花穗整形修剪方式对‘87-1’葡萄果实品质的影响

王明洁，宋鹏慧，鲁会玲，梁文卫，吕云波，肖丽珍，胡禧熙

（黑龙江省农业科学院 a.乡村振兴科技研究所，黑龙江 哈尔滨 150000； b.园艺分院，黑龙江 哈尔滨 150000；c.大庆分院，黑龙江 大庆 163316）

葡萄Vitis vinifera为葡萄科Vitaceae 葡萄属Vitis木质藤本植物，品种资源丰富，广泛分布于全球温带和亚热带地区，是具有较大栽培价值的落叶果树[1]。目前，葡萄产业已成为农业生产中经济效益较高的产业之一[2]。鲜食葡萄生产新技术的不断推广和应用是我国葡萄产业稳步、高效发展的基础[3-4]。随着葡萄产业的迅速发展，提高品质、控制产量已成为实现农民增收、农业增效的有效途径[5]。

消费者大多喜欢果粒大、色泽鲜艳、口感好、货架期长的葡萄品种[6]。采用花穗整形修剪技术可以在控制树体负载量的同时，减少营养浪费，提高坐果率，提升果实品质[7]。目前，生产上常采用的花穗整形方式是掐穗尖和副穗[8]，或将小穗顶部去除[9]，但不同品种的花穗整形方式和整形程度不一致[10]。适宜的疏花疏果方式和程度不仅能提高葡萄的果实品质，还能增加效益，完善简约、省工、提质的整穗方式是葡萄生产管理中亟待解决的关键问题[11]。

‘87-1’具有早熟、丰产、果穗紧密等特点，成熟时果实有浓厚的玫瑰香味和美丽的外观，适合我国大部分地区栽培，尤其是生长期较短的北方葡萄栽培区。‘87-1’生产中常出现果穗紧密、果粒挤压严重、果实着色不一致等问题，但相关研究报道较为鲜见。针对上述情况，本研究中以‘87-1’为试材，通过探究不同花穗整形修剪方式对其果实品质和营养成分的影响，筛选适宜该品种的简约、高效的花穗整形修剪方式，以期为提高‘87-1’的果实品质提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验地点为国家现代农业管理示范园区，位于黑龙江省哈尔滨市道外区民主乡（126°35′E，45°40′N）。试验地属中温带，冬季寒冷干燥，夏季高温多雨，≥10 ℃平均有效积温2 700 ℃，年均日照2 600 ～2 800 h，无霜期约135 d[12]。

1.2 试验材料

选用树体健壮、生长状况基本一致且无病虫害的3年生‘87-1’葡萄为研究对象。冷棚栽培，树形为“厂”字形（图1），南北行向，株行距为1 m×2 m，采用常规土肥水及病虫害管理方式。

白藜芦醇和儿茶素均为色谱纯（Sigma 公司），乙腈为色谱纯（阿拉丁试剂上海有限公司），乙酸乙酯、甲醇、甲酸铵为分析纯（天津科密欧化学试剂有限公司）。

1.3 试验设计

随机选取大小基本一致的花序，在开花前1周对花穗进行整形修剪。共设计5 个处理（图1）：处理1，花穗基部留5 cm；处理2，花穗尖部留 5 cm；处理3，疏除上部和下部的花序，中间留 5 cm 花序；处理4，左右分层疏穗，即疏除向内生长的多余小花序，3 个小花一轮着生的采取3 去1， 4 个小花一轮着生的采取4 去2；处理5，以不修剪为对照（CK）。每处理3 次重复。其他常规管理相同，各处理未进行保花保果处理。

图1 ‘87-1’花穗整形修剪各处理及“厂”字形树形Fig.1 Each treatment of ‘87–1’ flower spike shaping and thinning and ‘⺁’ shape tree

1.4 试验方法

1.4.1 果实生长指标测定

在果实采收期进行取样。每处理随机采集10穗， 测定穗质量、果穗纵径、果穗横径；从每果穗上、中、下3 个部位随机选取30 粒果实，测定单果质量、果实纵径、果实横径，取平均值，计算果形指数。其中，果实纵横径使用游标卡尺测定，单果质量和单穗质量使用分析天平测定。果形指数为果实纵径和果实横径的比值。

