不同單株負載量對赤霞珠葡萄果實生長及品質指標的影響

張小月，戚金生，劉曉燕，蔡軍社，呂玥昕，李學文

（1.新疆農(nóng)業(yè)大學 食品科學與藥學學院，新疆 烏魯木齊 831100；2.新疆瑞峰葡萄酒莊有限責任公司，新疆 和碩 841200；3.新疆維吾爾自治區(qū)葡萄瓜果研究所，新疆 吐魯番 838200）

新疆焉耆盆地位于北緯41°～43°，屬于典型的中溫帶荒漠氣候，少雨高熱，土壤為偏堿性礫石沙壤，具有強滲透性、導熱性和排水性，葡萄栽培總面積達16 750 hm2左右，其中釀酒葡萄面積約14 740 hm2。天山雪水含高礦化物，流經(jīng)葡萄基地，為葡萄的糖、單寧、香氣、色素的形成起到了促進作用[1]。因地處戈壁荒灘，葡萄標準化生產(chǎn)規(guī)模較小，產(chǎn)量與品質的穩(wěn)定性不高，大多數(shù)企業(yè)和農(nóng)戶沒有建立長期穩(wěn)定的利益共享機制，農(nóng)戶考慮短期利益，片面追求高產(chǎn)，無法保證原料的質量[2]。

負載量直接影響葡萄的產(chǎn)量及果實品質，合理的負載量是葡萄樹獲得高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)、優(yōu)質的重要措施。為了提高葡萄酒的風味，酒莊莊主們紛紛減輕釀酒葡萄果實的負載量[3]。調(diào)節(jié)負載量是通過調(diào)整果樹生長與結果的關系，調(diào)節(jié)物質運輸和分配，有效解決營養(yǎng)生長與生殖生長的矛盾，改善樹體通風透光條件，合理利用光能，提高果實的光合作用，增大光合同化物的來源，提高產(chǎn)量和品質[4]。通過合理的疏穗來提高葡萄品質是一種簡單易行的方式，它可不同程度的改變釀酒葡萄果實生長的微環(huán)境，使得葡萄果實具有理想的成熟度，進一步滿足目標收益率，減少營養(yǎng)消耗，進而獲得較高的可持續(xù)產(chǎn)量和果實品質[5-8]。研究表明，減少負載量對赤霞珠（Cabernet Sauvignon）、西拉（Syrah）等釀酒葡萄及葡萄酒質量都有積極影響[9-10]。在開花后8周進行疏穗是提高葡萄品質的最佳時期，過早疏穗會導致光合速率的降低，進而限制剩余漿果中糖分的積累[11]。當疏穗40%以上時，可顯著降低產(chǎn)量[12]。調(diào)整植株的‘庫-源’關系，使果穗變少，減少負載量，可提高采收期可溶性固體物質的含量[13]。葡萄果皮中的酚類物質種類豐富、結構繁雜、與葡萄酒品質密切相關[14]。目前關于負載量對釀酒葡萄品質的影響的研究結果并不完全一致[15-18]，疏穗可以增加葡萄皮和葡萄酒中花青素和多酚的含量[19]，改變葡萄果皮中花色苷的組成，增加乙酰化花色苷的質量分數(shù)，從而提高花色苷在葡萄酒中的穩(wěn)定性[20]。巨峰葡萄的產(chǎn)量隨著單株留果量的增加而下降，改變果粒著色度，著色度變差[21]。

