2种架式对3个鲜食葡萄品种栽培性状及果实品质的影响

2019-04-12 00:33王晓玥张国军孙磊赵印闫爱玲王慧玲任建成徐海英
中国农业科学 2019年7期
关键词:葡萄叶片品种

王晓玥,张国军,孙磊,赵印,闫爱玲,王慧玲,任建成,徐海英



2种架式对3个鲜食葡萄品种栽培性状及果实品质的影响

王晓玥1,张国军1,孙磊1,赵印2,闫爱玲1,王慧玲1,任建成1,徐海英1

(1北京市林业果树科学研究院/北京市落叶果树工程技术研究中心/农业部华北地区园艺作物生物学与种质创制重点实验室,北京 100093;2房山区葡萄种植及葡萄酒产业促进中心,北京 102413)

【目的】比较研究2种不同架式对鲜食葡萄多年生大树在栽培性状、果实品质、病害发生情况等的影响,为华北冲积平原埋土区推广适宜的葡萄栽培架式提供参考。【方法】以鲜食葡萄‘瑞都脆霞’‘瑞都无核怡’和‘瑞都香玉’为试材,分别采用T型架和V型架栽培,系统分析2种架式对葡萄物候期、生长结果习性、光合作用、树体结构、果实基本理化指标,多酚化合物含量和栽培用工等方面的影响。【结果】2种架式的物候期和结果习性差异不显著。T型架葡萄副梢管理次数、摘心次数、结果枝绑缚次数和冬季修剪工时均小于V型架,二者冬季下架埋土和春季出土上架所用工时无显著差异。‘瑞都脆霞’T型架在2017年的净光合速率小于V型架,‘瑞都无核怡’T型架在2016年的净光合速率小于V型架,其他情况均表现为T型架的光合性能更强。2017年3个品种在2种架式下的新梢粗度无显著差异。新梢粗度标准差的结果表明,当葡萄树体的树势由强旺调控至中庸水平后,3个品种在T型架的新梢粗度标准差分别为2.3、2.6和2.3,低于V型架的2.7、2.75和3.0,表现出更强的新梢一致性。3个品种在叶幕高度和叶幕长度的表现有所差异,但是V型架的叶幕厚度和叶幕体积均大于T型架,其中‘瑞都脆霞’和‘瑞都香玉’达到显著水平;‘瑞都脆霞’和‘瑞都香玉’在V型架下的叶面积指数高于T型,‘瑞都无核怡’结果相反;2种架式下的叶片叶绿素含量并无显著差异。V型架的叶片霜霉病发病率和病情指数均显著高于T型,白粉病差异不显著。在产量调控至同一水平时,2种架式的穗重、单粒重、纵横径和可溶性固形物之间无显著差异,但是2016年和2017年T型架下葡萄果实的固酸比显著优于V型架。‘瑞都脆霞’和‘瑞都无核怡’在T型架下的总花色苷含量高于V型,其中‘瑞都无核怡’达到显著水平,比V型架高0.018 mg·g-1;3个品种在T型架下的类黄酮含量均高于V型架,其中‘瑞都香玉’达到显著水平,比V型架高0.70 mg·g-1;‘瑞都无核怡’在T型架下的原花色素含量显著高于V型架,另外2个品种架式间差异不显著。【结论】对位于华北冲积平原且须埋土防寒的葡萄产区,相较于V型架,T型架叶片光合利用效率更高,叶部病害发生更少,新梢生长一致性更好,果实品质更优,口感更佳,管理更省工,具有推广应用价值。