1.4.2 果实品质指标测定

在果实采收期进行取样。从每果穗上、中、下3 个部位随机选取30 粒果实，测定果实硬度、可溶性固形物含量、可滴定酸含量，计算糖酸比。其中，果实硬度使用GY-1 水果硬度计测定，可溶性固形物含量使用手持糖度测定仪测定，可滴定酸含量采用滴定法测定。

1.4.3 果实葡萄多酚含量测定

在果实采收期进行取样。使用安捷伦HPLC-1100 高效液相色谱仪（安捷伦科技有限公司）和AL104-IC 型万分之一电子天平（瑞士梅特勒-托利多公司），采用高效液相色谱法（high performance liquid chromatography，HPLC） 测 定果实不同部位的白藜芦醇和儿茶素含量。

高效液相色谱液相条件：色谱柱为赛默飞C18（250 mm×4.6 mm，5 μm），柱温30 ℃，流动相为乙腈-10 mmol/L 甲酸铵溶液（pH 3.0），梯度洗脱。洗脱程序：0 ～20.0 min，10%～15% 乙腈；20.0 ～30.0 min，15%～25%乙腈；30.0 ～ 35.0 min，25% ～30% 乙 腈；35.0 ～40.0 min，30%～40%乙腈；40.0 ～60.0 min，40%～10% 乙腈；60.0 ～65.0 min，10%乙腈。进样量20 μL， 流速1.0 mL/min，检测波长290 nm。

1.4.4 工作效率统计

用秒表统计修整10 个果穗的用时。

1.5 数据统计

使用SPSS 20.0 软件进行方差分析和Duncan’s检验，使用Excel 软件制作图表。

2 结果与分析

2.1 花穗整形修剪方式对‘87-1’葡萄果实各指标的影响

2.1.1 对果穗外观性状的影响

不同花穗整形修剪处理下‘87-1’葡萄的成熟期果穗如图2 所示。由图2 可见，采用留穗基部和分层疏除的方式处理花穗后，成熟果穗形状相似，均呈圆锥形，分层疏除处理的果穗较大，留穗基部处理的果穗较小且果穗较松散。采用留穗尖部和留穗中部的方式处理花穗后，果穗呈圆柱形，果穗紧密。留穗中部与留穗尖部和留穗基部处理的果穗形状相似，与对照的大圆锥形相比，穗形更美观，且在采摘装箱时更节省空间。

图2 不同花穗整形修剪方式处理下‘87-1’葡萄的成熟期果穗Fig.2 The mature spikes of ‘87–1’ grapes under different spike pruning treatments

不同花穗整形修剪方式处理下‘87-1’葡萄果穗的各外观性状指标见表1。由表1 可知：与对照相比，不同花穗整形修剪方式处理均会显著降低‘87-1’葡萄的穗质量和果穗横径（P＜0.05）；在分层疏除处理中，‘87-1’葡萄的果穗纵径减少，但与对照的差异不显著（P＞0.05），其他处理的果穗纵径均显著降低（P＜0.05）。与对照相比，在留穗基部、留穗尖部、留穗中部和分层疏除处理中，‘87-1’葡萄的穗质量分别减少了35.81%、42.93%、13.16%、6.49%，果穗纵径分别减少了32.65%、35.60%、12.41%、2.81%，果穗横径分别减少了39.75%、42.92%、28.76%、18.39%。采用留穗基部的方式修整花穗后，‘87-1’葡萄的果穗松散，果实空隙大；采用留穗尖部或留穗中部的方式修整花穗后，果穗较紧密；采用分层疏除的方式修整花穗后，果穗紧密，部分果粒仍有挤压，偶尔出现烂果现象。

表1 不同花穗整形修剪方式处理下‘87-1’葡萄果穗的各外观性状指标†Table 1 The appearance traits of ‘87–1’ grape ear under different pruning methods

