修剪方式对设施葡萄2次成花及果实品质的影响

魁小花，杨宏娟，李 敏，李 文，阮彦凯，李建安，邱志鹏 ，邱栋梁

(1 福建农林大学园艺学院，福州，350000，2 福建省厦门陆农农业科技有限公司，福建漳州，363000)

葡萄是多年生藤本植物，是我国主栽果树，种质资源丰富，对经济发展具有重要作用[1-2]。整形修剪可以调节果树生长与结果之间的矛盾，使果树能合理利用空间，充分利用光能[3]。葡萄适应性强、容易丰产且经济价值高，但由于各地的气候、土壤、光照等条件不同，所采取的整形修剪方式也不同[4-5]。架式是葡萄栽培的一项重要技术措施，在一定条件下，架型对于葡萄的田间管理、病虫害防治和优质稳产都具有重要影响[6]。目前，在葡萄整形修剪方面，张永辉等[7]研究发现，对葡萄进行合理修剪可以降低促早栽培中因营养积累不足产生的成花逆转。商佳胤等[8]研究表明，不同修剪方法对葡萄果实品质产生不同的影响，“4+12+4”修剪方法对果实品质影响最佳。梁世弦等[9]研究表明，不同修剪时期会影响葡萄维生素C和可滴定酸含量。郑晓翠等[10]研究指出，主梢2次成梢修剪处理香气物质的含量和种类均高于主梢3次成梢修剪处理和对照。还有研究表明，采用合理的树形不仅能够起到平衡树体营养生长和生殖生长的作用，而且能使果树提前进入结果期，促进果实着色，提高果树产量、改善果实品质[11-13]。但关于不同修剪方式对设施内“夏黑”葡萄萌芽及各时期的果实品质的影响尚未见报道。本试验通过对设施葡萄进行不同方式的修剪，分析探讨不同修剪方式对葡萄萌芽及果实品质的影响，以确保最适宜的修剪方式，为设施葡萄合理修剪提供一定的理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验于2019年8月至2020年1月在福建省漳州市东南花都试验基地进行，该基地气候温和湿润，属于亚热带季风气候。试验以“夏黑”葡萄为试材，设置2个处理，分别为：“H形”水平棚架式和“T形”水平棚架式(见图1)。每个处理设置3个重复，共15株葡萄树。植株间距均为2.3 m×3.3 m，水平棚架高1.9 m。葡萄种植在连栋钢构覆盖透明塑料聚乙烯薄膜的设施避雨大棚中，棚顶高3.8 m，棚肩高2.4 m，大棚面积为1 hm2。夏季果在7月中旬开始采收，果实采收后进行施肥(距葡萄主干一侧约30 cm处，开沟约30 cm，施入有机肥：每667 m2施入牛粪300 kg+鸡粪300 kg+16%过磷酸钙40 kg+硼酸肥1 kg+平衡肥10 kg，搅拌放入沟中并覆土，暂时不浇水，5 d之后再浇水)、黄化(黄化剂：400 mg/L乙烯利+0.4%硫磺)，8月5日进行修剪(修剪时选择结果枝第1～5个芽苞中饱满的芽，叶向上芽苞修剪)及催花(适量胭脂红+50%单氰胺20倍液+包果良50倍液+甲基托布津600倍液配成的破眠剂均匀涂抹在枝条末端修剪伤口处)。试验期间所有的葡萄都用商业标准施肥和病虫害控制程序统一管理。

图1 “夏黑”葡萄的2种树形

1.2 测定项目与方法

待树体发芽后，分别统计2种树形每株树上枝条粗度一致的结果母枝各15枝，一共统计30株葡萄树。

在所有处理的芽苞中，以夏芽鱗片裂开露出黄色绒球约1 cm为记录标识，萌芽数除以夏芽总数，即萌芽率(%)=萌芽数/夏芽留芽总数×100%[14]。

在所有萌发的芽中，萌发的成花总数除以夏芽总数，即成花率(%)=成花总数/夏季留芽总数×100%[14]。

采摘绿果期、粉果期、红果期、紫果期和黑果期的葡萄果实，每次随机从3株葡萄树的向光面、背光面采收色泽大小一致的果穗，每株采两串，共采6串，迅速带回实验室。从各果穗上螺旋向下取果粒，每个处理共计500粒。从中随机抽取10粒，用电子天平测定果粒质量，游标卡尺测果粒纵横径以及用手持蔗糖仪测定可溶性固形物[15]，其余的果实迅速将果肉与果皮分离，用液氮速冻置于-80 ℃低温冰箱中用于各项指标的测定。

