不同树形对贵人香葡萄生长和果实品质的影响

郝 燕，张 坤，何英霞，马麒龙，白耀栋 ，杨 瑞

(1.甘肃省农业科学院林果花卉研究所，甘肃 兰州 730070；2.甘肃省白龙江林业管理局河西综合开发局，甘肃 高台 734300)

河西走廊位于甘肃省西北部，属温带干旱荒漠气候，该区干燥少雨、积温高、日照长等优点有助于酿酒葡萄原料的生产[1]，有着悠久的葡萄酿酒历史。甘肃张掖市高台县地处东经98°57′27″至100°06′42″，北纬39°03′50″至39°59′52″，位于河西走廊中部的黑河中游下段，具有生产酿酒葡萄得天独厚的自然条件，是我国酿酒葡萄栽培最佳生态区之一[2]。 “河西走廊葡萄酒” 2012年申请了国家地理标志保护产品，贵人香葡萄作为制作干白、冰白葡萄酒的主要原料，是河西走廊主要酿酒葡萄品种。生产中应用较多的多主蔓扇形和多主蔓V形龙干树形由于栽培管理技术复杂，架面郁闭导致病虫害滋生进而导致酿酒葡萄原料品质下降[3]。单臂单蔓篱架水平龙干形(DLL，也称为厂形)是结合西北埋土防寒区气候条件研发的一种树形，在劳动力紧缺的埋土防寒区，由于其具有省工、省力、简化修剪及易于埋土防寒和机械化应用等特点，应用面积迅速扩大。但这种新的树形对河西走廊地区酿酒葡萄树体生长和果实品质的影响方面的研究少有报道，为此，我们将原有树形多主蔓V形龙干树形改造为单臂单蔓篱架水平龙干形和单臂单蔓Y型水平龙干形，研究不同树形对树体光合特性、生长及果实品质的影响，以期为生产中大面积推广应用提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验园概况

试验园设在甘肃省张掖市高台县骆驼城乡的祁连酒业酿酒葡萄基地，该园处于甘肃河西走廊沙漠边缘，海拔1377 m，属大陆性干旱荒漠气候区，无霜期150 d，年平均气温7.4 ℃，7月平均气温在22 ℃以上，极端最低气温-31 ℃，极端最高气温38.7 ℃，冬季寒冷干燥，葡萄需埋土越冬；≥10℃年有效积温3053 ℃，昼夜温差大，积温增效作用明显，有利于酿酒葡萄糖积累；年日照时数3118.3 h，光照资源丰富；平均年降水量103 mm，年蒸发量1966.7 mm，降水主要集中在7～9月。园地土壤为砂壤土，土壤肥力偏低，土层深厚，质地疏松，孔隙度大、通透性好，导热性较高，利于排水。0～30 cm土层有机质0.56%，速效氮26.45 mg·kg-1，速效磷 18.56 mg·kg-1，速效钾112 mg·kg-1，pH值8.15。

1.2 试验材料与方法

1.2.1 试验设计 树形设3个处理，处理1：单臂单蔓篱架水平龙干形(简称DLL)；处理2：单臂单蔓Y型水平龙干形(简称DYL)；处理3(CK)：以原有树形单臂V型多主蔓水平龙干形为对照。每处理设3个重复，共9个小区，每小区100株树。试验区各处理葡萄树与对照树体管理措施均一致，在生产中严格按照通风带、结果带、营养带三带整形。

