黄腐酸对阳光玫瑰葡萄果实品质及产量的影响

朱会调，高登涛，白茹*，冯建荣，魏志峰，刘丽

(1石河子大学农学院/特色果蔬栽培生理与种质资源利用兵团重点实验室，新疆 石河子 832003；2中国农业科学院郑州果树研究所，河南 郑州 450009)

黄腐酸(Fulvic acid，FA)是腐植酸(HA)中的一个组分，是一种从天然腐殖质中提取的能溶于酸、碱和水的芳香族类物质[1]。研究表明黄腐酸分子可以通过植物根系吸收进入植物体，提高细胞膜的通透性[2]、刺激植物的生长[3]和提高产量[4]，并已在多种作物上广泛应用[5-7]。回振龙等[8]研究表明黄腐酸能提高薯类的Vc和可溶性蛋白的含量，减轻连作障碍、促进早结实和提高产量；张丽丽等[9]研究发现黄腐酸在促进植物生长的同时还能提高植物对氮、磷、铁、铜元素的吸收能力，缓解植物的缺素症状。另外，刘增照等[10]研究发现猕猴桃果实优质高产的最佳黄腐酸浓度为0.3～0.4 g/L，李志鹏等[11]试验研究表明施用化肥配施1 800 kg/hm2黄腐酸的处理对土壤肥力的提升和提高烟草的品质效果最好，这表明黄腐酸浓度过高或过低均不能使植物增产，而且黄腐酸对不同植物的浓度效应也不同，因此，有必要对不同植物最适的黄腐酸用量进行研究，从而为生产提供依据。

阳光玫瑰葡萄VitislabruscanaBailey×V.viniferaL.是日本果树研究所用安芸津21号与白南杂交获得的品种，属欧美杂种，2009年引入我国。该品种完熟后呈绿黄色，肉质脆硬，玫瑰香味浓郁，其外观优美，抗病性强，不易裂果，鲜食品质优良，耐贮运，无脱粒现象，有较高的经济价值，市场前景广阔[12]。目前阳光玫瑰葡萄栽培产量不稳定，土壤施肥依然以传统施肥方式为主，肥料利用率低，而黄腐酸能对肥料中的氮、磷、钾等元素起到一定的控释作用，使其缓慢释放，减少营养物质的浪费[13-14]，促进作物吸收较多的水分和养料，提高作物产量，实践证明黄腐酸的抗逆增产效果稳定可靠，但是黄腐酸在阳光玫瑰上的应用鲜见研究文献，为此，本文试验以阳光玫瑰葡萄为试材，通过在葡萄关键生育期施黄腐酸肥，研究其对阳光玫瑰叶片养分、叶绿素含量、净光合速率、产量及品质的影响，探索黄腐酸的用量，为黄腐酸在阳光玫瑰葡萄上的使用和推广提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验于2019年3月至8月在中国农业科学院郑州果树研究所栽培试验园进行，试验园面积0.67公顷，土壤为砂壤土，有机质22.32 g/kg，硝态氮11.36 mg/kg，氨态氮20.26 mg/kg，速效磷108.33 mg/kg，速效钾537.67 mg/kg，pH值7.03。气候条件为大陆性季风气候，年降雨量为640.9 mm，年平均气温14.4 ℃。

1.2 试验材料

试验材料为四年生阳光玫瑰葡萄树，生长结果正常一致，疏果时每株选留大小一致的10穗果，每3棵树为1个处理，3次重复。

1.3 试验处理

分别在2019年4月20日、5月20日、6月25日、7月30日的早晨7:30—9:00进行根施黄腐酸肥。试验用黄腐酸水溶性肥，黄腐酸含量≥20.0%。各处理按照所需的黄腐酸肥浓度配置成270 kg水溶液，在离树干30 cm的地方挖30 cm深环沟进行施肥，每棵树施30 kg。T0至T5每次施黄腐酸肥量分别为0、2.5、5、11、33、100 g/株。所有处理后续化肥和有机肥施用量相同，病虫害防治及除草等日常管理按照当地习惯进行；最后一次处理后5天(即8月4日)进行光合指标测定，并分别采集各处理的叶片烘干后进行氮磷钾养分测定，8月15日葡萄浆果完全成熟时进行果实品质和产量的测定。

