不同單株負載量對赤霞珠葡萄果實生長及品質指標的影響

張小月，戚金生，劉曉燕，蔡軍社，呂玥昕，李學文

（1.新疆農業大學 食品科學與藥學學院，新疆 烏魯木齊 831100；2.新疆瑞峰葡萄酒莊有限責任公司，新疆 和碩 841200；3.新疆維吾爾自治區葡萄瓜果研究所，新疆 吐魯番 838200）

新疆焉耆盆地位于北緯41°～43°，屬于典型的中溫帶荒漠氣候，少雨高熱，土壤為偏堿性礫石沙壤，具有強滲透性、導熱性和排水性，葡萄栽培總面積達16 750 hm2左右，其中釀酒葡萄面積約14 740 hm2。天山雪水含高礦化物，流經葡萄基地，為葡萄的糖、單寧、香氣、色素的形成起到了促進作用[1]。因地處戈壁荒灘，葡萄標準化生產規模較小，產量與品質的穩定性不高，大多數企業和農戶沒有建立長期穩定的利益共享機制，農戶考慮短期利益，片面追求高產，無法保證原料的質量[2]。

負載量直接影響葡萄的產量及果實品質，合理的負載量是葡萄樹獲得高產、穩產、優質的重要措施。為了提高葡萄酒的風味，酒莊莊主們紛紛減輕釀酒葡萄果實的負載量[3]。調節負載量是通過調整果樹生長與結果的關系，調節物質運輸和分配，有效解決營養生長與生殖生長的矛盾，改善樹體通風透光條件，合理利用光能，提高果實的光合作用，增大光合同化物的來源，提高產量和品質[4]。通過合理的疏穗來提高葡萄品質是一種簡單易行的方式，它可不同程度的改變釀酒葡萄果實生長的微環境，使得葡萄果實具有理想的成熟度，進一步滿足目標收益率，減少營養消耗，進而獲得較高的可持續產量和果實品質[5-8]。研究表明，減少負載量對赤霞珠（Cabernet Sauvignon）、西拉（Syrah）等釀酒葡萄及葡萄酒質量都有積極影響[9-10]。在開花后8周進行疏穗是提高葡萄品質的最佳時期，過早疏穗會導致光合速率的降低，進而限制剩余漿果中糖分的積累[11]。當疏穗40%以上時，可顯著降低產量[12]。調整植株的‘庫-源’關系，使果穗變少，減少負載量，可提高采收期可溶性固體物質的含量[13]。葡萄果皮中的酚類物質種類豐富、結構繁雜、與葡萄酒品質密切相關[14]。目前關于負載量對釀酒葡萄品質的影響的研究結果并不完全一致[15-18]，疏穗可以增加葡萄皮和葡萄酒中花青素和多酚的含量[19]，改變葡萄果皮中花色苷的組成，增加乙酰化花色苷的質量分數，從而提高花色苷在葡萄酒中的穩定性[20]。巨峰葡萄的產量隨著單株留果量的增加而下降，改變果粒著色度，著色度變差[21]。

目前有關負載量對釀酒葡萄的研究較多，但新疆氣候、位置獨特，特別適宜釀酒葡萄的種植。然而因部分種植戶資金投入不足，管理粗放，缺苗、葡萄果實品質參差等問題比較嚴重。本研究以新疆和碩產區釀酒葡萄赤霞珠（Cabernet Sauvignon）為研究對象，以不疏穗（＞30穗/株）為對照（CK），探討不同水平的疏穗處理（單株負載量）（20穗/株（C1）、25穗/株（C2）、30穗/株（C3））對赤霞珠葡萄果實生長及品質指標的影響，并分析負載量與果實生長及品質指標之間的相關性。以期在保產的基礎上對開花坐果后的葡萄進行合理的疏穗處理，為和碩產區優質釀酒葡萄原料的生產提供依據，為當地推廣節能、高效、簡單的葡萄栽培新技術提供借鑒意義。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

1.1.1 試驗原材料

釀酒葡萄赤霞珠（Cabernet Sauvignon）于新疆和碩縣（86.84°E，42.23°N）瑞峰酒莊種植，定植于2001年，南北行向，株距為0.6 m，行距為3.5 m，樹形為多主蔓扇形，樹勢基本一致，土肥水管理與酒莊種植園保持一致。

