張 雯，王 敏，韓守安，鐘海霞，謝 輝，雍 菲，張付春，周曉明，潘明啟

(1.新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)院園藝作物研究所/農(nóng)業(yè)部新疆地區(qū)果樹科學(xué)觀測試驗(yàn)站，烏魯木齊 830091； 2 新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與藥學(xué)學(xué)院，烏魯木齊 830052)

0 引 言

【研究意義】目前新疆已成為我國最大的優(yōu)質(zhì)釀酒葡萄原料生產(chǎn)基地，釀酒葡萄栽培面積已達(dá)到4.33×104hm2(65萬畝)，占我國總釀酒葡萄栽培面積的50%左右[2]。葉幕管理可以通過影響葉幕微環(huán)境進(jìn)而對漿果品質(zhì)產(chǎn)生較大影響[3]，植物源營養(yǎng)液因富含營養(yǎng)物質(zhì)和生物活性成分對作物生長發(fā)育和品質(zhì)形成有積極的促進(jìn)作用，研究完善新疆釀酒葡萄栽培管理措施,對優(yōu)質(zhì)葡萄酒原材料生產(chǎn)具有重要意義?！厩叭搜芯窟M(jìn)展】栽培管理措施特別是葉幕整形方式能夠通過改變樹體葉幕結(jié)構(gòu)影響葉幕群體的受光情況和光合速率，進(jìn)而造成果實(shí)品質(zhì)的差異[4,5]；同時葉幕型能夠通過影響光強(qiáng)、溫度、濕度等葉幕微環(huán)境指進(jìn)而對生長發(fā)育和果實(shí)品質(zhì)產(chǎn)生影響[6]。張大鵬等[7]指出由整形方式創(chuàng)造的葉幕微氣候?qū)χ仓甑纳磉^程有著深刻的影響，進(jìn)而影響糖類、酸類、酚類等物質(zhì)的含量和種類[8]。植物源營養(yǎng)液是以天然植物組織發(fā)酵而成的酵素制劑，含有作物生長所需的營養(yǎng)物質(zhì)、高活性的生長調(diào)節(jié)物質(zhì)和抗菌物質(zhì)，具有促進(jìn)作物生長發(fā)育、提高作物產(chǎn)量與品質(zhì)、增強(qiáng)作物抗性等多種功效[9]，可作為一種新型肥料應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，且環(huán)境友好，具有重要的應(yīng)用價(jià)值?！颈狙芯壳腥朦c(diǎn)】目前針對新疆釀酒葡萄葉幕整形方式的綜合研究較少；有關(guān)植物源營養(yǎng)液在釀酒葡萄上的應(yīng)用較為缺乏。研究不同管理措施對梅鹿輒葡萄果實(shí)品質(zhì)的影響程度?！緮M解決的關(guān)鍵問題】以釀酒葡萄品種梅鹿輒為研究對象，設(shè)置不同葉幕型和植物源營養(yǎng)液葉面肥處理，研究其對葉幕微環(huán)境指標(biāo)、植株光合生理和果實(shí)品質(zhì)的影響,確定適宜廠形樹形梅鹿輒葡萄的管理模式，為新疆釀酒葡萄的生產(chǎn)措施的改善提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材 料

試驗(yàn)于2017年在烏魯木齊市新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)院綜合試驗(yàn)場葡萄示范園內(nèi)進(jìn)行。以7a生釀酒葡萄品種梅鹿輒為研究材料，供試樹2011年定植，南北行向，株行距1 m×3 m。

采用“廠”形樹形，秋季修剪時結(jié)果母枝留1～2節(jié)短截，第二年春季主蔓呈45°傾斜上架后水平綁縛至第一道鐵絲，每一結(jié)果母枝留一個結(jié)果枝，結(jié)果部位保持一致，使果穗均集中至主蔓附近，呈水平帶狀分布。