可滴定酸含量的测定采用陈屏昭等[16]的方法进行改进。取0.5 g样品进行研磨，加入5～10 mL水，加适量活性炭，80 ℃水浴30 min，至色素完全褪去，冷却至室温，8 000 rpm离心6 min，取上清液，定容至25 mL。用移液管吸5～10 mL样液于锥形瓶中，加入3～5滴酚酞指示剂，用NaOH标液滴定，至出现微红色30 S内不退色为终点，记下所消耗溶液的体积。

类黄酮、总酚、花青素及单宁的提取参照Eduardo P B[17]等的方法。称取果皮1 g，用液氮研磨，加入10 mL的2%盐酸-甲醇溶液，超声20 min，4 ℃避光浸提20 h，离心，吸取上清液。

总酚含量的测定参照刘霞等[18]的试验方法进行。取样液1 mL于离心管中，加入1 mL福林-酚试剂，摇匀，静置4 min，加入10%碳酸钠溶液1 mL，再加入去离子水定容至25 mL，混匀后在室温条件下静置4 min。取上清液，用分光光度计在750 nm波长处测定其吸光值。以没食子酸为标准品，建立标准曲线。

总黄酮含量的测定参照Kolfe等[19]的试验方法进行。取总黄酮提取液1 mL，加5%亚硝酸钠溶液1 mL，摇匀，暗处静置10 min，加10%硝酸铝溶液1 mL，摇匀，避光静置6 min后加入4%氢氧化钠溶液10 mL，混匀，用去离子水定容至25 mL，摇匀静置10 min。取上清液，在510 nm波长处测定其吸光值。

单宁含量的测定参照杨秀平等[20]的试验方法进行改进。取提取液0.5 mL，分别置于有25 mL蒸馏水的容量瓶中，加入F-D试剂2 mL和NaCO3溶液10 mL，摇匀定容，静置30 min后，在波长720 nm处比色测定。

花色苷单体含量的测定根据Mitra等[21]的测定方法有所修改。

色谱条件：流动相A为水/甲酸/乙腈=40/10/50 (V/V/V)，流动相B为水/乙腈/甲酸=87/10/3(V/V/V) ，流速为1 mL/min，柱温45 ℃，洗脱条件为：(1) 0～10 min，10%A→25%A；(2)10～15 min，25%A→31%A；(3)15～20 min，31%A→40%A。

标准样制备：分别称取适量飞燕草素葡萄糖苷(delphinidin-3-O-glucoside)、矢车菊素葡萄糖苷(cyanidin-3-O-glucoside)、天竺葵素葡萄糖苷(pelargonidin-3-O-glucoside)、芍药素葡萄糖苷(peonidin-3-O-glucoside)和锦葵素葡萄糖苷(malvidin-3-gluconside chloride)标准品，用甲醇溶解。经0.45 μm滤膜过滤后，确定的色谱条件下进行测定。采用外标峰面积定量，5种花色苷的标准曲线线性回归方程见表1。

表1 5种花色苷单体标准线性回归方程

1.3 数据处理

用Excel 2010整理数据，采用SPSS 19进行方差分析，用Duncan新复极差法进行差异显著性分析。

2 结果与分析

2.1 对萌芽率和成芽率的影响

试验结果看出，枝条节位越高，萌芽率和成花率也越高，且成花率随着萌芽率的升高而升高。从基部第3节位开始，“H”形的萌芽率显著高于“T”形。成花率和萌芽率具有相同的变化趋势，即“H”形成花率高于“T”形，“H”形第5节位的成花率最高，为163%，且2种树形除第一节位，其他节位的成花率显著高于“T”形(见表2)。

