架式和新梢間距對‘巨峰’葡萄果實(shí)品質(zhì)的影響

冀曉昊，劉鳳之，史祥賓，王寶亮，劉培培，王海波

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架式和新梢間距對‘巨峰’葡萄果實(shí)品質(zhì)的影響

冀曉昊，劉鳳之，史祥賓，王寶亮，劉培培，王海波

（中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院果樹研究所/農(nóng)業(yè)部園藝作物種質(zhì)資源利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室/遼寧省落葉果樹礦質(zhì)營養(yǎng)與肥料高效利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，遼寧興城 125100）

【目的】探明架式和新梢間距對‘巨峰’葡萄果實(shí)品質(zhì)的影響，為‘巨峰’葡萄葉幕分布標(biāo)準(zhǔn)化管理提供理論依據(jù)。【方法】以6年生‘貝達(dá)’砧‘巨峰’葡萄為試材，采用Y型架和龍干型水平架兩種架式，通過定梢繩控制新梢間距分別為10、15和20 cm，研究架式和新梢間距對成熟期‘巨峰’葡萄單粒重、可溶性固形物、可滴定酸、維生素C、花青苷和香氣等果實(shí)品質(zhì)的影響?！窘Y(jié)果】單粒重、可溶性固形物、可滴定酸和維生素C含量僅與架式存在顯著性相關(guān)，而與新梢間距不存在顯著性相關(guān)，花青苷含量與架式和新梢間距均存在顯著性相關(guān)；香氣總含量與架式存在顯著性相關(guān)，而與新梢間距不存在顯著性相關(guān)，其中醛類、醇類和萜烯類香氣物質(zhì)含量與香氣總含量規(guī)律一致，而酯類香氣物質(zhì)含量僅與新梢間距存在一定相關(guān)性；對6個處理的單粒重、可溶性固形物、可滴定酸、維生素C、花青苷、酯類、醛類、萜烯類和醇類香氣含量等9個指標(biāo)進(jìn)行Topsis綜合評價分析，結(jié)果表明水平架配合新梢間距15 cm得分最高。【結(jié)論】建議‘巨峰’葡萄在生產(chǎn)中采用斜干水平龍干型配合水平葉幕，定梢繩間距15 cm。

架式；新梢間距；葡萄；果實(shí)品質(zhì)

0 引言

【研究意義】葡萄是木質(zhì)藤本植物，生產(chǎn)上必須采用一定的架式為其枝蔓生長提供支撐。枝蔓在架面上的分布稱為葉幕（新梢）分布。架式和葉幕（新梢）分布共同影響葡萄光能利用率和果實(shí)微環(huán)境，進(jìn)而影響果實(shí)品質(zhì)，開展架式和葉幕分布研究對葡萄生產(chǎn)具有重要的指導(dǎo)意義?！厩叭搜芯窟M(jìn)展】架式對葡萄光合特性、微環(huán)境、產(chǎn)量和品質(zhì)的影響，國內(nèi)外學(xué)者已經(jīng)進(jìn)行了大量的研究。在20世紀(jì)20年代，國外學(xué)者提出架式對葡萄葉片光環(huán)境具有重要影響，認(rèn)為葡萄有效光照葉面積越大，遮光葉面積越小，碳同化效率最高，果實(shí)品質(zhì)最好[1]。國外葡萄架式主要是Head/cane、Head/spur、Cordon/cane和Cordon/spur 4種體系[1]。目前，多種國外主栽葡萄品種，如維尼奧萊（Vignoles）[2]、錢瑟勒（Chancellor）[3]、雷司令（Riesling）[4-5]、黑比諾（Pinot noir）[6]、丹魄（Tempranillo）[7]、塔明內(nèi)（Traminett）[8-9]、維歐尼（Viognier）[10]、普里米蒂沃（Primitivo）[11]和阿爾巴里諾（Albari?o）[12]等，已經(jīng)開展了不同架式對葡萄和葡萄酒品質(zhì)的研究。我國葡萄生產(chǎn)上采用的架式主要分為籬架和棚架[13-14]。國內(nèi)學(xué)者在巨峰[15]、紅地球[16-17]、夏黑[18-19]、玫瑰香[20]、無核白[21]、弗雷無核[22]、紫香無核[23]、京蜜[24]、赤霞珠[25-26]和北冰紅[27]等主要葡萄品種上也已經(jīng)開展了不同架式對葉片光合特性、葉幕微環(huán)境、產(chǎn)量和果實(shí)品質(zhì)影響的研究，均發(fā)現(xiàn)架式能夠顯著影響葡萄和葡萄酒的品質(zhì)?！颈狙芯壳腥朦c(diǎn)】前人對架式的研究僅僅關(guān)注架式本身，而沒有考慮新梢在架面的分布。筆者課題組建議在架面上綁定梢繩，新梢纏繞在定梢繩上，是規(guī)范化葉幕管理的有效手段，便于葡萄的標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)，而新梢間距（定梢繩間距）與葡萄的果實(shí)品質(zhì)的相關(guān)性也有待研究?！緮M解決的關(guān)鍵問題】本研究以6年生‘貝達(dá)’砧‘巨峰’葡萄為試材，采用北方地區(qū)常用的Y型架和龍干型架兩種架式，設(shè)置不同新梢間距，分析成熟期葡萄單粒重、可溶性固形物、可滴定酸、維生素C、花青苷和香氣等果實(shí)品質(zhì)指標(biāo)與架式和新梢間距的相關(guān)性，并確定適于‘巨峰’葡萄生產(chǎn)的最優(yōu)葉幕管理方案。