葡萄;架式;树势;品质

0 引言

【研究意义】我国华北平原葡萄主产区属于典型的大陆性季风气候,夏季高温多雨,冬季寒冷干燥,需要埋土防寒越冬,深层土壤(地下40—80 cm)质地大多为黏壤土,透水性不强,使得葡萄栽培面临诸多挑战:葡萄树势难以调控,营养生长与生殖生长难以平衡,多种病虫害齐发,在耗费大量劳动用工后果实产量和品质仍无法得到保证。葡萄的树势调控是指在葡萄生长的不同阶段调节树体生长势头和状态,使其达到营养生长与生殖生长的平衡,从而使树体达到稳定状态的栽培管理过程[1-2]。其中,栽培架式的选择对树势的调控十分重要,适宜的葡萄架式有利于葡萄树体的调控、葡萄产量的形成、果实品质的提高和田间管理的省力减工[3-4]。【前人研究进展】架式结构决定了叶幕类型,叶幕类型又影响光能的截流量与叶幕整体的光合效率,从而影响光合产物的合成与分配[5-7],调节营养生长与生殖生长之间的关系[8-10],继而影响新梢生长、果实品质[6,11-12],最终体现为对树体整体长势、结构、越冬性和丰产稳产性的影响[6,13-14],由此可见,栽培架式的优化与改造意义重大。前人关于不同架式对葡萄生长发育的研究大多集中于V型架和单臂篱架[15-17],以及平顶棚架[18]之间的比较,陆贵锋等[19]于2017年在广西对V型架和T型架下栽培的酿酒葡萄‘凌丰’进行了比较研究,结果表明T型架的萌芽率和结果枝率高于V型架,且T型架树冠内光照分布相对一致,枝叶分布较均匀,但是产量和果实品质差异不显著。高、宽、垂的T型架自20世纪七、八十年代开始在生产中应用[20],但是这种兼具篱架和棚架优点的架式却没有被大面积普及。【本研究切入点】由于气候条件和地理环境等差异,确定我国不同地域相对合理的栽培架式和树体结构是葡萄栽培研究不可忽略的核心内容之一。迄今,关于T型架在我国北方冲积平原葡萄埋土区的研究尚未见报道。【拟解决的关键问题】本研究紧密结合生产实践,在华北冲积平原埋土区以3个鲜食葡萄品种(‘瑞都脆霞’‘瑞都无核怡’和‘瑞都香玉’)的6年生大树为试材,连续3年调查V型架和T型架对葡萄生长发育、果实品质和树体结构等方面的影响,旨在为特定葡萄品种在特定生态环境条件下的合理架式提供理论依据和配套栽培措施,从而达到树势易调控、光能高利用及栽培省力化的目的。

1 材料与方法

1.1 试验区概况和试验材料

试验地位于北纬40°13′,东经117°12′,属于典型冲积平原埋土防寒区,近3年气象条件见表1。浅层土壤(地下0—40 cm)质地为沙壤土,深层土壤(地下40—80 cm)质地为黏壤土,土壤肥力中等,田间持水量25.4%,土壤容重1.37 g·cm-3,有机质含量12.50 g·kg-1,pH 6.9,全氮0.86 g·kg-1,全磷0.87 g·kg-1,全钾22.2 g·kg-1,可溶性盐1.03 g·kg-1。

表1 2015—2017年气象条件

供试葡萄品种为欧亚种(L.)鲜食葡萄‘瑞都脆霞’‘瑞都无核怡’和‘瑞都香玉’。‘瑞都脆霞’(京秀×香妃),果皮紫红色,果肉脆硬;‘瑞都无核怡’(香妃×无核红宝石),果皮红紫色,无核,甜酸多汁;‘瑞都香玉’(京秀×香妃),果皮黄绿色,果肉有浓郁玫瑰香。

于2009年春季定植3个品种的一年生苗,栽培架式分为篱架T型(顺行平棚架)和V型(图1)。T型架架面高度和宽度分别为190 cm和150 cm,新梢总长度和下垂长度分别为160 cm和85 cm左右;V型架两侧架面各平拉3道铅丝,第一道铅丝距地面70 cm,第二道铅丝距地面110 cm,两侧铅丝间距60 cm,第三道铅丝距地面150 cm,两侧铅丝间距120 cm,新梢总长度和下垂长度分别为100 cm和50 cm左右。为便于出埋土,主蔓均以15°—25°角倾斜上架。两种架式的树形均为顺行水平龙干形[1,21-23],南北向种植,株行距3 m×3 m。修剪方式均为短梢或极短梢修剪,延长头为长梢修剪。新梢与主蔓垂直引缚,果穗以下至基部各节位的副梢留2—3片叶摘心,果穗以上留1—2片叶摘心。病虫害的防治目标主要是霜霉病、白粉病和蓟马、叶蝉等,以农业防治和物理防治为主,一般每年3—5次化学农药防治。

