孫寶箴，李商銳,2，徐曉瑩，康慧，翟衡，高振，杜遠(yuǎn)鵬*

（1. 山東農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝科學(xué)與工程學(xué)院/山東果蔬優(yōu)質(zhì)高效生產(chǎn)協(xié)同創(chuàng)新中心/作物生物學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，山東泰安 272018；2. 山東濱州國(guó)家農(nóng)業(yè)科技園區(qū)管理服務(wù)中心，山東濱州 256603）

合理的栽培措施對(duì)葡萄的生長(zhǎng)發(fā)育和品質(zhì)形成至關(guān)重要。生產(chǎn)上通常采用不同的架式、樹(shù)形和葉幕形來(lái)適應(yīng)環(huán)境變化。通過(guò)建立冠層光能截獲能力強(qiáng)的葡萄架式和樹(shù)形可大大提高樹(shù)體的光能利用效率，增加葉片光合產(chǎn)物，提高產(chǎn)量和果實(shí)品質(zhì)[1]。夏明魁等[2]研究發(fā)現(xiàn)，棚架‘紅旗特早’和‘火焰無(wú)核’的果粒質(zhì)量和可溶性固形物含量均高于籬架?！嘞贾椤瘡S字形整形較傳統(tǒng)的多主蔓扇形增加了可溶性固形物濃度和果皮中花色苷含量[3]。楊君等[4]研究表明，相較于直立葉幕，V形葉幕可顯著提高‘赤霞珠’葡萄果實(shí)的可溶性固形物含量，顯著降低了可滴定酸含量，提高了果實(shí)成熟度。合理的葉幕結(jié)構(gòu)可改善葉幕中果實(shí)周?chē)墓鉄釛l件，有利于果實(shí)品質(zhì)的形成[5]。‘赤霞珠’葡萄合理的葉幕高度顯著改善了葉幕的光照和溫度日較差，從而提高了果實(shí)綜合品質(zhì)[6]?！柖嗤摺咸阉饺~幕果實(shí)微域溫度極值和濕度波動(dòng)幅度降低，其果實(shí)可溶性固形物、總酚、花色苷等果實(shí)指標(biāo)均優(yōu)于直立葉幕[7]。

果實(shí)香氣是葡萄酒重要的風(fēng)味成分來(lái)源，也是葡萄和葡萄酒品質(zhì)的重要衡量標(biāo)準(zhǔn)之一，架式和葉幕類(lèi)型對(duì)葡萄果實(shí)香氣成分及含量具有較大影響。張?jiān)品宓萚8]研究發(fā)現(xiàn)，籬架‘威代爾’葡萄果實(shí)萜烯類(lèi)香氣化合物含量顯著高于棚架果實(shí)。Y形架‘玫瑰香’葡萄的醛類(lèi)香氣顯著低于籬架，而醇類(lèi)、萜醇類(lèi)香氣成分含量顯著高于籬架果實(shí)[9]。史祥賓等[10]研究發(fā)現(xiàn)，設(shè)施栽培‘京蜜’葡萄V形葉幕香氣種類(lèi)多于直立葉幕與水平葉幕，香氣更濃。‘摩爾多瓦’水平葉幕果實(shí)芳香物質(zhì)總量比直立葉幕果實(shí)高16.01%[11]。

‘香百川’（Chambourcin）屬歐美雜交種，原產(chǎn)于法國(guó)，由‘Seyve Villard 12-417’與‘Seibel 7053’雜交而成。該品種葉片和果實(shí)抗寒抗病性強(qiáng)，產(chǎn)量高，是生產(chǎn)生態(tài)佐餐酒的優(yōu)質(zhì)候選品種，目前在降雨量較大、冬季較寒冷的地區(qū)有一定的栽培面積。但該品種不耐臭氧脅迫[12]，葉片經(jīng)常出現(xiàn)褐色壞死斑點(diǎn)，影響葉片光合能力，強(qiáng)光高溫天氣進(jìn)一步加劇癥狀發(fā)生。為提高植株光合能力，進(jìn)一步發(fā)揮抗性品種優(yōu)勢(shì)，簡(jiǎn)化新梢管理，本研究將V形水平葉幕進(jìn)行下垂引縛以削弱頂端優(yōu)勢(shì)緩解新梢生長(zhǎng)，探索葉幕類(lèi)型對(duì)葡萄果實(shí)品質(zhì)的影響，以期為生產(chǎn)提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料及處理

