張洋，孫偉，房玉林,3，鞠延侖,3*

（1. 西北農(nóng)林科技大學葡萄酒學院，陜西楊凌 712100；2. 利世懷來葡萄酒有限公司，河北張家口 075411；3. 合陽葡萄試驗示范站，陜西合陽 715300）

早期，人們?yōu)榱耸蛊咸压脒h離地面并方便采收，羅馬、中東以及希臘等地區(qū)的葡萄園最早出現(xiàn)了樹形培養(yǎng)[1]?，F(xiàn)在人們?yōu)榱耸蛊咸迅玫倪m應當?shù)丨h(huán)境，便于管理，增強葡萄抗逆性[2]，從而生產(chǎn)高品質(zhì)的果實，設(shè)計和改良了許多樹形。研究表明，合理的樹形可適當增加葉面積，提高利用弱光和抵御強光的能力，提高植物光合速率，增加果實的初級代謝和次級代謝產(chǎn)物[3]。葡萄的樹形與果實產(chǎn)量、酚類物質(zhì)以及風味物質(zhì)的形成關(guān)系密切。為了保持葡萄植株在地上空間合理分布，需要根據(jù)葡萄自身的生長特性，選擇合理的栽培方式管理，以保持葡萄莖蔓分布合理，得到充分而均勻的光照[4]，使養(yǎng)分分布均勻，保證其生長發(fā)育良好，達到高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、穩(wěn)產(chǎn)的栽培目的[5-7]。根據(jù)葡萄品種、生產(chǎn)與加工目的和各地自然條件的不同因地制宜選擇樹形，研究不同樹形對葡萄產(chǎn)量和品質(zhì)的影響，具有重要意義。

本研究以河北懷來地區(qū)‘美樂’‘馬瑟蘭’‘西拉’‘黑比諾’為試材，對比研究傾斜式單干水平蔓（SS）與傾斜式單干雙水平蔓（SD）樹形對葡萄品質(zhì)指標的影響，為確定河北地區(qū)葡萄優(yōu)勢樹形提供參考依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 試驗地概況

試驗于2021年在河北懷來地區(qū)進行，冬季埋土防寒30 cm左右。懷來地處中溫帶半干旱區(qū)，屬溫帶大陸性季風氣候，具有四季分明、光照充足、雨熱同季、晝夜溫差大等氣候特點，年均日照時數(shù)3027 h，全年無霜期149 d。

1.2 試驗材料

以‘美樂’‘馬瑟蘭’‘西拉’‘黑比諾’品種為試材，樹齡3年，株行距1 m×3 m，以傾斜式單干水平蔓（SS）與傾斜式單干雙水平蔓（SD）架勢栽培管理。

1.3 試驗方法

田間試驗于2021年4—10月在河北地區(qū)進行，室內(nèi)試驗于2021年10—12月在西北農(nóng)林科技大學葡萄栽培生理實驗室進行。

采用隨機區(qū)組法，每品種的每個樹形作為1個處理。每個處理15株，采樣時每處理取300粒果實，3次重復。

1.4 項目測定

1.4.1 基礎(chǔ)理化指標測定方法

還原糖：用斐林試劑熱滴定法測定；可溶性固形物：用手持糖量計測定；總酸：采用NaOH滴定法測定；pH：用pH計測定?？偡樱浩咸芽偡訙y定用福林-肖卡法（結(jié)果以沒食子酸表示，單位mg·g-1）；總類黃酮：采用氯化鋁比色法（結(jié)果以蘆丁等價值表示，單位mg·g-1）；總單寧：甲基纖維素沉淀法（MCP法）（結(jié)果以兒茶素表示，單位mg·g-1）；總黃烷-3-醇：采用p-DMACA-鹽酸法（結(jié)果以（+）-兒茶素計，單位mg·g-1）；果皮總花色苷含量采用pH示差法進行測定（結(jié)果以二甲花翠素表示，單位mg·g-1）。參照于麗[8]的方法測葡萄糖、果糖；參照江雨[9]的方法測定有機酸組分，并稍做改動。所有指標重復3次，計算平均值。

