植物源營養液及葉幕整形方式對梅鹿輒葉幕環境和果實品質的影響

張 雯，王 敏，韓守安，鐘海霞，謝 輝，雍 菲，張付春，周曉明，潘明啟

(1.新疆農業科學院園藝作物研究所/農業部新疆地區果樹科學觀測試驗站，烏魯木齊 830091； 2 新疆農業大學食品科學與藥學學院，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質釀酒葡萄原料生產基地，釀酒葡萄栽培面積已達到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境進而對漿果品質產生較大影響[3]，植物源營養液因富含營養物質和生物活性成分對作物生長發育和品質形成有積極的促進作用，研究完善新疆釀酒葡萄栽培管理措施,對優質葡萄酒原材料生產具有重要意義。【前人研究進展】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構影響葉幕群體的受光情況和光合速率，進而造成果實品質的差異[4,5]；同時葉幕型能夠通過影響光強、溫度、濕度等葉幕微環境指進而對生長發育和果實品質產生影響[6]。張大鵬等[7]指出由整形方式創造的葉幕微氣候對植株的生理過程有著深刻的影響，進而影響糖類、酸類、酚類等物質的含量和種類[8]。植物源營養液是以天然植物組織發酵而成的酵素制劑，含有作物生長所需的營養物質、高活性的生長調節物質和抗菌物質，具有促進作物生長發育、提高作物產量與品質、增強作物抗性等多種功效[9]，可作為一種新型肥料應用于農業生產，且環境友好，具有重要的應用價值。【本研究切入點】目前針對新疆釀酒葡萄葉幕整形方式的綜合研究較少；有關植物源營養液在釀酒葡萄上的應用較為缺乏。研究不同管理措施對梅鹿輒葡萄果實品質的影響程度。【擬解決的關鍵問題】以釀酒葡萄品種梅鹿輒為研究對象，設置不同葉幕型和植物源營養液葉面肥處理，研究其對葉幕微環境指標、植株光合生理和果實品質的影響,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措施的改善提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 材 料

試驗于2017年在烏魯木齊市新疆農業科學院綜合試驗場葡萄示范園內進行。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，秋季修剪時結果母枝留1～2節短截，第二年春季主蔓呈45°傾斜上架后水平綁縛至第一道鐵絲，每一結果母枝留一個結果枝，結果部位保持一致，使果穗均集中至主蔓附近，呈水平帶狀分布。

設置籬壁式葉幕、籬壁式葉幕+植物源營養液、V形葉幕、V形葉幕+植物源營養液。于新梢快速生長期進行葉幕整形，果實膨大期開始采用植物源營養液進行處理，每隔10 d噴施1次，連續噴施3次。采用隨機區組分布，1檔(6 m長)為一個小區，3次重復。

1.2 方 法

1.2.1 果實不同發育時期果際溫度、濕度指標的測定

于果實膨大期、轉色期和成熟期，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，每個時期連續測定10 d，每隔10 min記錄一次，探頭高度位置與結果部位果穗外圍中部高度保持一致(使用紙罩進行遮擋，避免陽光直射)，每小區安置一個溫濕度記錄儀。

1.2.2 葉幕群體受光情況測定

于果實轉色初期期選擇晴朗天氣，使用便攜式光合有效輻射計對葉幕層不同部位光合有效輻射的日變化情況進行測定，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，4、5、6、9、10、11、12為內堂測點；籬壁形葉幕1～6為外圍測點，7～12為內堂測點。圖1

圖1 兩個葉幕型形整形特點及光合有效輻射測點布置示意
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

于果實轉色初期選擇晴朗天氣，使用便攜式光合有效輻射計對葉幕層不同部位光合有效輻射(PAR)日變化情況進行測定，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平均值作為該時段葉幕群體受光情況，使用各測點日平均值表示各測點受光水平。圖1