目前有關負載量對釀酒葡萄的研究較多，但新疆氣候、位置獨特，特別適宜釀酒葡萄的種植。然而因部分種植戶資金投入不足，管理粗放，缺苗、葡萄果實品質參差等問題比較嚴重。本研究以新疆和碩產(chǎn)區(qū)釀酒葡萄赤霞珠（Cabernet Sauvignon）為研究對象，以不疏穗（＞30穗/株）為對照（CK），探討不同水平的疏穗處理（單株負載量）（20穗/株（C1）、25穗/株（C2）、30穗/株（C3））對赤霞珠葡萄果實生長及品質指標的影響，并分析負載量與果實生長及品質指標之間的相關性。以期在保產(chǎn)的基礎上對開花坐果后的葡萄進行合理的疏穗處理，為和碩產(chǎn)區(qū)優(yōu)質釀酒葡萄原料的生產(chǎn)提供依據(jù)，為當?shù)赝茝V節(jié)能、高效、簡單的葡萄栽培新技術提供借鑒意義。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

1.1.1 試驗原材料

釀酒葡萄赤霞珠（Cabernet Sauvignon）于新疆和碩縣（86.84°E，42.23°N）瑞峰酒莊種植，定植于2001年，南北行向，株距為0.6 m，行距為3.5 m，樹形為多主蔓扇形，樹勢基本一致，土肥水管理與酒莊種植園保持一致。

1.1.2 化學試劑

蘆丁標準品（純度≥95%）：上海奧克化學有限公司；一水合沒食子酸標準品（純度≥98%）：湖北倍思電子材料有限公司；福林酚（純度≥98%）：西亞化學科技（山東）有限公司；4,7-二苯基-1,10-菲咯啉（純度≥99%）：北京酷爾化學科技；次甲基藍、甲基紅、酚酞（均為指示劑）：山東德彥化工有限公司；甲醇、無水乙醇、無水碳酸鈉、十水合碳酸鈉、單寧酸、磷酸、氫氧化鈉、氯化鉀、濃鹽酸（均為分析純）：南京化學試劑股份有限公司；抗壞血酸、三氯乙酸、無水葡萄糖、鎢酸鈉（均為分析純）：天津市致遠化學試劑有限公司；磷鉬酸、亞硝酸鈉、三氯化鋁、冰合醋酸鈉（均為分析純）：廣州市恒欣化工有限公司；草酸（分析純）：河南桐旭化工產(chǎn)品有限公司；三氯化鐵（分析純）：江蘇亞泰聯(lián)合化工耗材；無水硫酸銅（分析純）：上海鼓臣生物技術有限公司；酒石酸鉀鈉（分析純）：寶雞市國康生物科技有限公司。

1.2 儀器與設備

WVT手持糖度折光儀：上海滬粵明科學儀器有限公司；S210-B pH計、PL303型電子天平：梅特勒-托利多儀器有限公司；SF-GL-16A型高速冷凍離心機：上海棱譜儀器儀表有限公司；TU-1810型紫外分光光度計：北京普析通用儀器有限責任公司；KO-100B型超聲波清洗器：上海江萊生物科技有限公司。

1.3 方法

1.3.1 試驗設計

負載量以單株保留果穗表示。選取生長發(fā)育相同的葡萄樹，開花坐果后通過手工疏穗處理，使植株達到4種不同單株負載量：20穗/株（C1）、25穗/株（C2）、30穗/株（C3）、不進行疏穗為對照（CK）（＞30穗/株）。每個處理18株，重復3次，共計216株。

1.3.2 取樣方法

果實于7月13日開始轉色，7月29日轉色完全并進入果實成熟期，于8月18日完全成熟并采收。采樣時間開始于轉色期開始一周后，間隔7 d。采樣于早晨7：00開始，均隨機采收帶梗葡萄300粒，包含樹體陰、陽面，樹體上、中、下部位，果粒用于果實生長指標（縱橫徑、體積及表面積）、理化指標（單粒質量、總產(chǎn)量、還原糖含量、可滴定酸含量、糖酸比、可溶性固形物含量）的測定，其余葡萄用液氮速凍后保存，用于酚類物質（總酚、單寧、花色苷及類黃酮）含量的測定。