1.1.2 化學試劑

蘆丁標準品（純度≥95%）：上海奧克化學有限公司；一水合沒食子酸標準品（純度≥98%）：湖北倍思電子材料有限公司；福林酚（純度≥98%）：西亞化學科技（山東）有限公司；4,7-二苯基-1,10-菲咯啉（純度≥99%）：北京酷爾化學科技；次甲基藍、甲基紅、酚酞（均為指示劑）：山東德彥化工有限公司；甲醇、無水乙醇、無水碳酸鈉、十水合碳酸鈉、單寧酸、磷酸、氫氧化鈉、氯化鉀、濃鹽酸（均為分析純）：南京化學試劑股份有限公司；抗壞血酸、三氯乙酸、無水葡萄糖、鎢酸鈉（均為分析純）：天津市致遠化學試劑有限公司；磷鉬酸、亞硝酸鈉、三氯化鋁、冰合醋酸鈉（均為分析純）：廣州市恒欣化工有限公司；草酸（分析純）：河南桐旭化工產品有限公司；三氯化鐵（分析純）：江蘇亞泰聯合化工耗材；無水硫酸銅（分析純）：上海鼓臣生物技術有限公司；酒石酸鉀鈉（分析純）：寶雞市國康生物科技有限公司。

1.2 儀器與設備

WVT手持糖度折光儀：上海滬粵明科學儀器有限公司；S210-B pH計、PL303型電子天平：梅特勒-托利多儀器有限公司；SF-GL-16A型高速冷凍離心機：上海棱譜儀器儀表有限公司；TU-1810型紫外分光光度計：北京普析通用儀器有限責任公司；KO-100B型超聲波清洗器：上海江萊生物科技有限公司。

1.3 方法

1.3.1 試驗設計

負載量以單株保留果穗表示。選取生長發育相同的葡萄樹，開花坐果后通過手工疏穗處理，使植株達到4種不同單株負載量：20穗/株（C1）、25穗/株（C2）、30穗/株（C3）、不進行疏穗為對照（CK）（＞30穗/株）。每個處理18株，重復3次，共計216株。

1.3.2 取樣方法

果實于7月13日開始轉色，7月29日轉色完全并進入果實成熟期，于8月18日完全成熟并采收。采樣時間開始于轉色期開始一周后，間隔7 d。采樣于早晨7：00開始，均隨機采收帶梗葡萄300粒，包含樹體陰、陽面，樹體上、中、下部位，果粒用于果實生長指標（縱橫徑、體積及表面積）、理化指標（單粒質量、總產量、還原糖含量、可滴定酸含量、糖酸比、可溶性固形物含量）的測定，其余葡萄用液氮速凍后保存，用于酚類物質（總酚、單寧、花色苷及類黃酮）含量的測定。

1.3.3 分析檢測

（1）果實生長指標

果實縱橫徑的測定：隨機選取100粒葡萄果實，采用游標卡尺測定其縱徑和橫徑（100 粒），單位：mm；并計算果實體積和表面積[22]。

一種文化形式的轉變必然受到多種因素的影響，它反映了不同的建造技術和文化觀念，不同的價值選擇和生活經驗等。山面入口到檐面入口的面向轉變不是一蹴而就的，它是經過幾千年的適應性選擇，最終檐面入口被認為是較合理的方式而被人們所采用，山面入口形式依然在今天云南傣族和海南黎族等少數民族民居中可見，但卻不是中國傳統建筑的主流選擇。本節將從建造技術、聚居建筑和禮制、宗教文化等角度來詮釋中國傳統建筑入口面向轉變的內在邏輯。

（2）果實理化指標

果實平均單粒質量的測定：采用電子天平測定；葡萄總產量的測定：葡萄采收時每個處理標記葡萄的總產量；可溶性固形物的測定：采用手持糖度計法；還原糖含量的測定：采用斐林試劑滴定法[23]；可滴定酸含量的測定：采用氫氧化鈉滴定法[23]；pH值的測定：采用pH計測定；維生素C（vitamin C，VC）含量的測定：參照曹建康等[24]的方法。果實酚類物質含量測定果皮多酚物質的提取參照孟江飛[25]的方法；總酚含量的測定：采用福林酚（Folin-Ciocalteau）法[26]測定，結果以沒食子酸當量（gallic acid equivalent，GAE）表示；單寧含量的測定：采用福林丹尼斯法[27]，結果以單寧酸當量（tannic acid equivalent，TAE）表示；花色苷含量的測定：采用pH示差法[28]；類黃酮含量的測定：參考PEINADO J等[29]的方法，結果以蘆丁當量（rutin equivalent，RE）表示。