1.4.2 香氣物質(zhì)測定方法

采用HS-SPME-GC-MS（頂空固相微萃取結(jié)合氣質(zhì)聯(lián)用）方法測定香氣物質(zhì)，對王詠梅等[10]的方法稍作改動。取存于﹣80 ℃冰箱的葡萄果實50 g，用液氮冷凍并去籽去梗后加入1 g PVPP和0.5 g D-葡萄糖酸內(nèi)酯，破碎至粉末狀；4 ℃靜置浸漬120 min；迅速在4 ℃、2000 r·min-1條件下離心10 min，收集澄清葡萄汁。

取上述上清液5 mL于15 mL樣品瓶中，加入1 g NaCl、10 μL的2019 μg·L-1內(nèi)標物4-甲基-2-戊醇和磁轉(zhuǎn)子，將樣品瓶加蓋置于固相微萃取工作臺上，于40 ℃、500 r·min-1平衡30 min；再將活化的萃取頭插入樣品萃取瓶頂部，使吸附頭暴露于萃取瓶頂空蒸汽中，40 ℃條件下萃取30 min；取出萃取頭插入GC-MS進樣口，250 ℃熱解析8 min。

色譜柱為DB-wax色譜柱（30 m×250 μm×0.25 μm）。載氣為高純氦氣，流速控制1 mL·min-1；進樣口溫度為250 ℃，不分流進樣模式，解析時間8 min；升溫程序為50 ℃保持1 min，然后以3 ℃·min-1升溫至220 ℃，保持5 min。質(zhì)譜電離方式為EI，離子源溫度230 ℃，電力能為70 V，四級桿溫度為150 ℃，質(zhì)譜接口溫度為280 ℃，質(zhì)量掃描范圍為30～350 u。

用GC-MS分析軟件進行香氣圖譜分析，通過與相同色譜條件下標準品的保留時間、保留指數(shù)和質(zhì)譜信息比較，進行樣品定性，采用內(nèi)標法進行半定量分析。

1.5 數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析

每組數(shù)據(jù)重復3次，用SPSS 22.0軟件對試驗數(shù)據(jù)進行顯著性分析（P＜0.05）；利用Origin 9.0軟件對數(shù)據(jù)進行做圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 樹形對果實基礎(chǔ)理化指標的影響

2.1.1 樹形對果實產(chǎn)量及理化指標的影響

由表1可得，4個品種中SD樹形的株產(chǎn)均顯著高于SS樹形。對于‘馬瑟蘭’‘西拉’兩個品種而言，SS樹形的可溶性固形物和還原糖含量高于SD樹形，而可滴定酸含量顯著低于SD樹形，說明SS樹形對上述兩品種糖分積累有促進作用；對于‘黑比諾’品種來說，SD樹形更利于糖分的積累；‘美樂’葡萄的表現(xiàn)則是SS樹形均對糖酸有促進作用。因此，兩種樹形對4個品種的糖酸含量影響不同。

表1 不同樹形的果實產(chǎn)量及糖酸指標含量的影響Table 1 Effects of different tree fruits on yield and contents of sugar and acid index

2.1.2 樹形對主要糖酸種類的影響

不同樹形葡萄的葡萄糖、果糖、有機酸含量在果實成熟期展現(xiàn)出不同的變化模式。由表2可知，兩種樹形對4個品種的葡萄糖、果糖含量的影響差異顯著，且趨勢基本一致?！罉贰R瑟蘭’‘西拉’品種SS樹形的葡萄糖、果糖含量高于SD樹形；‘黑比諾’SS樹形的葡萄糖、果糖含量顯著低于SD樹形；4個品種樹形處理對有機酸含量的影響差異顯著，‘美樂’‘西拉’SS樹形蘋果酸含量顯著高于SD樹形；‘馬瑟蘭’‘黑比諾’SS樹形蘋果酸含量顯著低于SD樹形；‘美樂’‘馬瑟蘭’‘西拉’SS樹形酒石酸含量顯著低于SD樹形；‘黑比諾’SS樹形酒石酸含量顯著高于SD樹形。

