施氮量對‘馬瑟蘭’葡萄果實(shí)揮發(fā)物質(zhì)組分與含量的影響

馬宗桓，賀雅娟，李 蔚，李文芳，左存武，郭艷蘭，毛 娟，陳佰鴻

(1.甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝學(xué)院，甘肅 蘭州 730070；2.甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院，甘肅 蘭州 730070；3.武威市林業(yè)科學(xué)研究院，甘肅 武威 733000)

‘馬瑟蘭’是由法國國家農(nóng)科院葡萄育種專家Paul Truez育成的雜交新品種[1]，其雜交親本為‘赤霞珠’和‘歌海娜’。2001年‘馬瑟蘭’引入中國，種植于河北省懷來縣的中法莊園，植株生長勢中等、結(jié)實(shí)性較好、抗病性強(qiáng)，產(chǎn)量達(dá)到25 099.5 kg·hm-2[2]，目前在我國山東煙臺及蓬萊、陜西楊凌、新疆焉耆盆地等地區(qū)大面積推廣栽培[3]。該品種成熟時(shí)果皮呈紫黑色，皮厚、果粉多、果穗大但出汁率偏低，總酸和總糖含量高，單寧、總酚和花青素含量較高[4]，果實(shí)中具有區(qū)別于‘赤霞珠’的特征香氣[5]，因此該品種綜合品質(zhì)符合釀制優(yōu)質(zhì)葡萄酒的要求。成品葡萄酒的香味來源于三個(gè)方面，首先是釀酒葡萄品種本身固有的特征香味，其次是葡萄在發(fā)酵制作過程中產(chǎn)生的香味，最后為在陳釀階段產(chǎn)生的香味[6]，其中果實(shí)本身自帶的芳香物質(zhì)尤為重要，這決定了葡萄酒釀造工藝的選擇，進(jìn)而影響了成品葡萄酒的口感。葡萄果實(shí)中芳香物質(zhì)組分主要包括醛類、醇類、酯類、酮類和萜烯類等，這些芳香物質(zhì)組分綜合作用于果實(shí)，使得釀酒葡萄散發(fā)出誘人的“香”味，而果實(shí)中芳香物質(zhì)組分的形成又受到品種、栽培管理措施、成熟度等多種因素的影響。有關(guān)研究表明，葡萄植株處于高氮狀態(tài)時(shí)能夠增強(qiáng)對真菌的敏感性以及樹體生長勢，并且提高果實(shí)產(chǎn)量[7]，而低氮水平供應(yīng)有利于果實(shí)中糖分和總酚含量的積累[8-9]，因此適量的氮肥施用能夠提高果實(shí)內(nèi)在品質(zhì)；同時(shí)，合理的施肥量能夠提高葡萄漿果中高級醇類、脂肪酸類、苯衍生物和烴類物質(zhì)的含量，并且增加了前兩類物質(zhì)的種類，豐富了葡萄果實(shí)中的芳香物質(zhì)[10]；葡萄樹體在低水平氮素狀態(tài)下限制了果實(shí)中香氣前體物質(zhì)的酸化過程及谷胱甘肽的合成[11-12]，而高水平氮素狀態(tài)下葡萄酒中3-巰基-1-己醇含量顯著增加，這一現(xiàn)象的產(chǎn)生與葡萄漿果中該化合物所對應(yīng)的谷胱甘肽含量息息相關(guān)[13]，說明葡萄樹體內(nèi)氮素水平能夠影響果實(shí)芳香物質(zhì)的產(chǎn)生。由此可見，利用外施氮肥能夠有效調(diào)控葡萄樹體發(fā)育，從而生產(chǎn)出高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的果實(shí)，為葡萄酒的釀造提供品質(zhì)上乘的原料。

有關(guān)施入外源氮素如何影響葡萄果實(shí)的品質(zhì)已有大量研究，但施用氮素總量如何影響釀酒葡萄‘馬瑟蘭’果實(shí)中芳香物質(zhì)的積累鮮有報(bào)道。因此，本研究以‘馬瑟蘭’為供試材料，通過不同尿素施用總量來控制樹體氮素水平，測定不同處理下各生育期果實(shí)中芳香物質(zhì)組分與含量，以期明確氮素對葡萄果實(shí)芳香物質(zhì)形成的影響。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料與試驗(yàn)設(shè)計(jì)