1.2.2 试验方法 2009年建园，贵人香葡萄栽植行株距0.7 m×3 m，南北行向。2012年冬季起在该基地开展树形改造试验。架形改造方法：对照树形(CK，图1A)水泥杆上是由距地面50cm，120cm，170cm的三道横杆组成，每道横杆两端各有一道丝，横杆的宽度分别为30cm，60cm和120cm。DLL形是将原有树形(CK)的三道横杆去掉，在水泥杆距地面70cm,120cm,170cm处绑三道丝。DYL形是将CK树形第一道横杆去掉，第一道丝距地面提高到 70cm处，上面的二个横杆保留不变。树形改造：2012年冬季修剪时将要改造的3年生贵人香葡萄按照单蔓修剪，选择长度1.5 m以上、粗度1.2 cm以上、结果枝组分布均匀的主蔓进行单蔓培养，并将其它主蔓从基部全部疏除。主蔓上10～15 cm保留1个结果枝或饱满芽，结果枝保留1～2芽进行极短梢修剪，修剪后将主蔓顺沟摆放，便于埋土越冬。2013年春季葡萄树体出土，将主蔓沿同一方向倾斜45°上架后水平绑缚在第1道铁丝上。待萌芽长至5～10 cm且花序显露时抹芽，并将第1道丝以下所有萌芽和萌蘖全部抹除；在主蔓每10～15 cm保留1个结果枝。当1年生枝长至70 cm左右时绑缚，把DLL的1年生枝条直接垂直均匀绑缚在第2道铁丝上；将DYL的1年生枝条均匀绑缚在第2道横杆两边铁丝上，待其生长至第3道铁丝时再绑缚。

图1 不同树形Fig.1 Different trainning systems

将所有超过第3道铁丝的枝条打头摘心，并对生长副梢进行保留1～2叶反复摘心；在生长季节对第1道铁丝以下萌发新枝及萌蘖反复抹除；翌年冬季修剪：在主蔓上据10～15 cm间距留结果枝组，根据枝条分布情况，进行单枝更新或双枝更新，结果枝留1～2芽极短梢修剪。

1.2.3 数据测定 葡萄叶片光合性能的测定：2016年7月6日，测定不同树形葡萄叶片的光合日变化。每处理各重复中随机选取一株，共3株，标记植株中部枝条上充分见光的第4-6节的3个成熟叶片，用Li-6400XT便携式光合仪(美国Li-cor公司)于晴天8∶30-18∶00测定光合参数，包括净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)和蒸腾速率(Tr); 叶绿素含量测定：选取测定光合作用的叶片用于叶绿素含量的测定，参考高俊凤的方法[4]；枝条生长情况调查：于2015年10月下旬葡萄落叶后冬季修剪前对改造后的树形枝条生长指标进行测定。用米尺测定枝条中部10节长度，求平均值。用游标卡尺测定枝条纵横径粗度，计算纵横径比；葡萄果实品质测定：在果实成熟期9月下旬采集不同处理的果实，每处理各重复中随机采集10个果穗，每穗取5粒，这50粒葡萄混合样品用于品质测定。采用手持测糖仪测定可溶性固形物含量，采用斐林试剂滴定法测定还原糖含量，采用酸碱滴定法测定总酸含量，总酚含量采用福林肖卡法测定[5]，单宁含量采用福林-丹尼斯法测定[5]。

1.2.4数据处理 数据整理与分析采用Microsoft Excel 2007和DPS软件进行单因素方差分析(Duncan’s新复极差法，P<0.05)，利用 Excel 2007 软件作图，图表中数据为平均值±标准差。

2 结果与分析

2.1 不同树形的光合日变化

河西走廊地区酿酒葡萄生长季温度较高，中午时可达到38℃以上(图2A)，光照强度可以达到1600μmol·m-2·s-1(图2B)，空气相对干燥。不同处理净光合速率(Pn)10∶30均达到最大值，到14∶00下降至最低值，出现明显的光合午休现象，到16∶00略有上升；DYL、DLL和CK三种不同树形的日平均光合速率分别为15.04 、16.47和14.78μmol·m-2·s-1(图2C)。

图2 不同树形对葡萄叶片光合日变化特征的影响Fig. 2 Effects of different training systems on diurnal photosynthetic characteristics of grape leaves

