河西走廊葡萄葉幕厚度對果實品質的影響

朱燕芳，郝燕*，陳建軍，繆長海，全建偉，王玉安

（1. 甘肅省農業科學院林果花卉研究所，甘肅蘭州 730070；2. 甘肅張掖國風葡萄酒業有限責任公司，甘肅張掖 734000；3. 甘肅皇臺酒業有限公司，甘肅武威 733006）

河西走廊是優質釀酒葡萄的原料產區之一。近年來，隨著釀酒葡萄栽培面積的不斷擴大，加上勞動力的減少及成本的增加，簡化修剪逐漸成為我國葡萄產業發展的重要方向，機械化應用也在不斷推廣[1]。關于葡萄葉幕管理的研究日益增加，其中葉幕厚度是葡萄園機械化管理重要的參數之一[2]。不同的葉幕管理能夠影響光照分布，改變葉片光合面積和光能利用率，平衡植株營養生長和生殖生長之間的關系，對葡萄果實品質如顏色、含糖量、酚類及香氣物質等也有顯著影響[3-5]。史祥賓等[6]研究表明，在遼寧朝陽氣候條件下，葉幕厚度保留60 cm時，‘貴人香’葡萄品質表現最佳，30 cm和120 cm處理的果實品質較差。因此，通過葡萄葉幕修剪，可調節樹體營養生長與生殖生長間的均衡。

當前勞動力短缺問題已是制約河西走廊埋土防寒區釀酒葡萄生產的重要因素，大力推廣機械化，研究釀酒葡萄生產過程中農機農藝融合問題至關重要。在釀酒葡萄出土、埋土、打藥、土壤管理和夏季修剪等栽培過程中使用機械，能大大提高勞動效率。因此，篩選適宜的葉幕厚度，可為河西走廊釀酒葡萄機械化的應用提供參考。

目前，在河西走廊部分產區已引進葡萄夏季修剪機，探究不同葉幕厚度對主栽葡萄品種‘黑比諾’‘品麗珠’‘美樂’和‘赤霞珠’果實品質的影響，以期為該產區釀酒葡萄“廠”形樹形配套機械化葉幕管理措施提供依據，便于完善機械化操作管理措施。

1 材料與方法

1.1 試驗園及試材

試驗在兩個地方進行，2020年4—9月在甘肅省武威市涼州區黃羊鎮黃臺葡萄酒原料基地。該基地位于河西走廊東部，是典型的內陸性荒漠氣候，晝夜溫差大，年平均溫度為6.9 ℃，≥10℃的有效積溫在2800～3200 ℃，降水量為191 mm，蒸發量為2130.8 mm，日照時數為2724.8 h。以‘黑比諾’‘品麗珠’‘美樂’為試材，“廠”形樹形，東西行向，株行距0.7 m×3.0 m，除葉幕修剪外，土肥水等均由基地統一管理。

2021年4—9月在國風釀酒葡萄板橋基地開展試驗。該地海拔1450 m，年均降水量118 mm，蒸發量1830 mm，無霜期172 d，日照時數2800～3600 h。以‘赤霞珠’為試材，株行距0.7 m×3.0 m，“廠”形樹形，除葉幕修剪外，土肥水等均由基地統一管理。

1.2 試驗處理

使用夏季修剪機進行不同葉幕厚度處理試驗，采用隨機區組設計，每個處理30株葡萄，重復3次，共90株。分3種葉幕修剪方式，每10 d修剪1次，高度均為2 m，葉幕厚度為：20～30 cm（A1），即新梢重修剪，每梢留2～3片葉；40～50 cm（A2），即中度修剪，每梢留8～10片葉；60～70 cm（A3），即輕修剪，每梢僅剪除嫩梢部分。

1.3 樣品采集及指標測定

于果實采收期，每處理隨機采集3穗，每穗采集50粒，共計150粒，測定果實品質。采用手持測糖儀測定可溶性固形物；用蒽酮比色法測定可溶性糖，用酸堿滴定法測定可滴定酸，采用福林-肖卡法測定葡萄果實中總酚，采用福林-丹寧斯（Folin-Denis）法測定果實單寧。每處理3個重復。

1.4 數據分析

采用Excel 2016對數據進行統計分析并作圖。采用SPSS 22.0軟件進行單因素（one-way ANOVA）方差分析和LSD法進行差異顯著性檢驗。

采用隸屬函數法計算公式：

隸屬函數：R＝(Xi－Xmin)/(Xmax－Xmin)