試驗(yàn)于2020年5—12月在泰安道朗巴富洛生態(tài)農(nóng)業(yè)有限公司葡萄基地（36°13′10″N，116°55′1″E）進(jìn)行，以棚架自根3年生單干單臂倒L形‘香百川’葡萄為試材，主干直立，結(jié)果臂順行，干高1.6 m。設(shè)置V形水平葉幕和V形下垂葉幕兩種類(lèi)型。V形水平葉幕處理方式為：新梢萌發(fā)后斜向上綁縛后水平綁縛，主梢保留24片葉摘心，副梢保留3片葉反復(fù)摘心，水平架面高度2 m；V形下垂葉幕處理方式為：新梢萌發(fā)后斜向上綁縛在距干40 cm處高度2 m的一道絲后自由下垂，主梢葉片保留24片葉摘心，副梢保留3片葉修剪。田間管理水平一致，每個(gè)新梢保留的果穗數(shù)量一致，結(jié)果部位一致，均在距離主干20～30 cm范圍內(nèi)。每處理3次重復(fù)，每重復(fù)20株葡萄。于花后13周晴天測(cè)定新梢光合日變化，于果實(shí)成熟期9月16日采集東西兩側(cè)果穗各30穗用于品質(zhì)測(cè)定。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 新梢光合日變化的測(cè)定

于晴天的8:00—16:00，采用CIRAS-3便攜式光合作用測(cè)定儀、模擬葉室和鼓風(fēng)機(jī)測(cè)定整個(gè)新梢凈光合作用。兩種葉幕類(lèi)型分別隨機(jī)選取東側(cè)長(zhǎng)勢(shì)相同的3個(gè)中庸枝，每隔2 h測(cè)定一次。

新梢凈光合速率計(jì)算公式：

Pn（μmol·m-2·s-1）＝(A×Area×Fb/Fc)/Aleaf

A：測(cè)定顯示的光合速率（μmol·m-2·s-1）

Area：光合儀上的面積設(shè)定（cm2）

Fb：氣泵流速（L·min-1）

Fc：葉室流速（0.2 L·min-1）

Aleaf：枝條上的總?cè)~面積（cm2）

1.2.2 果實(shí)理化指標(biāo)的測(cè)定

從30穗果穗上中下部位取50粒新鮮果實(shí)使用天平稱取其質(zhì)量，重復(fù)10次，計(jì)算粒質(zhì)量；取單粒漿果使用游標(biāo)卡尺（0.02 mm）測(cè)定其縱橫徑，重復(fù)10次；取30粒漿果，擠汁離心后用WZB-45數(shù)顯折光儀測(cè)定果實(shí)可溶性固形物，使用酸堿度滴定法測(cè)定可滴定酸。

Folin-Cioealetu法測(cè)定果實(shí)總酚；亞硝酸鹽-氯化鋁法測(cè)定類(lèi)黃酮；香草醛-鹽酸法測(cè)定黃烷醇[13]。

1.2.3 果實(shí)香氣的測(cè)定

取20 g去籽葡萄樣品（液氮冷凍，-80 ℃冰箱保存），用冷凍磨樣機(jī)磨成果粉，迅速轉(zhuǎn)移至三角瓶中，加入0.5 g NaCl粉末（使香氣被充分萃?。?、0.5 g PVPP（抑制酚類(lèi)氧化）、0.5 g D-葡萄糖酸內(nèi)酯（抑制糖苷酶活性）、3 μL濃度為0.822 g·L-12-辛醇內(nèi)標(biāo)和磁力轉(zhuǎn)子，迅速用錫箔紙密封好，放置在磁力攪拌加熱臺(tái)上。采用頂空固相微萃?。℉S-SPME）提取果實(shí)香氣。將完成活化或熱解析過(guò)的萃取頭（DVB/CAR/PDMS）插入樣品瓶距離液面1 cm的頂空部分，在40 ℃、200 r·m-1加熱攪拌條件下，吸附40 min，使瓶中香氣物質(zhì)達(dá)到氣-固和氣-液平衡，然后取出萃取頭插入氣相色譜進(jìn)樣口250 ℃，熱解析5 min，隨后使用三重四級(jí)桿氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀GCMSTQ 8050（日本京都，島津）測(cè)定葡萄果實(shí)內(nèi)的揮發(fā)性氣體含量，每個(gè)樣品平行測(cè)定3次。

