不同整形方式对赤霞珠葡萄白粉病和果实品质的影响

蔡军社，白世践，户金鸽，赵荣华，王爱玲，陈 光，古丽加汗·克热木

(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】吐鲁番地区葡萄酒产量仅占全国葡萄酒产量的1.7%，全疆产量的8.3%，葡萄酒产业起步较早，但整体实力不强。近年来吐鲁番地区葡萄酒产业发展迅速[1]。新的发展趋势，对葡萄原料的品质提出了更高的要求，需要更为合理的栽培方式和生产管理来保证葡萄酒产业的健康发展。目前吐鲁番地区酿酒葡萄整形方式较为单一，基本上采用传统的多主蔓扇形整形，此种整形方式产量高，但果实品质差、病虫害发生严重。吐鲁番地区酿酒葡萄主要病害类型为白粉病，且病害发生严重，严重影响葡萄品质[2]。优良的整形方式可以增加叶面积和改善叶幕微气候，保持良好的叶幕透光性，有助于提高叶片的净光合速率，促进果实初生和次生代谢产物的增加，减少潜在病害威胁。研究整形方式对赤霞珠葡萄白粉病和果实品质的影响，筛选适宜吐鲁番地区酿酒葡萄栽培的整形方式，对促进该地区酿酒葡萄高效优质栽培、实现葡萄酒产业的可持续发展具有重要意义。【前人研究进展】近年来，国内学者结合地区气候类型及栽培特点对酿酒葡萄整形进行了一些改良与研究，如在多主蔓扇形基础上发展而来的双主蔓扇形；根据我国葡萄栽培区冬季埋土防寒的特点，将国外酿酒葡萄常用的VSP整形进行改良的改良VSP整形(厂字形)；迟明等[3]研究认为在陕西泾阳地区单干单臂、单干双臂相比单干双层双臂整形栽培能够显著减轻赤霞珠葡萄叶片霜霉病和果实炭疽病、白腐病的危害，且果实综合品质较高；华玉波等[4]研究认为在山东烟台地区采用单干双臂栽培相比扇形栽培果赤霞珠葡萄穗霜霉病病穗率显著降低，单篱架和单干双臂栽培结果部位为50 cm处果实总酚和单宁含量显著高于对照(扇形)；高彩琴等[5]研究认为在宁夏地区单行倒L型栽培模式下蛇龙珠葡萄叶片净光合速率较高，果实转色期蔗糖转化酶活性也较大，但果实成熟期双行倒L型栽培色素含量最高，杯状整形的蔗糖含量最高。【本研究切入点】不同地区、不同气候条件下，不同品种适宜的整形方式不同。吐鲁番地区气候条件独特，酿酒葡萄栽培整形方式较为古老、传统，对吐鲁番地区酿酒葡萄整形方式的新尝试还较少。研究通过对吐鲁番地区酿酒葡萄品种赤霞珠进行不同方式的整形，以传统的多主蔓扇形作对照，研究不同整形方式对赤霞珠葡萄白粉病和果实品质的影响。【拟解决的关键问题】研究吐鲁番极端干旱气候条件下4种整形方式对赤霞珠葡萄白粉病和果实品质的影响，为该地区酿酒葡萄整形方式的选择及葡萄酒的生产提供参考依据。

1 材料与方法

1.1 材 料

试验于2016年在新疆鄯善县新疆葡萄瓜果研究所(42°91′N，90°30′E)进行。试验地海拔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192 d，属于典型的大陆性暖温带荒漠气候。土壤质地为砾石砂壤土。供试品种为5年生酿酒葡萄赤霞珠(VitisviniferaCabernet Sauvignon，CS))，东西行向，株行距均为1.0 m×2.5 m，面积0.533 hm2(8亩)，灌溉方式为滴灌。试验处理前，栽培架势统一为单臂篱架，架面共设三道铁丝，最下面一道铁丝距栽培沟底约60 cm，其它各铁丝间相距约60 cm。整形方式为多主蔓扇形。