种植行地面高于行间约20 cm,采用简易避雨、地表覆盖园艺地布和滴灌供水管理模式,机械埋土越冬。本文研究3个品种在2种架式下的表现,故共有6个处理,品种名称在图表中使用简写:‘瑞都脆霞’—CX,‘瑞都无核怡’—WHY,‘瑞都香玉’—XY。

A:T型架;B:V型架 A: T-trellis; B: V-trellis

1.2 气象资料采集

试验地属暖温带半湿润大陆性季风气候,四季分明,热量适中,光照充足。2015—2017的气象数据来自于试验地HOBO小型气象站(Onset Computer Corporation,Bourne,MA,USA),详见表1。

1.3 试验方法

1.3.1 物候期、结果习性、架式特点和用工劳动强度调查和统计 连续3年观察记录各处理的萌芽期、初花期、果实始熟(转色)期和新梢始熟期。同一处理随机选择3株长势接近且中庸的树,调查整株葡萄的总芽数、萌芽数、结果枝数和果穗数,根据以下公式计算萌芽率、结果枝率和结果系数:萌芽率(%)=萌芽数/总芽数×100,结果枝率(%)=结果枝数/萌芽数×100,结果系数=果穗数/结果枝数。通过3年的田间管理情况,总结试验材料在两种架式下的生长特点和用工情况。

1.3.2 光合参数测定 连续3年于8月份晴天上午09:00—11:00,每个处理选择长势基本一致的葡萄树3—5株,选择新梢果穗以上第4—5片、健康无病害的功能叶片,使用LI-6400便携式光合测定系统(Li-Cor Inc.,Lincoln NE,USA),测定净光合速率、气孔导度、蒸腾速率和胞间CO2浓度,采用内置光源,光强设定为1 600 μmol∙m-2∙s-1,读取4—10个数据,取平均值。

1.3.3 新梢和叶片生长状况调查 于2014年和2017年秋分别使用游标卡尺测定4株葡萄的全部新梢基部粗度;于2015年秋(副梢修剪后3周左右)使用卷尺测量叶幕长度、高度和单侧叶幕厚度,同日于各处理中随机选择3个新梢,摘取所有叶片,用LC2400P叶面积仪(Regent Instruments Canada Inc.,Quebec,Canada)测定叶面积,统计各处理总新梢数,计算叶面积指数(LAI),LAI=叶片总面积/土地面积;于同年秋季采用SPAD502叶绿素仪(Konica Minolta,Tokyo,Japan)测定新梢果穗以上第4—5片功能叶的叶绿素含量,记录3个数据取平均值。

1.3.4 叶片病害调查 于2016年和2017年秋对各处理叶片白粉病和霜霉病的发病情况进行调查,于随机选取的3株葡萄树体东侧和西侧分别选取5个枝条,统计所有主梢叶片的发病情况。白粉病和霜霉病采用以下分级标准[24]:0级,全叶无病斑;1级,病斑面积占叶面积0%—5%;3级、5级、7级和9级病斑面积分别占6%—25%、26%—50%、51%—75%和75%以上至枯死。根据公式计算发病率和病情指数,发病率(%)=(病叶数/调查总叶数)×100,病情指数=∑(病级数值×该病级叶片数)/(最高级数值×调查总叶片数)×100。

1.3.5 产量控制和果实品质测定 为保证两种架式的可比性,通过栽培措施使二者的产量在同一水平,‘瑞都脆霞’和‘瑞都香玉’亩产控制在1 000 kg,‘瑞都无核怡’在700 kg。每个处理于树体东、西两侧各部位随机采取6—8穗果实,称量每穗葡萄重量;每穗葡萄随机剪取30粒称重,计算单粒重;随机挑选10粒果实放入带标尺的卡槽内测量果粒横径和纵径;采用手持糖度计测定可溶性固形物(TSS),读取5个数据;0.1 mol·L-1NaOH滴定法测定可滴定酸,3次重复;剩余果实样品迅速用液氮冷冻,放入超低温冰箱(-80℃)中保存,随后使用微量分光光度计P330(Implen,Westlake Village,CA,USA)测定花色苷[25]、原花色素[26]和类黄酮[27],3次重复。使用分光光度计扫出花色苷提取液的最大吸收波长,对应的化合物为锦葵色素,因此使用二甲基花翠素双葡萄糖苷氯化物作为标准品,原花色素和类黄酮的标准品分别为原花色素和儿茶素。