設(shè)置籬壁式葉幕、籬壁式葉幕+植物源營養(yǎng)液、V形葉幕、V形葉幕+植物源營養(yǎng)液。于新梢快速生長期進(jìn)行葉幕整形，果實(shí)膨大期開始采用植物源營養(yǎng)液進(jìn)行處理，每隔10 d噴施1次，連續(xù)噴施3次。采用隨機(jī)區(qū)組分布，1檔(6 m長)為一個小區(qū)，3次重復(fù)。

1.2 方 法

1.2.1 果實(shí)不同發(fā)育時期果際溫度、濕度指標(biāo)的測定

于果實(shí)膨大期、轉(zhuǎn)色期和成熟期，使用路格L95-4+高精度溫濕度記錄儀(識別率0.1℃、0.1%HR；測定精度±0.2℃，±0.2%HR)，測定不同處理果際溫度、濕度的變化趨勢，每個時期連續(xù)測定10 d，每隔10 min記錄一次，探頭高度位置與結(jié)果部位果穗外圍中部高度保持一致(使用紙罩進(jìn)行遮擋，避免陽光直射)，每小區(qū)安置一個溫濕度記錄儀。

1.2.2 葉幕群體受光情況測定

于果實(shí)轉(zhuǎn)色初期期選擇晴朗天氣，使用便攜式光合有效輻射計(jì)對葉幕層不同部位光合有效輻射的日變化情況進(jìn)行測定，09:00至18:00每隔1 h測定一次，共測定3 d，其中V型葉幕1、2、3、7、8為外圍測點(diǎn)，4、5、6、9、10、11、12為內(nèi)堂測點(diǎn)；籬壁形葉幕1～6為外圍測點(diǎn)，7～12為內(nèi)堂測點(diǎn)。圖1

圖1 兩個葉幕型形整形特點(diǎn)及光合有效輻射測點(diǎn)布置示意
Fig.1 A bridged general view of two canopy structure and the disposition of PAR measuring points

1.2.3 葉幕群體受光情況測定

于果實(shí)轉(zhuǎn)色初期選擇晴朗天氣，使用便攜式光合有效輻射計(jì)對葉幕層不同部位光合有效輻射(PAR)日變化情況進(jìn)行測定，09:00至18:00每隔1 h測定一次，共測定3 d。使用同一時段各測點(diǎn)平均值作為該時段葉幕群體受光情況，使用各測點(diǎn)日平均值表示各測點(diǎn)受光水平。圖1

1.2.4 葉片光合能力及葉片質(zhì)量測定

于果實(shí)膨大期，選擇晴朗天氣，10:00～12:00，使用TPS-2光合測定系統(tǒng)，采用人工光源(強(qiáng)度1 000 μmol/(m2·s))對葉幕內(nèi)堂和外圍葉片(選擇有代表性葉片，采用巡回測定重復(fù)測定3次)凈光合速率、蒸騰速率、胞間CO2濃度和氣孔導(dǎo)度等光合指標(biāo)進(jìn)行。采集響應(yīng)部位葉片立即放入冰盒帶回實(shí)驗(yàn)室，擦拭干凈后，液氮速凍，放入-40℃冰箱保存，采用考馬斯亮藍(lán)比色法測定葉片可溶性蛋白含量、浸提比色法測定葉綠素各組分含量。