1.3 數(shù)據(jù)處理

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Excel 2016和SPSS軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和差異顯著性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同葉幕對(duì)葡萄新梢光合日變化的影響

圖1顯示，下垂葉幕新梢凈光合表現(xiàn)為先下降后升高再下降的趨勢(shì)，水平葉幕新梢凈光合表現(xiàn)為先緩慢升高后下降的趨勢(shì)。10:00之前，下垂葉幕新梢凈光合速率均顯著高于水平葉幕；12:00—16:00水平葉幕新梢凈光合速率高于下垂葉幕，14:00下垂葉幕和水平葉幕光合能力相同。根據(jù)8:00—16:00日光合面積可以看出，下垂葉幕新梢日光合總量為129 016 μmol·m-2，水平葉幕新梢日光合總量為120 204 μmol·m-2，前者高于后者17.77%。

圖1 不同葉幕對(duì)葡萄新梢光合日變化的影響Figure 1 Effect of different canopy on the daily photosynthetic capacity of shoots

2.2 不同葉幕對(duì)果實(shí)品質(zhì)的影響

下垂葉幕顯著提高了葡萄果實(shí)可溶性固形物含量，比水平葉幕高6.86%。下垂葉幕對(duì)果實(shí)縱橫徑、穗質(zhì)量、粒質(zhì)量、總酚、類(lèi)黃酮和黃烷醇及可滴定酸沒(méi)有顯著影響（表1）。說(shuō)明兩種葉幕類(lèi)型由于果實(shí)光照條件差別不大，未對(duì)次生代謝物質(zhì)產(chǎn)生影響。

表1 不同葉幕對(duì)果實(shí)品質(zhì)的影響Table 1 Effect of different canopy on grape quality

2.3 葉幕對(duì)葡萄果實(shí)香氣種類(lèi)及其總量的影響

‘香百川’兩種葉幕果實(shí)中共鑒定出48種香氣物質(zhì)（表2），其中水平葉幕和下垂葉幕果實(shí)分別檢出34種和42種，以酯類(lèi)、醇類(lèi)、醛類(lèi)和芳香族類(lèi)物質(zhì)為主。下垂葉幕果實(shí)C6類(lèi)香氣含量比水平葉幕顯著提高了12.21%，比水平葉幕顯著提高了醛類(lèi)、酯類(lèi)、酮類(lèi)、芳香族類(lèi)香氣含量，分別提高了57.04%、26.10%、393.59%、148.40%，香氣總量提高了17.54%。這說(shuō)明下垂葉幕增加了果實(shí)香氣的種類(lèi)和含量。

表2 不同葉幕處理的葡萄果實(shí)主要香氣成分種類(lèi)及含量Table 2 Aroma compound types and content in different canopies

2.4 不同葉幕對(duì)葡萄果實(shí)各香氣物質(zhì)含量的影響

下垂葉幕香氣種類(lèi)數(shù)量比水平葉幕多8種（表3）。與下垂葉幕相比，水平葉幕未檢出反式-2-已烯-1-醇、5-羥甲基糠醛、檸檬烯、苯乙烯等14種香氣；與水平葉幕相比，下垂葉幕缺少月桂醛、丙酸丁酯、異水菖蒲二醇等6種香氣，異戊二烯途徑產(chǎn)生的檸檬烯是具有清新的花香和玫瑰香的一種香氣物質(zhì)，僅在下垂葉幕果實(shí)中被檢出。下垂葉幕果實(shí)中反式-2-己烯醛和己醛的含量均高于水平葉幕，分別比水平葉幕高12.64%和12.44%。

表3 不同葉幕對(duì)葡萄果實(shí)各香氣物質(zhì)含量的影響Table 3 Effect of canopy type on volatile compounds of grape berry