1.3.3 分析檢測

（1）果實生長指標

果實縱橫徑的測定：隨機選取100粒葡萄果實，采用游標卡尺測定其縱徑和橫徑（100 粒），單位：mm；并計算果實體積和表面積[22]。

一種文化形式的轉變必然受到多種因素的影響，它反映了不同的建造技術和文化觀念，不同的價值選擇和生活經(jīng)驗等。山面入口到檐面入口的面向轉變不是一蹴而就的，它是經(jīng)過幾千年的適應性選擇，最終檐面入口被認為是較合理的方式而被人們所采用，山面入口形式依然在今天云南傣族和海南黎族等少數(shù)民族民居中可見，但卻不是中國傳統(tǒng)建筑的主流選擇。本節(jié)將從建造技術、聚居建筑和禮制、宗教文化等角度來詮釋中國傳統(tǒng)建筑入口面向轉變的內(nèi)在邏輯。

（2）果實理化指標

果實平均單粒質量的測定：采用電子天平測定；葡萄總產(chǎn)量的測定：葡萄采收時每個處理標記葡萄的總產(chǎn)量；可溶性固形物的測定：采用手持糖度計法；還原糖含量的測定：采用斐林試劑滴定法[23]；可滴定酸含量的測定：采用氫氧化鈉滴定法[23]；pH值的測定：采用pH計測定；維生素C（vitamin C，VC）含量的測定：參照曹建康等[24]的方法。果實酚類物質含量測定果皮多酚物質的提取參照孟江飛[25]的方法；總酚含量的測定：采用福林酚（Folin-Ciocalteau）法[26]測定，結果以沒食子酸當量（gallic acid equivalent，GAE）表示；單寧含量的測定：采用福林丹尼斯法[27]，結果以單寧酸當量（tannic acid equivalent，TAE）表示；花色苷含量的測定：采用pH示差法[28]；類黃酮含量的測定：參考PEINADO J等[29]的方法，結果以蘆丁當量（rutin equivalent，RE）表示。

1.3.4 數(shù)據(jù)處理

使用Excel 2016對數(shù)據(jù)進行初步計算，運用SPSS 20.0對數(shù)據(jù)進行方差分析，采用Origin 8.5進行繪圖。

2 結果與分析

2.1 不同單株負載量對赤霞珠果實生長指標的影響

2.1.1 不同單株負載量對赤霞珠果實橫縱徑的影響

葡萄果粒大小通常由粒徑大小作為直觀判斷標準，也是決定其商品價值的重要依據(jù)[30-31]。不同單株負載量對赤霞珠果實橫縱徑的影響見圖1。

圖1 不同單株負載量對赤霞珠果實橫（a）、縱（b）徑的影響Fig.1 Effects of different single plant loading capacity on vertical (a)and horizontal (b) diameters of Cabernet Sauvignon fruit

由圖1可知，不同處理下的赤霞珠葡萄果實橫、縱徑變化一致。自轉色期7 d開始，C2處理的果實橫徑大于CK、C1、C3處理（11.31＞10.72＞10.43＞9.96 mm），C2處理的果實縱徑大于CK、C1、C3處理（11.19＞10.56＞10.44＞10.09 mm）。隨著果實生長，各處理均有快速生長后生長變緩的現(xiàn)象，整個生長過程呈現(xiàn)出快-慢的動態(tài)上升曲線，這與以往的研究結果一致[32-33]。在葡萄成熟采收時的3個處理中，C3處理的果實橫縱徑最?。?0.93 mm、10.70 mm），均低于其他處理組，C2處理的果實橫縱徑最大（12.39 mm、12.09 mm）；因此，C2處理相較于其他處理，有助于果實橫縱徑的增長。

