不同单株负载量对赤霞珠葡萄果实生长及品质指标的影响

张小月，戚金生，刘晓燕，蔡军社，吕玥昕，李学文

（1.新疆农业大学 食品科学与药学学院，新疆 乌鲁木齐 831100；2.新疆瑞峰葡萄酒庄有限责任公司，新疆 和硕 841200；3.新疆维吾尔自治区葡萄瓜果研究所，新疆 吐鲁番 838200）

新疆焉耆盆地位于北纬41°～43°，属于典型的中温带荒漠气候，少雨高热，土壤为偏碱性砾石沙壤，具有强渗透性、导热性和排水性，葡萄栽培总面积达16 750 hm2左右，其中酿酒葡萄面积约14 740 hm2。天山雪水含高矿化物，流经葡萄基地，为葡萄的糖、单宁、香气、色素的形成起到了促进作用[1]。因地处戈壁荒滩，葡萄标准化生产规模较小，产量与品质的稳定性不高，大多数企业和农户没有建立长期稳定的利益共享机制，农户考虑短期利益，片面追求高产，无法保证原料的质量[2]。

负载量直接影响葡萄的产量及果实品质，合理的负载量是葡萄树获得高产、稳产、优质的重要措施。为了提高葡萄酒的风味，酒庄庄主们纷纷减轻酿酒葡萄果实的负载量[3]。调节负载量是通过调整果树生长与结果的关系，调节物质运输和分配，有效解决营养生长与生殖生长的矛盾，改善树体通风透光条件，合理利用光能，提高果实的光合作用，增大光合同化物的来源，提高产量和品质[4]。通过合理的疏穗来提高葡萄品质是一种简单易行的方式，它可不同程度的改变酿酒葡萄果实生长的微环境，使得葡萄果实具有理想的成熟度，进一步满足目标收益率，减少营养消耗，进而获得较高的可持续产量和果实品质[5-8]。研究表明，减少负载量对赤霞珠（Cabernet Sauvignon）、西拉（Syrah）等酿酒葡萄及葡萄酒质量都有积极影响[9-10]。在开花后8周进行疏穗是提高葡萄品质的最佳时期，过早疏穗会导致光合速率的降低，进而限制剩余浆果中糖分的积累[11]。当疏穗40%以上时，可显著降低产量[12]。调整植株的‘库-源’关系，使果穗变少，减少负载量，可提高采收期可溶性固体物质的含量[13]。葡萄果皮中的酚类物质种类丰富、结构繁杂、与葡萄酒品质密切相关[14]。目前关于负载量对酿酒葡萄品质的影响的研究结果并不完全一致[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]，改变葡萄果皮中花色苷的组成，增加乙酰化花色苷的质量分数，从而提高花色苷在葡萄酒中的稳定性[20]。巨峰葡萄的产量随着单株留果量的增加而下降，改变果粒着色度，着色度变差[21]。

目前有关负载量对酿酒葡萄的研究较多，但新疆气候、位置独特，特别适宜酿酒葡萄的种植。然而因部分种植户资金投入不足，管理粗放，缺苗、葡萄果实品质参差等问题比较严重。本研究以新疆和硕产区酿酒葡萄赤霞珠（Cabernet Sauvignon）为研究对象，以不疏穗（＞30穗/株）为对照（CK），探讨不同水平的疏穗处理（单株负载量）（20穗/株（C1）、25穗/株（C2）、30穗/株（C3））对赤霞珠葡萄果实生长及品质指标的影响，并分析负载量与果实生长及品质指标之间的相关性。以期在保产的基础上对开花坐果后的葡萄进行合理的疏穗处理，为和硕产区优质酿酒葡萄原料的生产提供依据，为当地推广节能、高效、简单的葡萄栽培新技术提供借鉴意义。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

1.1.1 试验原材料

酿酒葡萄赤霞珠（Cabernet Sauvignon）于新疆和硕县（86.84°E，42.23°N）瑞峰酒庄种植，定植于2001年，南北行向，株距为0.6 m，行距为3.5 m，树形为多主蔓扇形，树势基本一致，土肥水管理与酒庄种植园保持一致。