表2 不同修剪方式对“夏黑”葡萄植株萌芽率和成花率的影响

2.2 对果穗生长的影响

试验结果看出，同一时期，“H”形的单穗质量高于“T”形，且自红果期开始，“H”形穗重与“T”形差异显著(p<0.05)，“H”形黑果期的单穗值最大，为378.33 g，显著高于“T”形；“H”形果穗穗长与穗宽在同一时期均高于“T”形，但均无显著性差异(见表3)。

表3 不同修剪方式对“夏黑”葡萄果穗生长的影响

2.3 对果实外形指标的影响

不同修剪方式对果实单果质量及纵横径的影响如表4所示，试验结果看出，单果质量与果实纵横径有相同的变化趋势，即果实纵横径和单果质量随着果实成熟都呈现上升趋势。“H”形绿果期和粉果期的单果质量均高于“T”形，差异不显著。自红果期开始，“H”形的单果质量显著高于“T”形，且“H”形黑果期的单果质量(5.20 g)最大。“T”形青果期的横径(13.94 mm)最小，且与同一时期的“H”形差异显著。成熟期“H”形的横径(19.48 mm)最大，且显著高于“T”形(18.93 mm)。纵径的变化趋势和横径一致，即在葡萄果实生长的同一时期，“H”形的纵径显著高于“T”形。

表4 不同修剪方式对“夏黑”葡萄果实纵横径及单果质量的影响

2.4 对果实品质的影响

2.4.1 对果实可溶性固形物含量的影响

不同修剪方式对葡萄成熟过程中果实可溶性固形物含量的影响如图2所示。从青果期至黑果期，2种树形果实的含量均提高。青果期“H”形的可溶性固形物含量(8.93%)最低，显著低于“T”形(9.43%)。粉果期至紫果期，“H”形的可溶性固形物含量均高于“T”形，差异不显著。“H”形成熟期的可溶性固形物含量最高(20%)，显著高于“T”形(19.05 %)。

注：同一处理不同时期不同字母表示差异显著(p<0.05)，图3至图6、图8、图9同。

2.4.2 对果实可滴定酸含量的影响

试验结果看出，从青果期到成熟期，葡萄果肉及果皮中的可滴定酸含量均呈下降趋势。青果期，“H”形果肉中的可滴定酸含量(2.84%)显著高于“T”形果肉(2.56%)及果皮(2.09%)中的含量，且2种处理下，果肉中的可滴定酸含量显著高于果皮中的含量；粉果期，“H”形果肉中的可滴定酸含量最高，为2.41%，显著高于果皮中的含量(2.06%)；红果期，“H”形葡萄果肉中的可滴定酸含量显著高于“T”形果肉中的含量，且“T”形果肉中的含量显著高于果皮中的含量；紫果期，“H”形果肉中的可滴定酸含量(0.74%)显著低于“T”形果肉(1.19%)中的可滴定酸含量，且“H”形果肉中的含量显著低于果皮中的含量；黑果期，“H”形果皮中的可滴定酸含量(0.75%)显著高于果肉(0.42%)中的含量，“T”形果皮中的含量(0.69%)高于果肉中的含量，差异不显著(见图3)。

图3 不同修剪方式对“夏黑”葡萄果实可滴定酸含量的影响

2.4.3 对果实总酚含量的影响

试验结果看出，2种树形果实中的总酚含量在葡萄成熟过程中具有不同的变化趋势。青果期至粉果期，“H”形葡萄果皮及果肉中的含量呈现上升趋势，其中，粉果期的果皮和果肉中的总酚含量最高，分别为83.41 μg/g和9.95 μg/g。粉果期至黑果期则呈下降趋势，黑果期的果肉含量最低(3.10 μg/g)，且在葡萄发育过程中，果皮和果肉中总酚含量始终差异显著；青果期至粉果期，“T”形葡萄果皮和果肉中的总酚含量呈现下降趋势，红果期果皮中的总酚含量达到最高，为80.81 μg/g，紫果期果皮中含量最低，为50.30 μg/g。在葡萄果实生长的同一阶段(除青果期外)，2种树形葡萄果皮中的总酚含量差异始终显著(见图4)。