1 材料與方法

試驗(yàn)于2016—2017年在中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院果樹研究所進(jìn)行。

1.1 試驗(yàn)材料

試材為6年生‘貝達(dá)’砧‘巨峰’葡萄，Y型架行株距為4.0 m×0.7 m，斜干水平龍干形配合V形葉幕；水平架行株距為4.0 m×0.7 m，斜干水平龍干形配合水平葉幕。樹勢中等，樹盤覆蓋黑色地膜，行間自然生草，田間土肥水和病蟲害防治同常規(guī)。花果管理采取留5.5 cm穗尖的花穗整形方式，花滿開前2—3 d至花滿開后2—3 d用25 mg·L-1赤霉素處理1次，隔10—15 d再處理一次。每個新梢最多留1串果，控制產(chǎn)量在1 500 kg/667 m2。副梢均留一葉摘心。

1.2 試驗(yàn)處理

試驗(yàn)共設(shè)6個處理：處理1：Y型架配合新梢間距10 cm（簡稱V-10）；處理2：Y型架配合新梢間距15 cm（簡稱V-15）；處理3：Y型架配合新梢間距20 cm（簡稱V-20）；處理4：水平架配合新梢間距10 cm（簡稱L-10）；處理5：水平架配合新梢間距15 cm（簡稱L-15）；處理6：水平架配合新梢間距20 cm（簡稱L-20）。每小區(qū)3株樹，3次重復(fù)，完全隨機(jī)區(qū)組排列。

1.3 果實(shí)品質(zhì)測定

于2016年和2017年果實(shí)成熟期（9月15日）采集果實(shí)，每處理隨機(jī)剪取30個果穗，然后從果穗的上、中、下3個部位隨機(jī)采集果粒180粒，用于測定單粒重、可溶性固形物、可滴定酸含量、維生素C含量、花青苷含量和香氣含量。

單粒重的測定使用百分之一電子天平，每10粒為一組，共測定10組；可溶性固形物的測定采用數(shù)顯折光儀，每30個果粒為一組，共3組，分別用勻漿機(jī)打漿，用于可溶性固形物的測定；可滴定酸含量的測定使用電位滴定儀，取10 g果漿，加入蒸餾水定容至50 mL，混勻后取30 mL勻漿進(jìn)行電位滴定，可滴定酸含量按照酒石酸計，計算公式為：