表2 不同樹形葡萄果實糖酸種類含量Table 2 The content of sugar and acid kinds of different shape fruits

2.2 樹形對葡萄果實酚類物質(zhì)含量的影響

酚類物質(zhì)是葡萄中重要的次級代謝產(chǎn)物，與葡萄的抗病能力、采收后的貯藏以及葡萄酒的色澤和風味密切相關(guān)。如圖1所示，‘美樂’SS樹形總酚含量為60.35 mg·g-1，顯著低于SD樹形，單寧含量顯著高于SD樹形；‘美樂’‘西拉’‘黑比諾’SS樹形總花色苷含量顯著低于SD樹形，其中差異最大的為‘黑比諾’，SD樹形處理比SS樹形高64.32%；‘西拉’‘黑比諾’SS樹形總類黃酮含量顯著高于SD樹形，差異最大的為‘馬瑟蘭’，SD樹形比SS樹形高51.87%；‘馬瑟蘭’‘西拉’SS樹形總黃烷三醇含量顯著低于SD樹形；‘黑比諾’SS樹形總黃烷三醇含量顯著高于SD樹形；‘馬瑟蘭’SS樹形單寧含量顯著低于SD樹形。綜上所述，‘美樂’‘馬瑟蘭’SD樹形總酚、類黃酮、黃烷三醇、單寧、總花色苷等物質(zhì)總含量高于SS樹形，‘西拉’‘黑比諾’SD樹形的總酚、類黃酮、黃烷三醇、單寧、總花色苷等物質(zhì)總含量低于SS樹形。對于不同品種，兩種樹形對酚類物質(zhì)影響呈現(xiàn)差異化，SD樹形更有利于‘美樂’‘馬瑟蘭’酚類物質(zhì)積累。

圖1 不同樹形葡萄果實酚類物質(zhì)的含量Figure 1 Contents of phenolic substances in grape fruits of different tree shapes

2.3 不同樹形處理對果實香氣含量的影響

表3為不同品種葡萄果實中香氣物質(zhì)含量，檢測出的物質(zhì)主要有醇、醛、酯、酚、酸、酮六大類。由表3可知，‘美樂’SD樹形檢測出香氣物質(zhì)總含量為3154 μg·L-1，比SS樹形高出68.95%。SS樹形醇類物質(zhì)和酚類物質(zhì)含量最高，占香氣物質(zhì)總含量的78.10%；而SD樹形醇類物質(zhì)和酯類物質(zhì)含量最高，占香氣物質(zhì)總含量的80.23%。其中差異最大的物質(zhì)為乙酸乙酯，SD樹形含量為1302.42 μg·L-1遠高于SS樹形的33.73 μg·L-1。

表3 不同樹形果實香氣物質(zhì)含量Table 3 Aroma substance content of different tree fruits

‘馬瑟蘭’SS樹形檢測出香氣物質(zhì)總含量為5181.01 μg·L-1，比SD樹形高25.61%，SS樹形醇類物質(zhì)和酯類物質(zhì)含量最高，占香氣物質(zhì)總含量的61.55%；而SD樹形醇類物質(zhì)和酚類物質(zhì)含量最高，占香氣物質(zhì)總含量的56.73%。其中差異最大的物質(zhì)為乙酸乙酯，SD樹形含量為522.47 μg·L-1，低于SS樹形的1422.19 μg·L-1。

‘西拉’S S 樹形檢測出香氣物質(zhì)總含量為5338.76 μg·L-1，SS樹形比SD樹形含量3438.28 μg·L-1高55.27%，SS樹形醇類物質(zhì)和醛類物質(zhì)含量最高，占香氣物質(zhì)總含量的67.38%；而SD組醇類物質(zhì)和醛類物質(zhì)含量最高，占香氣物質(zhì)總含量的76.51%。其中差異最大的物質(zhì)為乙酸乙酯，SD樹形含量為164.97 μg·L-1，低于SS組的1066.16 μg·L-1。