图4 不同修剪方式对“夏黑”葡萄果实总酚含量的影响

2.4.4 对果实类黄酮含量的影响

试验结果看出，2种树形中，葡萄果皮及果肉中类黄酮含量变化趋势不完全相同，且果肉与果皮中的类黄酮含量始终差异显著。“H”形的葡萄果皮中类黄酮含量在粉果期达到最高(0.15%)，黑果期最低(0.09%)。“T”形葡萄果皮中类黄酮含量在红果期达到最高(0.15%)，黑果期最低(0.08%)，且2种树形中果皮中的类黄酮含量在葡萄发育的同一时期差异显著(青果期除外，见图5)。

图5 不同修剪方式对“夏黑”葡萄果实类黄酮含量的影响

2.4.5 对果实单宁含量的影响

不同修剪方式对“夏黑”葡萄果实单宁含量在葡萄成熟过程中的变化如图6所示。2种树形的单宁含量在葡萄成熟过程中具有相同的变化趋势，即青果期至红果期，其含量呈现上升趋势，红果期“H”形果皮中的含量最高，为18.11 μg/g，且同一时期“H”形果皮中的单宁含量显著高于“T”形。红果期至黑果期，其含量呈下降趋势，且紫果期“T”形果皮中的单宁含量(10.07 μg/g)显著高于“H”形(8.80 μg/g)(p<0.05)。2种树形中，果皮中的单宁含量显著高于果肉中的单宁含量，且不同时期果肉中的含量差异不显著。

图6 不同修剪方式对“夏黑”葡萄果实单宁含量的影响

2.4.6 5种花色苷混合标样液相色谱检测

利用HPLC技术在520 nm波长下对混合标样进行检测，依据单标的出峰时间和峰面积，得出混标的物质依次为飞燕草素葡萄糖苷(delphinidin-3-O-glucoside，Dp)、矢车菊素葡萄糖苷(cyanidin-3-O-glucoside，Cy)、天竺葵素葡萄糖苷(pelargonidin-3-O-glucoside，Pg)、芍药素葡萄糖苷(peonidin-3-O-glucoside，Pn)和锦葵素葡萄糖苷(malvidin-3-gluconside chloride，Mv)，且每种单体之间可实现良好的分离(见图7)。

时间/min

2.4.7 对果实花色苷单体的影响

不同修剪方式对“夏黑”葡萄果实花色苷单体Dp、Cy的影响如图8所示。试验结果看出，“夏黑”葡萄果实果肉和果皮中的花色苷单体含量在2种树形中均随果实成熟而总体上呈现上升趋势，且果皮中的含量高于果肉。青果期，2种树形中均未检测到Dp，在粉果期果肉中也未检测到。“T”形修剪的果皮中Dp含量均高于“H”形，且2种树形的果皮中紫果期及黑果期的差异显著。“T”形修剪的黑果期的Cy含量为1 046.43 μg/mL，紫果期的含量(980.10 μg/mL)次之，均显著高于“H”形。

注：G为绿果期，P为粉果期，R为红果期，Z为紫果期，B为黑果期。图9同。

从图9可以看出，Pg的分布趋势和Dp相同，即2种树形中青果期果皮、果肉及粉果期的果肉中均未检测到Pg，随着果实成熟，含量逐渐呈现上升趋势，黑果期2种方式修剪的Pg含量均最高，且“T”形修剪的紫果期和黑果期的Pg含量显著高于同一时期的含量。“T”形修剪的紫果期果皮中Pn含量最高(337.13 μg/mL)，黑果期果皮次之，且均显著高于“H”形(p<0.05)。绿果期的果肉及“T”形粉果期的果肉中均检测到Pn。在2种树形的果皮及果肉中在青果期均未检测到Mv。“T”形黑果期果皮中的Mv含量(837.46 μg/mL)显著高于“H”形(654.28 μg/mL)。

