不同树龄赤霞珠葡萄果实性状及品质的差异分析

蔡军社，白世践，户金鸽，陈 光

(新疆维吾尔自治区葡萄瓜果研究所,新疆鄯善 838200)

0 引 言

【研究意义】酿酒葡萄果实中糖、酸、酚类物质等是评价果实品质的重要指标，其中糖是基础，最终决定葡萄酒的酒度，酚类物质是组成葡萄酒骨架的重要组分，决定着葡萄酒的颜色、涩味、苦味等性能[1]。树龄影响着酿酒葡萄果实的品质，进而影响着葡萄酒的品质。研究树龄对酿酒葡萄果实品质的影响显得较为重要。【前人研究进展】目前，关于树龄对果树果实品质影响的研究主要集中在骏枣[2]、空心李[3]、椪柑[4, 5]、香梨[6]和苹果[7]等果树；在酿酒葡萄树龄对果实品质的研究方面，研究报道较少，姜文广[1]和马丽娟等[8]研究了树龄对“蛇龙珠”葡萄果实品质的影响。姜文广等[1]研究发现,5 a树龄和6 a树龄的果实糖度和糖酸比系数高于3 a树龄葡萄树，而3 a树龄的果粒小，果皮色度和酚类物质含量较高，研究发现6 a树龄“蛇龙珠”葡萄品质最佳。马丽娟等[8]的研究结果表明，10 a树龄的蛇龙珠葡萄果实可溶性固形物含量比7 a、5 a、3 a树龄的都要高，认为树龄会对果实可溶性固形物含量有促进作用，糖酸比随树龄增大而增加，单宁、总酚含量随树龄的增加会减少。【本研究切入点】赤霞珠(CabernetSauvignon)葡萄是新疆栽培最多的酿酒葡萄品种，赤霞珠葡萄和“蛇龙珠”葡萄果实含酸量及总酚、单宁含量有显著差异[9]，而目前关于赤霞珠不同树龄的果实品质差异研究尚未见报道。研究不同树龄对成熟赤霞珠果实品质等的影响。【拟解决的关键问题】试验以极端干旱区楼兰酒业果园内5 a、15 a和30 a不同树龄赤霞珠为试材，通过对不同树龄果实性状及酿酒品质进行分析，研究不同树龄对成熟期赤霞珠葡萄果实大小及酿酒品质的影响，为新疆高温干旱地区酿酒葡萄赤霞珠果实性状评价及酿制优质葡萄酒酿制提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材 料

试验地位于新疆吐鲁番市鄯善县园艺场(新疆鄯善，N42.91°，E90.29°)，海拔419 m，年降雨量25.3 mm，年蒸发量2 751 mm，全年日照时数为3 122.8 h，10 ℃以上有效积温4 525 ℃以上，无霜期达192 d。

供试材料为新疆鄯善县园艺场楼兰酒业果园内种植的5 a、15 a、30 a树龄的自根苗赤霞珠，其中15 a和5 a树龄赤霞珠由30 a树龄的赤霞珠繁殖而来，均为东西栽培行向，种植密度2.5 m×1.0 m，篱架栽培，管理水平一般。成熟时在每株葡萄阳面、阴面各取15穗成熟度一致的果穗，采样后立即带至新疆维吾尔自治区葡萄瓜果研究所实验室内测定果穗等的基本性状，并将剩余的样品迅速置于-40℃冰箱，用于测定果皮中的酚类、花色苷等。

1.2 方 法

果穗及果粒质量：果穗质量选取随机抽样植株上的所有果穗，称取其每个果穗的质量；果粒质量在称量果穗的质量后，随机选取9个果穗，将果粒分别全部剪下，称量每果粒重量，并计算果粒的变异系数。

果穗紧密度及着色度：根据OIV描述规范，目测果穗的紧密度及着色度并赋值[10]。

可溶性固形物及pH值的测定：选取100粒果实全部用来榨汁，用来测定可溶性固形物和pH值。可溶性固形物用手持折光测糖仪测定，pH值用雷磁pH-3c-s型pH测定仪测定。