不同树形叶片气孔导度总体上一直处于下降趋势，12∶00时，各处理Ci值出现明显下降，与10∶00时的值比较，下降了42.8%～51.3%，DLL的Ci下降进程相对延后(图2D)；不同处理间的胞间二氧化碳浓度差异较小，全天走势基本一致(图2E)；上午DYL蒸腾速率与DLL和CK差异不明显，但12∶00后DYL蒸腾速率明显低于CK，但DLL和CK二者的蒸腾速率差异不显著(图2F)。

2.2 不同树形对贵人香叶片叶绿素含量的影响

图3为不同葡萄栽培树形对其叶绿素含量的影响，由图3A可以看出，不同树形对葡萄树叶片叶绿素a含量影响不同，两种改造树形DLL与DYL的叶片叶绿素a含量和总叶绿素含量均显著高于CK处理(P<0.05，图3A，3C)，各处理叶片叶绿素b含量差异不显著(图 3B)，但DLL树形叶片叶绿素a/b值显著高于对照，DYL与CK相比差异不显著(图 3D)。

2.3 不同树形贵人香葡萄树体生长情况对比

树形改造前，每株树枝条量可达到18～20枝，改造后单株枝量减少到10枝左右(表1)。对不同树形贵人香葡萄1年生枝条的平均节长及第3节粗度及枝条的纵横径比进行测定分析，结果显示：DLL和DYL枝条平均节位长度与对照差异不显著，但两者枝条粗度均显著高于对照CK，同时，DLL的枝条粗度显著大于DYL，两者分别比对照高51.71 %和22.58 %(表1)。枝条纵横径比指的是枝条切面上纵径与横径比率，反映了枝条的成熟度，比值越大，表明枝条的成熟度越好。本试验测定了枝条中部第4节位的髓心比，结果表明，DLL和DYL树形枝条的纵横径比均显著高于对照(表1)。

2.4 不同树形对贵人香葡萄果实品质的影响

DLL、DYL两种不同树形均提高了贵人香葡萄可溶性固形物含量，其中DLL可溶性固形物含量较对照提高了20.5 %，DYL可溶性固形物含量较对照提高11.8 %，差异极显著；DLL处理果实中还原糖比对照提高了15.15 %；2种改造树形处理的果实中总酸含量显著低于对照，其中DLL比对照降低了14.99 %(表2)；改造后的树形均提高了果实中总酚含量并与对照均差异明显，但对果实pH和单宁含量无显著影响。DLL和DYL树形提高了果实的糖酸比，分别比对照提高35.09 %、13.15 %(表2)。

图3 不同树形对贵人香叶片叶绿素含量的影响Fig.3 Effects oftrainning systems on Chlorophyll content of Italian Riesling grape leaves

树形Trainning system单株枝条总量Shoot number per tree平均节长The average internodelength/cm第3节纵径Longitudinal diameter ofthe third internode/mm纵横径比Ratio of longitudinal andtransverse shoot diameterDLL9.8±0.26b11.78±0.36a15.52±1.22a1.27±0.01aDYL10.2±0.35b11.65±0.33a12.54±1.36b1.29±0.01aCK18.5±0.39a11.69±0.93a10.23±0.95c1.14±0.03b