图9 不同修剪方式对“夏黑”葡萄果实花色苷单体Pg、Pn和Mv的影响

2.5 相关指标间的相关性分析

利用SPSS 19.0软件对本研究中测定的相关参数进行Pearson相关性分析。试验结果可以看出，果实单果质量与可溶性固形物、单穗质量、纵横径呈现极显著正相关，其相关系数分别为0.868、0.895、0.922、0.873，与总酚、类黄酮、单宁和可滴定酸表现为极显著负相关；可溶性固形物与单穗质量和果实纵横径呈现极显著正相关，与总酚、类黄酮、单宁和可滴定酸呈现极显著负相关，其相关系数分别为-0.794、-0.849、-0.751和-0.951；单穗质量与果实纵横径呈现极显著正相关，与总酚、类黄酮、单宁和可滴定酸呈现极显著负相关；果实纵径与横径具有很高的相关性，其相关系数为0.854，与类黄酮和可滴定酸呈极显著负相关，与总酚和单宁显著负相关，其相关系数分别为-0.373和-0.426；果实横径与总酚、类黄酮、单宁和可滴定酸呈极显著负相关；总酚和类黄酮、单宁和可滴定酸呈现极显著正相关，其相关系数分别为0.902、0.662和0.656；类黄酮和单宁和可滴定酸呈现极显著正相关；单宁和可滴定酸呈现极显著正相关，其相关系数为0.662(见表5)。

表5 设施葡萄主要指标间的相关性

3 结论与讨论

葡萄是一种极性生长较强的果树，枝蔓后部比较容易光秃，修剪时必须采用合理的修剪方式。修剪方式在一定程度上决定了葡萄叶幕的分布，影响葡萄光合作用，保持树体营养生长与生殖生长的协调，使地上部分与地下部分比分保持平衡，从而有利于有机营养和无机营养的吸收和分配，对葡萄果实品质产生重要影响[22-25]。李小龙等[26]研究发现，不同修剪方式下，冬芽萌芽率、果枝率均随结果母枝上芽位的上移而降低。而赵亚蒙等[27]研究发现，同一结果母枝长度下，随着芽眼节位升高，枝条萌芽能力依次增强。这与本研究结果一致，即萌芽率和成花率随枝条节位的升高而升高，且“H”形顶部芽的成花率显著高于“T”形，原因可能是受到顶端优势、芽的异质性等因素的影响以及修剪后的2种树形在转运碳氮营养时存在差异。

单守明等[28]研究发现，不同整形方式对葡萄果实单粒质量、可溶性固形物含量、可滴定酸含量和叶片的光合效率产生显著影响。周咏梅等[29]提出，篱架栽培的桂葡6号树势产量中等，果实品质最佳，是适于南方种植的架式。文旭等[30]研究发现，“V”形架整形方式显著增加了单穗质量、单粒质量、果实纵横径，增加了可溶性固形物、总酚含量，降低可滴定酸和单宁含量。本研究发现，2种整形模式下，成熟期的单穗质量、果粒质量、纵横径、可溶性固形物和酚类物质差异均显著(p<0.05)。可能是因为2种架式的开张角度、叶幕高度和结果带高度不一，光能截流量和光合利用效率不一样，使果实品质有所差异[31]。“H”形修剪的果树，开张角度较“T”形修剪的大，通风透光较好，果穗能接收的光照更多，而葡萄浆果中各种糖分的积累与充足的光照能促进叶片合成更多的光合产物，通过库源调节转化为果实中的可溶性固形物，利于碳水化合物的积累[32]。

花色苷是类黄酮代谢途径的产物之一，也是使植物呈现多种颜色的主要物质之一[33]。葡萄果皮中含有丰富的花色苷，花色苷的组成和含量影响葡萄果皮的颜色。研究表明，不同修剪方式对葡萄花色苷含量产生不同的影响[34]。Dimitrovska等[35]研究发现，Mv是赤霞珠和美乐葡萄果皮中含量最高的单体花色苷，这与本研究结果不一致。在本研究中，完熟期“H”形修剪的果树中，Mv含量与其他所测含量相比，所占比例最高，但是在“T”形修剪的果树中，完熟期含量最高的是Cy，这可能是由于所研究的品种不同所致。Maja研究的是赤霞珠和美乐，而本试验的研究材料为“夏黑”。Mota等[36]研究发现，与VSP修剪方式相比较，GDC修剪提高了果实中的花色苷含量。Liu等[37]研究发现，通过VSP整形，提高了果实的色素含量。这2个研究结果均与本研究结果相一致，即修剪方式影响了花色苷含量。