄酒的感官品質(zhì)(顏色和風味等)還主要取決于葡萄酒釀造過程中從葡萄中萃取出的多酚類物質(zhì)。

研究[34]發(fā)現(xiàn)，‘無核白’單個果穗漿果的可溶性固形物分布廣泛，但并未比較不同果穗、不同樹體之間的變化。本試驗調(diào)查植株間可溶性固形物的差異，結(jié)果表明，2012年可溶性固形物含量在樹體之間無顯著性差異，2013年卻呈現(xiàn)出顯著性差異，這一結(jié)果表明樹體之間可溶性固形物表現(xiàn)不穩(wěn)定。可溶性固形物對葡萄酒品質(zhì)的貢獻較大，即使是含量輕微的增加，便可引起葡萄酒香氣的顯著性變化，從而影響葡萄酒的質(zhì)量。

含糖量、含酸量、花色苷、總酚、黃酮醇、黃烷醇、香氣物質(zhì)等風味及營養(yǎng)物質(zhì)的含量共同決定果實的釀酒品質(zhì)。每粒漿果的含糖量與漿果大小成正比[23,26]。多酚對釀酒葡萄果實和葡萄酒的品質(zhì)起著重要的作用，很大程度上影響葡萄酒的口感、風味和顏色[35]。花色苷是葡萄酒中主要的呈色物質(zhì)，是決定葡萄酒感官質(zhì)量的重要因素之一。Roby等[27]研究發(fā)現(xiàn)，果皮、種子單寧和花色苷均隨漿果的增大含量增多。酒石酸和蘋果酸是葡萄果實中最重要的有機酸，對葡萄酒組成、穩(wěn)定性和感官均起到重要的作用，其中蘋果酸引起酒體口感的尖酸，對口感有不良作用。果實成熟期多雨會增加酒石酸質(zhì)量分數(shù)，光照條件差也會帶來蘋果酸質(zhì)量分數(shù)的增加[36]。鉀元素對葡萄酒的穩(wěn)定性起到重要的作用。本試驗中植株間的總酚及花色苷的質(zhì)量分數(shù)2 a間均沒有差異，但2013年總體低于2012年。黃酮醇和黃烷醇質(zhì)量分數(shù)在植株間均出現(xiàn)波動，一致性較差。同時2 a的酒石酸質(zhì)量分數(shù)植株間比較穩(wěn)定，但蘋果酸最高和最低值相差較大。鉀元素質(zhì)量分數(shù)在植株間也比較穩(wěn)定。

結(jié)合植株間漿果組成的差異可以看出，植株間的差異從樹體、果穗到果粒均是普遍存在的。大多栽培者通過采取不同的栽培管理措施，從而影響樹體的生長發(fā)育，改變葡萄的葉幕微氣候和果際微氣候，進一步影響釀酒葡萄果實品質(zhì)的形成。但對于不同植株，盡管葡萄園管理技術(shù)一致，因為環(huán)境條件(溫度、光照、土壤水分等)的不同，其生長勢仍存在一定差異。因此，縮小或消除這種株間的品質(zhì)差異是葡萄栽培者的主要任務之一。

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Received 2015-08-04Returned2015-12-25

Foundation itemSpecial Fund for Constructing National Technology System of Modern Agricultural Industry (No.CARS-30).

First authorZHANG Xue,female,master student. Research area:grape cultivation,grapes phenolic acids metabolism.E-mail：1464113981@qq.com

(責任編輯：顧玉蘭Responsible editor:GU Yulan)

Quality Differences among Different ‘Cabernet Sauvignon’Vines in Same Vineyard

ZHANG Xue,HE Fei,WANG Yuxi,LIU Xin,ZHU Yanrong,YANG Zhe,SHI Ying,DUAN Changqing and WANG Jun

(Center for Viticulture and Enology,College of Food Science and Nutritional Engineering,China Agricultural University,Beijing100083,China)

AbstractThe heterogeneity of grape is effected by varieties,climatic conditions and vineyard management and so on ,which has an great influence on wine quality. In order to study the differences of berry quality between vines in the same vineyard,five ‘Cabernet Sauvignon’ vines planted in a same vineyard were investigated over two consecutive years(2012,2013) by five-point sampling method. Yield component and berry quality of each vine was detected individually. Difference was found among vines and different years. In 2012,Vine No.1 got the highest yield of 0.90 kg,which was 1.88 times of Vine No.2 and the berry mass of Vine No.5 was higher than the others. No significant difference of Brix,titratable acid,total phenols,total anthocyanins and potassium was discovered among different vines. Vine No.1 accumulated the highest mass fraction of total flavonols as well as total flavanols,up to 180.08 μg/g and 0.88 mg/g.In addition,the lowest mass fraction of tartaric acid and the highest mass fraction of malic acid were detected in Vine No.4 and Vine No.2,respectively. Comparing with 2012,the vines got a higher yield and mean berry mass in 2013.The yield of Vine No.2 was 2.79 kg,significantly higher than the other vines. Same to the result of 2012,no significant difference was found in total phenols and anthocyanins among grapevines in 2013,while significant difference was showed in Brix and titratable acid. The mass fraction of tartaric acid in 2013 was higher than that in 2012,and a 7.3 percent of increase was detectived between Vine No.3(highest) and Vine No.5(lowest). Meanwhile,Vine No.5 accumulated the lowest mass fraction of malic acid,equivalently 65.9 percent of that of Vine No.4.The result suggested significant differences existed in the same vineyard,even though identical management and climatic conditions. As a basic investigation of wine grape quality variation among grapevines,the present research provides a reference for further research on reducing the berry heterogeneity and improving the grape quality.

Key wordsCabernet Sauvignon; Grape berry; Vine; Heterogeneity; Wine quality

收稿日期：2015-08-04修回日期：2015-12-25

基金項目：現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系建設專項資金(CARS-30)。

通信作者：王軍，男，博士，教授，研究方向為葡萄資源評價及鑒定、葡萄苗木生產(chǎn)。E-mail：jun_wang@cau.edu.cn

中圖分類號S663.1

文獻標志碼A

文章編號1004-1389(2016)04-0568-12

Corresponding authorWANG Jun,male,Ph.D,professor.Research area:grapes resources evaluation and appraisal,nursery stock production.E-mail:jun_wang@cau.edu.cn

網(wǎng)絡出版日期：2016-04-02

網(wǎng)絡出版地址：http://www.cnki.net/kcms/detail/61.1220.S.20160402.1117.026.html

第一作者：張雪，女，碩士研究生，研究方向為葡萄栽培、葡萄果實酚酸代謝。E-mail：1464113981@qq.com