趙艷卓,牛早柱,魏建國,牛帥科,陳展,楊麗麗
(河北省農(nóng)林科學(xué)院石家莊果樹研究所,河北 石家莊 050061)
果實品質(zhì)包括外觀品質(zhì)和內(nèi)在品質(zhì),果實風(fēng)味是果實的內(nèi)在品質(zhì),由味感和嗅感構(gòu)成,前者以甜酸味為主體,與糖、酸的種類和含量有關(guān),后者取決于揮發(fā)性芳香物質(zhì)的種類和含量[1,2]。在眾多種類的果實中,葡萄果實中風(fēng)味物質(zhì)較為豐富。樹形選擇及構(gòu)建是葡萄栽培管理的一項重要技術(shù)措施。在特定立地條件下,合理的樹形對于葡萄的優(yōu)質(zhì)穩(wěn)產(chǎn)、田間管理等都有重要影響。“廠”字形籬架樹形因結(jié)果部位一致、成熟相對集中等優(yōu)點(diǎn)[3-5],近些年在河北省應(yīng)用越來越廣,但與棚架樹形相比,其較低的結(jié)果部位造成田間花果管理的較大不便,且未套袋的果面容易附著泥土等雜物,影響外觀品質(zhì)。而“T”形簡易小棚架樹形將結(jié)果部位抬高至1.5m以上,既便于操作,省工省時,又能緩和樹勢[6]。本研究針對上述兩種代表性樹形,研究不同樹形對葡萄果實品質(zhì)的影響,進(jìn)而為生產(chǎn)建園過程中樹形選擇提供參考。
試驗地設(shè)在河北省農(nóng)林科學(xué)院石家莊果樹研究所的葡萄示范園內(nèi),果園土壤為沙壤土,溫帶季風(fēng)氣候,年均溫12.9℃,年均降水量542 mm。
供試材料為4年生‘巨玫瑰’葡萄,南北行向,避雨栽培。樹形分別為“廠”字形籬架和高干“T”形簡易小棚架。供試‘巨玫瑰’采用標(biāo)準(zhǔn)化管理,控制在每667 m2產(chǎn)量在2 000 kg。
果實完全成熟時采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計采集果實樣品,在栽培區(qū)域隨機(jī)選取3個小區(qū),每個小區(qū)從果穗的上、中、下部隨機(jī)摘取50粒葡萄,一半用于測定果實色澤等指標(biāo),另一半裝入自封袋,標(biāo)記好后放入冰盒內(nèi)迅速帶回實驗室,在液氮下速凍后,貯于 80℃超低溫冰箱中,用于檢測香氣等指標(biāo)。
1.3.1 色澤參數(shù)的測定 果實色澤測定采用NC-9801手持色差計(諾蘇電子技術(shù)有限公司),采用國際照明組織CIE制定的均勻色空間L*、a*、b*表色系統(tǒng)評價果實色澤。隨機(jī)選取10個果粒,測定每個果實的赤道部位的光澤明亮度L*、紅綠指標(biāo)a*和黃藍(lán)指標(biāo)b*。通過a*值和b*值計算色澤飽和度C*值和色度角h°值,通過L*、C*、h°值來計算紅色葡萄果實顏色指數(shù)CIRG(Color Index of Red Grape),采用CIRG來評價果實的外觀色澤[7-9]。2<CIRG<4為粉紅,4<CIRG<5為紅色,5<CIRG<6為深紅,CIRG>6為藍(lán)黑。
1.3.2 糖酸物質(zhì)的測定 隨機(jī)取出20粒葡萄,榨汁機(jī)破碎后紗布過濾,抽取5 mL果汁8 000 r/min離心10 min,吸取上清液備用。糖提?。何? mL上清液,用水稀釋10倍,經(jīng)0.45m Sep-Pak水系濾膜過濾,待測。色譜柱為ZORBAXCarbohydrate(4.6 mm 250 mm,5m),流動相為乙腈 水(85:15)溶液,柱溫30℃,流速為0.8 mL/min,進(jìn)樣量20L。檢測器為示差檢測器。酸提?。撼槿? mL上清液,流動相稀釋10倍后,經(jīng)0.45m Sep-Pak水系濾膜過濾,待測。色譜柱為Agilent SB-AQ(4.6 mm 250 mm,5m),流動相為甲醇-10mmol/LK2HPO(45:95)溶液,pH為2,柱溫25℃,流速為0.5 mL/min,進(jìn)樣量10L。檢測器為可變波長紫外檢測器,檢測波長210 nm。