1.2.5 漿果品質(zhì)指標(biāo)測定

果實(shí)成熟期，每小區(qū)隨機(jī)采摘5個果穗與相同處理組成混合樣本，對品質(zhì)指標(biāo)進(jìn)行測定。其中果穗實(shí)際體積采用排水法測定，估算體積通過測定穗長、穗寬后采用圓錐體計(jì)算公式進(jìn)行計(jì)算，果穗松散度=估算體積/實(shí)際體積；穗重、粒重使用電子天平測定(精度0.01 g)，每處理隨機(jī)選擇測定果穗15穗、果粒150粒(每穗隨機(jī)選10粒)；在測定粒重的基礎(chǔ)上分別測定果皮和種子重量，統(tǒng)計(jì)種子粒數(shù)，計(jì)算皮果比和籽粒/粒重等指標(biāo)；可溶性固形物使用ATAGO手持?jǐn)?shù)顯折光儀(分辨率Brix0.1%；精度±Brix0.2%)測定，各小區(qū)5粒為一組，隨機(jī)測定5組；可滴定酸采用NaOH滴定法(以酒石酸計(jì))測定；總黃酮采用亞硝酸鈉-硝酸鋁-氫氧化鈉比色法測定，總多酚采用福林-酚比色法測定。

1.3 數(shù)據(jù)處理

Excel 2010和SAS數(shù)理統(tǒng)計(jì)軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同葉幕型結(jié)構(gòu)群體受光情況差異

研究表明,葉幕整形方式對葉幕群體受光日變化趨勢存在較大影響，特別是采用V形葉幕整形后內(nèi)堂光照條件改善日均值達(dá)到自然光強(qiáng)的72.27%，較籬壁形提高167.5%；由葉幕開張?jiān)斐蒝形葉幕型外圍葉幕群體受光強(qiáng)度降低，日均值為自然光強(qiáng)度的38.21%，較籬壁形降低32.3%；V形葉幕型整體受光情況優(yōu)于籬壁形，日均值為自然光條件的52.39%，較籬壁形提高13.5%。圖2

圖2 兩個葉幕型群體PAR日變化趨勢差異
Fig. 2 Effect of canopy type on PAR daily change tendency of canopy apparent

2.2 不同葉幕型對果域溫度、濕度指標(biāo)的影響

研究表明,葉幕型對梅鹿輒漿果不同發(fā)育階段果域溫度、濕度指標(biāo)存在一定影響，果實(shí)膨大期、轉(zhuǎn)色期和成熟期兩個葉幕型果域日均溫差異不大，但是日差值存在較大差異，與籬壁形葉幕型相比V形葉幕型三個果實(shí)發(fā)育階段果際溫度日最高值均不同程度增大，其中以漿果膨大期差異最明顯。三個果實(shí)發(fā)育階段V形葉幕型果際濕度日均值和最高值較籬壁形均有不同程度的提高。表1

表1 果實(shí)不同發(fā)育階段葉幕型處理下果域溫度和濕度變化
Table 1 Effect of canopy type on temperature, humidity around berry at various fruit development stages

指標(biāo)Index時期Period葉幕型Canopy type日均值Day mean value日最高值Day max value日最低值Day min value日差值Day d-value溫度Tempe-rature(℃)膨大期轉(zhuǎn)色期成熟期V形25.4834.0517.4616.58籬壁形25.3632.6417.5615.09V形26.2136.0917.0619.03籬壁形26.0835.3817.0618.32V形17.3528.358.2320.12籬壁形17.6928.168.3719.79濕度Humidity(%)膨大期轉(zhuǎn)色期成熟期V形55.1884.5826.7957.80籬壁形53.9783.5926.9756.62V形50.1081.0322.9658.07籬壁形48.9680.2422.4957.76V形50.7579.0021.7057.30籬壁形50.1378.8020.4758.33

注：圖中同系列數(shù)據(jù)不同大寫字母表示T在0.01水平上有差異(P<0.01)

Note:Different capital letters in the same column mean significant difference among treatments atP<0.01

圖2 葉幕型和植物源營養(yǎng)液處理下葉幕層不同部位葉片葉綠素和可溶性蛋白質(zhì)含量變化
Fig. 2 Effect of canopy type and plant-derived nutrient solution on leaf chlorophyll and soluble protein content at different parts of canopy