1.1.1 試驗(yàn)材料 試驗(yàn)于2016—2019年在甘肅省武威市林業(yè)科學(xué)研究院進(jìn)行，該試驗(yàn)基地海拔1 632 m，日照充足且晝夜溫差大、土層深厚、透氣良好，年降雨量為191 mm，年平均氣溫6.9℃，氣候涼爽，無霜期超過160 d，試驗(yàn)地土壤為中性到弱堿性的礫質(zhì)沙壤土。以‘馬瑟蘭’葡萄作為供試品種，樹齡為9 a，株行距為0.5 m×3 m，試驗(yàn)地采用滴灌灌溉，尿素隨水施入，葡萄植株兩側(cè)開溝，分別施入過磷酸鈣750 kg·hm-2，硫酸鉀825 kg·hm-2，過磷酸鈣在出土后第1次灌水前施入，硫酸鉀在果實(shí)轉(zhuǎn)色期施入。滴灌帶壁厚0.2 mm，滴孔間距30 cm，單孔出水量3 L·h-1，灌水量及時(shí)間參照“武威莫高釀造葡萄滴灌配水定額表”[9]進(jìn)行，在試驗(yàn)中根據(jù)實(shí)際情況有所調(diào)整。

1.1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì) 試驗(yàn)共設(shè)置4個(gè)施氮處理，分別施入尿素150(N150)、300(N300)、450(N450)和600 kg·hm-2(N600)，對照為整個(gè)生育期不施氮肥(N0)。根據(jù)各生育期需肥特點(diǎn)，按以下比例分別施入：萌芽前(4月25日)30%、新梢生長旺期(5月15日)30%、開花期(6月5日)10%、果實(shí)第1次膨大期(6月25日)20%、果實(shí)第2次膨大期(8月25日)10%。單行作為1個(gè)處理，每行定植120株，每個(gè)處理重復(fù)3次，共設(shè)置15行，連續(xù)3 a施肥處理并于第3年(2019年)采樣，分析不同處理芳香物質(zhì)特征。分別于7月31日(花后55 d，DAF55)、8月31日(花后85 d，DAF85)和10月1日(花后116 d，DAF116)進(jìn)行采樣。采樣于晴天早上9∶00—10∶00進(jìn)行，在各處理小區(qū)內(nèi)選取大小一致、著色均勻、無病蟲害、無機(jī)械損傷的果穗，每行取10個(gè)果穗作為一個(gè)重復(fù)，每個(gè)處理共取30個(gè)果穗，采樣后立即帶回實(shí)驗(yàn)室。每個(gè)處理從果穗的上、中、下3個(gè)部位隨機(jī)選取30粒果實(shí)放入自封袋，液氮速凍并做好標(biāo)記后放入超低溫冰箱(-80℃)保存待測。果實(shí)成熟時(shí)，選取30株前期未進(jìn)行采樣的葡萄植株，將果穗全部采摘后稱重，計(jì)算單株產(chǎn)量，換算為每公頃產(chǎn)量。產(chǎn)量(t·hm-2)=單株產(chǎn)量(kg)×每公頃定植葡萄株數(shù)(株)/1000。