1.3.3 香氣物質(zhì)的測定 稱取30~50 g葡萄,榨汁后離心,吸取澄清果汁8 mL置于帶有磁力攪拌器的20 mL頂空瓶中,加入3.0 g NaCl,加蓋密封后,將SPME萃取頭插入樣品頂空瓶中,在50℃下吸附60 min,磁力攪拌子轉(zhuǎn)速為700 r/min。吸附后將萃取頭抽出,插入氣相色譜的進(jìn)樣口,于250℃解吸5 min,同時啟動儀器收集數(shù)據(jù)。氣相色譜條件:VF-WAXms色譜柱(30 m 0.25 mm,0.25m);升溫程序:初始溫度35℃,保持3 min,3℃/min升溫至120℃,保持2min,5℃/min升至210℃,保持5 min。載氣He,流速1 mL/min,不分流進(jìn)樣。質(zhì)譜條件:傳輸線溫度250℃,EI離子源溫度200℃,電子能量為70 eV,光電倍增管電壓為350 V,質(zhì)量掃描范圍為m/z 45~600 amu。采集到的質(zhì)譜圖用NIST11標(biāo)準(zhǔn)譜庫搜索,用面積歸一法確定物質(zhì)的相對含量。
由表1可以看出,“T”形簡易小棚架樹形的‘巨玫瑰’果實縱橫徑、單粒重和可溶性固形物均大于“廠”字形籬架。對兩種樹形‘巨玫瑰’葡萄的果粒參數(shù)差異作t檢驗分析,結(jié)果顯示,果實單粒重和可溶性固形物(TSS)差異達(dá)到顯著水平,其他指標(biāo)差異不顯著。表明兩種樹形中,“T”型小棚架樹形‘巨玫瑰’果實果粒更重,含糖量更高。
表1 不同樹形‘巨玫瑰’果實的基本指標(biāo)Table 1 Basic data of Jumeigui grape berry with the different tree forms
由表2可以看出,“T”形簡易小棚架樹形‘巨玫瑰’的光澤明亮度L*、紅綠指標(biāo)a*和黃藍(lán)指標(biāo)b*均大于“廠”字形籬架樹形,但紅色葡萄果實顏色指數(shù)CIRG相反。對果皮色澤指數(shù)在兩種樹形之間的差異進(jìn)行比較,發(fā)現(xiàn)a*值、C*值差異顯著,L*值、CIRG值差異極顯著。上述結(jié)果表明,兩種樹形間果色差異明顯,“T”形小棚架樹形的‘巨玫瑰’果色更紅,果皮光澤更明亮。
表2 不同樹形‘巨玫瑰’的果皮色澤參數(shù)Table 2 Color parameters of Jumeigui grape skins with the different tree forms
葡萄果實中主要的糖成分是果糖和葡萄糖,部分品種成熟果實中含有蔗糖[10]。本試驗在‘巨玫瑰’果實中檢測到的糖組分是果糖和葡萄糖,蔗糖未檢出。利用外標(biāo)法進(jìn)行定量分析(表3),發(fā)現(xiàn)兩種樹形‘巨玫瑰’果實中葡萄糖的含量均高于果糖,但不同樹形間含量有差異,“T”形小棚架樹形中果糖、葡萄糖含量均高于“廠”字形籬架樹形??梢?,“T”形小棚架樹形‘巨玫瑰’果實中糖物質(zhì)含量更高。
表3 不同樹形‘巨玫瑰’的糖物質(zhì)含量Table 3 Sugar Content of Jumeigui grape berry with different tree forms