1.4 统计分析

用Microsoft Excel 2003软件整理、统计数据以及作图,用Sigmaplot 12.0数据分析软件进行单因素方差(ANOVA)分析,Student-Newman-Keuls法多重比较,差异显著性定义为<0.05。

2 结果

2.1 2种架式的植株生长和田间管理情况

2015—2017年,同一品种2种架式的萌芽期和初花期基本一致。2015年,‘瑞都脆霞’和‘瑞都无核怡’在T型架下的果实始熟期(转色期)比V型架早3 d;2017年‘瑞都香玉’在V型架下的始熟期比T型架早3 d。由于2016年7月份降雨量(181.6 mm,表1)过于集中,‘瑞都无核怡’和‘瑞都香玉’的成熟期分别推迟了约1周和2周;2015年3个品种在T形架下的新梢始熟期要显著晚于V型架,2016年和2017年差异逐渐缩小(表2)。大多数情况下,3个品种在T型架下的萌芽率高于V型架,其中2015年‘瑞都脆霞’和‘瑞都香玉’达到显著水平;2015年和2016年V型架的结果枝率高于T型,但是2017年结果相反,T型架均高于V型架;结果系数未表现出规律性的结果(表3)。V型架下的葡萄极性生长特性强,长势较旺,而T型架下的葡萄长势中庸,顶端优势不明显。T型架下葡萄的副梢管理次数、摘心次数、结果枝绑缚次数和冬季修剪工时均小于V型架,春季出土上架和冬季下架埋土所需工时与V型架一致(表4)。

表2 2015—2017年3个品种在2种架式下的物候期

表3 2015—2017年3个品种在2种架式下的结果习性

数据为平均数±标准误。采用Student-Newman-Keuls法检验,同一品种同一指标后*代表T型架与V型架差异达到0.05水平差异显著。下同

Data are average±SE. Statistical comparison according to the Student-Newman-Keuls test, *of the same indicator and the same cultivar indicate significantly different between T-trellis and V-trellis at<0.05. The same as below

2.2 2种架式的光合参数比较

如图2-A所示,2015年3个品种的净光合速率Pn均表现为T型架高于V型架,‘瑞都香玉’达到显著水平,2016年‘瑞都无核怡’T型架Pn显著高于V型架,2017年‘瑞都脆霞’V型架Pn显著高于T型架。图2-B表明,2015—2017年‘瑞都无核怡’T型架的气孔导度Gs高于V型架,‘瑞都脆霞’和‘瑞都香玉’在不同年份表现并不一致。‘瑞都脆霞’V型架的蒸腾速率Tr显著高于T型架(图2-C),‘瑞都香玉’在2016年表现为V型架高于T型架,‘瑞都无核怡’表现为无差异。胞间CO2浓度Ci在多数情况下2种架式间差异不显著(图2-D)。综上,除2016年‘瑞都香玉’和2017年‘瑞都脆霞’在V型架下的光合能力高于T型架外,其他看份不同处理均为T型架处于较高水平。

表4 两种架式特点和用工劳动强度

2.3 2种架式的新梢和叶片生长状况比较

2.3.1 2014年和2017年2种架式新梢一致性比较 2014年3个品种在T型架下的新梢粗度均大于V型架(图3-A),其中‘瑞都脆霞’差异最小,未达到显著水平,‘瑞都无核怡’差异显著,为2.2 mm,‘瑞都香玉’差异最为显著,达到了4.3 mm。经过3年的树势调控后,3个品种在2种架式下的新梢粗度均显著减小,达到了10—12 mm的适宜范围,且同一品种在2种架式下的新梢粗度在同一水平,无显著差异。从2014到2017年,‘瑞都脆霞’T型架的新梢粗度平均值减少了3.2 mm,V型架减少了2.9 mm;‘瑞都无核怡’T型架减少了3.7 mm,V型架减少了1.2 mm;‘瑞都香玉’T型架减少量最大,为5.4 mm,V型架减少了2.1 mm。由此可见,在雨热同季的气候条件和土壤质地为壤土偏黏的条件下,葡萄树体的生长势需要一定年限才能得以调控好,低树龄的葡萄在T型架的长势更为强旺,但是经过调控后可与V型架一样,达到树势中庸、均衡的状态。