1.2 方 法

1.2.1 试验设计

试验共设4个处理：厂形[(M-VSP)篱架，倾斜式单龙蔓，主干高75 cm，篱壁形叶幕)]、F形[(F-shape)篱架，倾斜式双龙蔓，第1主干高60 cm，第2主干高100 cm，篱壁形叶幕]、Y形[(Y-shape)Y形架，倾斜式单龙蔓，V形叶幕]、扇形[(F-MT)篱架，直立多主蔓扇形，篱壁形叶幕]整形，每个处理分3个小区进行，每连续10株葡萄为1个小区，随机区组排列。除整形方式不同外，其他栽培管理方法均一致。

1.2.2 测定指标1.2.2.1 葡萄白粉病

采用田间鉴定的方法进行调查，于葡萄白粉病高发期(8月1日、8月12日、8月24日、9月10日)随机抽取不同生长部位，长势基本一致的新梢30个，调查其上叶片白粉病感病面积百分比，计算出叶片的发病率和病情指数，每处理重复3次；于果实采收前(8月30日)随机抽取不同生长部位、大小基本一致的果穗30个，调查果粒的感病情况，计算果穗发病率和病情指数，每处理重复3次。叶片病害、果实病害分级采用0～7级分级法[6]。表1

表1 葡萄白粉病分级调查标准
Table 1 Investigation standard of grape powdery mildew

级别 Grade叶片病斑面积或感病果实的百分率The percentage of leaf spot area or infected fruit(%)00.010.1～5.025.1～15.0315.1～30.0430.1～45.0545.1～65.0665.1～85.0758.1以上

病情指数=

1.2.2.2 葡萄产量

采收时分别测定小区实际产量，折算出平均公顷产量。

1.2.2.3 葡萄品质

葡萄采收时(9月1日)统一取样，每个处理随机剪取30个果穗用于统计果穗质量。参照OIV标准[7]统计果穗松紧度，赋值标准为：1-极疏；3-疏；5-中；7-紧；9-极紧。随机取50个果粒统计果皮、种皮颜色值[8]，果皮颜色(果柄周围)赋值标准为：1-粉红色，浅红色；2-红色，光线能穿透浆果；3-深红色，果柄周围颜色不均匀；4-黑红色，着色均匀。种皮颜色赋值标准为：1-绿色、黄绿色；2-棕绿色；3-灰褐色，无绿色痕迹；4-暗褐色。果皮和种子分别洗净附着果肉，晾干称重。随机剪取300个果粒用于测量果粒质量，然后压榨取汁，用数字手持糖量计测量可溶性固形物含量。果皮液氮速冻后研磨成粉，加入20 mL盐酸甲醇溶液提取，用于酚类物质的测定。还原糖采用斐林试剂法测定[9]；总酸采用酸碱指示剂滴定法测定[10]，结果以酒石酸表示；葡萄果皮中总花色苷含量采用吸光值法测定[11]；总酚采用福林-肖卡法测定[9]，结果用没食子酸表示；单宁采用福林-丹尼斯法测定[9]。

1.3 数据处理

数据使用Excel 2007和DPS V7.05版数据处理软件进行分析，方差分析采用Duncan新复极差法。

2 结果与分析

2.1 不同整形方式对赤霞珠葡萄白粉病的影响

2.1.1 不同整形方式对赤霞珠葡萄叶片白粉病发病率的影响

研究表明,2016年吐鲁番地区赤霞珠葡萄白粉病发病较晚，在7月下旬开始发病，8月1日的调查看出，不同处理对赤霞珠葡萄叶片发病率影响不同，扇形整形发病率高达43.62%，显著高于其他整形，其次是F形整形，显著高于厂形、Y形整形，而厂形和Y形整形间无显著差异；发病后迅速进入发病高峰期，8月12日扇形和F形发病率达71.00%以上，显著高于其他2种整形方式，且二者间无显著差异，而厂形和Y形发病率为52.27%和48.55%，且二者间差异不显著；8月24日白粉病进入发病高峰期，扇形整形发病率高达92.13%，显著高于厂形和Y形整形，F形整形介于扇形和厂形整形之间，Y形整形发病率最低，显著地区其他整形处理；9月10日各处理发病率有所降低，发病率大小排序为：扇形>F形>厂形>Y形，且各处理间差异均达显著水平。图1