2.1.2 对果实外观性状的影响

不同花穗整形修剪方式处理下‘87-1’葡萄果实的各外观性状指标见表2。由表2 可知：与对照相比，不同花穗整形修剪方式处理均会增加‘87-1’ 葡萄的平均单果质量、果粒纵径、果粒横径、果形指数和果实硬度。在留穗中部处理中，果实横径与对照无显著差异（P＞0.05）。在分层疏除处理中，‘87-1’葡萄的平均单果质量、果粒横径、果形指数与对照相比差异不显著（P＞0.05），其他处理与对照相比差异均显著（P＜0.05）。与对照相比，在留穗基部、留穗尖部、留穗中部和分层疏除处理中，‘87-1’葡萄的平均单果质量分别增加了6.27%、14.90%、3.53%、0.78%，果粒纵径分别增加了8.71%、10.49%、5.23%、2.99%，果粒横径分别增加了2.55%、3.01%、0.79%、0.93%，果形指数分别增加了6.56%、7.38%、6.56%、4.10%，果实硬度分别增加了11.67%、21.67%、10.50%、8.83%。采用留穗基部或留穗尖部的方式修整花穗后，‘87-1’葡萄果粒的大小均匀一致，整齐度好；采用留穗中部的方式修整花穗后，果粒大小较均匀；采用分层疏除的方式修整花穗后，或不处理，由于挤压严重，部分果粒生长空间狭小，果粒大小一致性差。

表2 不同花穗整形修剪方式处理下‘87-1’葡萄果实的各外观性状指标†Table 2 The appearance traits of ‘87–1’ grape fruit under different panicle pruning treatments

2.1.3 对果实内在品质的影响

不同花穗整形修剪方式处理下‘87-1’葡萄果实的各主要内在品质指标见表3。由表3 可知：与对照相比，不同花穗整形修剪方式处理均会显著增加‘87-1’果实的可溶性固形物含量和糖酸比 （P＜0.05），显著减低可滴定酸含量（P＜0.05）。与对照相比，采用留穗基部、留穗尖部、留穗中部和分层疏除的方式修整花穗后，‘87-1’葡萄的可溶性固形物含量分别增加了14.76%、16.94%、12.66%、11.05%，糖酸比分别增加了46.26%、60.86%、28.33%、20.10%，可滴定酸含量分别减少了21.05%、26.32%、12.28%、7.02%。

表3 不同花穗整形修剪方式处理下‘87-1’葡萄果实的 各主要内在品质指标†Table 3 Effects of different spike trimming methods on fruit quality of ‘87-1’ grape

不同花穗整形修剪方式处理下‘87-1’葡萄果实的白藜芦醇含量见表4。由表4 可知：不同花穗整形修剪方式处理均会显著增加‘87-1’果实不同部位（种子、果皮、果肉）的白藜芦醇含量 （P＜0.05）。与对照相比，采用留穗基部、留穗尖部、留穗中部和分层疏除的方式修整花穗后，‘87-1’葡萄种子的白藜芦醇含量分别增加了8.51%、12.23%、6.38%、0.27%，果皮的白藜芦醇含量分别增加了30.77%、46.15%、29.23%、9.23%，果肉的白藜芦醇含量分别增加了51.79%、60.71%、35.71%、14.29%。

表4 不同花穗整形修剪方式处理下‘87-1’葡萄果实的 葡萄多酚含量†Table 4 Effects of different pruning methods on resveratrol content in ‘87-1’ grape fruit μg/g

不同花穗整形修剪方式处理下‘87-1’葡萄果实的儿茶素含量见表4。由表4 可知：不同花穗整形修剪方式处理均会增加‘87-1’葡萄果实不同部位（种子、果皮、果肉）的儿茶素含量。分层疏除处理中，‘87-1’葡萄果皮的儿茶素含量与对照相比差异不显著（P＞0.05）；留穗基部、留穗尖部、留穗中部和分层疏除方式处理中，果肉的儿茶素含量与对照相比差异均不显著（P＞0.05）；其余各处理与对照相比差异均显著（P＜0.05）。与对照相比，采用留穗基部、留穗尖部、留穗中部和分层疏除的方式修整花穗后，‘87-1’葡萄种子的儿茶素含量分别增加了2.53%、3.74%、1.54%、1.23%，果皮的儿茶素含量分别增加了0.97%、2.04%、0.69%、0.37%，果肉的儿茶素含量分别增加了4.72%、5.97%、2.52%、0.94%。