1.2 儀器與設(shè)備

1310-ISQ型氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀(美國Thermo Scientific公司)；75 μm CAR/PDMS手動(dòng)SPME進(jìn)樣手柄、萃取頭(上海安譜科學(xué)儀器有限公司)；HH-S型恒溫水浴鍋(金壇市恒豐儀器廠)。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 果實(shí)香氣物質(zhì)的測定 果實(shí)香氣物質(zhì)的測定參照Wang[14]等的方法并加以改進(jìn)。從超低溫冰箱內(nèi)取出葡萄樣品，去除果梗、葡萄籽，稱取100 g放入小型榨汁機(jī)打成勻漿，加入1 g PVPP和0.5 g D-葡萄糖酸內(nèi)酯，4℃下超聲提取30 min，8 000 r·min-1離心10 min，取上層葡萄汁備用。將10 mL葡萄汁置于20 mL進(jìn)樣瓶中，加入2.4 g NaCl和50 μL 濃度為88.2 ng·mg-1的2-辛醇(內(nèi)標(biāo)物)，并放入磁力攪拌轉(zhuǎn)子，用硅膠隔墊加蓋密封。將DVB/CAR/PAMS纖維萃取頭于40℃下萃取30 min，萃取后利用GC-MS進(jìn)樣分析，每個(gè)處理設(shè)置3次生物學(xué)重復(fù)。

1.3.2 氣相質(zhì)譜條件 進(jìn)樣量1 μL，不分流進(jìn)樣。進(jìn)樣口溫度為240℃；程序升溫為：初始溫度40℃保持2 min，以3℃·min-1升至210℃后，再以5℃·min-1升至240℃并保持5 min。電離方式EI；電離電壓為70 eV，在35～350 m·z-1的質(zhì)量范圍內(nèi)進(jìn)行掃描。最后將檢測出的化合物通過NIST和Wiley質(zhì)譜庫檢索比對鑒別[15]。

1.3.3 計(jì)算香氣各組分的含量 根據(jù)前人已有的研究報(bào)道得出各揮發(fā)性物質(zhì)的氣味描述及閾值[16-20](化合物氣味閾值均為在水中的閾值濃度)，分析施氮處理后果實(shí)香氣物質(zhì)特征；參考Wu等[16]的方法將‘馬瑟蘭’葡萄果實(shí)的揮發(fā)性物質(zhì)進(jìn)行香型分類。

香味各組分的含量(μg·kg-1)=[各組分的峰面積/內(nèi)標(biāo)的峰面積×內(nèi)標(biāo)濃度(ng·mg-1)×0.05(mL)×1 000]/樣品量(g)；香氣值(U0)=某種化合物的含量/該化合物的香氣閾值，若U0>1則認(rèn)為該物質(zhì)為特征性香氣物質(zhì)。

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用Excel 2010軟件對試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)處理，采用SPSS 20軟件進(jìn)行單因素方差分析來對比其差異顯著性，利用Origin 2018軟件構(gòu)建‘馬瑟蘭’葡萄果實(shí)香氣輪廓圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同施氮量處理下‘馬瑟蘭’葡萄果實(shí)主要香氣成分分析

不同施氮量處理下‘馬瑟蘭’釀酒葡萄在不同生育期果實(shí)中各類芳香物質(zhì)含量存在差異。由圖1可知，N150和N300果實(shí)中芳香物質(zhì)總含量在DAF85時(shí)達(dá)到最高，分別為2 914.64 μg·kg-1和4 249.80 μg·kg-1，N450和N600果實(shí)中芳香物質(zhì)總含量在DAF55時(shí)最高，分別為20 122.28 μg·kg-1和5 526.81 μg·kg-1。共檢測出8大類43種芳香物質(zhì)，不同施氮量處理下果實(shí)中芳香物質(zhì)均以醛類物質(zhì)為主，含量介于1 070.18～14 656.06 μg·kg-1之間，且相對含量均超過芳香物質(zhì)總量的68%，其中DAF55時(shí)N450果實(shí)中醛類物質(zhì)含量明顯高于其他處理，而DAF85時(shí)N300和N600醛類物質(zhì)含量較高；其次是醇類物質(zhì)，含量變化范圍為118.61～3 056.08 μg·kg-1，其中DAF55時(shí)N450果實(shí)中醇類物質(zhì)含量明顯高于其他處理，而DAF85時(shí)N600醇類物質(zhì)含量較高；萜烯類、烷烴類、烯烴類、酚類、酯類和酮類物質(zhì)在不同施氮量處理下含量較低，相對含量均不超過芳香物質(zhì)總量的7%，但DAF55時(shí)N450果實(shí)中這6種物質(zhì)含量明顯高于其他處理，DAF116時(shí)N300萜烯類、烯烴類和酚類物質(zhì)含量均較高，且DAF85時(shí)在各處理下均未檢測到酯類物質(zhì)。