1.2.4 葉片光合能力及葉片質量測定

于果實膨大期，選擇晴朗天氣，10:00～12:00，使用TPS-2光合測定系統，采用人工光源(強度1 000 μmol/(m2·s))對葉幕內堂和外圍葉片(選擇有代表性葉片，采用巡回測定重復測定3次)凈光合速率、蒸騰速率、胞間CO2濃度和氣孔導度等光合指標進行。采集響應部位葉片立即放入冰盒帶回實驗室，擦拭干凈后，液氮速凍，放入-40℃冰箱保存，采用考馬斯亮藍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 漿果品質指標測定

果實成熟期，每小區隨機采摘5個果穗與相同處理組成混合樣本，對品質指標進行測定。其中果穗實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算公式進行計算，果穗松散度=估算體積/實際體積；穗重、粒重使用電子天平測定(精度0.01 g)，每處理隨機選擇測定果穗15穗、果粒150粒(每穗隨機選10粒)；在測定粒重的基礎上分別測定果皮和種子重量，統計種子粒數，計算皮果比和籽粒/粒重等指標；可溶性固形物使用ATAGO手持數顯折光儀(分辨率Brix0.1%；精度±Brix0.2%)測定，各小區5粒為一組，隨機測定5組；可滴定酸采用NaOH滴定法(以酒石酸計)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 數據處理

Excel 2010和SAS數理統計軟件對數據進行處理。

2 結果與分析

2.1 不同葉幕型結構群體受光情況差異

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形葉幕整形后內堂光照條件改善日均值達到自然光強的72.27%，較籬壁形提高167.5%；由葉幕開張造成V形葉幕型外圍葉幕群體受光強度降低，日均值為自然光強度的38.21%，較籬壁形降低32.3%；V形葉幕型整體受光情況優于籬壁形，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、濕度指標的影響

研究表明,葉幕型對梅鹿輒漿果不同發育階段果域溫度、濕度指標存在一定影響，果實膨大期、轉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形葉幕型三個果實發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。三個果實發育階段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 果實不同發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：圖中同系列數據不同大寫字母表示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液處理下葉幕層不同部位葉片葉綠素和可溶性蛋白質含量變化
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液處理對葉幕層不同部位葉片質量和光合能力的影響

研究表明，葉幕型和植物源營養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含量存在較大影響。噴施植物源營養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，其余均達到極顯著水平。與籬壁形相比V形葉幕內堂葉片葉綠素和可溶性蛋白質含量明顯提高，差異均達到極顯著水平。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存在較大影響，與籬壁形葉幕相比采用V形葉幕型后內堂葉片的凈光合速率、蒸騰速率和氣孔導度提高，二者差異均達到顯著水平；與籬壁形相比采用V形葉幕型后內堂葉片胞間二氧化碳濃度降低，但差異未達到顯著性水平。光合參數的差異主要存在于葉幕型和葉片所處部位之間，是否使用營養液處理間差異較小均為達到顯著性水平，采用V形葉幕型能有效提高內堂葉片的光合能力。表2

表2 葉幕型和植物源營養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Er(mmol/(m2·s))胞間二氧化碳濃度CI(μL/L)氣孔導度Gs(mmol/(m2·s))V形葉幕 +營養液V canopy type + nutrient solution外圍19.80±1.67a6.89±0.83a239.33±36.61c256.67±43.91a內部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內部16.57±1.23a8.04±0.69a268.67±5.44abc262.00±19.10a籬壁形葉幕+營養液Fence canopy type + nutrient solution外圍18.43±1.33a7.60±1.45a241.33±35.42c242.00±77.26ab內部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內部3.33±1.74b4.31±1.66b327.00±24.47a121.00±55.16bc

注：表中同系列數據不同小寫字母表示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液處理對梅鹿輒葡萄果實品質的影響