果皮颜色：从每穗中随机选取50粒浆果，根据标准分别给每粒果实的颜色赋值[11]，50粒浆果颜色值的加权平均值即为该穗葡萄的果皮颜色值。赋值标准:1-粉红色，浅红色；2-红色，光线可以穿透浆果；3-深红色，果柄周围着色不均匀；4-黑红色，着色均匀。

种子颜色、皮果比：随机选取约100 g果实，剥皮后吸干水分，计算皮果比；取出种子并去除多余的果肉，吸干水分后称取鲜重，计算种子所占的比例，迅速将果皮和种子置于-40℃冰箱，用于测定花色苷、多酚、单宁。观察种子腹部两侧的颜色，根据标准分别给每粒种子颜色赋值[11]，所有种子颜色值的加权平均值即为该树龄葡萄的种皮颜色值。1-绿色，黄绿色；2-棕绿色；3-灰褐色，无绿色痕迹；4-暗褐色。

果皮色差值：从各树龄的果穗上随机选取28粒果粒，采用Kingwell JZ-600色差仪(SHENZHEN KINGWELL INSSTRUMENT CO.,LTD)测定，测定方法及各值计算参照孟祥云等[12]的分析计算方法。

花色苷、多酚、单宁含量的测定：葡萄果皮中总花色苷含量采用吸光值法(A530)测定[13]；总酚采用福林-肖卡法测定[14]，结果用没食子酸表示；单宁采用福林-丹尼斯法测定[14]。

1.3 数据处理

利用Microsoft Excel2013进行数据处理制图，果穗、果粒质量分布直方图的组数确定，参考张建方的Terrell and Scott的最小分组数计算法[15]；用SPSS v22.0软件进行方差分析，多重比较采用Duncan新复极差法。

2 结果与分析

2.1 果穗间的差异比较

2.1.1 果穗质量比较

研究表明,测定样品中，最大穗重是5 a树龄的赤霞珠果穗，达到186.90 g，最小穗重是30 a树龄的，穗重为22.04 g；平均穗重5 a树龄的最大，平均值为84.06 g，30 a树龄的最小，平均值为51.56 g；不同树龄果穗质量变异系数比较，5 a树龄的为37.24%，15 a的为26.50%，30 a的为34.29%，5 a树龄的果穗样品大小差异相对较大一些，15 a树龄的相对较小。表1

测定果穗样品质量分成7个组，测定的174个样品果穗中，144个果穗的质量分布集中在22.01～92.69 g，占总果穗样品数的82.76%，果穗总体分布呈现偏向小果穗的近似正态分布。图1

表1 不同树龄果穗质量性状比较
Table 1 Comparison of the weight of single bunch among different ages of vine

树龄Age of vine平均值Average(g)最小值Minimum(g)最大值Maximum(g)变异系数Coefficient variation(%)5a84.06aA27.90186.9037.2415a78.51aA44.03117.6726.5030a51.56bB22.04117.6034.29

注：大写字母表示1%极显著水平，小写字母表示5%显著水平，下同

Note: The superscript capital and small letters represent significant difference at 1% and 5%，the same as below

5 a树龄的果穗质量集中分布在45.58～69.13 g、69.14～92.69 g和92.70～116.25 g 3个组内，最多分布的是在69.14～92.69 g的组内；15 a树龄的果穗质量也集中分布在和5 a树龄相同的3个组内，但最多分布的是在45.58～69.13 g和69.14～92.69 g 2个组内；30 a树龄的果穗质量集中分布在22.01～45.57 g和45.58～69.13 g 2个组内，最多分布的是在22.01～45.57 g组内。图2

表2 不同树龄果穗紧密度、着色度比较
Table 2 Comparison of the density and coloring degree of bunch among different ages of vine

指标Indexes均值Average5 a15 a30 a紧密度The density of bunch5.79aA5.77 aA4.02 bB着色度Coloring degree3.54aA3.31abAB3.00b B

图1 各果穗质量分组的果穗数
Fig. 1 Number of bunches of the weight of single bunch

图2 不同树龄果穗质量分布频率
Fig. 2 The frequency of the distribution of the weight of single bunchamong differentage of vine