1.4 测定项目及方法

1.4.1 叶片养分含量测定

从每棵树上中下部随机选取5支一年生枝条，采集中部健康叶片5或6片，用0.1%中性洗涤剂清洗后，再用清水冲洗，最后用无菌离子水冲洗5次，用滤纸吸干水分后放在105 ℃烘箱中杀青30 min，然后在65 ℃烘4 h至恒重，最后用电磨粉机磨碎后装入自封袋保存。

采用H2SO4-H2O2消煮进行样品消煮，用全自动间断化学分析仪(Clever Chem 380，德国)测定叶片N和P含量，火焰光度计测定叶片K含量[15]。

1.4.2 叶片光合指标测定

8月4日上午8:00—10:00，从每棵葡萄树东西南北方位各选一支健康的枝条，每条枝上选3片健康完整的叶片(枝顶端往下3至5片)，用美国PP System公司的CIRAS-3便携式光合仪测定净光合速率，用SPAD-502叶绿素仪测定相对叶绿素含量。

1.4.3 单株产量测定

果实成熟后，采集各处理的30穗果，称重，求平均值，即单株产量，3次重复。

1.4.4 果实品质指标的测定

用手持数字折射仪(PR-101，Atago，日本)测定可溶性固形物含量，采用NaOH滴定法[16]检测可滴定酸含量，以可溶性固形物与可滴定酸含量的比值表示固酸比，采用2,6-二氯靛酚滴定法测定Vc含量[17]。

1.4.5 果实香气物质测定

仪器与试剂。固相微萃取头65 um PDMS/DVB，美国Supleco公司；气相色谱质谱联用仪7890-5975C GC/MS，美国Agilent公司；色谱柱DB-225MS(30 m×0.25 mm×0.25 μm)。化学试剂均为色谱纯。

香气物质的提取。参照曹锰等[18]的方法，各处理取葡萄果肉150 g，破碎至匀浆后取50 g果浆，以6 000 r/min的速度离心15 min，然后用4层纱布过滤，取8 mL上清液于15 mL 的样品瓶中，在60 ℃条件下水浴15 min后，加入3 g NaCl，封口。插入萃取头，在105 ℃的条件下吸附40 min，并用磁力搅拌器搅拌(转速为950 r/min)。吸附完成后，将萃取头插入气相色谱进样口，在250 ℃的条件下解吸附10 min，同时启动仪器采集数据。

质谱条件。电离方式EI，电离能量70 eV，离子源温度250 ℃，扫描质量范围为50～550 amu。

1.5 数据统计与分析

试验数据采用Excel 2010进行数据处理和图表绘制，用SPSS 18.0软件对数据进行方差分析和Duncan多重比较。质谱图采用NIST/WILEY绘制，按峰面积归一化法[19]计算各种化合物的相对含量。

2 结果与分析

2.1 不同用量黄腐酸对葡萄叶片养分含量的影响

由表1可知：与对照T0相比，施用黄腐酸肥叶片的全氮含量均显著提高，T1至T5分别提高了25.97%、36.97%、42.08%、57.20%、37.22%，其中T4处理的叶片全氮含量最高；超过一定浓度后，叶片全氮含量出现下降(T5处理)。相较于对照T0处理，黄腐酸肥可以显著提高阳光玫瑰葡萄叶片的全磷含量，各处理较对照分别提高了16.17%、5.6%、14.22%、23.86%、15.99%，T4的叶片全磷含量最高，T5处理叶片全磷含量较T4出现了下降。施用黄腐酸也可以显著提高葡萄叶片的全钾含量，随着黄腐酸施用量的增加，全钾含量积累的越多，T4、T5处理间差异不显著。

表1 不同用量黄腐酸对葡萄叶片养分含量的影响 单位：g/kg

2.2 不同用量黄腐酸对葡萄叶片叶绿素含量和净光合速率的影响

结果(图1)显示：与 T0 相比，不同用量黄腐酸处理的叶片中叶绿素相对含量都有所提高。其中T3、T4处理效果最明显，叶绿素相对含量较T0分别提高了14.58%和16.51%，差异达显著水平。