研究表明，葉幕型和植物源營養液處理對梅鹿輒部分果實品質指標存在較大影響。其中葉幕型和營養液處理對穗重均有一定影響，V形葉幕型果實穗重較籬壁形增大，同時噴施營養液后穗重也增大，V形葉幕+營養液處理與其他處理的差異達到極顯著水平；與籬壁形葉幕相比采用V形葉幕整形后果穗變得更松散，差異達到極顯著水平，不同葉幕型噴施營養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+營養液處理與籬壁形葉幕2處理差異達到極顯著水平；V形葉幕皮果比輕微下降，但各處理間差異均未達到顯著性水平；各處理籽粒數間無顯著差異。營養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液處理對赤霞珠果實不同發育階段可溶性固形物和可滴定酸含量存在一定影響。果實轉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，但分析認為營養液處理對可溶性固形物含量影響更大，與不噴施營養液相比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液處理下果實品質變化
Table 3 Effect of canopy type and plant-derived nutrient solution on fruit quality

指標IndexV形葉幕+營養液V canopy type + nutrient solutionV形葉幕V canopy type籬壁形葉幕+營養液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The number of seed(粒)2.40±0.66A2.23±0.61A2.20±0.51A2.13±0.41A

注：表中同行數據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液處理下漿果不同發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品質的影響

整形方式通過改變葉幕形狀和枝葉的空間分布影響葉幕微生態條件，進一步對整個植株的生理過程和果實品質產生重要的影響。可溶性糖的含量一方面決定漿果品質，另一方面是葡萄酒發酵的基質，是釀酒葡萄重要的果實品質之一[10]。張大鵬等[11]光熱水平較高的葉幕微環境有利于光合作用和漿果成熟，進而利于糖分在果實中的積累[12]。研究獲得了與前人一致的研究結果，V形葉幕型葉幕群體受光條件更佳，內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]研究認為日溫差較大的環境有利于糖類物質的積累，研究結果與前人相符，相較籬壁形葉幕V形葉幕果際日溫差更大，分析是其果實可溶性固形物含量提高的重要影響因素之一。

酸類物質是葡萄酒的骨架物質，直接影響葡萄酒的風味，是釀酒葡萄的重要品質因素之一[14]。葡萄中有機酸主要是由酒石酸和蘋果酸組成，其中酒石酸較穩定，蘋果酸伴隨成熟進程快速下降，研究結果表明，各處理漿果轉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；有研究發現果實中的有機酸含量受果際光熱環境影響，葉幕內曝光條件越好，熱量越豐富，果實中酸含量越低。研究結果表明，與籬壁形相比成熟期V形葉幕處理果實可滴定酸含量較高，與前人研究結果不同。造成這一現象的原因可能與酸類物質組成差異和光合產物的分配有關，有待于后期進一步研究。

3.2 噴施植物源營養液對赤霞珠葡萄生長及果實品質的影響及原因

植物源營養液含有氨基酸、蛋白質、葡萄糖、各種維生素和微量元素等大量作物所需的營養物質，同時植物源營養液在發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生的酶、有機酸、生物激素類物質等多種生理活性物[9]。前人研究表明[15,16]葉面噴施植物源營養液能夠改善葉片質量提高植株的光合能力。研究結果表明，梅鹿輒葡萄噴施植物源營養液后葉片葉綠素和可溶性蛋白含量均提高。前人[15-17]研究結果表明，噴施植物源營養液后果實可溶性固形物含量增加，研究結果與前人相符，噴施植物源營養液后2個葉幕型處理漿果可溶性固形物含量均提高。同時營養液處理降低了果實中可滴定酸的含量，主要是果實成熟后期酸類物質下降幅度較大造成的，分析認為可能與營養液處理造成酸類物質組成差異有關，有待于進一步研究。

4 結 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堂的受光情況，受光指數分別較籬壁形提高了13.5%和176.5%；提高漿果不同發育階段的果際日溫差，其中果實膨大期日溫差差異最大，達到9.87%；提高了葉片特別是內堂葉片的質量和光合能力，其中V形葉幕型內堂葉片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%。噴施植物源營養液能不同程度的改善葉質量和光合能力，但差異均未達到顯著性水平。