由圖2可知，赤霞珠果實體積和表面積的變化呈動態(tài)上升的趨勢，C2處理的果實體積與表面積在轉色-成熟期21 d內(nèi)均快速膨大，并于轉色-成熟期21 d達到最大值（體積為231.57 mm3，表面積為63.66 mm2），其余處理的果實體積與表面積僅在果實轉色期開始第二周內(nèi)出現(xiàn)快速增大的趨勢，而后直至果實成熟，曲線表現(xiàn)為平緩變化的趨勢。葡萄成熟采收時C2處理的果實體積與表面積均高于CK處理，分別增加10.34%、15.98%。該結果與赤霞珠果實橫縱徑結果一致。C2處理的果實橫縱徑、體積、表面積顯著高于其余各處理（P＜0.05），可能是坐果后再疏穗，這時細胞分裂加速，使果粒生長膨大，且因為疏穗處理給葡萄果實膨大留有足夠的空間。因此，C2處理相較于其他處理，有助于果實體積和表面積的增長。

圖2 不同單株負載量對赤霞珠果實體積（a）和表面積（b）的影響Fig.2 Effects of different single plant loading capacity on volume (a)and surface area (b) of Cabernet Sauvignon fruit

2.2 不同單株負載量對葡萄生長過程中還原糖、可滴定酸含量及糖酸比的影響

不同單株負載量對赤霞珠果實的還原糖含量、可滴定酸含量以及糖酸比（總糖與總酸含量比值）的影響見圖3。

由圖3（a）可知，在赤霞珠果實成熟過程中，各處理還原糖含量的變化規(guī)律基本一致。自轉色期一周開始，C2處理的還原糖含量最高（157.71 g/L）。隨著葡萄的成熟，C2處理始終緩慢積累還原糖含量，其余處理均在轉色-成熟期21 d前急劇積累還原糖含量，之后平緩積累還原糖含量。成熟采收時還原糖含量從高到低的處理依次為C2＞C1＞CK＞C3。C1、C2處理使果實還原糖含量增加，采收時還原糖含量分別為245.15 g/L、241.54 g/L，說明適當?shù)厥杷雽ζ咸阎羞€原糖的積累有促進作用。

圖3 不同單株負載量對赤霞珠果實生長過程中的還原糖含量（a）、可滴定酸含量（b）以及糖酸比(c)的影響Fig.3 Effects of different single plant loading capacity on reducing sugar content (a),titratable acid content (b),sugar and acid ratio (c) of Cabernet Sauvignon fruit during growth process

由圖3（b）可知，在赤霞珠果實成熟過程中，可滴定酸含量呈下降趨勢。自轉色期一周開始，C1處理的可滴定酸含量最高（23.88 g/L），CK處理可滴定酸含量最低（16.34 g/L）。在轉色-成熟期14 d內(nèi)，各處理的可滴定酸含量降幅最大，之后降幅放緩。成熟采收時不同處理的可滴定酸含量相對于CK均有不同程度的降低，分別比CK低了0.47 g/L、0.65 g/L、1.77 g/L。在葡萄成熟采收時C3處理的可滴定酸含量最高，C2處理可滴定酸含量最低，C1與CK含量則沒有明顯差異。

由圖3（c）可知，隨著葡萄果實成熟，糖酸比變化呈逐漸增加的趨勢。自轉色期一周開始，各處理的糖酸比無明顯區(qū)別，在轉色-成熟期28 d前糖酸比呈快速增長趨勢，至葡萄果實成熟時，糖酸比差異顯著，CK處理的糖酸比為34.61，比C1處理低0.93%，比C2處理低1.12%，比C3處理高0.84%。在整個葡萄成熟過程中，糖酸比從高到低的處理依次為C2＞C1＞CK＞C3，說明適當?shù)厥杷霑龠M葡萄果實的成熟。

綜合赤霞珠果實成熟過程還原糖含量、可滴定酸含量以及糖酸比變化來看，C2處理效果更佳。李華等[34]認為優(yōu)質產(chǎn)區(qū)葡萄的糖酸比可達35，C1、C2處理糖酸比＞35，同時C2處理葡萄還原糖含量較高。

