發(fā)酵液對‘玫瑰香’葡萄生長發(fā)育及果實品質(zhì)的影響

聶松青，田淑芬*

（1. 湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝園林學(xué)院，湖南長沙 410128；2. 東莞市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究中心，廣東東莞 523086；3. 天津農(nóng)學(xué)院園藝園林學(xué)院，天津 300380)

長期以來我國葡萄生產(chǎn)依靠大量肥料的投入，不合理施用化肥引起的葡萄果實品質(zhì)下降、肥料利用率降低、環(huán)境污染等問題日漸嚴(yán)重[1]。

隨著生物技術(shù)的不斷發(fā)展，利用高效植物生長促進(jìn)菌研制的新型微生物肥料已成為國內(nèi)外生物菌肥研究的熱點[2]。探尋綠色生物肥源以替代或部分替代化肥，尋求新的增產(chǎn)提質(zhì)途徑是目前葡萄生產(chǎn)上亟待解決的熱點問題[3]。

發(fā)酵液菌種鏈霉菌（Streptomyces saraceticus31，SS 31）是臺灣中興大學(xué)植物病理系分離保存的生防菌株，對植物病原性真菌及細(xì)菌具有廣泛的拮抗作用，特別是寄生根結(jié)線蟲具有較好的防治效果[4]，同時研究發(fā)現(xiàn)，該菌株培養(yǎng)可產(chǎn)生IAA和多胺類物質(zhì)等對促進(jìn)植物生長具有促進(jìn)效果。SS31作為一種優(yōu)質(zhì)的生防及促生菌株，其對葡萄生長發(fā)育及品質(zhì)調(diào)控的影響還未見報道，研究該菌株發(fā)酵液對葡萄的促生效果，以期為進(jìn)一步研究其調(diào)控機制及開發(fā)利用奠定基礎(chǔ)[5]。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗于2016年在天津市現(xiàn)代農(nóng)業(yè)創(chuàng)新基地避雨栽培葡萄示范園內(nèi)進(jìn)行。該地區(qū)屬于暖溫帶半干旱半濕潤季風(fēng)氣候區(qū)，年平均溫度為11.6 ℃，無霜期為212 d，年降雨量為606 mm。示范園日光溫室內(nèi)土壤pH8.4，有機質(zhì)含量為11.72 g/kg，全氮1.12 g/kg，全磷1.72 g/kg，全鉀2.58 g/kg，堿解氮含量為54.6 mg/kg、有效磷含量為61.7 mg/kg、速效鉀含量為61.7 mg/kg。

1.2 試材及處理

供試材料為生長發(fā)育一致、無明顯病蟲害的5年生‘玫瑰香’葡萄，南北行向，采用傾斜龍干“Y”形架栽培，株行距為1.0 m×2.0 m，常規(guī)管理。1月20日施入腐熟雞糞22.5 t/hm2作基肥；3月5日施入磷酸二胺和尿素750 kg/hm2作萌芽肥。

發(fā)酵液由國家葡萄產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系栽培生理實驗室制備，發(fā)酵液復(fù)合菌種（Streptomyces saraceticus31，SS31）引自臺灣同安農(nóng)業(yè)科技有限公司，與豆?jié){、砂糖一定比例有氧發(fā)酵而成。發(fā)酵液的全氮、全磷、全鉀為3.0%～3.6%，有機質(zhì)為3%～5%，pH值3.6～4.1，25 ℃下密度為1.23 g/cm3，水不溶物＜5 g/L，含有16種氨基酸，游離氨基酸總含量156～167 g/L。

1.3 試驗方法

1.3.1 試驗設(shè)計

采用土壤澆灌的施肥方式，設(shè)6個處理，即CK（清水），常規(guī)復(fù)混肥（CK0，20-20-20），2%發(fā)酵液（T1）、1%發(fā)酵液（T2）、0.5%發(fā)酵液（T3）、0.25%發(fā)酵液（T4）、0.125%發(fā)酵液（T5）。試驗處理于果實第二次膨大期至著色期間進(jìn)行，即5月25日、6月9日、6月24日每隔15 d澆灌一次，每次每株澆灌10 L稀釋液，7月28日果實達(dá)到完全成熟，每個處理隨機采集東西兩側(cè)8個果穗進(jìn)行果實品質(zhì)測定，并對植株生長發(fā)育指標(biāo)進(jìn)行調(diào)查統(tǒng)計。

