發酵液對‘玫瑰香’葡萄生長發育及果實品質的影響

聶松青，田淑芬*

（1. 湖南農業大學園藝園林學院，湖南長沙 410128；2. 東莞市農業科學研究中心，廣東東莞 523086；3. 天津農學院園藝園林學院，天津 300380)

長期以來我國葡萄生產依靠大量肥料的投入，不合理施用化肥引起的葡萄果實品質下降、肥料利用率降低、環境污染等問題日漸嚴重[1]。

隨著生物技術的不斷發展，利用高效植物生長促進菌研制的新型微生物肥料已成為國內外生物菌肥研究的熱點[2]。探尋綠色生物肥源以替代或部分替代化肥，尋求新的增產提質途徑是目前葡萄生產上亟待解決的熱點問題[3]。

發酵液菌種鏈霉菌（Streptomyces saraceticus31，SS 31）是臺灣中興大學植物病理系分離保存的生防菌株，對植物病原性真菌及細菌具有廣泛的拮抗作用，特別是寄生根結線蟲具有較好的防治效果[4]，同時研究發現，該菌株培養可產生IAA和多胺類物質等對促進植物生長具有促進效果。SS31作為一種優質的生防及促生菌株，其對葡萄生長發育及品質調控的影響還未見報道，研究該菌株發酵液對葡萄的促生效果，以期為進一步研究其調控機制及開發利用奠定基礎[5]。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗于2016年在天津市現代農業創新基地避雨栽培葡萄示范園內進行。該地區屬于暖溫帶半干旱半濕潤季風氣候區，年平均溫度為11.6 ℃，無霜期為212 d，年降雨量為606 mm。示范園日光溫室內土壤pH8.4，有機質含量為11.72 g/kg，全氮1.12 g/kg，全磷1.72 g/kg，全鉀2.58 g/kg，堿解氮含量為54.6 mg/kg、有效磷含量為61.7 mg/kg、速效鉀含量為61.7 mg/kg。

1.2 試材及處理

供試材料為生長發育一致、無明顯病蟲害的5年生‘玫瑰香’葡萄，南北行向，采用傾斜龍干“Y”形架栽培，株行距為1.0 m×2.0 m，常規管理。1月20日施入腐熟雞糞22.5 t/hm2作基肥；3月5日施入磷酸二胺和尿素750 kg/hm2作萌芽肥。

發酵液由國家葡萄產業技術體系栽培生理實驗室制備，發酵液復合菌種（Streptomyces saraceticus31，SS31）引自臺灣同安農業科技有限公司，與豆漿、砂糖一定比例有氧發酵而成。發酵液的全氮、全磷、全鉀為3.0%～3.6%，有機質為3%～5%，pH值3.6～4.1，25 ℃下密度為1.23 g/cm3，水不溶物＜5 g/L，含有16種氨基酸，游離氨基酸總含量156～167 g/L。

1.3 試驗方法

1.3.1 試驗設計

采用土壤澆灌的施肥方式，設6個處理，即CK（清水），常規復混肥（CK0，20-20-20），2%發酵液（T1）、1%發酵液（T2）、0.5%發酵液（T3）、0.25%發酵液（T4）、0.125%發酵液（T5）。試驗處理于果實第二次膨大期至著色期間進行，即5月25日、6月9日、6月24日每隔15 d澆灌一次，每次每株澆灌10 L稀釋液，7月28日果實達到完全成熟，每個處理隨機采集東西兩側8個果穗進行果實品質測定，并對植株生長發育指標進行調查統計。

1.3.2 測定方法

采用游標卡尺測定一年生新梢基部直徑和節間長（4～5節位），SPAD葉綠素儀測定果穗對面葉片的葉綠素含量。采用電子稱測定果穗重及單粒重，數顯式游標卡尺測定果實縱橫徑。便攜式OTC手持折光儀測定可溶性固形物，菲林試劑法測定果實還原糖，NaOH滴定法測定有機酸，2,6-二氯靛酚滴定法測定VC，鹽酸甲醇浸提比色法測定花青素[6]。果皮中總酚（以沒食子酸計）采用福林-肖卡法測定[7]，單寧（以單寧酸計）含量采用福林-丹寧斯（Folin-Denis）法測定[8]；總花色苷(以矢車菊素-葡萄糖苷計)用pH示差法測定[9]。

1.3.3 數據分析

用SPSS 17.0和Microsoft Excel 2007對試驗數據進行分析。

2 結果與分析

2.1 發酵液對葡萄植株生長發育的影響

從表1測定結果可以看出，在對新梢基部粗度影響方面，常規復混肥處理CK0的數值最大，且顯著高于其他各濃度發酵液處理，清水對照處理CK的數值最小。不同濃度發酵液對新梢基部粗度影響不同，高濃度發酵液處理T1、T2的新梢基部粗度較大，T4顯著低于其他濃度處理。中濃度T3處理的新梢基部粗度為12.50 cm，與清水對照CK顯著性提高了3.3%，相對常規施用復混肥處理CK0顯著性降低了8.0%。從節間長來看，高濃度T1顯著高于其他處理組，較低濃度T3、T4、T5顯著低于高濃度T1與T2處理。從葉片葉綠素含量來看，發酵液處理組均高于其他處理，效果最為顯著，其中T2、T3處理顯著高于其他幾個處理濃度。