圖1 不同施氮量處理后‘馬瑟蘭’葡萄果實(shí)中芳香物質(zhì)含量Fig.1 Contents of various volatile substances in Marselan grape berries after different fertilization rates

由表1可知，DAF55時(shí)‘馬瑟蘭’葡萄果實(shí)中共檢測出33種芳香物質(zhì)，且總含量隨著施氮量的增加表現(xiàn)出先升高后下降的趨勢，在N450處理下達(dá)到最高，為20 122.28 μg·kg-1。在該時(shí)期果實(shí)中芳香物主要以醛類和醇類為主，且不同施氮量處理下相對含量分別介于70.64%～79.20%和10.57%～18.31%之間，其中醛類物質(zhì)有8種，分別為(E)-3,7-二甲基-2,6-辛二烯醛、β-環(huán)檸檬醛、苯甲醛、苯乙醛、(E)-2-己烯醛、己醛、(E)-2-庚烯醛和(E,E)-2,4-己二烯醛，隨著施氮量的增加該類物質(zhì)含量表現(xiàn)出先增加后降低的趨勢，在N450處理下顯著高于其他處理，且苯甲醛、苯乙醛、(E)-2-己烯醛和己醛為共有香氣成分；醇類物質(zhì)有4種，分別為苯乙醇、(E)-2-己烯醇、葉醇和正己醇，N450處理下這4種化合物含量顯著高于其他處理，分別為183.85、1 156.6、115.68、1 599.95 μg·kg-1。其他芳香物質(zhì)含量較低，總量介于7.38%～11.98%之間，且不同芳香物質(zhì)含量均在N450處理下達(dá)到最高水平，其中萜烯類有2種，分別為香葉醇和桃金娘烯醇，而后者在N300處理下未檢測出；烷烴類和烯烴類共有10種，其中十二烷、十三烷和2,2,4,6,6-五甲基-3-庚烯為共有香氣成分；酚類物質(zhì)有4種，分別為2,6-二叔丁基對甲酚、鄰甲酚、2,4-二叔丁基苯酚和苯酚，且前兩種芳香物質(zhì)含量在N450處理下最高，分別是對照的13.72和15.07倍，其余兩種芳香物質(zhì)在該處理下未檢測出；酯類物質(zhì)有3種，分別為乙酸己酯、乙酸葉醇酯和(Z)-丁酸-3-己烯酯，且(Z)-丁酸-3-己烯酯是N150處理的獨(dú)有香氣成分，而乙酸己酯在不同施氮量處理后均未檢測到；酮類物質(zhì)有β-紫羅酮和香葉基丙酮2種，前者含量隨著施氮量的增加顯著升高，N450處理下達(dá)到最高，是對照的14倍，后者僅在N0處理中檢測出。2,4-二叔丁基苯酚、苯酚、香葉基丙酮、乙酸己酯和2,2,6,6-四甲基-4-亞甲基庚烷在施氮水平較高時(shí)果實(shí)中不能合成，可能是較高的氮素水平參與了相關(guān)代謝物質(zhì)的降解過程或者其合成代謝在高氮水平下被抑制。而1,1-二乙基己烷在不施氮情況下不能合成，隨氮素水平增加含量逐漸增加，表明該類物質(zhì)合成對氮素依賴性強(qiáng)，(E,E)-2,4-己二烯醛在特定氮素水平下合成，表明該類物質(zhì)合成對氮素含量的敏感性較強(qiáng)。

表1 各處理在DAF55時(shí)葡萄果實(shí)中芳香物質(zhì)的含量/(μg·kg-1)

