不同樹形對貴人香葡萄生長和果實品質的影響

郝 燕，張 坤，何英霞，馬麒龍，白耀棟 ，楊 瑞

(1.甘肅省農業科學院林果花卉研究所，甘肅 蘭州 730070；2.甘肅省白龍江林業管理局河西綜合開發局，甘肅 高臺 734300)

河西走廊位于甘肅省西北部，屬溫帶干旱荒漠氣候，該區干燥少雨、積溫高、日照長等優點有助于釀酒葡萄原料的生產[1]，有著悠久的葡萄釀酒歷史。甘肅張掖市高臺縣地處東經98°57′27″至100°06′42″，北緯39°03′50″至39°59′52″，位于河西走廊中部的黑河中游下段，具有生產釀酒葡萄得天獨厚的自然條件，是我國釀酒葡萄栽培最佳生態區之一[2]。 “河西走廊葡萄酒” 2012年申請了國家地理標志保護產品，貴人香葡萄作為制作干白、冰白葡萄酒的主要原料，是河西走廊主要釀酒葡萄品種。生產中應用較多的多主蔓扇形和多主蔓V形龍干樹形由于栽培管理技術復雜，架面郁閉導致病蟲害滋生進而導致釀酒葡萄原料品質下降[3]。單臂單蔓籬架水平龍干形(DLL，也稱為廠形)是結合西北埋土防寒區氣候條件研發的一種樹形，在勞動力緊缺的埋土防寒區，由于其具有省工、省力、簡化修剪及易于埋土防寒和機械化應用等特點，應用面積迅速擴大。但這種新的樹形對河西走廊地區釀酒葡萄樹體生長和果實品質的影響方面的研究少有報道，為此，我們將原有樹形多主蔓V形龍干樹形改造為單臂單蔓籬架水平龍干形和單臂單蔓Y型水平龍干形，研究不同樹形對樹體光合特性、生長及果實品質的影響，以期為生產中大面積推廣應用提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 試驗園概況

試驗園設在甘肅省張掖市高臺縣駱駝城鄉的祁連酒業釀酒葡萄基地，該園處于甘肅河西走廊沙漠邊緣，海拔1377 m，屬大陸性干旱荒漠氣候區，無霜期150 d，年平均氣溫7.4 ℃，7月平均氣溫在22 ℃以上，極端最低氣溫-31 ℃，極端最高氣溫38.7 ℃，冬季寒冷干燥，葡萄需埋土越冬；≥10℃年有效積溫3053 ℃，晝夜溫差大，積溫增效作用明顯，有利于釀酒葡萄糖積累；年日照時數3118.3 h，光照資源豐富；平均年降水量103 mm，年蒸發量1966.7 mm，降水主要集中在7～9月。園地土壤為砂壤土，土壤肥力偏低，土層深厚，質地疏松，孔隙度大、通透性好，導熱性較高，利于排水。0～30 cm土層有機質0.56%，速效氮26.45 mg·kg-1，速效磷 18.56 mg·kg-1，速效鉀112 mg·kg-1，pH值8.15。

1.2 試驗材料與方法

1.2.1 試驗設計 樹形設3個處理，處理1：單臂單蔓籬架水平龍干形(簡稱DLL)；處理2：單臂單蔓Y型水平龍干形(簡稱DYL)；處理3(CK)：以原有樹形單臂V型多主蔓水平龍干形為對照。每處理設3個重復，共9個小區，每小區100株樹。試驗區各處理葡萄樹與對照樹體管理措施均一致，在生產中嚴格按照通風帶、結果帶、營養帶三帶整形。