1.3.4 數據處理

使用Excel 2016對數據進行初步計算，運用SPSS 20.0對數據進行方差分析，采用Origin 8.5進行繪圖。

2 結果與分析

2.1 不同單株負載量對赤霞珠果實生長指標的影響

2.1.1 不同單株負載量對赤霞珠果實橫縱徑的影響

葡萄果粒大小通常由粒徑大小作為直觀判斷標準，也是決定其商品價值的重要依據[30-31]。不同單株負載量對赤霞珠果實橫縱徑的影響見圖1。

圖1 不同單株負載量對赤霞珠果實橫（a）、縱（b）徑的影響Fig.1 Effects of different single plant loading capacity on vertical (a)and horizontal (b) diameters of Cabernet Sauvignon fruit

由圖1可知，不同處理下的赤霞珠葡萄果實橫、縱徑變化一致。自轉色期7 d開始，C2處理的果實橫徑大于CK、C1、C3處理（11.31＞10.72＞10.43＞9.96 mm），C2處理的果實縱徑大于CK、C1、C3處理（11.19＞10.56＞10.44＞10.09 mm）。隨著果實生長，各處理均有快速生長后生長變緩的現象，整個生長過程呈現出快-慢的動態上升曲線，這與以往的研究結果一致[32-33]。在葡萄成熟采收時的3個處理中，C3處理的果實橫縱徑最小（10.93 mm、10.70 mm），均低于其他處理組，C2處理的果實橫縱徑最大（12.39 mm、12.09 mm）；因此，C2處理相較于其他處理，有助于果實橫縱徑的增長。

由圖2可知，赤霞珠果實體積和表面積的變化呈動態上升的趨勢，C2處理的果實體積與表面積在轉色-成熟期21 d內均快速膨大，并于轉色-成熟期21 d達到最大值（體積為231.57 mm3，表面積為63.66 mm2），其余處理的果實體積與表面積僅在果實轉色期開始第二周內出現快速增大的趨勢，而后直至果實成熟，曲線表現為平緩變化的趨勢。葡萄成熟采收時C2處理的果實體積與表面積均高于CK處理，分別增加10.34%、15.98%。該結果與赤霞珠果實橫縱徑結果一致。C2處理的果實橫縱徑、體積、表面積顯著高于其余各處理（P＜0.05），可能是坐果后再疏穗，這時細胞分裂加速，使果粒生長膨大，且因為疏穗處理給葡萄果實膨大留有足夠的空間。因此，C2處理相較于其他處理，有助于果實體積和表面積的增長。

圖2 不同單株負載量對赤霞珠果實體積（a）和表面積（b）的影響Fig.2 Effects of different single plant loading capacity on volume (a)and surface area (b) of Cabernet Sauvignon fruit

2.2 不同單株負載量對葡萄生長過程中還原糖、可滴定酸含量及糖酸比的影響

不同單株負載量對赤霞珠果實的還原糖含量、可滴定酸含量以及糖酸比（總糖與總酸含量比值）的影響見圖3。

由圖3（a）可知，在赤霞珠果實成熟過程中，各處理還原糖含量的變化規律基本一致。自轉色期一周開始，C2處理的還原糖含量最高（157.71 g/L）。隨著葡萄的成熟，C2處理始終緩慢積累還原糖含量，其余處理均在轉色-成熟期21 d前急劇積累還原糖含量，之后平緩積累還原糖含量。成熟采收時還原糖含量從高到低的處理依次為C2＞C1＞CK＞C3。C1、C2處理使果實還原糖含量增加，采收時還原糖含量分別為245.15 g/L、241.54 g/L，說明適當地疏穗對葡萄中還原糖的積累有促進作用。

圖3 不同單株負載量對赤霞珠果實生長過程中的還原糖含量（a）、可滴定酸含量（b）以及糖酸比(c)的影響Fig.3 Effects of different single plant loading capacity on reducing sugar content (a),titratable acid content (b),sugar and acid ratio (c) of Cabernet Sauvignon fruit during growth process