其中，C：氫氧化鈉的濃度；V：滴定時所消耗的氫氧化鈉的體積；V0：吸取滴定用的樣液體積；m：樣品質(zhì)量；50：提取液的定容體積。

維生素C含量的測定采用2,6-二氯酚靛酚電位滴定法，稱取10個果粒，加入等量的2%草酸溶液，用榨汁機(jī)進(jìn)行勻漿，取30 g勻漿，用1%草酸溶液定容至100 mL，取30 mL溶液用已經(jīng)標(biāo)定的2,6-二氯靛酚溶液進(jìn)行電位滴定，計算公式為：

每百克樣品中抗壞血酸毫克數(shù)=(V×T)/W×100

其中，V：滴定時所耗去染料溶液的量（mL）；T：l mL染料溶液相當(dāng)于抗壞血酸標(biāo)準(zhǔn)溶液的量（mg）；W：滴定時所取的濾液中含樣品的量（g）。

花青苷含量的測定參照冀曉昊等[28]的方法，香氣含量的測定參照張克坤等[29]的方法。

1.4 數(shù)據(jù)分析

試驗(yàn)數(shù)據(jù)為兩年數(shù)據(jù)的平均值，采用SPSS 20.0進(jìn)行Tukey方差分析和相關(guān)性分析。Topsis分析采用DPS7.5軟件。

2 結(jié)果

2.1 不同處理對‘巨峰’葡萄果實(shí)品質(zhì)的影響

由表1可以看出，6個處理之間的單粒重、可溶性固形物含量、可滴定酸含量、維生素C含量和花青苷含量均存在差異。由表2可以看出，單粒重、可溶性固形物含量、可滴定酸含量和維生素C含量僅與架式存在顯著性相關(guān)，而與新梢間距不存在顯著性相關(guān)，花青苷含量與架式和新梢間距均存在顯著性相關(guān)。結(jié)合表1和表2可以看出，水平架生產(chǎn)的葡萄單粒重更大，水平架配合20 cm新梢間距單粒重最大；水平架生產(chǎn)的葡萄可溶性固形物含量更高，水平架配合新梢間距10 cm可溶性固形物含量最高；水平架生產(chǎn)的葡萄可滴定酸含量更低，水平架配合15 cm新梢間距可滴定酸含量最低；Y型架生產(chǎn)的葡萄維生素C含量優(yōu)于水平架，Y形架配合15 cm新梢間距葡萄維生素C含量最高；Y型架生產(chǎn)的葡萄花青苷含量優(yōu)于水平架，Y形架配合20 cm新梢間距葡萄花青苷含量最高。

表1 不同處理對‘巨峰’葡萄果實(shí)品質(zhì)的影響

不同小寫字母表示在0.05水平存在顯著性差異。下同

Different letters indicate significant differences among treatments at＜0.05. The same as below

表2 架式和新梢間距與果實(shí)品質(zhì)的相關(guān)性分析

*表示在0.05水平上顯著相關(guān)；**表示在0.01水平上顯著相關(guān)。下同

*Correlation is significant at the 0.05 level; ** Correlation is significant at the 0.01 level. The same as below

2.2 不同處理對‘巨峰’葡萄果實(shí)香氣組分含量的影響

由表3可以看出，在成熟期‘巨峰’葡萄果實(shí)中共檢測到41種香氣組分，主要可以分為酯類、醛類、醇類和萜烯類等4大類。乙酸乙酯是‘巨峰’葡萄含量最高的香氣組分，其次是2-己烯醛、丁酸乙酯、己酸乙酯和甲酸己酯等。由圖1可以看出，成熟期‘巨峰’葡萄果實(shí)酯類香氣物質(zhì)含量最高，其次是醛類香氣物質(zhì)，醇類和萜烯類香氣物質(zhì)含量較少，不同處理之間均表現(xiàn)出差異。相關(guān)性分析表明（表4），香氣總含量、醛類含量、醇類含量和萜烯類含量與架式顯著性相關(guān)，表現(xiàn)為Y型架高于水平架，而與新梢間距相關(guān)性不強(qiáng)；酯類含量與架式?jīng)]有顯著相關(guān)性，與新梢間距有一定的相關(guān)性，表現(xiàn)為新梢間距越大，酯類香氣物質(zhì)含量略高。