1.2.2 試驗方法 2009年建園，貴人香葡萄栽植行株距0.7 m×3 m，南北行向。2012年冬季起在該基地開展樹形改造試驗。架形改造方法：對照樹形(CK，圖1A)水泥桿上是由距地面50cm，120cm，170cm的三道橫桿組成，每道橫桿兩端各有一道絲，橫桿的寬度分別為30cm，60cm和120cm。DLL形是將原有樹形(CK)的三道橫桿去掉，在水泥桿距地面70cm,120cm,170cm處綁三道絲。DYL形是將CK樹形第一道橫桿去掉，第一道絲距地面提高到 70cm處，上面的二個橫桿保留不變。樹形改造：2012年冬季修剪時將要改造的3年生貴人香葡萄按照單蔓修剪，選擇長度1.5 m以上、粗度1.2 cm以上、結果枝組分布均勻的主蔓進行單蔓培養，并將其它主蔓從基部全部疏除。主蔓上10～15 cm保留1個結果枝或飽滿芽，結果枝保留1～2芽進行極短梢修剪，修剪后將主蔓順溝擺放，便于埋土越冬。2013年春季葡萄樹體出土，將主蔓沿同一方向傾斜45°上架后水平綁縛在第1道鐵絲上。待萌芽長至5～10 cm且花序顯露時抹芽，并將第1道絲以下所有萌芽和萌蘗全部抹除；在主蔓每10～15 cm保留1個結果枝。當1年生枝長至70 cm左右時綁縛，把DLL的1年生枝條直接垂直均勻綁縛在第2道鐵絲上；將DYL的1年生枝條均勻綁縛在第2道橫桿兩邊鐵絲上，待其生長至第3道鐵絲時再綁縛。

圖1 不同樹形Fig.1 Different trainning systems

將所有超過第3道鐵絲的枝條打頭摘心，并對生長副梢進行保留1～2葉反復摘心；在生長季節對第1道鐵絲以下萌發新枝及萌蘗反復抹除；翌年冬季修剪：在主蔓上據10～15 cm間距留結果枝組，根據枝條分布情況，進行單枝更新或雙枝更新，結果枝留1～2芽極短梢修剪。

1.2.3 數據測定 葡萄葉片光合性能的測定：2016年7月6日，測定不同樹形葡萄葉片的光合日變化。每處理各重復中隨機選取一株，共3株，標記植株中部枝條上充分見光的第4-6節的3個成熟葉片，用Li-6400XT便攜式光合儀(美國Li-cor公司)于晴天8∶30-18∶00測定光合參數，包括凈光合速率(Pn)、氣孔導度(Gs)和蒸騰速率(Tr); 葉綠素含量測定：選取測定光合作用的葉片用于葉綠素含量的測定，參考高俊鳳的方法[4]；枝條生長情況調查：于2015年10月下旬葡萄落葉后冬季修剪前對改造后的樹形枝條生長指標進行測定。用米尺測定枝條中部10節長度，求平均值。用游標卡尺測定枝條縱橫徑粗度，計算縱橫徑比；葡萄果實品質測定：在果實成熟期9月下旬采集不同處理的果實，每處理各重復中隨機采集10個果穗，每穗取5粒，這50粒葡萄混合樣品用于品質測定。采用手持測糖儀測定可溶性固形物含量，采用斐林試劑滴定法測定還原糖含量，采用酸堿滴定法測定總酸含量，總酚含量采用福林肖卡法測定[5]，單寧含量采用福林-丹尼斯法測定[5]。

1.2.4數據處理 數據整理與分析采用Microsoft Excel 2007和DPS軟件進行單因素方差分析(Duncan’s新復極差法，P<0.05)，利用 Excel 2007 軟件作圖，圖表中數據為平均值±標準差。

2 結果與分析

2.1 不同樹形的光合日變化

河西走廊地區釀酒葡萄生長季溫度較高，中午時可達到38℃以上(圖2A)，光照強度可以達到1600μmol·m-2·s-1(圖2B)，空氣相對干燥。不同處理凈光合速率(Pn)10∶30均達到最大值，到14∶00下降至最低值，出現明顯的光合午休現象，到16∶00略有上升；DYL、DLL和CK三種不同樹形的日平均光合速率分別為15.04 、16.47和14.78μmol·m-2·s-1(圖2C)。

圖2 不同樹形對葡萄葉片光合日變化特征的影響Fig. 2 Effects of different training systems on diurnal photosynthetic characteristics of grape leaves