注：不同小写字母表示差异显著(P<0.05)。下图同

Note:Different small letters mean significant different(P<0.05). The same as below

图1 不同整形方式下赤霞珠葡萄叶片白粉病发病率变化
Fig.1 Effect of various training systems of cabernet sauvignon leaf on powdery mildew incidence rate

图2 不同整形方式下赤霞珠葡萄叶片白粉病病情指数变化
Fig.2 Effect of various training systems of cabernet sauvignon leaf on powdery mildew disease index

2.1.2 不同整形方式对赤霞珠葡萄叶片病情指数的比较

研究表明,8月1日各整形处理病情指数大小顺序为：扇形>F形>厂形>Y形，且各处理间差异均达显著水平，扇形整形病情指数最高为19.79，Y形整形最低，仅为5.79；8月12日，病情指数以扇形整形处理最高，显著高于其他处理，其次是F形整形处理，显著高于厂形和Y形整形，而厂形和Y形间病情指数无显著差异；8月24日为发病高峰期,以扇形病情指数最高，高达50.67，显著高于其他整形处理，其次是F形整形，显著高于Y形，而厂形病情指数介于F形和Y形之间；9月10日，所有处理病情指数有所下降，叶片病情指数大小顺序与发病率一致，为扇形>F形>厂形>Y形，且各处理间差异均达显著水平。图2

2.1.3 不同整形方式对赤霞珠葡萄采收期果实白粉的影响

研究表明,果实采收期(9月1日)赤霞珠葡萄果实白粉病发病率以扇形、F形最高，显著高于厂形和Y形，发病率高达69.13%和67.84%，Y形最低，仅为33.57%，显著低于厂形；病情指数以扇形和F形最高，显著高于厂形和Y形，且二者间无显著差异，病情指数在23.37以上，厂形和Y形最低，病情指数在10.08～15.51，但二者间差异为达到显著水平。图3

图3 不同整形方式下赤霞珠葡萄果实白粉病变化
Fig.3 Effect of various training systems of cabernet sauvignon fruit on powdery mildew disease index

图4 不同整形方式下赤霞珠葡萄产量变化
Fig.4 Effect of various training systems of cabernet sauvignon on yield

2.2 不同整形方式对赤霞珠葡萄产量的影响

研究表明,折合产量以扇形整形最高，为17 155.58 kg/hm2，显著高于厂形和Y形整形；其次是F形，介于扇形和厂形之间；厂形整形平均产量为13 540.70 kg/hm2，显著高于Y形整形；Y形整形折合单位面积产值最低，仅为9 943.53 kg/hm2，显著低于其他整形处理。Y形整形产量偏低的可能原因是特殊的叶幕类型(V字形)形成的特殊果际微气候类型造成，果穗过少，果穗偏小。图4

2.3 不同整形方式对赤霞珠葡萄果穗、果粒性状的影响

研究表明,4种整形处理果穗质量大小顺序为：厂形>F形>扇形>Y形，且各处理间差异均达显著水平，以厂形处理果穗质量最大，为113.41 g，而扇形和Y形处理较小，果穗质量均不到100.00 g，Y形整形果穗质量仅为82.46 g；果穗紧密度以扇形值最大，显著大于其他处理，表现为紧密，F形果穗紧密度显著大于厂形和Y形，表现为偏紧密，厂形与Y形间无显著差异，表现为适中或疏，但厂形紧密度更偏向于适中；F形萎蔫程度最高，达6.13%，显著高于厂形，而扇形和Y形介于厂形和F形之间，可能是由于F厂形和扇形白粉病发生较为严重和后期F形的摘叶管理造成叶片过少，养分供应不足有关，Y形萎蔫程度较高可能与V字形叶幕及后期摘叶管理造成的叶幕微气候有关。果粒质量以厂形整形最大，显著大于扇形，F形和Y形次之，介于二者之间；4种整形处理间果形指数无显著差异。表2