3 討論與結(jié)論

葡萄果實(shí)中的含糖量決定了葡萄酒的潛在酒度，葡萄果實(shí)中糖分主要由葉片中光合產(chǎn)物經(jīng)韌皮部運(yùn)輸卸載到果實(shí)中[14]，合理的葉幕類(lèi)型不僅可以改善葡萄的通風(fēng)透光條件，其光合潛力還是影響果實(shí)中可溶性固形物積累的主要原因之一[15]，合理的葉幕類(lèi)型能提高光合能力，增加光合產(chǎn)物，提高果實(shí)品質(zhì)[16-19]。本研究發(fā)現(xiàn)，下垂葉幕新梢整體的日總光合能力高于水平葉幕，且主要表現(xiàn)在8:00—10:00的光合能力提高顯著，說(shuō)明下垂葉幕能夠更多的截獲傾斜的太陽(yáng)光照，日總光合能力的提高增加了向果實(shí)中運(yùn)輸?shù)墓夂袭a(chǎn)物。此外，下垂葉幕改變了新梢的生長(zhǎng)方向，從而影響調(diào)控激素含量，調(diào)控營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)和生殖生長(zhǎng)平衡。蘋(píng)果上通常通過(guò)拉枝改變枝條角度促進(jìn)坐果和果實(shí)品質(zhì)，隨拉枝角度的增大，蘋(píng)果短枝頂芽IAA含量呈降低趨勢(shì)，削弱了頂端優(yōu)勢(shì)。富士蘋(píng)果拉枝后果實(shí)品質(zhì)隨拉枝角度的增大而增大[20]。黑寶石李拉枝后頂端優(yōu)勢(shì)作用減弱，使?fàn)I養(yǎng)生長(zhǎng)受到一定程度的抑制，在一定程度上促進(jìn)生殖生長(zhǎng)，增加了產(chǎn)量和果品質(zhì)量[21]。因此，本研究中新梢下垂葉幕減弱了新梢生長(zhǎng)勢(shì)，削弱了新梢的營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)，調(diào)節(jié)了光合產(chǎn)物向果實(shí)的分配。由此說(shuō)明下垂葉幕通過(guò)提高新梢光合能力和促進(jìn)光合產(chǎn)物向果實(shí)的運(yùn)輸最終提高了果實(shí)中可溶性固形物的含量。

香氣物質(zhì)的種類(lèi)和含量是葡萄酒的一項(xiàng)重要衡量標(biāo)準(zhǔn)。不同葉幕類(lèi)型導(dǎo)致葡萄果實(shí)香氣改變可能是由于其改變了果實(shí)的微域環(huán)境（包括溫度、光照、濕度和降雨等）[5]或者碳水化合物供應(yīng)水平[22]。本試驗(yàn)中，相較于水平葉幕，下垂葉幕顯著提高了‘香百川’果實(shí)C6類(lèi)、酯類(lèi)和醛類(lèi)香氣含量。C6類(lèi)香氣是構(gòu)成葡萄風(fēng)味的重要揮發(fā)性化合物，包括反式-2-己烯醛、己醛等；高含量的醛類(lèi)香氣物質(zhì)可賦予其果實(shí)生硬的青草香味[23]；較高的酯類(lèi)香氣物質(zhì)可能賦予果實(shí)草莓香味[24]，另外萜類(lèi)化合物是玫瑰香味的特征香氣成分[25]，檸檬烯是具有清新的花香和玫瑰香的一種萜類(lèi)化合物，僅在下垂葉幕果實(shí)中被檢出。雖然兩種葉幕類(lèi)型的果實(shí)均在葉幕下，但采收時(shí)觀測(cè)發(fā)現(xiàn)水平葉幕由于行間通風(fēng)透光能力差，葡萄爛果率高于下垂葉幕，由此推測(cè)兩種葉幕類(lèi)型下香氣的差異一方面可能由于下垂葉幕提高了行間的通風(fēng)透光能力，改善了光照條件；另一方面可能由于下垂葉幕削弱了頂端優(yōu)勢(shì)，促進(jìn)光合產(chǎn)物向果實(shí)運(yùn)輸，為流向次生代謝提供了碳源。

續(xù)表3