1.3.2 測定方法

采用游標(biāo)卡尺測定一年生新梢基部直徑和節(jié)間長（4～5節(jié)位），SPAD葉綠素儀測定果穗對面葉片的葉綠素含量。采用電子稱測定果穗重及單粒重，數(shù)顯式游標(biāo)卡尺測定果實縱橫徑。便攜式OTC手持折光儀測定可溶性固形物，菲林試劑法測定果實還原糖，NaOH滴定法測定有機酸，2,6-二氯靛酚滴定法測定VC，鹽酸甲醇浸提比色法測定花青素[6]。果皮中總酚（以沒食子酸計）采用福林-肖卡法測定[7]，單寧（以單寧酸計）含量采用福林-丹寧斯（Folin-Denis）法測定[8]；總花色苷(以矢車菊素-葡萄糖苷計)用pH示差法測定[9]。

1.3.3 數(shù)據(jù)分析

用SPSS 17.0和Microsoft Excel 2007對試驗數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 發(fā)酵液對葡萄植株生長發(fā)育的影響

從表1測定結(jié)果可以看出，在對新梢基部粗度影響方面，常規(guī)復(fù)混肥處理CK0的數(shù)值最大，且顯著高于其他各濃度發(fā)酵液處理，清水對照處理CK的數(shù)值最小。不同濃度發(fā)酵液對新梢基部粗度影響不同，高濃度發(fā)酵液處理T1、T2的新梢基部粗度較大，T4顯著低于其他濃度處理。中濃度T3處理的新梢基部粗度為12.50 cm，與清水對照CK顯著性提高了3.3%，相對常規(guī)施用復(fù)混肥處理CK0顯著性降低了8.0%。從節(jié)間長來看，高濃度T1顯著高于其他處理組，較低濃度T3、T4、T5顯著低于高濃度T1與T2處理。從葉片葉綠素含量來看，發(fā)酵液處理組均高于其他處理，效果最為顯著，其中T2、T3處理顯著高于其他幾個處理濃度。

2.2 發(fā)酵液對葡萄果實外觀品質(zhì)的影響

由表2可以看出，不同處理間在粒質(zhì)量、穗質(zhì)量、果實縱徑、橫徑及果形指數(shù)影響上差異不顯著，其中在粒質(zhì)量、穗質(zhì)量方面，常規(guī)復(fù)混肥CK0處理最大，發(fā)酵液處理組（T1～T5）次之，最低為清水處理（CK）。在果形指數(shù)方面，發(fā)酵液處理組（T1～T5）顯著低于常規(guī)復(fù)混肥CK0處理，顯著高于清水對照處理（CK）。

表1 不同濃度發(fā)酵液對葡萄生物量的影響Table 1 Effect of different treatments on seedling biomass of grape

表2 不同濃度發(fā)酵液對葡萄果實外觀品質(zhì)的影響Table 2 Effect of different treatments on the appearance quality of grape berry

表3 不同濃度發(fā)酵液對玫瑰香葡萄果實內(nèi)在品質(zhì)的影響Table 3 Effect of different treatments on the inherent quality of grape berry

2.3 發(fā)酵液對葡萄果實內(nèi)在品質(zhì)的影響

由表3可以看出，除最高處理濃度T1外，T2、T3、T4、T5四個梯度處理可溶性固形物均顯著性高于常規(guī)施肥處理（CK0）與清水對照（CK）處理，其中T3和T4兩個處理濃度的可溶性固形物顯著高于其他處理組，分別達(dá)到19.2%和19.0%。而發(fā)酵液最高處理濃度T1的可溶性固形物為17.5%，顯著低于常規(guī)復(fù)混肥（CK0）處理，與清水對照（CK）處理無明顯差異。

對VC含量影響方面，發(fā)酵液處理均顯著高于清水對照（CK），除最高處理濃度T1與澆灌常規(guī)復(fù)混肥（CK0）對VC含量影響不顯著外（T1數(shù)值高于CK0），其他4種濃度梯度的VC含量均顯著高于常規(guī)施用復(fù)混肥處理（CK0）。說明試驗濃度下，澆灌發(fā)酵液能促進(jìn)果實中VC含量的提高，其中T3、T4兩種處理濃度效果最佳，T4處理的VC含量最高，為262 mg/L，比CK0提高了18.2%。