由表2可知，DAF85時(shí)‘馬瑟蘭’葡萄果實(shí)中共檢測出28種芳香物質(zhì)，且總含量隨著施氮量的增加呈現(xiàn)出波動(dòng)性變化的趨勢，在N450和N600處理達(dá)到較高水平，分別為4 249.80 μg·kg-1和4992.35 μg·kg-1，與對照相比分別增加了1.14和1.51倍，且多種芳香物質(zhì)含量在N600處理下顯著高于其他施氮處理。該時(shí)期各處理下果實(shí)中醛類和醇類物質(zhì)占芳香物質(zhì)總量的比值較大，其相對含量之和介于88.80%～95.02%之間。醛類物質(zhì)有9種，其中苯乙醛、(E)-2-己烯醛、己醛和苯甲醛為各處理共有香氣成分，且前3種物質(zhì)含量在N600處理下顯著高于其他處理，分別為42.27、2 596.73、888.36 μg·kg-1，與對照相比分別提高了2.14倍、1.43倍和0.78倍，苯甲醛含量總體隨著施氮量的增加逐漸降低，2-己烯醛和β-環(huán)檸檬醛分別是N300和N450處理的獨(dú)有香氣成分。醇類物質(zhì)有5種，其中反式-2-己烯-1-醇、正己醇和1-壬醇含量在N600處理下達(dá)到最大，且顯著高于其他處理，而苯乙醇含量在N300和N450處理下顯著高于其他處理，葉醇僅在N600處理下檢測到；萜烯類物質(zhì)有3種，分別為香葉醇、月桂烯和桃金娘烯醇，且N600處理香葉醇含量顯著升高，桃金娘烯醇僅在N450處理下檢測到，月桂烯在施氮處理后均未檢測出；烷烴類和烯烴類物質(zhì)共有6種，其中檢測出的十二烷、十三烷和十六烷含量在N0～N450處理間無顯著性差異，但均顯著低于N600處理，該處理下含量分別為85.35、85.08 μg·kg-1和8.52 μg·kg-1，三十二烷、葉醇、(Z)-3,7-二甲基-2,6-辛二烯醛含量僅在N600下合成，表明過量氮肥條件下可能促使該類物質(zhì)的大量積累。雙戊烯在N0、N300和N450處理下無顯著性差異，月桂烯在施氮處理下均無法合成，表明土壤氮肥的施用量或者果實(shí)中氮素含量水平可能很大程度影響該類香氣物質(zhì)的合成，推測在生產(chǎn)實(shí)踐中可通過氮肥用量來調(diào)控該類物質(zhì)的含量，進(jìn)一步改善果實(shí)香氣類型。2,4-二叔丁基苯酚、苯酚、鄰甲酚、2,6-二叔丁基對甲酚和β-紫羅酮含量隨著施氮量的增加顯著升高，在N600處理下達(dá)到最大，分別為6.5、2.35、3.14、109 μg·kg-1和3.46 μg·kg-1。十四烷和2-己烯醛僅在N300下合成，推測該類物質(zhì)在合成中對氮素水平有較嚴(yán)格的閾值。因此，通過氮肥水平調(diào)控可在一定程度上對果實(shí)香型產(chǎn)生影響。

表2 各處理在DAF85時(shí)葡萄果實(shí)中芳香物質(zhì)的含量/(μg·kg-1)