1.1.2 化学试剂

芦丁标准品（纯度≥95%）：上海奥克化学有限公司；一水合没食子酸标准品（纯度≥98%）：湖北倍思电子材料有限公司；福林酚（纯度≥98%）：西亚化学科技（山东）有限公司；4,7-二苯基-1,10-菲咯啉（纯度≥99%）：北京酷尔化学科技；次甲基蓝、甲基红、酚酞（均为指示剂）：山东德彦化工有限公司；甲醇、无水乙醇、无水碳酸钠、十水合碳酸钠、单宁酸、磷酸、氢氧化钠、氯化钾、浓盐酸（均为分析纯）：南京化学试剂股份有限公司；抗坏血酸、三氯乙酸、无水葡萄糖、钨酸钠（均为分析纯）：天津市致远化学试剂有限公司；磷钼酸、亚硝酸钠、三氯化铝、冰合醋酸钠（均为分析纯）：广州市恒欣化工有限公司；草酸（分析纯）：河南桐旭化工产品有限公司；三氯化铁（分析纯）：江苏亚泰联合化工耗材；无水硫酸铜（分析纯）：上海鼓臣生物技术有限公司；酒石酸钾钠（分析纯）：宝鸡市国康生物科技有限公司。

1.2 仪器与设备

WVT手持糖度折光仪：上海沪粤明科学仪器有限公司；S210-B pH计、PL303型电子天平：梅特勒-托利多仪器有限公司；SF-GL-16A型高速冷冻离心机：上海棱谱仪器仪表有限公司；TU-1810型紫外分光光度计：北京普析通用仪器有限责任公司；KO-100B型超声波清洗器：上海江莱生物科技有限公司。

1.3 方法

1.3.1 试验设计

负载量以单株保留果穗表示。选取生长发育相同的葡萄树，开花坐果后通过手工疏穗处理，使植株达到4种不同单株负载量：20穗/株（C1）、25穗/株（C2）、30穗/株（C3）、不进行疏穗为对照（CK）（＞30穗/株）。每个处理18株，重复3次，共计216株。

1.3.2 取样方法

果实于7月13日开始转色，7月29日转色完全并进入果实成熟期，于8月18日完全成熟并采收。采样时间开始于转色期开始一周后，间隔7 d。采样于早晨7：00开始，均随机采收带梗葡萄300粒，包含树体阴、阳面，树体上、中、下部位，果粒用于果实生长指标（纵横径、体积及表面积）、理化指标（单粒质量、总产量、还原糖含量、可滴定酸含量、糖酸比、可溶性固形物含量）的测定，其余葡萄用液氮速冻后保存，用于酚类物质（总酚、单宁、花色苷及类黄酮）含量的测定。

1.3.3 分析检测

（1）果实生长指标

果实纵横径的测定：随机选取100粒葡萄果实，采用游标卡尺测定其纵径和横径（100 粒），单位：mm；并计算果实体积和表面积[22]。

一种文化形式的转变必然受到多种因素的影响，它反映了不同的建造技术和文化观念，不同的价值选择和生活经验等。山面入口到檐面入口的面向转变不是一蹴而就的，它是经过几千年的适应性选择，最终檐面入口被认为是较合理的方式而被人们所采用，山面入口形式依然在今天云南傣族和海南黎族等少数民族民居中可见，但却不是中国传统建筑的主流选择。本节将从建造技术、聚居建筑和礼制、宗教文化等角度来诠释中国传统建筑入口面向转变的内在逻辑。

（2）果实理化指标

果实平均单粒质量的测定：采用电子天平测定；葡萄总产量的测定：葡萄采收时每个处理标记葡萄的总产量；可溶性固形物的测定：采用手持糖度计法；还原糖含量的测定：采用斐林试剂滴定法[23]；可滴定酸含量的测定：采用氢氧化钠滴定法[23]；pH值的测定：采用pH计测定；维生素C（vitamin C，VC）含量的测定：参照曹建康等[24]的方法。果实酚类物质含量测定果皮多酚物质的提取参照孟江飞[25]的方法；总酚含量的测定：采用福林酚（Folin-Ciocalteau）法[26]测定，结果以没食子酸当量（gallic acid equivalent，GAE）表示；单宁含量的测定：采用福林丹尼斯法[27]，结果以单宁酸当量（tannic acid equivalent，TAE）表示；花色苷含量的测定：采用pH示差法[28]；类黄酮含量的测定：参考PEINADO J等[29]的方法，结果以芦丁当量（rutin equivalent，RE）表示。