‘黑比諾’SS樹形檢測出香氣物質(zhì)總含量為2274.51 μg·L-1，SD樹形含量為4384.1 μg·L-1，比SS樹形高92.75%，SS樹形醇類物質(zhì)和酚類物質(zhì)含量最高，占香氣物質(zhì)總含量的74.88%，SD樹形醇類物質(zhì)和酯類物質(zhì)含量最高，占香氣物質(zhì)總含量的84.60%。其中差異最大的物質(zhì)為正己醇，SD樹形含量為1853.1 μg·L-1，高于SS樹形的804.36 μg·L-1。

3 討論與結(jié)論

在葡萄的栽培生產(chǎn)中，采用合理的樹形和配套的整形修剪技術(shù)是獲得高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的重要技術(shù)保證[11]。以往的研究表明，樹形會影響葡萄的產(chǎn)量和品質(zhì)[12-18]，與本研究結(jié)果傾斜式單干雙水平蔓產(chǎn)量顯著高于傾斜式單干單水平蔓結(jié)果一致，受結(jié)果枝數(shù)量所影響。張曉榮等[19]對直立龍干和水平龍干兩種整形方式‘赤霞珠’與‘美樂’果實中糖酸含量作了比較發(fā)現(xiàn)：水平龍干整形顯著降低‘赤霞珠’果實中總糖的含量，卻顯著提高了‘美樂’果實中總糖的含量，在本研究中也體現(xiàn)出樹形對不同釀酒葡萄的影響不一致，這可能是由于品種原因所導致。

有研究表明，“廠”形樹形可以增加透光條件，有利于植物的光合作用，促進新陳代謝，提高果實的質(zhì)量[20]；在極端干旱地區(qū)，該樹形能顯著提高‘赤霞珠’果實的總酚含量，提高果實品質(zhì)和促進成熟[21]。此外，該樹形可以通過改變?nèi)~幕結(jié)構(gòu)或調(diào)整負載量[22]來影響樹的長勢，進而影響果實中酚類物質(zhì)的積累。本研究結(jié)果表明，果實中酚類物質(zhì)含量的差異性不僅與樹形有關(guān)，而且與品種有關(guān)。香氣是影響葡萄和葡萄酒品質(zhì)的重要感官指標，樹形可以通過影響葉面積指數(shù)[23]和透光率來影響葡萄果實香氣物質(zhì)成分與含量。冀曉昊等[24]發(fā)現(xiàn)，香氣總含量、醛類、醇類和萜烯類物質(zhì)含量與樹形顯著性相關(guān)。而本研究結(jié)果表明，‘美樂’與‘黑比諾’斜干水平蔓香氣物質(zhì)總含量均低于斜干雙水平蔓；‘馬瑟蘭’與‘西拉’葡萄斜干水平蔓香氣物質(zhì)含量均高于斜干雙水平蔓，這表明香氣物質(zhì)含量不僅與樹形有關(guān)，還受品種影響。

河北懷來地區(qū)是我國釀酒葡萄的主要產(chǎn)區(qū)，確定懷來地區(qū)釀酒葡萄合適樹形對提高葡萄果實及葡萄酒品質(zhì)具有重大意義。斜干樹形適合懷來地區(qū)冬季埋土防寒要求，而本研究中的兩種樹形，傾斜式單干水平蔓可以通過合理選擇和保留結(jié)果枝，控制產(chǎn)量，促進營養(yǎng)生長與結(jié)果平衡，提高果實品質(zhì)，傾斜式單干雙水平蔓可以充分利用懷來的光照條件，同時顯著提高釀酒葡萄產(chǎn)量，增加種植收入。

通過對‘美樂’‘馬瑟蘭’‘西拉’‘黑比諾’4個釀酒葡萄品種果實產(chǎn)量、基礎(chǔ)理化指標、酚類物質(zhì)以及香氣物質(zhì)的測定，為了解不同樹形之間果實品質(zhì)的差異提供理論依據(jù)，為河北懷來地區(qū)葡萄品種選擇、農(nóng)藝措施效果評價和質(zhì)量控制提供一些參考。