新梢粗度一致性结果如图3-B所示,‘瑞都脆霞’在2014年和2017年均表现为T型架下的新梢粗度标准差要小于V型架,从2014年到2017年,2种架式的新梢粗度标准差显著降低,到2017年,T型架和V型架的新梢粗度标准差仅为2.3和2.7。‘瑞都无核怡’在2014年表现出了很大的新梢粗度差异,T型更为显著,达到4.4,但是2017年显著下降为2.6,低于V型架的2.75。‘瑞都香玉’的表现与‘瑞都无核怡’类似,也是在2014年表现出了很大的新梢粗度差异,T型架(3.8)高于V型架(3.2),但是2017年T型架显著下降为2.3,远低于V型架的3.0。通过对葡萄树体长势的调控,3个品种在T型架下的葡萄新梢生长一致性均优于V型架。

2.3.2 2种架式叶片生长状况比较 2种架式的叶幕和叶片特征比较结果表明(表5),3个品种在叶幕高度和叶幕长度的表现有所差异,但是V型架的叶幕厚度和叶幕体积均大于T型架,其中‘瑞都脆霞’和‘瑞都香玉’达到显著水平;‘瑞都脆霞’和‘瑞都香玉’在V型架下的LAI高于T型,‘瑞都无核怡’结果相反;2种架式下的叶片叶绿素含量并无显著差异,说明不同架式叶片的光合性能之间的差异不是由叶绿素造成的。

*表示T型架和V型架在P<0.05水平差异显著。下同

图3 2014和2017年3个品种在2种架式下的新梢粗度和一致性比较

2016年‘瑞都香玉’在V型架下霜霉病的发病率和病情指数显著高于T型架(表6),白粉病在2种架式下的发病情况差异不显著,‘瑞都无核怡’白粉病的发病率最高,达44.0%—53.0%。2017年3个品种在V型架下的霜霉病发病率和病情指数均显著高于T型架,其中‘瑞都脆霞’感病情况最重,发病率高达46.7%;而白粉病仅在2017年的‘瑞都无核怡’上有所差异,T型架下叶片的发病情况显著高于V型架,其余年份和品种未表现出显著差异。

表5 2015年3个品种在2种架式下的叶幕和叶片特征比较

表6 2种架式叶片霜霉病和白粉病发病情况比较

2.4 2种架式的果实品质差异比较

2015年3个品种的果穗重均在500 g以上,随后的2016年和2017年通过加大疏果量使成熟期的果穗重保持在300—450 g。2015年‘瑞都无核怡’在V型架下的单粒重为8.7 g,超出T型架1.9 g;同年‘瑞都香玉’在T型架下的单粒重为9.4 g,超出V型架1.4 g;但是2016年‘瑞都香玉’又表现为V型架单粒重超出T型架1.3 g。综合3年的数据,‘瑞都无核怡’在T型架下的单粒重为6.8 g,小于V型架的7.5 g,‘瑞都脆霞’和‘瑞都香玉’的单粒重在2种架式下差异不明显。