图中数据为平均值±标准误差；相同字母表示不同处理差异不显著，不同字母表示差异显著，P<0.05。

净光合速率是一个重要的光合效率指标。由图2看出：T1至T5处理均能提高叶片的净光合速率，各处理分别比对照T0提高5.99%、18.46%、33.09%、40.44%、28.54%，其中T3、T4处理效果最好；超过一定浓度后，叶片叶绿素相对含量和净光合速率都出现了下降(T5处理)。

图中数据为平均值±标准误差；相同字母表示不同处理差异不显著，不同字母表示差异显著，P<0.05。

2.3 不同用量黄腐酸对葡萄产量的影响

由图3可以看出：不同用量黄腐酸处理葡萄的单株产量都显著提高。其中，T4处理单株产量最高，达到10.57 kg，比T0对照增产39.08%，其次是T3处理(10.17 kg)，比CK增产33.81%，T3、T4、T5处理间产量无显著差异，但均显著高于T1和T2处理，T5处理虽然对葡萄有明显的增产效果；超过一定浓度后，产量出现了下降趋势。

图中数据为平均值±标准误差；相同字母表示不同处理差异不显著，不同字母表示差异显著，P<0.05。

2.4 不同用量黄腐酸对葡萄品质的影响

葡萄果实中可滴定酸和可溶性固形物的含量影响葡萄的口感。结果见表2。

由表2可知：T3、T4处理葡萄果实可滴定酸含量最低，分别为0.34%和0.357%，显著低于其他各处理，T1、T2以及T5处理间果实可滴定酸含量差异不显著。T3、T4处理可溶性固形物含量间无显著差异，但显著高于其它处理，T1、T2以及T5处理间可溶性固形物含量差异不显著。各处理果实固酸比均显著高于对照处理，且T3、T4处理的固酸比相对较高，达50.78和50.55；T3、T4处理的葡萄果实维生素C含量也相对最好，显著高于对照处理。

表2 不同用量黄腐酸对葡萄品质的影响

2.5 不同用量黄腐酸对葡萄果实香气物质的影响

对不同用量黄腐酸处理的阳光玫瑰葡萄果实中的香气化合物的种类和相对含量进行 GC/MS分析检测，结果见表3、表4。

表3 不同黄腐酸处理下葡萄果实中各类香气化合物的种类和相对含量

表4 不同用量黄腐酸处理下葡萄果实中主要萜类香气成分

由表3可知：葡萄果实中香气化合物的种类有9种，分别是醛、酸、醇、酮、酯、烷烃、烯烃、苯的衍生物及其他香气物质。对照T0处理的果实中检测到的香气化合物共有25种，比T1、T2、T3、T4处理的化合物的种类都要少。与对照相比，不同用量黄腐酸处理改变了阳光玫瑰的特征香气种类和含量(表4)，在对照中未检测到松油醇、橙花醇和柠檬烯，T3和T4处理检测到的萜类香气物质种类最多，而且每种香气物质的含量比其他处理都高，其中橙花醇、松油醇、辛醛含量较高，分别具有橙花香、花香和花果油脂香味，芳樟醇具有浓清带甜的玫瑰木香，香茅醇和香叶醇均具有玫瑰香气，罗勒烯具有花草香，癸醇具有柑橘香味，月桂烯的清淡油脂气味和柠檬烯的橙花油香也对阳光玫瑰的特征香气起到较大的作用。

3 讨论

(1)植物光合作用对光能的利用是通过光合色素对光能的吸收实现的，所以植物光合色素的含量在很大程度上决定了植物光合性能的强弱，叶绿素是植物光合色素中最重要的一类色素,它参与了光能吸收、传递和转化。本文研究表明，施用不同量的黄腐酸均增加了阳光玫瑰叶绿素的含量提高了叶片的净光合速率，促进了阳光玫瑰的光合作用。