2.3 不同單株負載量對成熟期葡萄理化指標的影響

不同單株負載量對成熟期赤霞珠果實理化指標的影響結果見表1。

表1 不同單株負載量對成熟果實中基礎理化指標的影響Table 1 Effects of different single plant loading capacity on the basic physical and chemical indexes of ripe fruit

由表1可知，隨著單株負載量的增加，平均單粒質量和總產(chǎn)量并不呈增加趨勢，C2處理的平均單粒質量顯著大于C1、CK處理（P＜0.05），C2處理和CK處理總產(chǎn)量均為80.83kg，顯著大于C1和C3處理（P＜0.05），說明留穗量多少對果實產(chǎn)量有較大影響。C2、CK處理果實橫徑均為12.40 mm且顯著大于C1、C3處理（P＜0.05）；C2處理果實縱徑最大，說明果穗的多少對果實的縱徑有很大的影響。VC含量由高到低的處理依次是C1＞C3＞CK＞C2。隨著單株負載量的增加，還原糖含量呈現(xiàn)先增加后下降再增加的趨勢，可能是負載量對葡萄含糖量的影響并非線性關系[35]。留在樹體上的果穗因負載量的減少，同化糖類等有機物質的能力得到提升，提高含糖量的同時對葉片進行反饋，在后期減緩光合作用。張國濤等[36]研究成果與此類似；可滴定酸含量呈逐漸增大后下降的趨勢，這與以往的結果一致[37-38]，原因可能是不同負載量促進了葡萄成熟過程中呼吸作用對酸的消耗，同時因為采收時果實體積大小不同，對總酸起到了不同程度的稀釋作用。隨著單株負載量的增加，pH值呈現(xiàn)先下降后增加的趨勢。C1、C2、C3處理可溶性固形物含量較CK處理有明顯的增大，可能是降低負載量后葉果比高，增強了果實中碳水化合物的供給引起的。

從成熟期赤霞珠葡萄理化指標來看，C2處理較好。C1處理雖VC含量較高、還原糖含量、可滴定酸含量適中，果粒較小且產(chǎn)量下降明顯；C2處理的果粒較大，在不減產(chǎn)的情況下還原糖含量高達245.15 g/L，可滴定酸含量與pH值適中，在此條件下更有利于葡萄果實中糖和酸的積累。

2.4 不同單株負載量對赤霞珠葡萄生長過程中果皮多酚含量的影響

不同單株負載量對葡萄生長過程中果皮總酚、單寧、花色苷、類黃酮含量的影響見圖4。

圖4 不同單株負載量對生長過程中葡萄果皮總酚（a）、單寧（b）、花色苷（c）及類黃酮（d）含量的影響Fig.4 Effects of different single plant loading capacity on the contents of total phenols (a),tannins (b),anthocyanins (c) and flavonoids (d) of grape peel during growth process

由圖4（a）可知，在葡萄成熟過程中，葡萄果皮總酚含量呈現(xiàn)先下降后上升的趨勢，C1處理在轉色-成熟期14 d時總酚含量下降到最低值（849.78 mgGAE/L），其余處理總酚含量均在轉色-成熟期21 d時達到最低值，C2、C3、CK處理總酚含量分別為848.31 mgGAE/L、660.28 mgGAE/L、689.74 mgGAE/L，之后呈快速上升趨勢直至成熟。在轉色-成熟期35 d時，隨著單株負載量的減少，各處理果皮總酚含量均大于CK處理，各處理的果皮總酚含量分別比對照高出7.87%、30.64%、18.39%，其中C2處理的總酚含量（1 364.75 mgGAE/L）顯著高于CK（1 044.67 mgGAE/L）（P＜0.05）。說明適當降低葡萄果實的負載量可以顯著提高果皮總酚含量，可能是合理的降低負載量后，在優(yōu)先滿足糖分積累的前提下，過剩的光合產(chǎn)物會向次生代謝的底物合成轉變，使得總酚含量上升。