可溶性固形物TSS结果表明,‘瑞都脆霞’T型架每年均高于V型架;2017年‘瑞都无核怡’T型架的TSS比V型架高出1.3°,其他两年二者无明显差异;‘瑞都香玉’T型架在2015年比V型架低0.1°,在2016年和2017年则分别高出V型架0.1°和0.7°。综合3年的数据,可滴定酸含量未出现规律性的结果,但是不同架式下葡萄果实的固酸比却有明显差异(表7)。研究表明,当鲜食葡萄的固酸比处于20—40时,消费者的喜爱度与之成正比,超过40后成反比,且当两种样品的固酸比相差不小于5时,消费者可以感受到差异[28-29]。2015年3个品种在2种架式下的固酸比差值均小于5,差异不显著。2016年‘瑞都脆霞’在2种架式下的果实TSS均偏高,平均为18.7°,二者的固酸比都超过了40,而T型架的可滴定酸含量较高,因此固酸比显著低于V型架,表明T型架下果实口感更好;同年的‘瑞都香玉’在T型架和V型架下果实的固酸比分别为36.9和46.5,二者TSS数值接近,但是V型架的果实酸度偏低(3.55 g∙L-1),因此T型架更好。2017年,‘瑞都脆霞’T型架的固酸比为59.2,优于V型架的72.3;‘瑞都无核怡’V型架的固酸比为29.8,表现为TSS偏低(14.0°),可滴定酸偏高(4.70 g∙L-1),T型架固酸比为43.0,优于V型架。尽管存在年份差异,但是3个品种在T型架下的果实口感均不差于V型架,有些年份表现为差异不显著,有些年份表现为显著优于V型架。

表7 2种架式对果实品质基本指标的影响

由图4-A可知,由于‘瑞都香玉’果皮黄绿色,因此花色苷含量较低,‘瑞都脆霞’和‘瑞都无核怡’在T型架下的总花色苷含量高于V型架,其中‘瑞都无核怡’达到显著水平,比V型架高0.018 mg∙g-1。‘瑞都脆霞’和‘瑞都无核怡’均为红色品种,但由于‘瑞都脆霞’存在果皮上色不均的问题,因此总花色苷含量较低,均值仅为0.022 mg∙g-1。3个品种在T型架下的类黄酮含量均高于V型架(图4-B),其中‘瑞都香玉’达到显著水平,比V型架高0.70 mg∙g-1,且以‘瑞都香玉’含量最高,‘瑞都无核怡’最低。如图4-C所示,‘瑞都无核怡’在T型架下的原花色素含量显著高于V型架,另外2个品种架式间差异不显著。总体而言,T型架下的果实多酚化合物含量高于V型架。

3 讨论

3.1 不同架式对葡萄树体栽培性状的影响

连续3年的试验结果表明,不同架式由于叶幕高度和开张角度不同,结果带高度不同,导致光能截流量与叶幕整体光合利用效率,葡萄果际微环境,新梢生长状况,果实品质和栽培用工上均有所差异。由于T型架的极性生长特性被抑制,顶端优势被削弱,因此,处理夏芽副梢和冬季修剪的用工量均显著少于V型架;而V型架相对较厚重的枝叶量导致叶幕相对郁闭,架面整体通透性能较T型架差,叶部病害发生情况也较T型架严重,与前人研究结果一致[18,30-32]。有研究表明,新梢下垂架式的叶片净光合速率低于新梢上缚的架式,主要原因是运输到新梢顶端的水分减少了,光合作用的原料因此减少,从而导致光合性能偏低,也有研究表明叶片净光合速率与新梢绑缚方向无关[33]。但本研究表明,T型架的叶片光合利用效率有高于V型架的趋势,与相关研究结果相似[34-36],又由于本研究发现不同架式的叶片叶绿素含量之间无显著差异,由此推断T型架叶片光合速率较高的原因与叶片曝光度和1,5-二磷酸核酮糖羧化酶(RuBisCo)的含量和活性有关[33,37]。RuBisCo是碳库顶的第一个酶,其活性与Pn和叶片的碳固定输出能力密切相关[6],今后的研究应该在这两点上深入挖掘,以探究T型架的叶片曝光度是否高于V型架,两种架式下的葡萄叶片在午后是否受到了光抑制以及RuBisCo的动态变化规律。

图4 3个品种在2种架式下果实总花色苷、类黄酮和原花色素含量比较

新梢的生长状况是衡量树体是否正常生长的最直观的指标,其中新梢粗度一致性对于判断树体长势是否中庸,树体状态是否稳定极为重要。本研究中的供试品种在定植后的头几年长势较旺,新梢粗度超过1.2 cm,甚至达到1.6 cm以上,通过多年的树体调控,2种架式下树体主蔓全部新梢的平均粗度控制在0.91—1.10 cm,属于中庸水平,成熟度好,成花率高,与晁无疾等[38]关于‘红地球’的研究结果一致。3个品种在T型架下新梢一致性均优于V型架,说明T型架下葡萄主蔓前、中、后段新梢整体一致性更好,长势更均衡,主蔓各段上结果枝组或结果母枝的生长势更容易被调节,利于长势中庸且稳定的葡萄树体结构的形成[35],但是前人对不同架式间新梢一致性的研究却非常少,这点在以后的栽培研究中应得到足够的重视。