表3 不同處理對‘巨峰’葡萄果實(shí)香氣的影響

同組不同小寫字母表示在P＜0.05水平存在顯著性差異 Different letters in the same group indicate significant differences among treatments at P＜0.05

表4 架式與新梢間距與香氣含量相關(guān)性分析

2.3 Topsis評價

Topsis綜合評價法是一種多目標(biāo)決策方法，其基本思路是定義決策問題的理想解和負(fù)理想解，然后在可行方案中找到一個方案，使其與理想解的距離最近，而與負(fù)理想解的距離最遠(yuǎn)，適用于本研究最優(yōu)架式和新梢間距的確定。為此，本研究對6個處理單粒重、可溶性固形物、可滴定酸、維生素C、花青苷、酯類香氣、醛類香氣、萜烯類香氣和醇類香氣含量進(jìn)行Topsis分析（表5），其中可滴定酸含量高，葡萄口感偏酸，不受消費(fèi)者歡迎；醛類香氣產(chǎn)生青草味，會掩蓋酯類和萜烯類香氣物質(zhì)產(chǎn)生的果香味，因此，這兩個指標(biāo)作為低優(yōu)指標(biāo)，其余指標(biāo)均為高優(yōu)指標(biāo)。經(jīng)相關(guān)專家討論，基于產(chǎn)量的重要性和糖酸含量給消費(fèi)者直觀的感官體驗(yàn)，單粒重、可溶性固形物和可滴定酸含量的權(quán)重均設(shè)為最高值1。維生素C和花青苷含量并不是大多數(shù)消費(fèi)者關(guān)注的品質(zhì)指標(biāo)，權(quán)重均設(shè)為0.1?！薹濉咸严銡馕镔|(zhì)組分眾多，可以分為酯類、醛類、萜烯類和醇類4大類，其中酯類、萜烯類和醇類物質(zhì)具有令人愉悅的花果香味，而醛類物質(zhì)主要是青草味，會掩蓋酯類、萜烯類和醇類物質(zhì)的果香味?；诨ü阄稘庥舾芟M(fèi)者歡迎，本研究將酯類、萜烯類、醇類和醛類香氣物質(zhì)的權(quán)重分別設(shè)置為0.2、0.2、0.2和0.15。最終，按照CI指標(biāo)進(jìn)行排序，水平架配合新梢間距15 cm得分最高，是‘巨峰’葡萄最優(yōu)的葉幕管理方案。

表5 Topsis評價分析結(jié)果

3 討論

架式是葡萄生產(chǎn)者首先要考慮的問題，生產(chǎn)上常用的葡萄架式眾多，比如單籬架、雙籬架、大棚架、小棚架、柱架和漏斗架等[13]。架式?jīng)Q定了葡萄葉幕分布，影響葡萄光合特性，最終影響葡萄果實(shí)品質(zhì)。單粒重、可溶性固形物和可滴定酸含量是葡萄果實(shí)品質(zhì)的重要指標(biāo)，也是眾多葡萄架式研究者關(guān)注的果實(shí)品質(zhì)指標(biāo)。Reynolds等[3-5]在‘雷司令’（Riesling）上的研究表明架式對單粒重、可溶性固形物和可滴定酸含量均有顯著性影響；HOWELL等[2]、BAEZA等[7]、單守明等[16]和XU等[26]分別在‘維尼奧萊’（Vignoles）‘丹魄’（Tempranillo）‘紅地球’（Red Globe）和‘赤霞珠’（Cabernet Sauvignon）葡萄上的研究結(jié)果也支持這一觀點(diǎn)，但ZOECKLEIN等[10]和BORDELON等[8]分別在‘維歐尼’（Viognier）和‘塔明內(nèi)’（Traminett）葡萄上的研究結(jié)果表明架式對單粒重、可溶性固形物和可滴定酸等果實(shí)品質(zhì)幾乎沒有影響。本研究結(jié)果表明，單粒重、可溶性固形物和可滴定酸含量與架式存在顯著性相關(guān)，表現(xiàn)為單粒重和可溶性固形物含量水平架高于Y型架，而可滴定酸含量水平架低于Y型架。趙妮等[19]在設(shè)施‘夏黑’葡萄上的研究結(jié)果也表明葡萄單粒重和可溶性固形物含量表現(xiàn)為棚架高于籬架。這可能是由于不同架式能夠影響葡萄葉片有效光照面積和光合速率。單守明等[16]也發(fā)現(xiàn)L形整形較扇形顯著提高了設(shè)施‘紅提’葉片葉綠素含量、Rubisco活化酶和葉綠體ATPase等酶活性，從而提高了葉片的光合速率。