1.3.4 数据处理

使用Excel 2016对数据进行初步计算，运用SPSS 20.0对数据进行方差分析，采用Origin 8.5进行绘图。

2 结果与分析

2.1 不同单株负载量对赤霞珠果实生长指标的影响

2.1.1 不同单株负载量对赤霞珠果实横纵径的影响

葡萄果粒大小通常由粒径大小作为直观判断标准，也是决定其商品价值的重要依据[30-31]。不同单株负载量对赤霞珠果实横纵径的影响见图1。

图1 不同单株负载量对赤霞珠果实横（a）、纵（b）径的影响Fig.1 Effects of different single plant loading capacity on vertical (a)and horizontal (b) diameters of Cabernet Sauvignon fruit

由图1可知，不同处理下的赤霞珠葡萄果实横、纵径变化一致。自转色期7 d开始，C2处理的果实横径大于CK、C1、C3处理（11.31＞10.72＞10.43＞9.96 mm），C2处理的果实纵径大于CK、C1、C3处理（11.19＞10.56＞10.44＞10.09 mm）。随着果实生长，各处理均有快速生长后生长变缓的现象，整个生长过程呈现出快-慢的动态上升曲线，这与以往的研究结果一致[32-33]。在葡萄成熟采收时的3个处理中，C3处理的果实横纵径最小（10.93 mm、10.70 mm），均低于其他处理组，C2处理的果实横纵径最大（12.39 mm、12.09 mm）；因此，C2处理相较于其他处理，有助于果实横纵径的增长。

由图2可知，赤霞珠果实体积和表面积的变化呈动态上升的趋势，C2处理的果实体积与表面积在转色-成熟期21 d内均快速膨大，并于转色-成熟期21 d达到最大值（体积为231.57 mm3，表面积为63.66 mm2），其余处理的果实体积与表面积仅在果实转色期开始第二周内出现快速增大的趋势，而后直至果实成熟，曲线表现为平缓变化的趋势。葡萄成熟采收时C2处理的果实体积与表面积均高于CK处理，分别增加10.34%、15.98%。该结果与赤霞珠果实横纵径结果一致。C2处理的果实横纵径、体积、表面积显著高于其余各处理（P＜0.05），可能是坐果后再疏穗，这时细胞分裂加速，使果粒生长膨大，且因为疏穗处理给葡萄果实膨大留有足够的空间。因此，C2处理相较于其他处理，有助于果实体积和表面积的增长。

图2 不同单株负载量对赤霞珠果实体积（a）和表面积（b）的影响Fig.2 Effects of different single plant loading capacity on volume (a)and surface area (b) of Cabernet Sauvignon fruit

2.2 不同单株负载量对葡萄生长过程中还原糖、可滴定酸含量及糖酸比的影响

不同单株负载量对赤霞珠果实的还原糖含量、可滴定酸含量以及糖酸比（总糖与总酸含量比值）的影响见图3。

由图3（a）可知，在赤霞珠果实成熟过程中，各处理还原糖含量的变化规律基本一致。自转色期一周开始，C2处理的还原糖含量最高（157.71 g/L）。随着葡萄的成熟，C2处理始终缓慢积累还原糖含量，其余处理均在转色-成熟期21 d前急剧积累还原糖含量，之后平缓积累还原糖含量。成熟采收时还原糖含量从高到低的处理依次为C2＞C1＞CK＞C3。C1、C2处理使果实还原糖含量增加，采收时还原糖含量分别为245.15 g/L、241.54 g/L，说明适当地疏穗对葡萄中还原糖的积累有促进作用。

图3 不同单株负载量对赤霞珠果实生长过程中的还原糖含量（a）、可滴定酸含量（b）以及糖酸比(c)的影响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