成熟期果實(shí)芳香物質(zhì)含量及種類是果實(shí)品質(zhì)的主要指標(biāo)之一，氮素水平對該時(shí)期果實(shí)芳香物質(zhì)的影響尤為重要，由表3可知，(E,E)-2,4-己二烯醛、2-己烯醛、3-己烯醛和(E)-2-辛烯-1-醇在施氮后果實(shí)中無法合成，表明氮素限制其合成代謝或者加速了其降解，果實(shí)中很難積累。DAF116時(shí)‘馬瑟蘭’葡萄果實(shí)中共檢測出33種芳香物質(zhì)，N0處理總含量為7 776.13 μg·kg-1，顯著高于其他施氮處理，而N150～N600處理總含量較低，分別為1 564.91、2 464.60、1 637.93、2 056.90 μg·kg-1。在該時(shí)期果實(shí)中芳香物質(zhì)以醛類和醇類為主，不同施氮量處理這兩類物質(zhì)的相對含量變化范圍分別是68.39%～87.06%和5.97%～19.50%，其中醛類物質(zhì)有8種，共有香氣成分為苯甲醛、(E)-2-己烯醛、苯乙醛和己醛，苯甲醛和(E)-2-己烯醛在N0處理下含量均顯著高于施氮處理，分別為191.14 μg·kg-1和3 774.31 μg·kg-1，之后隨著施氮量的增加表現(xiàn)出先升高后降低的趨勢，在N300處理下出現(xiàn)峰值，己醛含量在施氮處理后顯著低于N0處理，且在不同施氮量間無顯著性差異，而(E,E)-2,4-己二烯醛、2-己烯醛和3-己烯醛均僅在N0處理檢測出；醇類物質(zhì)有7種，其中(E)-2-辛烯-1-醇和庚乙二烯乙二醇分別為N0和N150處理的獨(dú)有香氣成分，1-壬醇含量在N300處理下為5.2 μg·kg-1，顯著高于其他處理，(E)-2-己烯-1-醇、苯乙醇、葉醇和正己醇含量均在N0處理下最高；月桂烯含量隨施氮量的增加顯著降低，而在N0和N150處理下未檢測到該物質(zhì)；烷烴類和烯烴類物質(zhì)共有7種，分別為十二烷、十三烷、十四烷、十六烷、2,2,6,6-四甲基-4-亞甲基庚烷、雙戊烯和2,2,4,6,6-五甲基-3-庚烯，其中2,2,6,6-四甲基-4-亞甲基庚烷和2,2,4,6,6-五甲基-3-庚烯均為N300處理的獨(dú)有香氣成分；酚類物質(zhì)有5種，其中2,4-二叔丁基苯酚、2,6-二叔丁基對甲酚、苯酚和鄰甲酚含量隨著施氮量的增加表現(xiàn)出逐漸降低的趨勢，且N0處理下含量顯著高于其他處理；酯類物質(zhì)有棕櫚酸異丙酯和十四酸乙酯，分別在N300和N600處理下檢測到，且含量較低，分別為1.80 μg·kg-1和1.39 μg·kg-1；酮類物質(zhì)僅檢測出β-紫羅酮，在N0處理下最高，為4.45 μg·kg-1。

表3 各處理在DAFF116時(shí)葡萄果實(shí)中芳香物質(zhì)的含量/(μg·kg-1)

2.2 不同施氮量處理下‘馬瑟蘭’葡萄果實(shí)中特征香氣成分分析

在不同施氮量處理下‘馬瑟蘭’葡萄果實(shí)中共檢測出43種芳香物質(zhì)，但由于香氣閾值存在差異，果實(shí)的香味類型不僅取決于化合物濃度的大小，還與各種化合物所對應(yīng)的嗅感閾值相關(guān)，而該嗅感閾值又受到所處介質(zhì)的影響。由表4可知，‘馬瑟蘭’葡萄果實(shí)在不同施氮量處理下共有13種特征香氣成分，包括6種醛類化合物，醇類化合物和萜烯類化合物各3種，以及1種酮類化合物，其中苯乙醛、(E)-2-己烯醛、己醛和β-紫羅酮為共有的特征香氣成分，且這4種化合物的香氣值在DAF55時(shí)N300處理下達(dá)到最大，DAF85時(shí)在N600處理下達(dá)到最大。與對照相比，β-紫羅酮香氣值在各施氮處理下明顯升高，說明該化合物對‘馬瑟蘭’葡萄果實(shí)的香味貢獻(xiàn)最大，且該香系屬于花香和脂膏香；己醛和(E)-2-己烯醛對葡萄果實(shí)的香味貢獻(xiàn)次之，且香系均屬于草香，苯乙醛香氣值在共有特征香氣成分中最低，香系屬于花香；N450處理下，在DAF55時(shí)苯甲醛和葉醇的香氣值均大于1，N300處理下，在DAF116時(shí)月桂烯香氣值大于1；N0處理下桃金娘烯醇的香氣值在DAF116時(shí)大于1，N0和N300處理下DAF85時(shí)壬醛香氣值大于1，分別為10.75和17.29，N0處理下在DAF116時(shí)正己醇香氣值大于1。