2.2 各花穗整形修剪方式的疏果效率

不同花穗整形修剪方式的疏果效率如图3 所示。由图3 可见：采用分层疏除的方式修整10 穗花穗耗时最多，达210.47 s；其次为留中部花穗方式，用时为104.23 s；用时最短的为留穗基部，仅为50.82 s，与分层疏除、留穗中部方式相比，耗时分别节约了75.85%、51.24%。采用留穗尖部的整穗方式，与分层疏除、留穗中部相比，耗时分别节约了66.47%、32.29%；与留穗基部相比，耗时增加了38.86%。

图3 不同花穗整形修剪方式的疏果效率Fig.3 Fruit thinning efficiency of different pruning methods

2.3 各花穗整形修剪方式下‘87-1’葡萄果实各指标的相关性

不同花穗整形修剪方式处理下‘87-1’葡萄果实各指标的相关系数见表5。由表5 可知：穗质量、可滴定酸含量与果实各部位（种子、果皮、果肉）的葡萄多酚（白藜芦醇、儿茶素）含量均呈显著或极显著负相关，平均单果质量、果实硬度、糖酸比与果实各部位的葡萄多酚含量均呈显著或极显著正相关。

表5 不同花穗整形修剪方式处理下‘87-1’葡萄果实各指标的相关系数†Table 5 Correlation coefficient of fruit indexes of ‘87-1’ grape under different pruning methods

2.4 各花穗整形修剪方式的综合评价

不同花穗整形修剪方式处理下‘87-1’葡萄果实各指标的主成分分析结果见表6。由表6 可知：所提取2 个主成分的累计贡献率达96.217%，具有较好的代表性，可以反映各处理方式的优劣。

表6 不同花穗整形修剪方式处理下‘87-1’葡萄果实各指标的主成分分析结果Table 6 Principal component analysis results of ‘87-1’ grape fruit indexes under different panicle pruning treatments

第1 主成分的特征值为15.612，贡献率为86.733%。在第1 主成分中，占比较大的性状有可滴定酸含量、糖酸比、果实纵径、果皮白藜芦醇含量。第2 主成分的特征值为1.707，贡献率为9.484%。在第2 主成分中，占比较大的性状是种子白藜芦醇含量。综合分析结果表明，进行花穗整形时应首先考虑对果实内在品质的影响。

3 结论与讨论

葡萄果实的商品性取决于浆果的风味和外在品质。花穗整形是获得优质葡萄果实的重要技术措施之一[13]。学者们针对不同品种适宜的花穗整形修剪方式进行了大量研究[14-17]。在本研究中选取了4 种方式对‘87-1’葡萄的花穗进行整形修剪。结果表明，采用保留花穗基部、花穗尖部、花穗中部和分层疏除的方式处理后，葡萄果穗质量均会降低，树体负载量减轻。葡萄通过叶片光合作用转化的能量和根部吸收的养分是有限的，若负载量过大或营养分布不均，就会影响库营养的分配，导致营养生长与生殖生长的失衡[18]。葡萄花穗有300 ～1 500 朵小花，在花前进行疏花，可以将营养集中供应给保留花，促进其发育，减少自然落花、落果[19]，因此疏花是大粒鲜食葡萄优质栽培技术的一项重要措施[8]。研究结果表明，采用留穗尖部和留穗中部的方式处理花穗后，在成熟期‘87-1’葡萄果穗呈圆柱形。圆柱形的果穗不仅便于包装、运输，还可减少落粒，提高商品的贮藏性[20]。方子祥等[21]指出，采用圆柱形花序整形，可促进葡萄果穗生长，改善果实品质。但采用分层疏除的方式修整花穗后，‘87-1’葡萄果粒之间挤压相对严重，偶尔发生破果、烂果现象，影响了浆果的商品价值。