3.2 不同架式对葡萄果实口感和果实品质的影响

固酸比与消费者喜爱程度高度相关[28,39],表现了葡萄的酸甜平衡性,决定了葡萄口感的好坏,可作为评价口感的基础指标[40-41]。葡萄果实中的酒石酸和苹果酸占总含酸量的90%,二者的含量主要受葡萄品种、种植地域和成熟期温度影响[42-43],其中,温度对于调控果实的含酸量更为关键。本研究结果表明,2015年果实成熟期(7月份)的温度比2016年和2017年分别低了0.6℃和0.8℃(表1),而2015年3个品种的可滴定酸含量均高于2016年和2017年,说明果实采收时的含酸量与成熟期温度成负相关,与前人研究结果一致[44]。V型架下的‘瑞都脆霞’和‘瑞都香玉’在果实生理成熟期的可滴定酸偏低导致了固酸比的偏高,这很可能是由于两种架式的结果带位置不同所致:V型架的结果带位于叶幕外侧,而T型架的结果带位于叶幕下(内)侧(图1),因此,在果实成熟期,V型架结果带接受到的日光辐射量要多于T型架,从而导致V型架下果际温度更高,加速了钾离子等阳离子与有机酸的结合[44-45],降低了含酸量。2017年V型架下的‘瑞都无核怡’表现为成熟度不足,采收时TSS仅为14.0°,作为一个中晚熟品种,‘瑞都无核怡’的果实成熟期比‘瑞都脆霞’和‘瑞都香玉’稍晚,为7月中旬到8月中旬,而2017年8月的降雨量过于集中,导致该品种在果实成熟期的水分吸收过多,营养生长过旺,转运到果实的光合产物相应减少,致使成熟度不足。

本研究结果表明,T型架对于提高鲜食葡萄果实多酚化合物有一定作用,多酚化合物具有良好的抗氧化功能,对强化血管壁和降血脂也有一定功效[46-47]。前人关于多酚化合物的研究多集中在酿酒葡萄上,而酿酒葡萄在国外生产中常用的架式为单臂篱架(Vertical shoot positioning),双臂低篱架(Low single wire),竖琴式(Lyra)和交替叶幕高架(Geneva Double Curtain)等[4,48],国内常用架式为单臂篱架,“厂”字形,独龙蔓等[3,49],目前关于T型架对鲜食葡萄果实花色苷、类黄酮和原花色素含量影响的研究很少,但是随着消费者对于水果营养价值要求的提高,此部分研究内容可作为今后的研究方向之一。

在实际生产中,采用篱架T型的栽培模式,株距3—6 m,枝蔓满架后采用短梢或极短梢修剪,并配套使用滴灌供水、行内覆盖园艺地布、行间自然生草结合机割作业、主梢晚摘心、副梢晚处理或不处理并结合适度花果管理配套技术,可有效调控树体树势,提高新副梢生长的有效性,降低病虫害发生率,提高果实品质,实现省力减工作业,在生产中有推广应用价值。

4 结论

由于T型架本身的架式特性,加上有效的树势调控,使葡萄植株的极性生长得到了抑制,叶幕环境得到了改善。欧亚种鲜食葡萄‘瑞都脆霞’‘瑞都无核怡’和‘瑞都香玉’在树体产量维持在同一水平的情况下,相较于V型架,均表现为T型架叶片光合利用效率更高,叶部病害发生情况更少,新梢生长一致性更好,果实品质更优,口感更佳,管理用工更省。

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Effects of Two Trellis Systems on Viticultural Characteristics and Fruit Quality of Three Table Grape Cultivars

WANG XiaoYue1, ZHANG GuoJun1, SUN Lei1, ZHAO Yin2, YAN AiLing1, WANG HuiLing1, REN JianCheng1, XU HaiYing1