叶片矿质营养是果树良好生长的物质基础，在果树生长发育中具有不可替代的地位，植物体内的矿质元素含量与光合作用有密切联系，植物叶片叶绿素含量的高低与叶片中N、P、K等营养元素含量呈显著正相关[20-21]。本文试验结果中黄腐酸处理提高了阳光玫瑰葡萄叶片中N、P、K和叶绿素含量，这可能是由于黄腐酸减少了肥料的淋溶损失，减少了氨累积排放量和土壤氮素损失，促进了植物根系对氮素的吸收，提高了磷、钾的利用率，进而提高了叶片中N、P、K浓度，增加了叶绿素含量[22-23]。

黄腐酸可以促进植物糖转化酶以及一些与脂肪、蛋白质等合成相关的酶的活性，并能够促进转移酶的活性[24-25]。本文试验结果表明施用黄腐酸显著提高了阳光玫瑰葡萄的产量，这可能是由于植株淀粉、糖类物质、蛋白质等物质合成的增多，而且转移酶活性提高，从而促进了代谢产物加速向果实的运输，最终增加了产量。

(2)可溶性固形物、可滴定酸、固酸比、Vc、香气均会对葡萄的风味品质造成影响。本文研究结果中黄腐酸对阳光玫瑰葡萄果实品质影响显著，不同黄腐酸用量均提高了葡萄果实可溶性固形物，降低了可滴定酸含量，提高了固酸比，增加了果实的甜味，改善了葡萄果实风味。Vc作为重要的营养元素，是果实重要的营养品质指标之一，葡萄并非Vc含量丰富的水果，而通过施用黄腐酸，增加了阳光玫瑰葡萄的Vc含量，提高了果实的营养。朱京涛等[26]也发现黄腐酸可以增加番茄果实中维生素C的含量和糖酸比。

果实的基本口感来自于甜味和酸味，此外，香气也是果实风味的重要感官评价指标之一，由于香气物质成分和含量的不同，所以构成的风味也不同[27]。香气是一个相对复杂的性状，由多种挥发性化合物共同构成，葡萄香气中只有几种香气成分对果实总香味起到决定性作用，即特征香气成分，这些成分发挥作用的程度由各成分的阈值和实际含量决定[28]，因此，有的香气成分虽然含量较低，但因其阈值低，对果实香气有明显的影响作用[29]，如香茅醇、香叶醇、橙花醇等萜类物质，虽含量不高，但其阈值低，因而香味明显，是玫瑰香型葡萄的重要感官指标[30]。本文试验结果表明阳光玫瑰葡萄果实中香气化合物的种类有9类，分别是醛类、酸类、醇类、酮类、酯类、烷烃类、烯烃类、苯的衍生物及其他香气物质，除T5外，施用不同量的腐殖酸均增加了阳光玫瑰果实的香气种类，其中T4处理种类最丰富。从测定结果来看，醛类是阳光玫瑰葡萄果实香气的主要贡献者，但玫瑰香型葡萄主要特征香气成分是萜类物质[31]，与对照相比，不同用量黄腐酸处理改变了阳光玫瑰的萜类物质种类和含量，对照中未检测到松油醇、橙花醇和柠檬烯，T3和T4处理检测到的香气物质种类最多，而且每种香气物质的含量比其他处理都高，结果表明黄腐酸对葡萄香气物质的增加有促进作用。

刘增照等[10]发现0.3～0.4 g/L黄腐酸可提高猕猴桃果实品质，增加猕猴桃产量，但当腐殖酸用量为0.6 g/L时，猕猴桃的产量和品质均出现下降。本文试验条件下100 g/株的黄腐酸用量会导致葡萄果实品质出现下降趋势，这一研究结果与刘增照一致，说明过量的腐殖酸不利于果实品质和产量的提高，还会造成肥料的浪费，因此，生产中应选用合适的腐殖酸用量才能达到提质增效的目的。本文试验条件下11～33 g/株为黄腐酸肥最佳浓度，可为阳光玫瑰葡萄的优质高效生产提供参考。

4 结论

(1)黄腐酸能促进葡萄根系对矿质营养的吸收和叶片中N、P、K的含量增加，并促进叶绿素生物合成，提高叶片的光合效率，合成与输出更多的同化物，进而改善葡萄品质、香气，并提高其产量。

(2)本文试验条件下11～33 g/株为黄腐酸肥最佳浓度，这可为阳光玫瑰葡萄的优质高效生产提供参考。