表2 不同整形方式下赤霞珠葡萄果穗和果粒性状变化
Table 2 Effect of various training systems of cabernet sauvignon on Cluster and Berry

处理Treatment果穗质量Cluster mass (g)果穗紧密度Cluster compactness萎蔫程度Wilting degree (%)果粒质量Berry mass (g)果形指数Fruit shape index厂形M-VSP113.41±4.51a4.66±0.33c1.64±2.10b1.29±0.09a1.02±0.02aF形F-shape102.64±5.84b5.54±0.13b6.13±3.99a1.23±0.04ab1.01±0.01aY形Y-shape82.46±3.81d4.40±0.35c4.17±3.25ab1.22±0.11ab1.01±0.01a扇形F-MT90.46±4.89c6.71±0.43a2.50±2.18ab1.08±0.12b1.04±0.02a

注：同列数据后标不同小写字母者表示差异达显著水平(P<0.05)。下同

Note: Different lowercase letters in each column indicate significant difference(P<0.05). The same as below

2.4 不同整形方式对赤霞珠葡萄果皮、种皮颜色和比例的影响

研究表明,果皮颜色值以厂形和Y形最高，显著高于F形和扇形，颜色接近黑红色，且着色均匀，而F形果皮颜色值为3.36，偏向深红色，扇形果皮颜色值显著低于其他整形处理，仅为2.68，果皮颜色在红色和深红色之间；相对果皮质量以Y形整形最大，显著大于扇形整形，达4.88%，厂形和F形相对果皮质量介于Y形和扇形之间；种皮颜色值以Y形和厂形最高，显著高于F形和扇形，种皮颜色接近暗褐色，成熟度最高，F形种子颜色值显著高于扇形，同样偏向于暗褐色，扇形种皮颜色值最低，显著低于其他处理，种皮颜色偏向于灰褐色；单粒种子数以厂形和Y形最多，显著多于扇形，F形介于厂形、Y形和扇形之间，扇形最少，单粒种子数仅1.83；相对种子质量以厂形和Y形最大，显著大于F形和扇形，而F形和扇形间差异不显著。从分析结果可知，Y形和厂形果实中种皮、果皮颜色值较高，而且种子数量较多，相对种子质量和相对果皮质量较大，具有较好的成熟度。表3

表3 不同整形方式下赤霞珠葡萄果皮、种皮颜色值及相对质量变化
Table 3 Effect of various training systems of cabernet sauvignon on Berry skin color value, Seed coat color value and Relative mass

处理Treatment果皮颜色值Berry skin color value相对果皮质量Relative skin fresh mass(%)种皮颜色值Seed coat color value单粒种子数Seed number per berry相对种子质量Relative seeds fresh mass(%)厂形M-VSP3.71±0.15a4.63±0.41ab3.84±0.03a2.27±3.21a4.60±0.15aF形F-shape3.36±0.30b4.47±0.32ab3.65±0.03b2.04±14.50ab4.25±0.17bY形Y-shape3.78±0.07a4.88±0.41a3.89±0.02a2.25±7.00a4.81±0.39a扇形F-MT2.68±0.24c4.05±0.32b3.12±0.12c1.83±13.50b4.19±0.05b

2.5 不同整形方式对赤霞珠葡萄成熟度的影响

研究表明,出汁率以Y形架最低，显著低于其他处理，其他处理间无显著差异；可溶性固形物浓度以扇形整形最低，显著低于其他处理，其他处理间无显著差异；还原糖含量以厂形和F形最高，均值在170.30 g/L以上，显著高于Y形和扇形，扇形整形最低，显著低于其他处理；含酸量以扇形最高，F形略低于扇形，但二者间差异未达显著水平，Y形最低，显著低于扇形和F形，厂形略高于Y形，但二者间差异未达显著水平；果实pH值大小与含酸量有关，果实pH值以厂形和Y形较大，显著大于F形和扇形，扇形和F形间无显著差异；糖酸比以厂形最高，显著高于F形和扇形，Y形次之，介于F形和厂形之间，扇形最低，显著低于整形处理，厂形和Y形整形果实具有较高的成熟度。表4