前人對架式的研究較多地關(guān)注架型。張軍賢等[25]研究了單籬架多主蔓扇形整形下新梢留量，即每延長1米架面留新梢個數(shù)，結(jié)果表明隨新梢留量的增加還原糖含量呈降低趨勢，而含酸量與還原糖變化趨勢相反。本研究通過在架面綁定梢繩，能保證新梢在架面上均勻分布，更好地控制葉片照光面積，是規(guī)范化葉幕管理的有效手段，便于葡萄的標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)。本研究結(jié)果表明，單粒重、可溶性固形物和可滴定酸含量與新梢間距并不存在顯著性相關(guān)，但花青苷含量與新梢間距和架式均存在顯著性相關(guān)，表現(xiàn)為Y型架高于水平架，新梢間距越大，花青苷含量越高。這可能與花青苷作為次生代謝產(chǎn)物，其合成受光照條件顯著影響有關(guān)[30]。Y型架的光照條件優(yōu)于水平架，新梢間距越大，果穗的光照條件也越好。

香氣是重要的感官品質(zhì)指標(biāo)，影響葡萄和葡萄酒的品質(zhì)。鮮食葡萄香氣類型主要有草莓香型（酯類香氣物質(zhì)含量豐富）和玫瑰香型（萜烯類香氣物質(zhì)含量豐富）等?！薹濉咸咽堑湫偷牟葺阈停狙芯恳舶l(fā)現(xiàn)‘巨峰’葡萄酯類香氣物質(zhì)含量遠(yuǎn)高于醛類、醇類和萜烯類等其他香氣物質(zhì)含量，主要是乙酸乙酯和丁酸乙酯等，這與周建梅等[31]研究結(jié)果一致。架式對葡萄香氣品質(zhì)的影響越來越受到研究者的關(guān)注。JI等[9]研究表明‘塔明內(nèi)’（Traminett）葡萄的主要香氣物質(zhì)醛類和萜烯類物質(zhì)均顯著受架式的影響，VSP（Vertically shoot positioned）架式優(yōu)于SH（Scott Henry）、SD（Smart-Dyson）、HC（High cordon）和GDC（Geneva double curtain）架式；FRAGASSO等[11]認(rèn)為LT（Little tree）和BG（Bilateral Guyot）架式能夠提升‘普里米蒂沃’（Primitivo）葡萄香氣積累和葡萄酒的感官品質(zhì)；XU等[26]研究發(fā)現(xiàn)M-VSP（Modified vertical shoot positioned）、F-TT（Fan training system with two trunks）和F-MT（Fan training system with multiple trunks）對‘赤霞珠’葡萄不飽和脂肪酸含量、C6和C9揮發(fā)性香氣物質(zhì)含量和脂氧合酶代謝途徑關(guān)鍵基因表達(dá)都有影響；史祥賓等[24]研究認(rèn)為V形葉幕更有利于設(shè)施‘京蜜’葡萄香氣品質(zhì)形成，果實(shí)香氣較直立葉幕和水平葉幕更濃郁；VILANOVA等[12]研究發(fā)現(xiàn)‘阿爾巴里諾’（Albari?o）葡萄GDC（Geneva double curtain）架式條件下總香氣含量最高，而萜烯類和C13-降異戊二烯含量在SH（Scott Henry）架式下最高。本研究表明架式對‘巨峰’葡萄香氣總含量及組分含量的影響大于新梢間距，Y型架略高于水平架，這可能與脂氧合酶代謝途徑關(guān)鍵基因表達(dá)差異有關(guān)，具體有待深入研究。