2.3 不同施氮量處理下‘馬瑟蘭’葡萄果實(shí)的香型分析

由圖2可知，在‘馬瑟蘭’葡萄果實(shí)不同生育期施氮處理對果實(shí)的香型存在一定影響。DAF55時(shí)，N0～N300處理果實(shí)草香、脂膏香、花香、脂肪香、烤香、甜香和果香分布基本一致，N450處理果實(shí)脂膏香、草香和花香占比增加，其他香氣類型和N0～N300處理無差異，施氮量增加至N600時(shí)，果實(shí)脂膏香、草香和花香顯著增加，脂膏香和花香均為N450處理的5倍以上，草香為N450處理的2倍以上，其他處理無顯著變化，因此該時(shí)期果實(shí)香型主要以脂膏香和花香為主，并且在N600時(shí)表現(xiàn)最為明顯。DAF85時(shí)，相較前一時(shí)期，果實(shí)的草香占比增加，N450和N0無顯著差異，N600相較其他處理草香增加最為顯著，脂膏香和花香在該時(shí)期均隨施氮量增加而增加，該時(shí)期果實(shí)香型以脂膏香和花香為主的同時(shí)，草香占比增加。DAF116時(shí)，相比其他處理N0果實(shí)香氣增加最顯著，平均是其他施氮處理的3.62倍～7.66倍，該處理下果實(shí)草香最為濃郁，其次為脂膏香和花香，并且脂膏香和花香占比一致。N300和N600處理果實(shí)香型為脂膏香、草香和花香，且3個(gè)香型占比接近。

圖2 ‘馬瑟蘭’葡萄果實(shí)香氣輪廓圖Fig.2 Aroma component prole of Marselan grape berries

2.4 不同施氮量對‘馬瑟蘭’葡萄產(chǎn)量的影響

測定不同施氮處理下葡萄產(chǎn)量發(fā)現(xiàn)(圖3)，N600處理下果實(shí)產(chǎn)量達(dá)到16.07 t·hm-2，顯著高于其他處理，N450、N300和N150處理葡萄產(chǎn)量無顯著差異，分別為15.41、15.27 t·hm-2和14.90 t·hm-2，N0產(chǎn)量最低，為11.58 t·hm-2。

注：不同小寫字母表示各處理間差異顯著(P<0.05)。Note: Different lowercase letters indicate significant differences among treatments (P<0.05).

3 討 論

芳香物質(zhì)是構(gòu)成果實(shí)風(fēng)味復(fù)合物的重要組分之一，同時(shí)也是果實(shí)品質(zhì)中重要的感官指標(biāo)之一。果實(shí)中香氣物質(zhì)的形成受到眾多因素的影響，如葡萄品種、栽培管理措施、土壤條件、氣候因素等。王安妮[21]對‘馬瑟蘭’葡萄進(jìn)行鋪膜與摘葉處理，結(jié)果共檢測到39種香氣物質(zhì)，其中酯類為主要香氣成分；覆膜時(shí)期也會影響果實(shí)中芳香物質(zhì)種類的分布，花期覆膜能夠有效促進(jìn)果實(shí)中醛類物質(zhì)的積累，且此時(shí)果實(shí)中香氣物質(zhì)種類最為豐富，而選擇在轉(zhuǎn)色期覆膜酮類物質(zhì)及芳香物質(zhì)總含量達(dá)到最高；同時(shí)，適當(dāng)摘葉能夠不同程度增加葡萄果實(shí)及葡萄酒中的芳香物質(zhì)含量[22]，可見農(nóng)藝措施的運(yùn)用對果實(shí)芳香物質(zhì)影響顯著。本研究在‘馬瑟蘭’果實(shí)3個(gè)采樣時(shí)期中共檢測出43種芳香物質(zhì)組分，醛類物質(zhì)含量最多，占芳香物質(zhì)總含量的68%以上，這與姜雪峰[23]在‘馬瑟蘭’葡萄中的研究結(jié)果一致；對成熟期‘馬瑟蘭’果實(shí)中香氣物質(zhì)進(jìn)行測定，發(fā)現(xiàn)共檢測出52種香氣物質(zhì)，其中以醇類、酯類和醛類物質(zhì)含量為最高[24]，這與本研究結(jié)果有所不同，可能是由于栽培環(huán)境及管理措施的不同造成試驗(yàn)結(jié)果存在差異。