花穗整形既是调节果树负载量的基础，亦是控制果穗和果实大小、提高果实品质的重要措施。本研究结果表明，采用留穗基部、留穗尖部、留穗中部和分层疏除的方式修整花穗后，‘87-1’葡萄的平均单果质量、果粒纵径、果粒横径、果形指数和果实硬度均会增加。其中，留穗基部、留穗尖部处理的效果较明显，‘87-1’葡萄的平均单果质量分别增加了6.27%、14.90%，果实硬度分别增加了11.67%、21.67%。采用4 种花穗整形修剪方式处理后，‘87-1’葡萄果实的可溶性固形物含量和糖酸比增加，可滴定酸含量降低。其中，与对照相比，留穗尖部处理的果实可溶性固形物含量增加了16.94%，可滴定酸含量降低了26.32%，糖酸比增加了60.86%。采用保留穗尖部的方式修整花穗不仅可以改善果实品质，还可以均衡花穗各部分的营养，使整穗葡萄开花和成熟时间相对一致，果穗着色均匀[18]。保留穗尖部的整形修剪方式在促进果实生长和提高果实品质方面具有优越性[22]。李振刚等[23]的研究结果表明，树体负载量过大会造成树体养分供应不足，导致果实偏小，着色不均，含糖量减少，风味变差，甚至加剧病虫害的危害程度。芦美英等[24]和罗维康[25]经研究发现，疏果能有效提高龙眼的单果质量。吴万兴等[26]也指出，疏果可有效增加枇杷的单果质量和商品果率，明显改善果实品质，提升其商品价值，提高经济效益。

葡萄多酚是葡萄次生代谢产物的重要组成部分[27]。目前，包括花色素、白藜芦醇、儿茶素类和黄烷酮醇类等在内的十几种多酚类物质已被从葡萄中成功分离鉴定出来[28]。其中，白藜芦醇在医学上具有防癌和防治心血管疾病的作用[29]；儿茶素是一种天然抗氧化剂，抗氧化能力强，安全性高[30]，其含量和分布与其抗氧化活性密切相 关[31]。本研究中比较了不同花穗整形修剪方式对葡萄果实多酚类物质的影响，结果表明不同花穗整形修剪方式均会增加‘87-1’葡萄果实不同部位（种子、果皮、果肉）的白藜芦醇和儿茶素含量。其中，留穗尖部处理的效果最好，与对照相比，‘87-1’葡萄种子的白藜芦醇含量增加了12.23%，果皮的白藜芦醇含量增加了46.15%，果肉的白藜芦醇含量增加了60.71%，种子的儿茶素含量增加了3.74%，果皮的儿茶素含量增加了2.04%，果肉的儿茶素含量增加了5.97%。

葡萄花穗整形和疏果的工作量极大，耗时费工，管理成本较高[32]，适当整穗有利于提高后期的疏果效率[10]。本研究中比较了4 种花穗整形修剪方式的用时，结果表明留穗基部和留穗尖部处理的用时相对较少，两者修整10 穗的平均用时相差不到20 s。

主成分分析是多指标综合评价中一种常见的分析方法，采用该方法能够从众多的性状因素中找出主要的综合性状因素（即主成分）[33-34]。大量研究结果表明，采用相关分析和主成分分析方法，可以快速、准确筛选出影响葡萄品质的指标[35-36]。通过对果实各指标进行相关分析及主成分分析，综合考评花穗整形修剪方式处理的果实品质及疏果效率，结果表明采用留穗尖部的方式对‘87-1’葡萄果穗进行整形修剪，可以大幅提高其单果质量，提升果实品质，省时省工，留穗基部处理的效果次之，进行花穗整形应首先考虑对果实内在品质的影响。

本研究中仅对花穗整形修剪后的葡萄果实品质进行了分析，不够全面，应进一步就修剪对树体生长及病虫害防控等方面的影响进行深入研究。