不同樹形葉片氣孔導度總體上一直處于下降趨勢，12∶00時，各處理Ci值出現明顯下降，與10∶00時的值比較，下降了42.8%～51.3%，DLL的Ci下降進程相對延后(圖2D)；不同處理間的胞間二氧化碳濃度差異較小，全天走勢基本一致(圖2E)；上午DYL蒸騰速率與DLL和CK差異不明顯，但12∶00后DYL蒸騰速率明顯低于CK，但DLL和CK二者的蒸騰速率差異不顯著(圖2F)。

2.2 不同樹形對貴人香葉片葉綠素含量的影響

圖3為不同葡萄栽培樹形對其葉綠素含量的影響，由圖3A可以看出，不同樹形對葡萄樹葉片葉綠素a含量影響不同，兩種改造樹形DLL與DYL的葉片葉綠素a含量和總葉綠素含量均顯著高于CK處理(P<0.05，圖3A，3C)，各處理葉片葉綠素b含量差異不顯著(圖 3B)，但DLL樹形葉片葉綠素a/b值顯著高于對照，DYL與CK相比差異不顯著(圖 3D)。

2.3 不同樹形貴人香葡萄樹體生長情況對比

樹形改造前，每株樹枝條量可達到18～20枝，改造后單株枝量減少到10枝左右(表1)。對不同樹形貴人香葡萄1年生枝條的平均節長及第3節粗度及枝條的縱橫徑比進行測定分析，結果顯示：DLL和DYL枝條平均節位長度與對照差異不顯著，但兩者枝條粗度均顯著高于對照CK，同時，DLL的枝條粗度顯著大于DYL，兩者分別比對照高51.71 %和22.58 %(表1)。枝條縱橫徑比指的是枝條切面上縱徑與橫徑比率，反映了枝條的成熟度，比值越大，表明枝條的成熟度越好。本試驗測定了枝條中部第4節位的髓心比，結果表明，DLL和DYL樹形枝條的縱橫徑比均顯著高于對照(表1)。

2.4 不同樹形對貴人香葡萄果實品質的影響

DLL、DYL兩種不同樹形均提高了貴人香葡萄可溶性固形物含量，其中DLL可溶性固形物含量較對照提高了20.5 %，DYL可溶性固形物含量較對照提高11.8 %，差異極顯著；DLL處理果實中還原糖比對照提高了15.15 %；2種改造樹形處理的果實中總酸含量顯著低于對照，其中DLL比對照降低了14.99 %(表2)；改造后的樹形均提高了果實中總酚含量并與對照均差異明顯，但對果實pH和單寧含量無顯著影響。DLL和DYL樹形提高了果實的糖酸比，分別比對照提高35.09 %、13.15 %(表2)。

圖3 不同樹形對貴人香葉片葉綠素含量的影響Fig.3 Effects oftrainning systems on Chlorophyll content of Italian Riesling grape leaves

樹形Trainning system單株枝條總量Shoot number per tree平均節長The average internodelength/cm第3節縱徑Longitudinal diameter ofthe third internode/mm縱橫徑比Ratio of longitudinal andtransverse shoot diameterDLL9.8±0.26b11.78±0.36a15.52±1.22a1.27±0.01aDYL10.2±0.35b11.65±0.33a12.54±1.36b1.29±0.01aCK18.5±0.39a11.69±0.93a10.23±0.95c1.14±0.03b