2.3 不同葉幕型和植物源營養(yǎng)液處理對葉幕層不同部位葉片質(zhì)量和光合能力的影響

研究表明，葉幕型和植物源營養(yǎng)液處理對梅鹿輒葉幕不同部位葉片葉綠素和可溶性蛋白質(zhì)含量存在較大影響。噴施植物源營養(yǎng)液后各葉幕型處理不同部位葉片葉綠素和可溶性蛋白含量均有不同程度的提高，其中可溶性蛋白含量除籬壁形外圍處理與不處理間不存在極顯著性差異，其余均達(dá)到極顯著水平。與籬壁形相比V形葉幕內(nèi)堂葉片葉綠素和可溶性蛋白質(zhì)含量明顯提高，差異均達(dá)到極顯著水平。圖2

研究表明，葉幕型對梅鹿輒葡萄葉幕層不同部位葉片光合生理指標(biāo)存在較大影響，與籬壁形葉幕相比采用V形葉幕型后內(nèi)堂葉片的凈光合速率、蒸騰速率和氣孔導(dǎo)度提高，二者差異均達(dá)到顯著水平；與籬壁形相比采用V形葉幕型后內(nèi)堂葉片胞間二氧化碳濃度降低，但差異未達(dá)到顯著性水平。光合參數(shù)的差異主要存在于葉幕型和葉片所處部位之間，是否使用營養(yǎng)液處理間差異較小均為達(dá)到顯著性水平，采用V形葉幕型能有效提高內(nèi)堂葉片的光合能力。表2

表2 葉幕型和植物源營養(yǎng)液處理下葉幕層不同部位葉片光合能力變化
Table 2 Effect of canopy type and plant-derived nutrient solution on leaf photosynthetic capacity at different parts of canopy

處理Treatment凈光合速率Pn(μmol/(m2·s))蒸騰系數(shù)Er(mmol/(m2·s))胞間二氧化碳濃度CI(μL/L)氣孔導(dǎo)度Gs(mmol/(m2·s))V形葉幕 +營養(yǎng)液V canopy type + nutrient solution外圍19.80±1.67a6.89±0.83a239.33±36.61c256.67±43.91a內(nèi)部17.23±2.46a8.53±0.57a292.00±8.29abc310.00±36.08aV形葉幕V canopy type 外圍19.20±2.36a7.94±2.01a248.67±36.53bc274.33±16.98a內(nèi)部16.57±1.23a8.04±0.69a268.67±5.44abc262.00±19.10a籬壁形葉幕+營養(yǎng)液Fence canopy type + nutrient solution外圍18.43±1.33a7.60±1.45a241.33±35.42c242.00±77.26ab內(nèi)部6.17±1.11b4.20±0.10b302.00±15.58ab104.33±1.25c籬壁形葉幕Fence canopy type外圍17.07±2.72a8.83±.75a297.33±8.99abc311.33±52.8a內(nèi)部3.33±1.74b4.31±1.66b327.00±24.47a121.00±55.16bc

注：表中同系列數(shù)據(jù)不同小寫字母表示T在0.05水平上有差異(P<0.05)

Note:Different little letters in the same column mean significant difference among treatments atP<0.01

2.4 不同葉幕型和植物源營養(yǎng)液處理對梅鹿輒葡萄果實(shí)品質(zhì)的影響

研究表明，葉幕型和植物源營養(yǎng)液處理對梅鹿輒部分果實(shí)品質(zhì)指標(biāo)存在較大影響。其中葉幕型和營養(yǎng)液處理對穗重均有一定影響，V形葉幕型果實(shí)穗重較籬壁形增大，同時噴施營養(yǎng)液后穗重也增大，V形葉幕+營養(yǎng)液處理與其他處理的差異達(dá)到極顯著水平；與籬壁形葉幕相比采用V形葉幕整形后果穗變得更松散，差異達(dá)到極顯著水平，不同葉幕型噴施營養(yǎng)液處理較不噴施處理松散度有一定程度提高，但差異均未達(dá)到顯著性水平；V形葉幕型較籬壁型葉幕處理單粒重有一定程度的提高，V形+營養(yǎng)液處理與籬壁形葉幕2處理差異達(dá)到極顯著水平；V形葉幕皮果比輕微下降，但各處理間差異均未達(dá)到顯著性水平；各處理籽粒數(shù)間無顯著差異。營養(yǎng)液處理對穗重影響較大；果穗松散度、粒重受葉幕型影響較大，采用V形葉幕處理后果穗變松散、果粒變大。表3