(1Beijing Academy of Forestry and Pomology Sciences/Beijing Engineering Research Center for Deciduous Fruit Trees/Key Laboratory of Biology and Genetic Improvement of Horticultural Crops(North China), Ministry of Agriculture, Beijing 100093;2The Wine Industry Promotion Center of Fangshan District of Beijing, Beijing 102413)

【Objective】The effects of two different trellis systems on viticultural characteristics, fruit quality and disease incidence of three table grape cultivars were studied deeply to provide theoretical basis for the selection of appropriate trellis system for Northern China alluvial plain.【Method】L. were used as plant materials, including Ruiducuixia, Ruiduwuheyi and Ruiduhongyu, which were planted with “T” shaped and “V” shaped trellis systems, respectively. Phenological stages, fruiting habits, photosynthetic characteristics, vine structure, labor intensity, fruit quality indexes including cluster weight, berry weight, berry width, berry length, total soluble solids (TSS), titratable acidity (TA), total anthocyanins, flavonoid and proanthocyanidin of three cultivars in both trellis systems were measured.【Result】There was no significant difference in phenological stages or fruiting habits. In most cases, percentage of germination showed higher value with T-trellis, while other fruiting habits showed no significant differences. T-trellis showed considerable advantages in management operations of the vineyard, in terms of the lateral shoot management, topping of primary shoot, fruit branch binding and winter pruning. Both Soil-bury and untying hours in the fall and out-of-soil and tying hours in the spring showed no statistically difference between the two trellis systems. Ruiducuixia showed higher net photosynthetic rate (Pn) with V-trellis in 2017, Ruiduwuheyi showed higher Pn with V-trellis in 2016, in other cases, T-trellis showed significantly higher Pn. Ruiduwuheyi showed higher stomatal conductance with T-trellis for the three years but the other two cultivars showed inconsistent results. Ruiducuixia had a higher transpiration rate with V-trellis; Ruiduxiangyu had the same trend in 2016. In most cases, there was no difference in intercellular CO2concentration between the two trellis systems. The shoot width of three cultivars showed trivial difference between the two trellis systems in 2017. However, after the vigor of the vine had been trained to a moderate level, the standard deviation of shoot width of T-trellis had decreased to 2.3, 2.6 and 2.3 for the three cultivars, lower than that of V-trellis (2.7, 2.75 and 3.0), showing higher shoot consistency. Three cultivars showed different results of canopy height and canopy length, while the grapevines grown with V-trellis had larger canopy volume. Leaf area index of Ruiducuixia and Ruiduxiangyu were much higher with V-trellis than T-trellis, while Ruiduwuheyi showed the opposite. The leaf chlorophyll between the two trellis systems showed no statistical difference. As for leaf disease, V-trellis showed much higher disease index and incidence of downy mildew than T-trellis, while no difference was found on powdery mildew. There was no significant difference in cluster weight, single berry weight, vertical diameter, horizontal diameter or total soluble solids. with T-trellis, TSS/TA was in a better range which made the berries taste more balanced and desirable. Ruiducuixia and Ruiduwuheyi showed higher total anthocyanins with T-trellis; all three cultivars had higher level of flavonoid with T-trellis; besides, Ruiduwuheyi showed higher value of proanthocyanidin with T-trellis system, while the other two cultivars showed no significant difference. 【Conclusion】 Based on the three-year study, for soil-bury grape growing areas in Northern China alluvial plain, T-trellis system showed higher photosynthetic use efficiency, less disease incidence, better shoot consistency, higher fruit quality and less labor intensity for vineyard management, manifesting an favorable trellis system to be promoted and practiced in commercial vineyards.

grape; trellis system; vine vigor; fruit quality

10.3864/j.issn.0578-1752.2019.07.003

2018-07-09;

2018-12-10

国家现代农业产业技术体系建设专项(CARS-29-1)、北京市农林科学院科技创新能力建设专项(KJCX20170111,KJCX20180701)

王晓玥,Tel:010-82592156;E-mail:wangxiaoyue1988@163.com。通信作者徐海英,Tel:010-82592156;E-mail:haiyingxu63@sina.com

(责任编辑 赵伶俐)

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