河西走廊葡萄叶幕厚度对果实品质的影响

朱燕芳，郝燕*，陈建军，缪长海，全建伟，王玉安

（1. 甘肃省农业科学院林果花卉研究所，甘肃兰州 730070；2. 甘肃张掖国风葡萄酒业有限责任公司，甘肃张掖 734000；3. 甘肃皇台酒业有限公司，甘肃武威 733006）

河西走廊是优质酿酒葡萄的原料产区之一。近年来，随着酿酒葡萄栽培面积的不断扩大，加上劳动力的减少及成本的增加，简化修剪逐渐成为我国葡萄产业发展的重要方向，机械化应用也在不断推广[1]。关于葡萄叶幕管理的研究日益增加，其中叶幕厚度是葡萄园机械化管理重要的参数之一[2]。不同的叶幕管理能够影响光照分布，改变叶片光合面积和光能利用率，平衡植株营养生长和生殖生长之间的关系，对葡萄果实品质如颜色、含糖量、酚类及香气物质等也有显著影响[3-5]。史祥宾等[6]研究表明，在辽宁朝阳气候条件下，叶幕厚度保留60 cm时，‘贵人香’葡萄品质表现最佳，30 cm和120 cm处理的果实品质较差。因此，通过葡萄叶幕修剪，可调节树体营养生长与生殖生长间的均衡。

当前劳动力短缺问题已是制约河西走廊埋土防寒区酿酒葡萄生产的重要因素，大力推广机械化，研究酿酒葡萄生产过程中农机农艺融合问题至关重要。在酿酒葡萄出土、埋土、打药、土壤管理和夏季修剪等栽培过程中使用机械，能大大提高劳动效率。因此，筛选适宜的叶幕厚度，可为河西走廊酿酒葡萄机械化的应用提供参考。

目前，在河西走廊部分产区已引进葡萄夏季修剪机，探究不同叶幕厚度对主栽葡萄品种‘黑比诺’‘品丽珠’‘美乐’和‘赤霞珠’果实品质的影响，以期为该产区酿酒葡萄“厂”形树形配套机械化叶幕管理措施提供依据，便于完善机械化操作管理措施。

1 材料与方法

1.1 试验园及试材

试验在两个地方进行，2020年4—9月在甘肃省武威市凉州区黄羊镇黄台葡萄酒原料基地。该基地位于河西走廊东部，是典型的内陆性荒漠气候，昼夜温差大，年平均温度为6.9 ℃，≥10℃的有效积温在2800～3200 ℃，降水量为191 mm，蒸发量为2130.8 mm，日照时数为2724.8 h。以‘黑比诺’‘品丽珠’‘美乐’为试材，“厂”形树形，东西行向，株行距0.7 m×3.0 m，除叶幕修剪外，土肥水等均由基地统一管理。

2021年4—9月在国风酿酒葡萄板桥基地开展试验。该地海拔1450 m，年均降水量118 mm，蒸发量1830 mm，无霜期172 d，日照时数2800～3600 h。以‘赤霞珠’为试材，株行距0.7 m×3.0 m，“厂”形树形，除叶幕修剪外，土肥水等均由基地统一管理。

1.2 试验处理

使用夏季修剪机进行不同叶幕厚度处理试验，采用随机区组设计，每个处理30株葡萄，重复3次，共90株。分3种叶幕修剪方式，每10 d修剪1次，高度均为2 m，叶幕厚度为：20～30 cm（A1），即新梢重修剪，每梢留2～3片叶；40～50 cm（A2），即中度修剪，每梢留8～10片叶；60～70 cm（A3），即轻修剪，每梢仅剪除嫩梢部分。

1.3 样品采集及指标测定

于果实采收期，每处理随机采集3穗，每穗采集50粒，共计150粒，测定果实品质。采用手持测糖仪测定可溶性固形物；用蒽酮比色法测定可溶性糖，用酸碱滴定法测定可滴定酸，采用福林-肖卡法测定葡萄果实中总酚，采用福林-丹宁斯（Folin-Denis）法测定果实单宁。每处理3个重复。

1.4 数据分析

采用Excel 2016对数据进行统计分析并作图。采用SPSS 22.0软件进行单因素（one-way ANOVA）方差分析和LSD法进行差异显著性检验。

采用隶属函数法计算公式：

隶属函数：R＝(Xi－Xmin)/(Xmax－Xmin)