研究表明，葉幕型和植物源營養(yǎng)液處理對赤霞珠果實(shí)不同發(fā)育階段可溶性固形物和可滴定酸含量存在一定影響。果實(shí)轉(zhuǎn)色期至成熟期可溶性固形物含量不斷增加，可滴定酸含量不斷降低。相同條件下V形葉幕型成熟期可溶性固形物略高于籬壁形葉幕型，但分析認(rèn)為營養(yǎng)液處理對可溶性固形物含量影響更大，與不噴施營養(yǎng)液相比V形和籬壁葉幕噴施后成熟期可溶性固形物分別提高了10.95%和4.5%；可滴定酸含量主要受葉幕型影響，與籬壁形葉幕相比V型葉幕噴施和不噴施營養(yǎng)液處理成熟期可滴定酸分別提高了31.88%和27.96%，其中各葉幕型營養(yǎng)液處理成熟期可滴定酸下降幅度均高于不處理。圖3

表3 葉幕型和植物源營養(yǎng)液處理下果實(shí)品質(zhì)變化
Table 3 Effect of canopy type and plant-derived nutrient solution on fruit quality

指標(biāo)IndexV形葉幕+營養(yǎng)液V canopy type + nutrient solutionV形葉幕V canopy type籬壁形葉幕+營養(yǎng)液Fence canopy type + nutrient solution籬壁形葉幕Fence canopy type穗重 The weight of clusters(g)206.84±43.68A132.54±18.13B132.79±22.36B106.20±10.02B果穗松散度 The loose degrees of clusters1.97±0.11A1.92±0.29AB1.64±0.04BC1.54±0.22C粒重 The weight of single berry(g)1.59±0.33A1.36±0.07AB1.09±0.06B1.10±0.03B皮果比 Pericarp weight/berry weight0.16±0.04AB0.17±0.01A0.19±0.01A0.18±0.01A種子數(shù)The number of seed(粒)2.40±0.66A2.23±0.61A2.20±0.51A2.13±0.41A

注：表中同行數(shù)據(jù)后不同大寫字母表示T在0.01水平上有差異(P<0.01)

Note:Different capital letters in the same line mean significant difference among treatments atP<0.01

圖3 葉幕型和植物源營養(yǎng)液處理下漿果不同發(fā)育階段可溶性固形物和可滴定酸含量變化
Fig. 3 Effect of canopy type and plant-derived nutrient solution on SSC and titrable acid content at different berry developmental stage

3 討 論

3.1 葉幕型對梅鹿輒葡萄果實(shí)品質(zhì)的影響

整形方式通過改變?nèi)~幕形狀和枝葉的空間分布影響葉幕微生態(tài)條件，進(jìn)一步對整個植株的生理過程和果實(shí)品質(zhì)產(chǎn)生重要的影響?？扇苄蕴堑暮恳环矫鏇Q定漿果品質(zhì)，另一方面是葡萄酒發(fā)酵的基質(zhì)，是釀酒葡萄重要的果實(shí)品質(zhì)之一[10]。張大鵬等[11]光熱水平較高的葉幕微環(huán)境有利于光合作用和漿果成熟，進(jìn)而利于糖分在果實(shí)中的積累[12]。研究獲得了與前人一致的研究結(jié)果，V形葉幕型葉幕群體受光條件更佳，內(nèi)堂葉片葉綠素含量和可溶性蛋白含量提高，葉幕整體光合能力明顯改善；同時湯兆星等[13]研究認(rèn)為日溫差較大的環(huán)境有利于糖類物質(zhì)的積累，研究結(jié)果與前人相符，相較籬壁形葉幕V形葉幕果際日溫差更大，分析是其果實(shí)可溶性固形物含量提高的重要影響因素之一。