表4 不同整形方式下赤霞珠葡萄出汁率及成熟度变化
Table 4 Effect of various training systems of cabernet sauvignon on Rate of juice and maturity

处理Treatment出汁率Rate of juice(%)可溶性固形物浓度SSC(°Brix)还原糖Reducing sugar(g/L)含酸量Titration acid(g/L)果实pH值Must pH糖酸比S/A厂形M-VSP43.37±0.55a22.00±0.71a178.37±8.08a3.63±0.43bc4.35±0.03a49.80±7.55aF形F-shape43.84±0.64a22.16±0.54a172.37±11.05a4.00±0.57ab4.22±0.05b42.81±6.41bY形Y-shape42.08±0.94b21.60±1.02a159.70±3.00b3.31±0.29c4.40±0.02a48.48±4.63ab扇形F-MT43.05±0.89a20.27±1.15b148.70±12.17c4.33±0.55a4.19±0.06b34.79±5.82c

2.6 不同整形方式对赤霞珠葡萄果皮多酚物质的影响

研究表明,总花色素浓度以扇形整形最低，仅0.60 mg/g，显著低于其他处理，其他处理均在0.80 mg/g以上，且处理间无显著差异；总酚含量同样以厂形、F形、Y形较高，均值在19.00 mg/g以上，显著高于扇形；单宁含量以扇形整形最高，显著高于厂形和Y形，F形次之，介于扇形和厂形、Y形之间，扇形和F形单宁含量较高，可能与成熟度有关，成熟度较低的葡萄果实中单宁类型多为劣质单宁。表5

表5 不同整形方式下赤霞珠葡萄果皮多酚类物质变化
Table 5 Effect of various training systems of cabernet sauvignon on berry skin polyphenol

处理Treatment花色苷总浓度Total anthocyanin’s (mg/g)总酚Total phenols(mg/g)单宁Tannins(mg/g)厂形M-VSP0.878±0.10a19.31±0.02a27.88±0.23bF形F-shape0.823±0.15a19.25±0.05a28.82±2.96abY形Y-shape0.873±0.04a19.98±0.12a28.15±2.28b扇形F-MT0.596±0.17b17.85±0.07b31.35±0.925a

3 讨 论

3.1 整形方式对赤霞珠葡萄白粉病的影响

2016年白粉病在酿酒葡萄赤霞珠上发病较晚，在7月中下旬开始发病，但发病后，在8月中旬迅速进入发病高峰期，在果实成熟期病害最为严重，果实采收后病害情况有所下降；不同时期处理间叶片白粉病发病率和病情指数大小顺序不尽相同，白粉病发病初期厂形与Y形发病率无差异，但厂形整形病情指数显著高于Y形，而8月12日、24日扇形与F形发病率无显著差异，但病情指数扇形显著高于F形，同样，在8月24日厂形叶片发病率显著高于Y形，但二者间病情指数并未出现显著差异，在白粉病发病高峰期(8月24日)，厂形和F形白粉病病害严重程度基本相同。成熟期果实白粉病发病率厂形显著高于Y形，但病情指数并无显著差异。发病高峰期(果实成熟期)，虽然厂形整形叶片和果实白粉病发病普遍程度高于Y形整形，但二者严重程度无差异，能够有效预防果实白粉病的发生。扇形和F形相比，叶片和果实的发病普遍程度无明显差异，但叶片发病严重程度扇形大于F形，果实发病严重程度二者间无明显差异。整形措施对酿酒葡萄白粉病的效果排序为：Y形>厂形>F形>扇形。Y形整形的“V”字形叶幕结果枝条呈45°夹角分开分布，结果枝间空隙较大，具有良好的通风透光条件，而其他整形方式均为篱壁形叶幕，枝条过于密集，叶幕层较多，造成通风透光不足，白粉病发生严重，且扇形及F形果穗较多，分布较散，果穗、叶片过度重叠，白粉病发生最为严重。