反隶属函数：R＝1－(Xi－Xmin)/(Xmax－Xmin)

式中：Xi为指标测定值，Xmin、Xmax为所有测试材料某一指标的最小值和最大值。当指标与果实品质表现正相关时计算隶属函数值，呈负相关的计算反隶属函数值。

2 结果与分析

2.1 叶幕厚度对‘美乐’果实品质指标的影响

由表1可知，A2和A3处理组‘美乐’葡萄果实的可溶性固形物分别为20.5%、19.5%，显著高于A1处理组，分别高6.25个百分点、5.25个百分点；果实的可滴定酸含量在A2处理下最高，为0.504%，A3处理组显著高于A1处理组；A2和A3处理组果实的固酸比显著高于A1处理组，分别为40.69、46.98；A2处理组果实的可溶性糖含量为15.75%，显著高于A1和A3处理组，分别高2.83个百分点、2.85个百分点；在A2和A3处理下，果实的总酚含量分别为10.29、17.15 mg·g-1，显著高于A1处理，分别高3.62%、72.71%；A2处理果实的单宁含量最高，为0.125 mg·g-1，A1和A3处理组间无显著性差异；A2处理组果实的花色苷含量为0.911 mg·g-1，显著高于A1和A3处理组，A3处理组也显著高于A1处理组。

表1 叶幕厚度对‘美乐’葡萄果实品质指标的影响Table 1 Effects of different canopy thickness on fruit quality indexes of 'Merlot' grape

2.2 叶幕厚度对‘黑比诺’果实品质指标的影响

由表2可知，不同叶幕厚度对‘黑比诺’葡萄果实品质的影响不尽相同。A2处理组果实的可溶性固形物、固酸比、总酚和花色苷含量均高于A1和A3处理组；可滴定酸含量为0.439%，显著低于A1和A3处理组13.75%、20.90%。在A1和A2处理下，果实的总酚含量分别为15.74、16.27 mg·g-1，显著高于A3处理组86.71%、93.00%；A2和A3处理组果实的单宁含量分别为0.156、0.165 mg·g-1，显著高于A1处理；A2处理果实的花色苷含量最高，为0.462 mg·g-1，显著高于A1和A3处理组。

表2 叶幕厚度对‘黑比诺’葡萄果实品质指标的影响Table 2 Effects of different canopy thickness on fruit quality indexes of 'Pinot Noir' grape

2.3 叶幕厚度对‘品丽珠’果实品质指标的影响

如表3可知，‘品丽珠’果实品质对不同叶幕厚度的响应不同。A2和A3处理组果实的可溶性固形物分别为21.82%、22.33%，分别比A1处理组高4.33个百分点、4.84个百分点；可滴定酸含量在A2处理组最低，A3处理组的最高；A2处理组果实的固酸比最高为57.22，A1处理组最低为34.85。在A2和A3处理下，果实的总酚含量分别为19.32、22.66 mg·g-1，显著高于A1处理组71.73%、101.42%。A3处理组果实的单宁含量最高，为0.321 mg·g-1，A1和A2处理组间无显著性差异。在A2和A3处理下，花色苷含量分别为0.341、0.329 mg·g-1，分别是A1处理组的2.52倍、2.44倍。

表3 叶幕厚度对‘品丽珠’葡萄果实品质指标的影响Table 3 Effects of different canopy thickness on fruit quality indexes of 'Cabernet Franc' grape

2.4 叶幕厚度对‘赤霞珠’果实品质指标的影响

在不同叶幕厚度处理下，‘赤霞珠’果实品质的变化如表4所示。A3处理组果实的可溶性固形物显著高于A1和A2处理组，A1和A2处理组间无显著性差异。A2处理组果实的可滴定酸含量最低为0.473%，A3处理组最高。A2处理组果实的固酸比为49.95，分别比A1和A3处理组高34.49%、16.35%。A2处理组果实的可溶性糖含量为18.18%，分别比A1和A3处理组高1.97个百分点、0.62个百分点，A3处理组显著高于A1处理组。A2和A3处理组间果实总酚含量无显著性差异，均显著高于A1处理组，分别高13.72%、14.51%。3个处理组间果实的单宁含量无显著性差异。A2和A3处理组间果实的花色苷含量无显著性差异，均显著高于A1处理组，分别高9.67%、9.56%。

表4 不同叶幕厚度对‘赤霞珠’葡萄果实品质指标的影响Table 4 Effects of different canopy thickness on fruit quality indexes of 'Cabernet Sauvignon' grape