2.1.2 果穗紧密度及着色度比较

研究表明,5 a、15 a树龄的果穗紧密度要极显著地高于30 a树龄的果穗，而5 a树龄和15 a树龄的果穗间紧密度差异不显著，也就是说，30 a树龄的果穗要显著的松散些，而5 a树龄和15 a树龄的果穗相对要紧密些。

5 a树龄果穗的着色度极显著地高于30 a树龄的果穗，而15 a树龄果穗着色度与5 a树龄和30 a树龄的没有显著差异，即5 a树龄的果穗着色要比30 a树龄的要显著的深些。表2

2.2 果实品质之间的差异

2.2.1 果粒质量差异

研究表明,最小果粒质量呈现在是5 a树龄的样品中，最大果粒质量出现在30 a树龄的果粒样品中；5 a树龄的果粒质量均值(0.89 g)和30 a树龄的果粒质量均值(0.92 g)没有显著差异，但都与15 a树龄的果粒质量均值(0.78 g)存在极显著的差异；果粒质量变异系数最大的是15 a树龄的，达到了33.89%，最小的是5 a树龄的，为29.17%。表3

表3 不同树龄果粒质量性状比较
Table 3 Comparison of the weight of single berry among different ages of vine

树龄Age of vine平均值Average(g)最小值(g)Minimum(g)最大值(g)Maximum(g)变异系数Coefficient variation(%)5 a0.89aA0.141.5929.1715 a0.78bB0.171.6333.8930 a0.92aA0.311.9529.72

研究表明,果粒质量多集中在0.46～0.62 g、0.63～0.79 g、0.80～0.96 g、0.97～1.13 g和1.14～1.30 g 5个组内，果粒数(819个)占到总样本数(903个)的90.70%，果粒质量总体分布呈现出略偏向分组果粒质量小的近似正态分布。图3

图3 各果粒质量分组的果粒数
Fig. 3 Number of bunches of every group of the weight of single berry

研究表明,5 a树龄的果粒质量主要分布在0.63～0.79 g、0.80～0.96 g、0.97～1.13 g和1.14～1.30 g 4个组内，最多分布在0.63～0.79 g组内；15 a树龄的果粒质量集中分布在0.46～0.62 g、0.63～0.79 g和0.80～0.96 g 3个组内，最多分布在0.63～0.79 g的组内；30 a树龄的果粒质量集中分布在0.63～0.79 g、0.80～0.96 g和0.97～1.13 g 3个组内，最多分布在0.63～0.79 g的组内。图4

图4 不同树龄果粒质量分布频率
Fig. 4 The frequency of the distribution of the weight of single berry among differentage of vine

2.2.2 果皮和种子性状比较

研究表明,皮果比以5 a树龄的相对最大，15 a树龄和30 a树龄的相对较小，但其均值之间的差异都未达到显著水平；15 a树龄的籽粒重/粒重均值较5 a和30 a树龄的都小，但其之间的均值差异也未达到显著水平；果皮颜色值比较结果显示，15 a树龄的均值最大，达到4.27，5 a和30 a树龄的相对较小，分别为3.61和3.75，但其均值之间差异未达到显著水平；种皮颜色值以5 a树龄的为最高，达到3.35，最小的是15 a树龄的，仅为2.11，但3个树龄的种皮颜色值的均值间没有显著性差异。表4

表4 不同树龄葡萄果粒性状比较
Table 4 Comparison of the berry characters among different ages of vine

指标Indexes均值 Average5 a15 a30 a皮果比Pericarp mass/berry mass8.527.677.48籽粒重/粒重Seed mass/berry mass7.646.197.78果皮颜色值 Value of berry skin color3.614.273.75种皮颜色值 Value of seed skin color3.352.112.37