贺普超[12]、黄广学[13]认为“丁”字型(单干双臂)较多主蔓扇形能够较好控制炭疽病的危害，迟明等[14]研究认为双干双臂整形同样有叶幕层数多、通风条件差等特点，研究中厂形对白粉病的控制效果均明显优于扇形和F形，这与前人研究结果一致。张振文[15]、黄广学[13]、黄凤珠等[16]研究认为“V”形架开张角度大易造成行距过窄，从而容易造成相对温暖、密闭的环境，引起病害的发生，而郭正兵等[17]认为“V”型架具有明显的通风带，光照带和结果带，可增强光合强度，利于通风透光，减少病虫害，试验中Y形架对白粉病的控制效果最好，这与研究结果与郭正兵的研究结果一致，可能原因是试验地处于极端干旱区，干旱少雨，空气湿度较低，适宜的开张角度同样能够获得良好的通风条件，有效的控制了白粉病的发生，具体机理还应根据不同整形措施对叶幕微环境的影响进一步研究。

3.2 整形方式对赤霞珠葡萄产量的影响

不同整形方式对产量有显著影响，植株结果枝数量和主蔓数量同产量成正比，扇形、F形属于负载量大的整形方式，扇形和F形结果数量、主蔓数量较多，果穗数量和产量高于厂形和Y形，这与迟明[14]、成果[18]、Justin E等[19]的研究结果一致。张军贤等[20]研究认为“V”形架栽培下的单株产量和单篱架栽培无显著差异，而试验中Y形架产量显著低于其他几种整形处理，可能与地区特殊的地理气候环境和管理方式造成特殊的叶幕微气候导致果穗数量过少、果穗质量过小有关。

3.3 整形方式对赤霞珠葡萄果实品质的影响

陈果等[18]研究认为厂形整形能够增加叶面积与产量比值，通过改善叶幕环境增加了透光率和果际PAR，促进叶片光合速率和代谢速率的提高，并且具备更强的利用弱光以及抵御强光的能力。试验中厂形整形显著增加了果皮中花色苷浓度和可溶性固形物浓度，果穗紧密度较适中，果皮和种皮颜色值更深，且种子数量更多，相对种皮、种子质量更大，果实成熟度更好，试验中也得到了相同的结论，且厂形整形的果穗质量和果粒质量均最大，显著大于扇形，这一研究结果与王蛟龙等[21]研究结果一致。果实萎蔫可是果实营养供应不足、温度过高或病害严重等多种因素造成，厂形具有叶果比大、病害轻等优点，故萎蔫程度较轻。负载量是决定葡萄果实成熟度的主要因素[22]，而葡萄果实中的酚类物质与葡萄成熟度密切相关，酚含量随成熟度的增加而增加[23]，试验中扇形产量较高，所以成熟度较差，总酚含量也低，而成熟度较高的厂形、Y形总酚含量较高，这与前人的研究结果一致[14,18,24,25]。普遍认为单宁的合成会受果实糖含量的影响，蔗糖会诱导葡萄中单宁的积累[26]，而试验中单宁含量与还原糖含量表现不一致，前人研究结果也不尽相同[14,21]，可能是由于单宁的合成受光照、温度以及蔗糖的诱导共同影响，具体机理有待于进一步研究。

4 结 论

厂形、F形、Y形相比扇形整形能够显著减轻吐鲁番地区酿酒葡萄赤霞珠葡萄叶片白粉病危害，且厂形和Y形整形能够显著减轻白粉病对成熟期赤霞珠葡萄果实的危害；厂形和Y形较扇形整形显著降低了葡萄产量，而厂形整形产量较合理；厂形、F形、Y形相比扇形成熟度、总花色素浓度、总酚、果皮颜色值、种皮颜色值显著提高，均能显著改善酿酒葡萄品质，但厂形综合品质更佳。酿酒葡萄厂形整形能够减轻吐鲁番地区酿酒葡萄白粉病的危害，具有合理的产量，且采收期果穗紧密度适中，果实成熟度较好，果皮、种子相对质量更大，总花色苷浓度和总酚含量更高，具有较高的酿酒品质，可以作为一种新栽培模式。