注:不同小写字母表示处理间差异显著(P<0. 05)。

Note: Different letters indicate significant difference atP<0.05 levels．

表2 不同树形对贵人香葡萄果实品质的影响

注:不同小写字母表示处理间差异显著(P<0. 05)。

Note: Different letters indicate significant difference atP<0.05 levels．

3 结论与讨论

河西走廊酿酒葡萄产区葡萄树形以多主蔓V形架和多主蔓扇形为主，该种树形由于栽培管理技术复杂、架面容易郁闭导致病虫害滋生等缺点已不适宜生产的需求[3]。受葡萄酒原料价格及劳动力上涨、自然灾害等方面的影响，长期以来，果农对酿酒葡萄管理相对粗放，导致葡萄原料的品质连年下降。单臂单蔓篱架水平龙干形(DLL，也称为厂形)是将国外的VSP整形(Vertical Shoot Position)进行改造结合西北埋土防寒区气候条件研发的一种树形，在当今劳动力紧缺的酿酒葡萄埋土防寒区，经过试验，由于其省工、省力、简化修剪、葡萄品质好及易于埋土防寒、机械化应用等特点，在西部酿酒葡萄产区得到了迅速的发展[6-8]，并取得良好效果。葡萄果实中不同化学成分如糖类、总酸、酚类物质的含量和比例决定着葡萄果实的品质，酿酒葡萄品质是决定葡萄酒质量的主要因素[9]。不同树形的叶幕结构对葡萄的品质和产量影响不同[10-14]。本研究中，两种不同的改造树形处理均提高了贵人香葡萄可溶性固形物含量，还原糖较对照有较大提高，总酸含量比对照低，2种树形均提高了果实中总酚含量与糖酸比(表2)，这些葡萄品质指标的改善与提高，均得益于树体改造后通风透光条件改善，光合作用能力提升。叶绿体是最敏感的细胞器之一，叶绿素含量下降，引起植株光合能力减弱[15]。成果等人[11]研究认为，厂型树形比多主蔓扇形在增加叶片的光合速率的同时提高了果实的品质，光合能力更强，代谢速率更快，并且具备了更强的利用弱光和抵御强光的能力。本试验结果表明：不同树形对葡萄树叶片叶绿素a含量影响不同，DLL与DYL和CK处理差异明显(P<0.05)，但两者均未影响叶绿素b的含量(图3)，因而DLL与DYL并未表现出更强的利用弱光的能力，这与成果等人[11]的研究结果不同，但DLL的确表现出了抵御强光的能力，这与成果等人[11]在厂型树形上的研究结果一致，这可能与河西走廊地区自然光照强度过高(大于1600μmol·m-2·s-1)有关。DYL改型后叶幕为V型，叶片接受光照的时间和面积更大，DLL为直立叶幕，上下层叶片遮阴，光照透过率低，但自然条件下光合的日变化中，DYL的Pn在上午略大于DLL，但12∶00后，Pn值显著低于DLL，这是因为高台12∶00的光照强度大于1500μmol·m-2·s-1(图 2B)，强光直接照射叶片很容易发生强光胁迫，造成Pn下降，而DLL接受的强光抑制水平低，Pn下降幅度低，此时DLL气孔导度较高也说明其受抑制水平较低(图2)。文旭等研究认为，“V”型架树形在相同的外界条件下相比较篱架而言有效光合叶面积更高，总光合作用的提高增加了有机物积累，增加可溶性固形物、总酚、总花色素含量，降低可滴定酸和单宁含量[12]，但本研究中，单宁含量未见降低(表2)，可能是所研究的品种不同所致。

树形改造后的单臂单蔓篱架水平龙干形(DLL)和单臂单蔓Y型架水平龙干形(DYL)树形有效提高了枝条的生长能力和枝条的成熟度，两种树形第3节位粗度分别比对照提高了51.71 %、22.58 %(表1)，枝条的成熟度更好。在河西走廊产区，改造后两种树形易成型，长势好，枝条粗壮，成熟度提高，有利于枝条越冬及翌年花芽分化，通过及时抺芽摘心等配套栽培技术，秋季枝条成熟度提高。各处理将树形第1道丝以下架面保持通风透光，葡萄树体结果部位提高，枝条分布均匀，有利于光合作用，果穗直接受光，果实可溶性固形物、还原糖及糖酸比均较对照有显著提高，品质提升效果显著；叶绿素含量和光合性能增加。总体来说，单臂单蔓篱架水平龙干形(DLL)在实际栽培过程中，更利于机械化作业，在省工简化修剪方面更加节省劳动力，通过以上数据及生产实践说明，河西走廊酿酒葡萄采用单臂单蔓篱架水平龙干形(简称DLL)和单臂单蔓Y型水平龙干形(简称DYL)对于提高树体生长和果实品质是较为合理的树形，单臂单蔓篱架水平龙干形(简称DLL)效果更佳，且有利于机械化生产，可以在西北埋土防寒区生产中大面积推广应用。