2.5 叶幕厚度对葡萄果实品质指标的综合影响

如表5可知，就‘美乐’而言，A2处理组的隶属均值最大，为0.774；A3次之，为0.549。就‘黑比诺’而言，A2处理组的隶属均值最大，为0.830；而A1和A3处理组的隶属均值相似，均在0.4以下。关于‘品丽珠’，A3处理组的隶属均值最大，为0.735；其次为A2，为0.682。就‘赤霞珠’而言，A2处理组的隶属均值最大，为0.754；A3处理组的为0.732，二者差距不大。综上，就隶属均值来看，‘美乐’‘黑比诺’和‘赤霞珠’的不同叶幕处理中A2处理组效果最佳，其次为A3处理组；而‘品丽珠’的不同叶幕处理中A3处理组效果最佳，其次为A2处理组。

表5 隶属函数分析Table 5 Membership function analysis

3 讨论

在酿酒葡萄中，机械修剪逐渐得到国内葡萄种植者的青睐[7]。研究表明，机械修剪不仅能保证较好的葡萄品质，也能有效降低劳动力成本[8-9]。适当的叶幕管理对增加葡萄光合作用起着重要作用[10-12]。通过不同程度的叶幕修剪，可调整叶幕的叶片数量、叶面积指数，调节葡萄架面的温湿度，同时对改善果穗的受光率有重要作用[13]。

本试验中，河西走廊酿酒葡萄产区还未实现全机械化，试验园均采用半机械化管理方式，夏季修剪使用修剪机修剪叶幕。在河西走廊特定生境下，对于主栽酿酒葡萄品种适宜叶幕厚度的筛选具有重要的意义。叶幕厚度在40～50 cm和60～70 cm下，‘美乐’‘黑比诺’‘品丽珠’和‘赤霞珠’4个品种果实的可溶性固形物、固酸比和花色苷含量均高于叶幕厚度20～30 cm的修剪处理，究其原因可能是叶幕厚度的增加，保证了一定的叶片数量，较好的调节了树体营养生长和生殖生长之间的平衡，能保证葡萄浆果中糖分积累，通过库源调节作用转化为果实中的可溶性固形物，利于碳水化合物的积累[12]。60～70 cm叶幕处理组‘赤霞珠’果实中花色苷含量与40～50 cm叶幕处理组无显著差异。不同品种果实的可滴定酸对于叶幕厚度的响应不同，60～70 cm叶幕厚度处理下，‘黑比诺’‘品丽珠’和‘赤霞珠’果实中的酸含量高于其他处理组，而‘美乐’在20～30 cm叶幕厚度处理组表现最高，4个葡萄品种在40～50 cm叶幕厚度处理下的果实酸含量居中。综上，随着叶幕厚度的增加，‘黑比诺’‘品丽珠’和‘赤霞珠’果实可滴定酸含量增加，这可能是由于较厚的叶幕在一定程度上减缓了果实有机酸的分解[15]。而‘美乐’的表现则相反，可能是由于叶幕厚度为20～30 cm时，树体干物质积累量减少，使提供果实中有机酸分解的能量物质降低，从而使得酸含量提高[16]。

‘美乐’和‘品丽珠’果实的总酚含量在60～70 cm的叶幕厚度处理组下最高，‘黑比诺’果实的总酚含量在40～50 cm叶幕厚度处理下最高，这与其他的研究结果一致[17]。而‘赤霞珠’果实总酚含量在60～70 cm的叶幕厚度处理组和40～50 cm叶幕厚度处理组间无显著性差异，这说明叶幕厚度对‘赤霞珠’果实中总酚含量无显著影响，这与刘旭[18]的研究结果一致。‘美乐’‘黑比诺’和‘品丽珠’果实的单宁含量在40～50 cm和60～70 cm的叶幕厚度处理下均高于20～30 cm处理，而‘赤霞珠’果实的单宁含量在3种叶幕厚度处理下无显著性差异。

综上，从上述4个葡萄果实品质指标的变化和隶属函数的综合分析看出，在河西走廊特定生境下，采用机械进行夏季修剪管理，‘美乐’‘黑比诺’和‘赤霞珠’叶幕修剪的适宜厚度可在40～50 cm，‘品丽珠’适宜叶幕厚度可在60～70 cm，此时既能保证果实品质，又能比常规夏季修剪方法省时省工。