由圖3（b）可知，在赤霞珠果實成熟過程中，可滴定酸含量呈下降趨勢。自轉色期一周開始，C1處理的可滴定酸含量最高（23.88 g/L），CK處理可滴定酸含量最低（16.34 g/L）。在轉色-成熟期14 d內，各處理的可滴定酸含量降幅最大，之后降幅放緩。成熟采收時不同處理的可滴定酸含量相對于CK均有不同程度的降低，分別比CK低了0.47 g/L、0.65 g/L、1.77 g/L。在葡萄成熟采收時C3處理的可滴定酸含量最高，C2處理可滴定酸含量最低，C1與CK含量則沒有明顯差異。

由圖3（c）可知，隨著葡萄果實成熟，糖酸比變化呈逐漸增加的趨勢。自轉色期一周開始，各處理的糖酸比無明顯區別，在轉色-成熟期28 d前糖酸比呈快速增長趨勢，至葡萄果實成熟時，糖酸比差異顯著，CK處理的糖酸比為34.61，比C1處理低0.93%，比C2處理低1.12%，比C3處理高0.84%。在整個葡萄成熟過程中，糖酸比從高到低的處理依次為C2＞C1＞CK＞C3，說明適當地疏穗會促進葡萄果實的成熟。

綜合赤霞珠果實成熟過程還原糖含量、可滴定酸含量以及糖酸比變化來看，C2處理效果更佳。李華等[34]認為優質產區葡萄的糖酸比可達35，C1、C2處理糖酸比＞35，同時C2處理葡萄還原糖含量較高。

2.3 不同單株負載量對成熟期葡萄理化指標的影響

不同單株負載量對成熟期赤霞珠果實理化指標的影響結果見表1。

表1 不同單株負載量對成熟果實中基礎理化指標的影響Table 1 Effects of different single plant loading capacity on the basic physical and chemical indexes of ripe fruit

由表1可知，隨著單株負載量的增加，平均單粒質量和總產量并不呈增加趨勢，C2處理的平均單粒質量顯著大于C1、CK處理（P＜0.05），C2處理和CK處理總產量均為80.83kg，顯著大于C1和C3處理（P＜0.05），說明留穗量多少對果實產量有較大影響。C2、CK處理果實橫徑均為12.40 mm且顯著大于C1、C3處理（P＜0.05）；C2處理果實縱徑最大，說明果穗的多少對果實的縱徑有很大的影響。VC含量由高到低的處理依次是C1＞C3＞CK＞C2。隨著單株負載量的增加，還原糖含量呈現先增加后下降再增加的趨勢，可能是負載量對葡萄含糖量的影響并非線性關系[35]。留在樹體上的果穗因負載量的減少，同化糖類等有機物質的能力得到提升，提高含糖量的同時對葉片進行反饋，在后期減緩光合作用。張國濤等[36]研究成果與此類似；可滴定酸含量呈逐漸增大后下降的趨勢，這與以往的結果一致[37-38]，原因可能是不同負載量促進了葡萄成熟過程中呼吸作用對酸的消耗，同時因為采收時果實體積大小不同，對總酸起到了不同程度的稀釋作用。隨著單株負載量的增加，pH值呈現先下降后增加的趨勢。C1、C2、C3處理可溶性固形物含量較CK處理有明顯的增大，可能是降低負載量后葉果比高，增強了果實中碳水化合物的供給引起的。

從成熟期赤霞珠葡萄理化指標來看，C2處理較好。C1處理雖VC含量較高、還原糖含量、可滴定酸含量適中，果粒較小且產量下降明顯；C2處理的果粒較大，在不減產的情況下還原糖含量高達245.15 g/L，可滴定酸含量與pH值適中，在此條件下更有利于葡萄果實中糖和酸的積累。

2.4 不同單株負載量對赤霞珠葡萄生長過程中果皮多酚含量的影響

不同單株負載量對葡萄生長過程中果皮總酚、單寧、花色苷、類黃酮含量的影響見圖4。

圖4 不同單株負載量對生長過程中葡萄果皮總酚（a）、單寧（b）、花色苷（c）及類黃酮（d）含量的影響Fig.4 Effects of different single plant loading capacity on the contents of total phenols (a),tannins (b),anthocyanins (c) and flavonoids (d) of grape peel during growth process