由圖4（b）可知，在葡萄成熟過程中，單寧含量整體呈先增加后下降再上升趨勢。轉色-成熟期21 d前C1、C2處理單寧含量不斷聚積，C3、CK處理在轉色-成熟期14 d前單寧含量不斷聚積。之后單寧含量開始下降，到轉色-成熟期35 d成熟采收時其含量相對升高。成熟采收時相比CK處理（285.13 mgTAE/L）單寧含量，C2（353.73 mgTAE/L）、C3處理（418.05 mgTAE/L）分別提高了24.06%、46.60%。在C1、C2、C3處理，單寧含量隨負載量降低出現(xiàn)明顯的下降趨勢，負載量可能在影響果實中單寧含量方面發(fā)揮重要作用，但其機制尚不明確。

由圖4（c）可知，在轉色-成熟期7 d時，各處理的花色苷含量均為最低值，花色苷含量分別為69.8 mg/L、72.22 mg/L、44.53 mg/L、44.18 mg/L；隨后花色苷含量明顯增加，隨著成熟期的進行呈波動變化的趨勢。成熟時C2、CK處理的花色苷含量達到最大值（296.92 mg/L、265.61 mg/L），C2處理較CK處理增加12.20%，C1、C3處理的總花色苷含量比CK處理分別降低16.71%、4.34%。大量研究與實踐表明，疏穗處理可能改善了植株的庫源關系以及漿果的微環(huán)境，從而有利于花色苷的合成和積累[39]。而果皮中花色苷的積累受多種因素的影響，由負載量和土壤、降雨等不相同導致出現(xiàn)以上差異。

由圖4（d）可知，在葡萄成熟過程中，類黃酮含量的變化與單寧含量的變化趨勢基本一致。轉色期一周時C2、C3處理的類黃酮含量為整個成熟期的最低值（267.23 mgRE/L、272.05 mgRE/L），轉色-成熟期14 d時，C2處理的類黃酮含量增加22.19%、C3處理增長率為21.79%，且增幅較大。成熟采收時C1、C2、C3處理的類黃酮含量達到最大值，且較CK處理葡萄果皮類黃酮含量顯著增加（P＜0.05），各處理排序依次為：C2＞C1＞C3＞CK，其類黃酮含量分別為357.73 mgRE/L、352.88 mgRE/L、346.88 mgRE/L、307.09 mgRE/L。說明降低負載量有助于葡萄果皮類黃酮含量的積累。

從赤霞珠葡萄生長過程中果皮總酚、單寧、花色苷、類黃酮含量變化來看，C1處理單寧與花色苷含量有所降低，使葡萄品質下降；C2處理葡萄果皮總酚、花色苷、類黃酮含量相較于CK處理均有較大提升；C3處理單寧含量較高，總酚、類黃酮含量也有所提升。因此，C2、C3處理相對較好。

3 結論

結果表明，不同負載量對霞珠葡萄生長、品質指標的影響有顯著差異（P＜0.05），赤霞珠葡萄負載量以每株保留25穗果時，各指標表現(xiàn)最佳。該處理果粒較大：單粒質量（1.04 g）、果實橫縱徑（12.40 mm、12.40 mm）、體積（309.24 mm3）、表面積（77.13mm2），且產(chǎn)量（80.83kg）與CK處理一致；果實成熟度較好：還原糖含量（245.15 g/L）、可滴定酸含量（6.68 g/L）、糖酸比（40.63）、可溶性固形物含量（26.00%）、總酚含量（1 364.75 mgGAE/L）、單寧含量（353.73 mgTAE/L）、花色苷含量（298.02 mg/L）、類黃酮含量（357.73 mgRE/L）均顯著高于對照處理（P＜0.05）。綜上，在開花坐果后適當?shù)厥杷肟勺鳛樘嵘嘞贾槠咸哑焚|的有效手段，可應用于優(yōu)質葡萄的實際生產(chǎn)中。