由图3（b）可知，在赤霞珠果实成熟过程中，可滴定酸含量呈下降趋势。自转色期一周开始，C1处理的可滴定酸含量最高（23.88 g/L），CK处理可滴定酸含量最低（16.34 g/L）。在转色-成熟期14 d内，各处理的可滴定酸含量降幅最大，之后降幅放缓。成熟采收时不同处理的可滴定酸含量相对于CK均有不同程度的降低，分别比CK低了0.47 g/L、0.65 g/L、1.77 g/L。在葡萄成熟采收时C3处理的可滴定酸含量最高，C2处理可滴定酸含量最低，C1与CK含量则没有明显差异。

由图3（c）可知，随着葡萄果实成熟，糖酸比变化呈逐渐增加的趋势。自转色期一周开始，各处理的糖酸比无明显区别，在转色-成熟期28 d前糖酸比呈快速增长趋势，至葡萄果实成熟时，糖酸比差异显著，CK处理的糖酸比为34.61，比C1处理低0.93%，比C2处理低1.12%，比C3处理高0.84%。在整个葡萄成熟过程中，糖酸比从高到低的处理依次为C2＞C1＞CK＞C3，说明适当地疏穗会促进葡萄果实的成熟。

综合赤霞珠果实成熟过程还原糖含量、可滴定酸含量以及糖酸比变化来看，C2处理效果更佳。李华等[34]认为优质产区葡萄的糖酸比可达35，C1、C2处理糖酸比＞35，同时C2处理葡萄还原糖含量较高。

2.3 不同单株负载量对成熟期葡萄理化指标的影响

不同单株负载量对成熟期赤霞珠果实理化指标的影响结果见表1。

表1 不同单株负载量对成熟果实中基础理化指标的影响Table 1 Effects of different single plant loading capacity on the basic physical and chemical indexes of ripe fruit

由表1可知，随着单株负载量的增加，平均单粒质量和总产量并不呈增加趋势，C2处理的平均单粒质量显著大于C1、CK处理（P＜0.05），C2处理和CK处理总产量均为80.83kg，显著大于C1和C3处理（P＜0.05），说明留穗量多少对果实产量有较大影响。C2、CK处理果实横径均为12.40 mm且显著大于C1、C3处理（P＜0.05）；C2处理果实纵径最大，说明果穗的多少对果实的纵径有很大的影响。VC含量由高到低的处理依次是C1＞C3＞CK＞C2。随着单株负载量的增加，还原糖含量呈现先增加后下降再增加的趋势，可能是负载量对葡萄含糖量的影响并非线性关系[35]。留在树体上的果穗因负载量的减少，同化糖类等有机物质的能力得到提升，提高含糖量的同时对叶片进行反馈，在后期减缓光合作用。张国涛等[36]研究成果与此类似；可滴定酸含量呈逐渐增大后下降的趋势，这与以往的结果一致[37-38]，原因可能是不同负载量促进了葡萄成熟过程中呼吸作用对酸的消耗，同时因为采收时果实体积大小不同，对总酸起到了不同程度的稀释作用。随着单株负载量的增加，pH值呈现先下降后增加的趋势。C1、C2、C3处理可溶性固形物含量较CK处理有明显的增大，可能是降低负载量后叶果比高，增强了果实中碳水化合物的供给引起的。

从成熟期赤霞珠葡萄理化指标来看，C2处理较好。C1处理虽VC含量较高、还原糖含量、可滴定酸含量适中，果粒较小且产量下降明显；C2处理的果粒较大，在不减产的情况下还原糖含量高达245.15 g/L，可滴定酸含量与pH值适中，在此条件下更有利于葡萄果实中糖和酸的积累。

2.4 不同单株负载量对赤霞珠葡萄生长过程中果皮多酚含量的影响

不同单株负载量对葡萄生长过程中果皮总酚、单宁、花色苷、类黄酮含量的影响见图4。

图4 不同单株负载量对生长过程中葡萄果皮总酚（a）、单宁（b）、花色苷（c）及类黄酮（d）含量的影响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