研究表明,30 a树龄的果皮亮度最高，L*值达到27.840，5 a和15 a树龄的果皮亮度较小，分别为24.795和24.400，但其均值差异均未达到显著水平；不同树龄果皮色差a*值比较，30 a树龄的最大，达到1.350，其次是5 a树龄的，为0.065，15 a树龄的最小，仅为-15.575，5 a树龄和30 a树龄的果皮色差值a*值的均值间差异不显著，但都与15 a树龄的均值差异达到了极显著水平；不同树龄果皮色差值b*值比较，15 a树龄的最大，均值为1.050，其次是30 a树龄的，为-2.335，最小的是5 a树龄的，仅为-3.155，但三者均值间的差异均未达显著水平；果实颜色指数比较结果表明，30 a树龄的均值最大，为7.792，其次是5 a树龄的，为6.427，15 a树龄的最小，为4.607，但各树龄间均值差异均不显著。表5

表5 不同树龄葡萄果粒果皮色差指标比较
Table 5 Comparison of the colors of berry skin among different ages of vine

指标Indexes均值 Average5 a15 a30 aL∗24.79524.40027.840a∗0.065a A-15.575b B1.350a Ab∗-3.1551.050-2.335果实颜色指数 Index of berry color6.4274.6077.792

2.2.3 果实品质及果皮内含物差异比较

研究表明,5 a和15 a树龄的赤霞珠葡萄果实可溶性固形物含量间不存在显著差异，但都与30 a树龄的存在极显著差异，5 a和15 a树龄的赤霞珠葡萄果实可溶性固形物含量(分别为23.95%和23.75%)极显著地小于30 a树龄的赤霞珠葡萄果实可溶性固形物含量(其值为27.75%)；在有机酸含量方面，3个不同树龄的果实间没有显著差异，其含量分别为0.422%(5 a)、0.503%(15 a)和0.445%(30 a)；在pH值比较方面，3个不同树龄果实间的值存在极显著的差异，5 a树龄赤霞珠果实的pH值(为4.795)要极显著的高于15 a(pH值为4.700)和30 a树龄的(pH值为4.485)，15 a树龄的赤霞珠果实pH值也显著地高于30 a树龄的；不同树龄的果实单宁含量比较显示，5 a树龄的果实单宁含量最高，达到1.216 mg /kg，极显著地高于15 a树龄和30 a树龄的(其单宁含量分别为0.754和0.758 mg /kg)，15 a树龄和30 a树龄的赤霞珠葡萄果实单宁含量没有显著区别；果实多酚含量最高是5 a树龄的样品，达到了15.435 mg /g，其次是15 a树龄的果实样品，其多酚含量为11.772 mg / g，多酚含量最低的是30 a树龄的果实样品，仅有10.255 mg /g，且3个不同树龄的果实样品多酚含量差异达到极显著水平；3个不同树龄赤霞珠果实的花色苷含量最高的是15 a树龄的，其次是30 a树龄的，最低的是5 a树龄的，但三者间差异不显著。表6

表6 不同树龄葡萄果实品质及果皮内含物含量的差异比较
Table 6 Comparison of the fruit quality and inclusions in berry skin among different ages of vine

指标Indexes均值 Average5 a15 a30 a可溶性固形物含量(%)Total soluble solid content23.95bB23.75 bB27.75aA有机酸含量(%)Total organic acid content0.4220.5030.445pH4.795aA4.700 bB4.485cC单宁含量(mg / kg)Tannin content1.216aA0.754bB0.758bB多酚含量(mg /g)Polyphenol content15.435aA11.772bB10.255cB花色苷含量(mg /kg)Anthocyanin content0.7700.8050.778

3 讨 论

3.1 不同树龄赤霞珠葡萄果穗性状的比较和差异分析

葡萄树的生命周期一般分为：幼树期、结果初期、盛果期、更新衰老期。一般情况下，酿酒葡萄在5～6 a开始进入盛果期，根系在土壤中扩展速度放缓甚至停止，达到一个生长或多或少的相对平衡期，地上部生长的枝条和果实与根系的生长会形成一个平衡关系，因此其扩展空间和吸收营养的范围也随之基本确定[16]。试验选取3个树龄差异较大的赤霞珠葡萄果实为试材，对果穗基本性状进行了分析。3个树龄赤霞珠葡萄果穗中，果穗质量最大的是5 a树龄的，最小的是30 a树龄的。果穗质量表现出随树龄增加而较小的趋势，这可能是因为进入结果期后5 a树龄的葡萄植株，尽管其树体的叶面积相对较小，但树龄小的葡萄树结果量也相对少，叶果比值要较大一些，而且病虫害的危害也相对较轻，而随着树龄的增加，树体更新不好，容易导致树势减弱，座果率降低，且病虫害在防治不到位的情况下，也会逐年加重，影响并导致果穗质量减小，果穗紧密度降低，果实着色也变差。对于进入结果盛期的赤霞珠葡萄植株，应该及时进行更新枝蔓，保持合理的留芽和结果枝量，以保证生产出的葡萄果穗大小能够相对适中、稳定。