Topsis評價法是對多指標(biāo)進(jìn)行綜合評價的一種計算方法，在金融評估、土地利用等方面應(yīng)用較多，但在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用較少。韓曉等[32-33]研究表明該方法對葡萄品種設(shè)施環(huán)境適應(yīng)性和葡萄砧穗組合環(huán)境適應(yīng)性的評價中優(yōu)于熵值法、主成分分析法等其他綜合評價法。本研究利用Topsis法對6個處理單粒重、可溶性固形物、可滴定酸、維生素C、花青苷、酯類香氣、醛類香氣、萜烯類香氣和醇類香氣含量進(jìn)行了綜合評價，結(jié)果表明水平架配合新梢間距15 cm得分最高，說明水平架配合新梢間距15 cm是‘巨峰’葡萄最優(yōu)的葉幕管理方案。

4 結(jié)論

架式和新梢間距對‘巨峰’葡萄單粒重、可溶性固形物、花青苷和香氣含量等果實(shí)品質(zhì)具有顯著性影響。架面設(shè)置定梢繩是規(guī)范化葉幕管理的有效手段，建議‘巨峰’葡萄生產(chǎn)中采用斜干水平龍干形配合水平葉幕，定梢繩間距15 cm。

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The Effects of Different Training Systems and Shoot Spacing on the Fruit Quality of ‘Kyoho’ Grape

JI XiaoHao, LIU FengZhi, SHI XiangBin, WANG BaoLiang, LIU PeiPei, WANG HaiBo

(Fruit Research Institute, Chinese Academy of Agricultural Sciences/Ministry of Agriculture Key Laboratory of Germplasm Resources Utilization of Horticultural Crops/Key Laboratory of Mineral Nutrition and Efficient Fertilization for Deciduous Fruits, Xingcheng 125100, Liaoning)

【Objective】The aim of this study was to ascertain the effects of different training systems and shoot spacing on the fruit quality of Kyoho grape and provide the theoretical guidance for the canopy management of Kyoho grape. 【Method】The experimental materials were six-year-old vines of Kyoho grape using Beta grape as rootstock. Two different training systems, including horizontal shoot positioning and Y-shaped training system, were applied. The distance between the shoots was 10 cm, 15 cm and 20 cm controlled by the rope, respectively. Fruit quality indexes, such as berry weight, soluble solids, titratable acid, vitamin C, anthocyanin and aroma, were determined at maturity stage. 【Result】Berry weight, soluble solids, titratable acid and vitamin C contents were significantly correlated with the training systems, but not significantly correlated with the shoot spacing. The anthocyanin content was significantly correlated with training systems and shoot spacing. The total aroma content was significantly correlated with the training systems, but not significantly correlated with the shoot spacing. Among them, the content of aldehydes, alcohols and terpenes was consistent with the total aroma content, while the content of esters was only correlated with the shoot spacing. The Topsis comprehensive evaluation analysis was conducted for 9 indicators including berry weight, soluble solids, titratable acid, vitamin C, anthocyanin, ester, aldehyde, terpene and alcohol contents, and the result showed that horizontal shoot positioning training system combining with 15 cm shoot spacing scored the highest. 【Conclusion】These data strongly suggested that horizontal shoot positioning training system combining with 15 cm shoot spacing was the most suitable for Kyoho grape production.

trainings system; shoot spacing; grape; fruit quality

10.3864/j.issn.0578-1752.2019.07.004

2018-08-01；

2018-10-31

國家科技支撐計劃（2014BAD16B05-2）、國家現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系建設(shè)專項（nycytx-29-zp）、中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院創(chuàng)新工程（CAAS- ASTIP-2015-RIP-04）、農(nóng)業(yè)部“948”重點(diǎn)項目（2011-G28）

冀曉昊，Tel：13610890936；E-mail：jixiaohao2006@163.com。通信作者王海波，Tel：13591963796；E-mail：haibo8316@163.com

（責(zé)任編輯 趙伶俐）