2.2 發酵液對葡萄果實外觀品質的影響

由表2可以看出，不同處理間在粒質量、穗質量、果實縱徑、橫徑及果形指數影響上差異不顯著，其中在粒質量、穗質量方面，常規復混肥CK0處理最大，發酵液處理組（T1～T5）次之，最低為清水處理（CK）。在果形指數方面，發酵液處理組（T1～T5）顯著低于常規復混肥CK0處理，顯著高于清水對照處理（CK）。

表1 不同濃度發酵液對葡萄生物量的影響Table 1 Effect of different treatments on seedling biomass of grape

表2 不同濃度發酵液對葡萄果實外觀品質的影響Table 2 Effect of different treatments on the appearance quality of grape berry

表3 不同濃度發酵液對玫瑰香葡萄果實內在品質的影響Table 3 Effect of different treatments on the inherent quality of grape berry

2.3 發酵液對葡萄果實內在品質的影響

由表3可以看出，除最高處理濃度T1外，T2、T3、T4、T5四個梯度處理可溶性固形物均顯著性高于常規施肥處理（CK0）與清水對照（CK）處理，其中T3和T4兩個處理濃度的可溶性固形物顯著高于其他處理組，分別達到19.2%和19.0%。而發酵液最高處理濃度T1的可溶性固形物為17.5%，顯著低于常規復混肥（CK0）處理，與清水對照（CK）處理無明顯差異。

對VC含量影響方面，發酵液處理均顯著高于清水對照（CK），除最高處理濃度T1與澆灌常規復混肥（CK0）對VC含量影響不顯著外（T1數值高于CK0），其他4種濃度梯度的VC含量均顯著高于常規施用復混肥處理（CK0）。說明試驗濃度下，澆灌發酵液能促進果實中VC含量的提高，其中T3、T4兩種處理濃度效果最佳，T4處理的VC含量最高，為262 mg/L，比CK0提高了18.2%。

對可滴定酸含量影響方面，各濃度發酵液處理相互間差異不顯著，而與常規復混肥（CK0）相比表現為顯著性降低，同時T3、T4、T5濃度的可滴定酸含量也顯著低于清水對照（CK），T3處理的可滴定酸含量為處理組中最低，即為0.50%，比常規復混肥（CK0）的可滴定酸含量26.5%。

對果實還原糖含量影響方面，T3、T4兩個處理濃度顯著高于清水對照（CK）和常規處理對照（CK0），而T1與兩組對照間差異不顯著。其中T3濃度的還原糖含量為190.9 g/L，與T4（185.1 g/L）差異不顯著，而顯著高于其他處理，相較清水對照（CK）的果實還原糖含量高14.5%，比常規處理（CK0）高9.3%。

在果實固酸比影響方面，試驗濃度的發酵液均高于兩個對照處理，處理效果為T3＞T4＞T5＞T2＞T1，其中T3處理的固酸比為38.4，比清水對照提高了30.2%。常規施用復混肥的固酸比最低，這主要是因為澆灌復混肥導致果實中可滴定酸含量偏高造成的。

在果皮總酚含量影響方面，5種試驗處理濃度的發酵液試驗效果不一致，5種濃度處理的果皮中花青素含量均顯著高于清水對照，低濃度處理的效果優于高濃度處理的果皮中的總酚含量，其中T4濃度的果皮中總酚含量最高。從果皮花色苷含量來看，T1處理的果皮中的總花色苷最低，低濃度的T5處理顯著高于其他處理，其果皮中的總花色苷含量為0.29 mg/g。T4處理的果皮單寧含量顯著高于其他處理濃度和對照，達到21.76 mg/g，而T1處理的單寧含量較低，比清水對照處理都低17.17%（表4）。

表4 不同濃度發酵液對葡萄果皮酚類物質含量的影響Table 4 Effect of different treatments on the content of phenols in pericarp of grape(Unit: mg/g)

3 討論與結論

近年來，利用微生物研發各種新型肥料用于植物防病及促生的研究已逐年增加，生防放線菌促生作用研究已成為研究的熱點[10]。SS31是一株生防放線菌，此前關于其研究還較少。SS31發酵液其游離氨基酸含量高，產生了對植物生長有一定作用的次生代謝產物[11]。本文研究了不同濃度的發酵液對葡萄生長發育及果實品質的影響。由于發酵液次生代謝產物成分復雜，不同濃度的發酵液中，其有效成分效應會發生變化，及對作物影響不一。試驗表明，在生物學生長方面，較高濃度發酵液效果優于低濃度的發酵液，而發酵液中的養分含量較低，說明較高濃度的發酵液可能為植物營養生長提供了適宜濃度的生長促進物質。上述促生作用同樣表現在果實形態上，高濃度的T1處理穗質量和粒質量最大，各濃度處理顯著高于對照。

而在果實可溶性固形物方面，低濃度處理效果優于高濃度處理，低濃度處理的果實中可溶性固形物、VC和還原糖含量均顯著高于高濃度處理，同時低濃度處理的果實中可滴定酸含量低于高濃度處理，因而低濃度處理的固酸比顯著高于高濃度處理。對果皮中的總花色苷、單寧、總酚均有不同程度的影響，大體上高濃度處理效果優于低濃度處理。綜合來看，原液稀釋到T4濃度時，可顯著提高葡萄果實固形物含量。

在營養生長上，低濃度處理效果比高濃度處理的效果差；而在果實內含物積累上，低濃度處理效果顯著高于高濃度處理，這是否是發酵液中的次生代謝產物影響了糖酸代謝通路上某種酶的活性，影響關鍵控制酶活性基因表達還有待進一步分析。