3.2 不同树龄赤霞珠葡萄果实品质间的差异分析

果粒大小对葡萄酒质量有着显著的影响，一般认为，小果粒的总酚和单宁含量相对要比大的果粒要高一些[17]。在葡萄酒实际生产过程中，往往采取幼龄葡萄植株果实酿制的葡萄酒较好，主要是因为幼树通风透光好、产量低、果粒小，浆果糖分比较高、着色较好，而到了成龄期的葡萄植株，期枝条生长变密、透光性变差，产量增高，果粒变大，果实酿酒品质相对降低[1]。试验结果部分证实了这一点，与15 a和30 a树龄的赤霞珠果实相比，5 a树龄的赤霞珠果实平均单粒重较小，果实内含物中多酚、单宁、花色苷含量都较高，但果实可溶性固形物含量偏低，可能是5 a树龄的植株生长势相对较旺盛，延迟了其果实可溶性固形物积累造成的。

何非等[18]认为，果穗紧密度不仅影响葡萄浆果果皮着色，还影响种子的成熟。果穗紧密度越高，则种皮颜色越浅。研究通过赋值法计算加权平均数和利用色差仪测定L*、a*、b*两种方法测定果皮颜色值，15a树龄赤霞珠的a*值为负值且最小，b*值为正值且偏大，可推断果皮颜色偏绿，偏黄，但是通过赋值法却得到15 a树龄的果皮颜色最深。根据何非等研究可反推出15 a树龄的果穗紧密度应较为松散，但是在本研究中15 a树龄的果穗紧密度却较高，这与何非等的研究不符。树龄对果粒纵径、横径、果形指数的影响不大。果皮颜色的测定应采用赋值法还是利用色差仪测定还有进一步的探讨。

葡萄浆果中的酚类物质含量和比例对葡萄酒的感官品质，尤其是葡萄酒的颜色、收敛性、澄清度和温度等有重要影响[19-21]。单宁和总花色苷是葡萄中重要的酚类物质，其含量与栽培管理和环境因素有关。光照时间长和昼夜温差大有利于糖分的积累，但高温却会增加酸的降解，酿出酒的色泽和香气就差，酒体粗糙，不协调[21]。在吐鲁番这样一个极端干旱的环境中，超过40℃的高温的天数长达40 d，对于酿酒葡萄的生长极为不利。研究发现，5 a树龄的花色苷、多酚含量相对要高，可能是由于5 a树龄的葡萄树尚处于结果初期，树形相对较小，修剪较少，果穗能有很好的荫蔽和通风，可以减轻高温的影响，但15 a树龄和30 a树龄的就相对人为修剪多些，果实容易遭受高温的伤害，抑制了花色苷合成酶基因的表达，因此其含量就要降低。

4 结 论

在新疆吐鲁番市鄯善县3个不同树龄赤霞珠葡萄间，5 a树龄赤霞珠葡萄的果穗质量最大，并随树龄的增加，果穗质量减小，果穗质量主要分布在22.01～92.69 g；果穗紧密度和着色度也随树龄的增加而减小；果粒质量主要分布在0.46～1.30 g；果实可溶性固形物含量相比较，30 a树龄的样品含量最高；不同树龄间的果实含酸量没有显著差异，但pH值差异极显著，5 a树龄的最高，30 a树龄的最低；不同树龄间果皮内含物比较，5 a树龄的果实果皮中单宁、多酚含量都最高，之间花色苷的含量没有显著差异。5 a树龄的赤霞珠果实品质相对最好，是适合酿造优质葡萄酒的最佳树龄。