本研究中DAF116時(shí)檢測出33種芳香物質(zhì)，對照果實(shí)中芳香物質(zhì)含量達(dá)到最高，為7 776.13 μg·kg-1，其次是N300處理，為2 464.60 μg·kg-1，史星雲(yún)等[10]也認(rèn)為160 kg·hm-2∶12 kg·hm-2∶210 kg·hm-2(N∶P2O5∶K2O)施氮水平下‘馬瑟蘭’果實(shí)中香氣物質(zhì)含量最高。一部分芳香物質(zhì)含量很低，但由于其嗅感閾值更低，因此對漿果產(chǎn)生較大影響，該類芳香物質(zhì)稱為特征香氣成分[25-26]，本研究3個(gè)采樣時(shí)期各處理的共有特征香氣成分為己醛、苯乙醛、(E)-2-己烯醛和β-紫羅酮，前兩者屬于草香型香味[18]，后兩者屬于花香系列，且β-紫羅酮也具有脂膏香味[27-28]，它們?yōu)椤R瑟蘭’果實(shí)提供了基本的香味特征。N300、N450和N600處理下的香葉醇及N600處理下的(E)-2-己烯-1-醇，分別屬于花香和草本香[20,30]，決定了不同施氮量下果實(shí)的特異性。

葡萄果實(shí)芳香物質(zhì)組分尤其是特征香氣組分的前體物質(zhì)是果實(shí)中的糖類、脂肪酸和氨基酸等[29]，而植株內(nèi)氮素營養(yǎng)參與了果實(shí)中糖類及氨基酸等物質(zhì)的合成[30-31]，因此合理的施氮水平有利于調(diào)節(jié)果實(shí)中芳香物質(zhì)的形成，進(jìn)而選擇性地保持果實(shí)的風(fēng)味品質(zhì)。3個(gè)采樣時(shí)期的共有香氣成分含量隨著施氮量的增加均表現(xiàn)出不同程度的升高，其中DAF55時(shí)共有特征香氣含量均呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢，在N450處理下達(dá)到最大；DAF85時(shí)共有特征香氣含量隨施氮量的增加逐漸升高且N450處理下達(dá)到最大；DAF116時(shí)共有特征香氣含量呈現(xiàn)出波動(dòng)性變化，但除苯乙醛以外剩余3種芳香物質(zhì)含量均在對照處理下最高。另外，施氮處理還會影響果實(shí)中香味分布情況，本研究中N450對DAF55果實(shí)香味分布影響最為顯著，使草香味明顯變淡，果實(shí)香味以脂膏香和花香為主；N600對DAF85果實(shí)香味分布影響最大，改變了果實(shí)原本以草香味為主的分布特征，使得脂膏香和花香最為濃郁。

4 結(jié) 論

施氮量不同顯著影響了不同時(shí)期果實(shí)中的芳香物質(zhì)含量，‘馬瑟蘭’果實(shí)中芳香物質(zhì)以醛類為主，相對含量達(dá)到總含量的68%以上，施氮處理均能夠增加DAF85前果實(shí)中揮發(fā)性物質(zhì)含量，而在采收期(DAF116)對照果實(shí)中揮發(fā)性物質(zhì)含量顯著高于施氮處理。DAF116時(shí)，不施氮果實(shí)中芳香物質(zhì)含量高于施氮處理3.56倍以上。月桂烯是‘馬瑟蘭’果實(shí)的特征性芳香物質(zhì)之一，主要在成熟果實(shí)中含量豐富，且在N300處理下香氣值最高，3-乙烯醛是不施氮果實(shí)中的特征性香氣物質(zhì)。‘馬瑟蘭’果實(shí)香型以脂膏香和花香為主，施氮可增加原有香型比例，但不會改變整個(gè)生育期果實(shí)香味類型，而不施氮果實(shí)在成熟時(shí)以草香型為主，改變了原有香味特征。