由图4（a）可知，在葡萄成熟过程中，葡萄果皮总酚含量呈现先下降后上升的趋势，C1处理在转色-成熟期14 d时总酚含量下降到最低值（849.78 mgGAE/L），其余处理总酚含量均在转色-成熟期21 d时达到最低值，C2、C3、CK处理总酚含量分别为848.31 mgGAE/L、660.28 mgGAE/L、689.74 mgGAE/L，之后呈快速上升趋势直至成熟。在转色-成熟期35 d时，随着单株负载量的减少，各处理果皮总酚含量均大于CK处理，各处理的果皮总酚含量分别比对照高出7.87%、30.64%、18.39%，其中C2处理的总酚含量（1 364.75 mgGAE/L）显著高于CK（1 044.67 mgGAE/L）（P＜0.05）。说明适当降低葡萄果实的负载量可以显著提高果皮总酚含量，可能是合理的降低负载量后，在优先满足糖分积累的前提下，过剩的光合产物会向次生代谢的底物合成转变，使得总酚含量上升。

由图4（b）可知，在葡萄成熟过程中，单宁含量整体呈先增加后下降再上升趋势。转色-成熟期21 d前C1、C2处理单宁含量不断聚积，C3、CK处理在转色-成熟期14 d前单宁含量不断聚积。之后单宁含量开始下降，到转色-成熟期35 d成熟采收时其含量相对升高。成熟采收时相比CK处理（285.13 mgTAE/L）单宁含量，C2（353.73 mgTAE/L）、C3处理（418.05 mgTAE/L）分别提高了24.06%、46.60%。在C1、C2、C3处理，单宁含量随负载量降低出现明显的下降趋势，负载量可能在影响果实中单宁含量方面发挥重要作用，但其机制尚不明确。

由图4（c）可知，在转色-成熟期7 d时，各处理的花色苷含量均为最低值，花色苷含量分别为69.8 mg/L、72.22 mg/L、44.53 mg/L、44.18 mg/L；随后花色苷含量明显增加，随着成熟期的进行呈波动变化的趋势。成熟时C2、CK处理的花色苷含量达到最大值（296.92 mg/L、265.61 mg/L），C2处理较CK处理增加12.20%，C1、C3处理的总花色苷含量比CK处理分别降低16.71%、4.34%。大量研究与实践表明，疏穗处理可能改善了植株的库源关系以及浆果的微环境，从而有利于花色苷的合成和积累[39]。而果皮中花色苷的积累受多种因素的影响，由负载量和土壤、降雨等不相同导致出现以上差异。

由图4（d）可知，在葡萄成熟过程中，类黄酮含量的变化与单宁含量的变化趋势基本一致。转色期一周时C2、C3处理的类黄酮含量为整个成熟期的最低值（267.23 mgRE/L、272.05 mgRE/L），转色-成熟期14 d时，C2处理的类黄酮含量增加22.19%、C3处理增长率为21.79%，且增幅较大。成熟采收时C1、C2、C3处理的类黄酮含量达到最大值，且较CK处理葡萄果皮类黄酮含量显著增加（P＜0.05），各处理排序依次为：C2＞C1＞C3＞CK，其类黄酮含量分别为357.73 mgRE/L、352.88 mgRE/L、346.88 mgRE/L、307.09 mgRE/L。说明降低负载量有助于葡萄果皮类黄酮含量的积累。

从赤霞珠葡萄生长过程中果皮总酚、单宁、花色苷、类黄酮含量变化来看，C1处理单宁与花色苷含量有所降低，使葡萄品质下降；C2处理葡萄果皮总酚、花色苷、类黄酮含量相较于CK处理均有较大提升；C3处理单宁含量较高，总酚、类黄酮含量也有所提升。因此，C2、C3处理相对较好。

3 结论

结果表明，不同负载量对霞珠葡萄生长、品质指标的影响有显著差异（P＜0.05），赤霞珠葡萄负载量以每株保留25穗果时，各指标表现最佳。该处理果粒较大：单粒质量（1.04 g）、果实横纵径（12.40 mm、12.40 mm）、体积（309.24 mm3）、表面积（77.13mm2），且产量（80.83kg）与CK处理一致；果实成熟度较好：还原糖含量（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%）、总酚含量（1 364.75 mgGAE/L）、单宁含量（353.73 mgTAE/L）、花色苷含量（298.02 mg/L）、类黄酮含量（357.73 mgRE/L）均显著高于对照处理（P＜0.05）。综上，在开花坐果后适当地疏穗可作为提升赤霞珠葡萄品质的有效手段，可应用于优质葡萄的实际生产中。