反隸屬函數：R＝1－(Xi－Xmin)/(Xmax－Xmin)

式中：Xi為指標測定值，Xmin、Xmax為所有測試材料某一指標的最小值和最大值。當指標與果實品質表現正相關時計算隸屬函數值，呈負相關的計算反隸屬函數值。

2 結果與分析

2.1 葉幕厚度對‘美樂’果實品質指標的影響

由表1可知，A2和A3處理組‘美樂’葡萄果實的可溶性固形物分別為20.5%、19.5%，顯著高于A1處理組，分別高6.25個百分點、5.25個百分點；果實的可滴定酸含量在A2處理下最高，為0.504%，A3處理組顯著高于A1處理組；A2和A3處理組果實的固酸比顯著高于A1處理組，分別為40.69、46.98；A2處理組果實的可溶性糖含量為15.75%，顯著高于A1和A3處理組，分別高2.83個百分點、2.85個百分點；在A2和A3處理下，果實的總酚含量分別為10.29、17.15 mg·g-1，顯著高于A1處理，分別高3.62%、72.71%；A2處理果實的單寧含量最高，為0.125 mg·g-1，A1和A3處理組間無顯著性差異；A2處理組果實的花色苷含量為0.911 mg·g-1，顯著高于A1和A3處理組，A3處理組也顯著高于A1處理組。

表1 葉幕厚度對‘美樂’葡萄果實品質指標的影響Table 1 Effects of different canopy thickness on fruit quality indexes of 'Merlot' grape

2.2 葉幕厚度對‘黑比諾’果實品質指標的影響

由表2可知，不同葉幕厚度對‘黑比諾’葡萄果實品質的影響不盡相同。A2處理組果實的可溶性固形物、固酸比、總酚和花色苷含量均高于A1和A3處理組；可滴定酸含量為0.439%，顯著低于A1和A3處理組13.75%、20.90%。在A1和A2處理下，果實的總酚含量分別為15.74、16.27 mg·g-1，顯著高于A3處理組86.71%、93.00%；A2和A3處理組果實的單寧含量分別為0.156、0.165 mg·g-1，顯著高于A1處理；A2處理果實的花色苷含量最高，為0.462 mg·g-1，顯著高于A1和A3處理組。

表2 葉幕厚度對‘黑比諾’葡萄果實品質指標的影響Table 2 Effects of different canopy thickness on fruit quality indexes of 'Pinot Noir' grape

2.3 葉幕厚度對‘品麗珠’果實品質指標的影響

如表3可知，‘品麗珠’果實品質對不同葉幕厚度的響應不同。A2和A3處理組果實的可溶性固形物分別為21.82%、22.33%，分別比A1處理組高4.33個百分點、4.84個百分點；可滴定酸含量在A2處理組最低，A3處理組的最高；A2處理組果實的固酸比最高為57.22，A1處理組最低為34.85。在A2和A3處理下，果實的總酚含量分別為19.32、22.66 mg·g-1，顯著高于A1處理組71.73%、101.42%。A3處理組果實的單寧含量最高，為0.321 mg·g-1，A1和A2處理組間無顯著性差異。在A2和A3處理下，花色苷含量分別為0.341、0.329 mg·g-1，分別是A1處理組的2.52倍、2.44倍。

表3 葉幕厚度對‘品麗珠’葡萄果實品質指標的影響Table 3 Effects of different canopy thickness on fruit quality indexes of 'Cabernet Franc' grape

2.4 葉幕厚度對‘赤霞珠’果實品質指標的影響

在不同葉幕厚度處理下，‘赤霞珠’果實品質的變化如表4所示。A3處理組果實的可溶性固形物顯著高于A1和A2處理組，A1和A2處理組間無顯著性差異。A2處理組果實的可滴定酸含量最低為0.473%，A3處理組最高。A2處理組果實的固酸比為49.95，分別比A1和A3處理組高34.49%、16.35%。A2處理組果實的可溶性糖含量為18.18%，分別比A1和A3處理組高1.97個百分點、0.62個百分點，A3處理組顯著高于A1處理組。A2和A3處理組間果實總酚含量無顯著性差異，均顯著高于A1處理組，分別高13.72%、14.51%。3個處理組間果實的單寧含量無顯著性差異。A2和A3處理組間果實的花色苷含量無顯著性差異，均顯著高于A1處理組，分別高9.67%、9.56%。

表4 不同葉幕厚度對‘赤霞珠’葡萄果實品質指標的影響Table 4 Effects of different canopy thickness on fruit quality indexes of 'Cabernet Sauvignon' grape