對可滴定酸含量影響方面，各濃度發(fā)酵液處理相互間差異不顯著，而與常規(guī)復(fù)混肥（CK0）相比表現(xiàn)為顯著性降低，同時T3、T4、T5濃度的可滴定酸含量也顯著低于清水對照（CK），T3處理的可滴定酸含量為處理組中最低，即為0.50%，比常規(guī)復(fù)混肥（CK0）的可滴定酸含量26.5%。

對果實還原糖含量影響方面，T3、T4兩個處理濃度顯著高于清水對照（CK）和常規(guī)處理對照（CK0），而T1與兩組對照間差異不顯著。其中T3濃度的還原糖含量為190.9 g/L，與T4（185.1 g/L）差異不顯著，而顯著高于其他處理，相較清水對照（CK）的果實還原糖含量高14.5%，比常規(guī)處理（CK0）高9.3%。

在果實固酸比影響方面，試驗濃度的發(fā)酵液均高于兩個對照處理，處理效果為T3＞T4＞T5＞T2＞T1，其中T3處理的固酸比為38.4，比清水對照提高了30.2%。常規(guī)施用復(fù)混肥的固酸比最低，這主要是因為澆灌復(fù)混肥導(dǎo)致果實中可滴定酸含量偏高造成的。

在果皮總酚含量影響方面，5種試驗處理濃度的發(fā)酵液試驗效果不一致，5種濃度處理的果皮中花青素含量均顯著高于清水對照，低濃度處理的效果優(yōu)于高濃度處理的果皮中的總酚含量，其中T4濃度的果皮中總酚含量最高。從果皮花色苷含量來看，T1處理的果皮中的總花色苷最低，低濃度的T5處理顯著高于其他處理，其果皮中的總花色苷含量為0.29 mg/g。T4處理的果皮單寧含量顯著高于其他處理濃度和對照，達(dá)到21.76 mg/g，而T1處理的單寧含量較低，比清水對照處理都低17.17%（表4）。

表4 不同濃度發(fā)酵液對葡萄果皮酚類物質(zhì)含量的影響Table 4 Effect of different treatments on the content of phenols in pericarp of grape(Unit: mg/g)

3 討論與結(jié)論

近年來，利用微生物研發(fā)各種新型肥料用于植物防病及促生的研究已逐年增加，生防放線菌促生作用研究已成為研究的熱點[10]。SS31是一株生防放線菌，此前關(guān)于其研究還較少。SS31發(fā)酵液其游離氨基酸含量高，產(chǎn)生了對植物生長有一定作用的次生代謝產(chǎn)物[11]。本文研究了不同濃度的發(fā)酵液對葡萄生長發(fā)育及果實品質(zhì)的影響。由于發(fā)酵液次生代謝產(chǎn)物成分復(fù)雜，不同濃度的發(fā)酵液中，其有效成分效應(yīng)會發(fā)生變化，及對作物影響不一。試驗表明，在生物學(xué)生長方面，較高濃度發(fā)酵液效果優(yōu)于低濃度的發(fā)酵液，而發(fā)酵液中的養(yǎng)分含量較低，說明較高濃度的發(fā)酵液可能為植物營養(yǎng)生長提供了適宜濃度的生長促進(jìn)物質(zhì)。上述促生作用同樣表現(xiàn)在果實形態(tài)上，高濃度的T1處理穗質(zhì)量和粒質(zhì)量最大，各濃度處理顯著高于對照。

而在果實可溶性固形物方面，低濃度處理效果優(yōu)于高濃度處理，低濃度處理的果實中可溶性固形物、VC和還原糖含量均顯著高于高濃度處理，同時低濃度處理的果實中可滴定酸含量低于高濃度處理，因而低濃度處理的固酸比顯著高于高濃度處理。對果皮中的總花色苷、單寧、總酚均有不同程度的影響，大體上高濃度處理效果優(yōu)于低濃度處理。綜合來看，原液稀釋到T4濃度時，可顯著提高葡萄果實固形物含量。

在營養(yǎng)生長上，低濃度處理效果比高濃度處理的效果差；而在果實內(nèi)含物積累上，低濃度處理效果顯著高于高濃度處理，這是否是發(fā)酵液中的次生代謝產(chǎn)物影響了糖酸代謝通路上某種酶的活性，影響關(guān)鍵控制酶活性基因表達(dá)還有待進(jìn)一步分析。