酸類物質(zhì)是葡萄酒的骨架物質(zhì)，直接影響葡萄酒的風(fēng)味，是釀酒葡萄的重要品質(zhì)因素之一[14]。葡萄中有機(jī)酸主要是由酒石酸和蘋果酸組成，其中酒石酸較穩(wěn)定，蘋果酸伴隨成熟進(jìn)程快速下降，研究結(jié)果表明，各處理漿果轉(zhuǎn)色期至成熟期可滴定酸含量均呈下降趨勢，但不同處理下降幅度不同；有研究發(fā)現(xiàn)果實(shí)中的有機(jī)酸含量受果際光熱環(huán)境影響，葉幕內(nèi)曝光條件越好，熱量越豐富，果實(shí)中酸含量越低。研究結(jié)果表明，與籬壁形相比成熟期V形葉幕處理果實(shí)可滴定酸含量較高，與前人研究結(jié)果不同。造成這一現(xiàn)象的原因可能與酸類物質(zhì)組成差異和光合產(chǎn)物的分配有關(guān)，有待于后期進(jìn)一步研究。

3.2 噴施植物源營養(yǎng)液對赤霞珠葡萄生長及果實(shí)品質(zhì)的影響及原因

植物源營養(yǎng)液含有氨基酸、蛋白質(zhì)、葡萄糖、各種維生素和微量元素等大量作物所需的營養(yǎng)物質(zhì)，同時植物源營養(yǎng)液在發(fā)酵過程中形成了龐大的有益微生物群體，并富含微生物代謝產(chǎn)生的酶、有機(jī)酸、生物激素類物質(zhì)等多種生理活性物[9]。前人研究表明[15,16]葉面噴施植物源營養(yǎng)液能夠改善葉片質(zhì)量提高植株的光合能力。研究結(jié)果表明，梅鹿輒葡萄噴施植物源營養(yǎng)液后葉片葉綠素和可溶性蛋白含量均提高。前人[15-17]研究結(jié)果表明，噴施植物源營養(yǎng)液后果實(shí)可溶性固形物含量增加，研究結(jié)果與前人相符，噴施植物源營養(yǎng)液后2個葉幕型處理漿果可溶性固形物含量均提高。同時營養(yǎng)液處理降低了果實(shí)中可滴定酸的含量，主要是果實(shí)成熟后期酸類物質(zhì)下降幅度較大造成的，分析認(rèn)為可能與營養(yǎng)液處理造成酸類物質(zhì)組成差異有關(guān)，有待于進(jìn)一步研究。

4 結(jié) 論

與籬壁形葉幕相比采用V形葉幕型改善了梅鹿輒葡萄的群體受光情況特別是內(nèi)堂的受光情況，受光指數(shù)分別較籬壁形提高了13.5%和176.5%；提高漿果不同發(fā)育階段的果際日溫差，其中果實(shí)膨大期日溫差差異最大，達(dá)到9.87%；提高了葉片特別是內(nèi)堂葉片的質(zhì)量和光合能力，其中V形葉幕型內(nèi)堂葉片chla、chlb、chla+b、可溶性蛋白含量和凈光合速率分別較籬壁形內(nèi)堂葉片提高了76.67%、82.36%、78.72%、115.49%和355.79%；同時采用V形葉幕型處理，果穗更為松散，漿果可溶性固形物、可滴定酸含量提高，較籬壁形葉幕處理依次提高122.33%、6.25%和4.80%。噴施植物源營養(yǎng)液能不同程度的改善葉質(zhì)量和光合能力，但差異均未達(dá)到顯著性水平。