2.5 葉幕厚度對葡萄果實品質指標的綜合影響

如表5可知，就‘美樂’而言，A2處理組的隸屬均值最大，為0.774；A3次之，為0.549。就‘黑比諾’而言，A2處理組的隸屬均值最大，為0.830；而A1和A3處理組的隸屬均值相似，均在0.4以下。關于‘品麗珠’，A3處理組的隸屬均值最大，為0.735；其次為A2，為0.682。就‘赤霞珠’而言，A2處理組的隸屬均值最大，為0.754；A3處理組的為0.732，二者差距不大。綜上，就隸屬均值來看，‘美樂’‘黑比諾’和‘赤霞珠’的不同葉幕處理中A2處理組效果最佳，其次為A3處理組；而‘品麗珠’的不同葉幕處理中A3處理組效果最佳，其次為A2處理組。

表5 隸屬函數分析Table 5 Membership function analysis

3 討論

在釀酒葡萄中，機械修剪逐漸得到國內葡萄種植者的青睞[7]。研究表明，機械修剪不僅能保證較好的葡萄品質，也能有效降低勞動力成本[8-9]。適當的葉幕管理對增加葡萄光合作用起著重要作用[10-12]。通過不同程度的葉幕修剪，可調整葉幕的葉片數量、葉面積指數，調節葡萄架面的溫濕度，同時對改善果穗的受光率有重要作用[13]。

本試驗中，河西走廊釀酒葡萄產區還未實現全機械化，試驗園均采用半機械化管理方式，夏季修剪使用修剪機修剪葉幕。在河西走廊特定生境下，對于主栽釀酒葡萄品種適宜葉幕厚度的篩選具有重要的意義。葉幕厚度在40～50 cm和60～70 cm下，‘美樂’‘黑比諾’‘品麗珠’和‘赤霞珠’4個品種果實的可溶性固形物、固酸比和花色苷含量均高于葉幕厚度20～30 cm的修剪處理，究其原因可能是葉幕厚度的增加，保證了一定的葉片數量，較好的調節了樹體營養生長和生殖生長之間的平衡，能保證葡萄漿果中糖分積累，通過庫源調節作用轉化為果實中的可溶性固形物，利于碳水化合物的積累[12]。60～70 cm葉幕處理組‘赤霞珠’果實中花色苷含量與40～50 cm葉幕處理組無顯著差異。不同品種果實的可滴定酸對于葉幕厚度的響應不同，60～70 cm葉幕厚度處理下，‘黑比諾’‘品麗珠’和‘赤霞珠’果實中的酸含量高于其他處理組，而‘美樂’在20～30 cm葉幕厚度處理組表現最高，4個葡萄品種在40～50 cm葉幕厚度處理下的果實酸含量居中。綜上，隨著葉幕厚度的增加，‘黑比諾’‘品麗珠’和‘赤霞珠’果實可滴定酸含量增加，這可能是由于較厚的葉幕在一定程度上減緩了果實有機酸的分解[15]。而‘美樂’的表現則相反，可能是由于葉幕厚度為20～30 cm時，樹體干物質積累量減少，使提供果實中有機酸分解的能量物質降低，從而使得酸含量提高[16]。

‘美樂’和‘品麗珠’果實的總酚含量在60～70 cm的葉幕厚度處理組下最高，‘黑比諾’果實的總酚含量在40～50 cm葉幕厚度處理下最高，這與其他的研究結果一致[17]。而‘赤霞珠’果實總酚含量在60～70 cm的葉幕厚度處理組和40～50 cm葉幕厚度處理組間無顯著性差異，這說明葉幕厚度對‘赤霞珠’果實中總酚含量無顯著影響，這與劉旭[18]的研究結果一致。‘美樂’‘黑比諾’和‘品麗珠’果實的單寧含量在40～50 cm和60～70 cm的葉幕厚度處理下均高于20～30 cm處理，而‘赤霞珠’果實的單寧含量在3種葉幕厚度處理下無顯著性差異。

綜上，從上述4個葡萄果實品質指標的變化和隸屬函數的綜合分析看出，在河西走廊特定生境下，采用機械進行夏季修剪管理，‘美樂’‘黑比諾’和‘赤霞珠’葉幕修剪的適宜厚度可在40～50 cm，‘品麗珠’適宜葉幕厚度可在60～70 cm，此時既能保證果實品質，又能比常規夏季修剪方法省時省工。