注:不同小寫字母表示處理間差異顯著(P<0. 05)。

Note: Different letters indicate significant difference atP<0.05 levels．

表2 不同樹形對貴人香葡萄果實品質的影響

注:不同小寫字母表示處理間差異顯著(P<0. 05)。

Note: Different letters indicate significant difference atP<0.05 levels．

3 結論與討論

河西走廊釀酒葡萄產區葡萄樹形以多主蔓V形架和多主蔓扇形為主，該種樹形由于栽培管理技術復雜、架面容易郁閉導致病蟲害滋生等缺點已不適宜生產的需求[3]。受葡萄酒原料價格及勞動力上漲、自然災害等方面的影響，長期以來，果農對釀酒葡萄管理相對粗放，導致葡萄原料的品質連年下降。單臂單蔓籬架水平龍干形(DLL，也稱為廠形)是將國外的VSP整形(Vertical Shoot Position)進行改造結合西北埋土防寒區氣候條件研發的一種樹形，在當今勞動力緊缺的釀酒葡萄埋土防寒區，經過試驗，由于其省工、省力、簡化修剪、葡萄品質好及易于埋土防寒、機械化應用等特點，在西部釀酒葡萄產區得到了迅速的發展[6-8]，并取得良好效果。葡萄果實中不同化學成分如糖類、總酸、酚類物質的含量和比例決定著葡萄果實的品質，釀酒葡萄品質是決定葡萄酒質量的主要因素[9]。不同樹形的葉幕結構對葡萄的品質和產量影響不同[10-14]。本研究中，兩種不同的改造樹形處理均提高了貴人香葡萄可溶性固形物含量，還原糖較對照有較大提高，總酸含量比對照低，2種樹形均提高了果實中總酚含量與糖酸比(表2)，這些葡萄品質指標的改善與提高，均得益于樹體改造后通風透光條件改善，光合作用能力提升。葉綠體是最敏感的細胞器之一，葉綠素含量下降，引起植株光合能力減弱[15]。成果等人[11]研究認為，廠型樹形比多主蔓扇形在增加葉片的光合速率的同時提高了果實的品質，光合能力更強，代謝速率更快，并且具備了更強的利用弱光和抵御強光的能力。本試驗結果表明：不同樹形對葡萄樹葉片葉綠素a含量影響不同，DLL與DYL和CK處理差異明顯(P<0.05)，但兩者均未影響葉綠素b的含量(圖3)，因而DLL與DYL并未表現出更強的利用弱光的能力，這與成果等人[11]的研究結果不同，但DLL的確表現出了抵御強光的能力，這與成果等人[11]在廠型樹形上的研究結果一致，這可能與河西走廊地區自然光照強度過高(大于1600μmol·m-2·s-1)有關。DYL改型后葉幕為V型，葉片接受光照的時間和面積更大，DLL為直立葉幕，上下層葉片遮陰，光照透過率低，但自然條件下光合的日變化中，DYL的Pn在上午略大于DLL，但12∶00后，Pn值顯著低于DLL，這是因為高臺12∶00的光照強度大于1500μmol·m-2·s-1(圖 2B)，強光直接照射葉片很容易發生強光脅迫，造成Pn下降，而DLL接受的強光抑制水平低，Pn下降幅度低，此時DLL氣孔導度較高也說明其受抑制水平較低(圖2)。文旭等研究認為，“V”型架樹形在相同的外界條件下相比較籬架而言有效光合葉面積更高，總光合作用的提高增加了有機物積累，增加可溶性固形物、總酚、總花色素含量，降低可滴定酸和單寧含量[12]，但本研究中，單寧含量未見降低(表2)，可能是所研究的品種不同所致。

樹形改造后的單臂單蔓籬架水平龍干形(DLL)和單臂單蔓Y型架水平龍干形(DYL)樹形有效提高了枝條的生長能力和枝條的成熟度，兩種樹形第3節位粗度分別比對照提高了51.71 %、22.58 %(表1)，枝條的成熟度更好。在河西走廊產區，改造后兩種樹形易成型，長勢好，枝條粗壯，成熟度提高，有利于枝條越冬及翌年花芽分化，通過及時抺芽摘心等配套栽培技術，秋季枝條成熟度提高。各處理將樹形第1道絲以下架面保持通風透光，葡萄樹體結果部位提高，枝條分布均勻，有利于光合作用，果穗直接受光，果實可溶性固形物、還原糖及糖酸比均較對照有顯著提高，品質提升效果顯著；葉綠素含量和光合性能增加。總體來說，單臂單蔓籬架水平龍干形(DLL)在實際栽培過程中，更利于機械化作業，在省工簡化修剪方面更加節省勞動力，通過以上數據及生產實踐說明，河西走廊釀酒葡萄采用單臂單蔓籬架水平龍干形(簡稱DLL)和單臂單蔓Y型水平龍干形(簡稱DYL)對于提高樹體生長和果實品質是較為合理的樹形，單臂單蔓籬架水平龍干形(簡稱DLL)效果更佳，且有利于機械化生產，可以在西北埋土防寒區生產中大面積推廣應用。