由圖4（a）可知，在葡萄成熟過程中，葡萄果皮總酚含量呈現先下降后上升的趨勢，C1處理在轉色-成熟期14 d時總酚含量下降到最低值（849.78 mgGAE/L），其余處理總酚含量均在轉色-成熟期21 d時達到最低值，C2、C3、CK處理總酚含量分別為848.31 mgGAE/L、660.28 mgGAE/L、689.74 mgGAE/L，之后呈快速上升趨勢直至成熟。在轉色-成熟期35 d時，隨著單株負載量的減少，各處理果皮總酚含量均大于CK處理，各處理的果皮總酚含量分別比對照高出7.87%、30.64%、18.39%，其中C2處理的總酚含量（1 364.75 mgGAE/L）顯著高于CK（1 044.67 mgGAE/L）（P＜0.05）。說明適當降低葡萄果實的負載量可以顯著提高果皮總酚含量，可能是合理的降低負載量后，在優先滿足糖分積累的前提下，過剩的光合產物會向次生代謝的底物合成轉變，使得總酚含量上升。

由圖4（b）可知，在葡萄成熟過程中，單寧含量整體呈先增加后下降再上升趨勢。轉色-成熟期21 d前C1、C2處理單寧含量不斷聚積，C3、CK處理在轉色-成熟期14 d前單寧含量不斷聚積。之后單寧含量開始下降，到轉色-成熟期35 d成熟采收時其含量相對升高。成熟采收時相比CK處理（285.13 mgTAE/L）單寧含量，C2（353.73 mgTAE/L）、C3處理（418.05 mgTAE/L）分別提高了24.06%、46.60%。在C1、C2、C3處理，單寧含量隨負載量降低出現明顯的下降趨勢，負載量可能在影響果實中單寧含量方面發揮重要作用，但其機制尚不明確。

由圖4（c）可知，在轉色-成熟期7 d時，各處理的花色苷含量均為最低值，花色苷含量分別為69.8 mg/L、72.22 mg/L、44.53 mg/L、44.18 mg/L；隨后花色苷含量明顯增加，隨著成熟期的進行呈波動變化的趨勢。成熟時C2、CK處理的花色苷含量達到最大值（296.92 mg/L、265.61 mg/L），C2處理較CK處理增加12.20%，C1、C3處理的總花色苷含量比CK處理分別降低16.71%、4.34%。大量研究與實踐表明，疏穗處理可能改善了植株的庫源關系以及漿果的微環境，從而有利于花色苷的合成和積累[39]。而果皮中花色苷的積累受多種因素的影響，由負載量和土壤、降雨等不相同導致出現以上差異。

由圖4（d）可知，在葡萄成熟過程中，類黃酮含量的變化與單寧含量的變化趨勢基本一致。轉色期一周時C2、C3處理的類黃酮含量為整個成熟期的最低值（267.23 mgRE/L、272.05 mgRE/L），轉色-成熟期14 d時，C2處理的類黃酮含量增加22.19%、C3處理增長率為21.79%，且增幅較大。成熟采收時C1、C2、C3處理的類黃酮含量達到最大值，且較CK處理葡萄果皮類黃酮含量顯著增加（P＜0.05），各處理排序依次為：C2＞C1＞C3＞CK，其類黃酮含量分別為357.73 mgRE/L、352.88 mgRE/L、346.88 mgRE/L、307.09 mgRE/L。說明降低負載量有助于葡萄果皮類黃酮含量的積累。

從赤霞珠葡萄生長過程中果皮總酚、單寧、花色苷、類黃酮含量變化來看，C1處理單寧與花色苷含量有所降低，使葡萄品質下降；C2處理葡萄果皮總酚、花色苷、類黃酮含量相較于CK處理均有較大提升；C3處理單寧含量較高，總酚、類黃酮含量也有所提升。因此，C2、C3處理相對較好。

3 結論

結果表明，不同負載量對霞珠葡萄生長、品質指標的影響有顯著差異（P＜0.05），赤霞珠葡萄負載量以每株保留25穗果時，各指標表現最佳。該處理果粒較大：單粒質量（1.04 g）、果實橫縱徑（12.40 mm、12.40 mm）、體積（309.24 mm3）、表面積（77.13mm2），且產量（80.83kg）與CK處理一致；果實成熟度較好：還原糖含量（245.15 g/L）、可滴定酸含量（6.68 g/L）、糖酸比（40.63）、可溶性固形物含量（26.00%）、總酚含量（1 364.75 mgGAE/L）、單寧含量（353.73 mgTAE/L）、花色苷含量（298.02 mg/L）、類黃酮含量（357.73 mgRE/L）均顯著高于對照處理（P＜0.05）。綜上，在開花坐果后適當地疏穗可作為提升赤霞珠葡萄品質的有效手段，可應用于優質葡萄的實際生產中。