有機(jī)酸是葡萄果實中酸的主要類型,由酒石酸、蘋果酸和檸檬酸等構(gòu)成[11-13]。本試驗從‘巨玫瑰’果實中檢測到的酸物質(zhì)成分主要有草酸、酒石酸、蘋果酸和檸檬酸。通過外標(biāo)法進(jìn)行定量分析,酒石酸為‘巨玫瑰’的主導(dǎo)有機(jī)酸,其次是蘋果酸(表4)。與大多數(shù)葡萄果實中有機(jī)酸含量不同的是,草酸含量略高,超過檸檬酸,居第3位。兩種樹形相比,4種主要酸物質(zhì)含量在“T”形小棚架‘巨玫瑰’果實中均低于“廠”字形籬架樹形,其中,蘋果酸含量在兩種樹形間的差值最大,為1.23 g/L??梢?,“T”形小棚架樹形‘巨玫瑰’果實中酸物質(zhì)含量更低。
表4 不同樹形‘巨玫瑰’的酸物質(zhì)含量Table 4 Acid Content of Jumeigui grape berry with different tree forms
葡萄按香氣類型可分為無香型、草莓香型和玫瑰香型,‘巨玫瑰’屬于玫瑰香型葡萄。前人研究發(fā)現(xiàn)玫瑰香型葡萄的特征香氣物質(zhì)主要為萜烯類物質(zhì)[14-17]。本試驗對‘巨玫瑰’香氣成分進(jìn)行分析(圖1),發(fā)現(xiàn)在兩種樹形間,‘巨玫瑰’果實中玫瑰香特征香氣成分比較相似,含量最高的為芳樟醇——玫瑰香型的典型呈香物質(zhì),其次是2-己烯醛(呈綠葉清香和果香),然后依次是正己醛(綠色蔬菜氣味)、-萜品醇(丁香味)、香葉醇(甜玫瑰香氣息)、香茅醇(玫瑰香氣息)和苯乙醇(玫瑰香氣息)。但‘巨玫瑰’葡萄香氣物質(zhì)成分和含量在兩種樹形間存在一定差異?!癟”形簡易小棚架樹形‘巨玫瑰’果實中萜烯類物質(zhì)含量較高,而“廠”字形籬架樹形‘巨玫瑰’果實中醛類物質(zhì)的含量較高。
圖1 不同樹形‘巨玫瑰’的特征香氣物質(zhì)含量Fig.1 Characteristic aroma substance content of Jumeigui grape berry with different tree forms
目前有關(guān)于樹形、架型和葉幕類型等影響葡萄果實品質(zhì)的報道顯示[18-24],水平棚架的葡萄,其內(nèi)在品質(zhì)通常要優(yōu)于籬棚一體架,籬棚一體架要優(yōu)于直立籬架;同為籬架結(jié)果部位較高,且被葉幕適當(dāng)遮擋的“Y”形架優(yōu)于直立籬架[25]。造成上述差異的原因主要在于樹形、架式和葉幕改變了光合效率和通風(fēng)等田間微氣候環(huán)境,進(jìn)而影響?zhàn)B分的供給,從而使葡萄果實品質(zhì)和風(fēng)味出現(xiàn)差異[4,6,24]。
本研究發(fā)現(xiàn)兩種樹形間,“T”形小棚架樹形‘巨玫瑰’的果粒稍大,單粒質(zhì)量更大,表皮光澤更亮,顏色不暗沉;果實含糖量更高,含酸量更低,因而糖酸比更大;特征香氣物質(zhì)中萜烯類物質(zhì)含量更高,可能更有利于玫瑰香味物質(zhì)的積累。劉笑宏等[26]研究發(fā)現(xiàn),水平葉幕使果實第二次生長量和膨大速率顯著增加,其成熟果實的糖、酸、總酚及花色苷含量等均高于直立葉幕,同時,水平葉幕使果皮亮度顯著提高。這與本文結(jié)果基本一致。
綜上所述,“T”形簡易小棚架樹形比“廠”字形籬架樹形更有利于‘巨玫瑰’果實品質(zhì)的提高。結(jié)合“T”形簡易小棚架樹形具有較高的結(jié)果部位、便于田間管理及能夠抑制樹體極性等特點(diǎn),其將有可能是比“廠”字形籬架樹形更適合河北省葡萄生產(chǎn)的一種樹形。