不同整形方式對赤霞珠葡萄白粉病和果實品質的影響

蔡軍社，白世踐，戶金鴿，趙榮華，王愛玲，陳 光，古麗加汗·克熱木

(新疆維吾爾自治區葡萄瓜果研究所，新疆鄯善 838200)

0 引 言

【研究意義】吐魯番地區葡萄酒產量僅占全國葡萄酒產量的1.7%，全疆產量的8.3%，葡萄酒產業起步較早，但整體實力不強。近年來吐魯番地區葡萄酒產業發展迅速[1]。新的發展趨勢，對葡萄原料的品質提出了更高的要求，需要更為合理的栽培方式和生產管理來保證葡萄酒產業的健康發展。目前吐魯番地區釀酒葡萄整形方式較為單一，基本上采用傳統的多主蔓扇形整形，此種整形方式產量高，但果實品質差、病蟲害發生嚴重。吐魯番地區釀酒葡萄主要病害類型為白粉病，且病害發生嚴重，嚴重影響葡萄品質[2]。優良的整形方式可以增加葉面積和改善葉幕微氣候，保持良好的葉幕透光性，有助于提高葉片的凈光合速率，促進果實初生和次生代謝產物的增加，減少潛在病害威脅。研究整形方式對赤霞珠葡萄白粉病和果實品質的影響，篩選適宜吐魯番地區釀酒葡萄栽培的整形方式，對促進該地區釀酒葡萄高效優質栽培、實現葡萄酒產業的可持續發展具有重要意義。【前人研究進展】近年來，國內學者結合地區氣候類型及栽培特點對釀酒葡萄整形進行了一些改良與研究，如在多主蔓扇形基礎上發展而來的雙主蔓扇形；根據我國葡萄栽培區冬季埋土防寒的特點，將國外釀酒葡萄常用的VSP整形進行改良的改良VSP整形(廠字形)；遲明等[3]研究認為在陜西涇陽地區單干單臂、單干雙臂相比單干雙層雙臂整形栽培能夠顯著減輕赤霞珠葡萄葉片霜霉病和果實炭疽病、白腐病的危害，且果實綜合品質較高；華玉波等[4]研究認為在山東煙臺地區采用單干雙臂栽培相比扇形栽培果赤霞珠葡萄穗霜霉病病穗率顯著降低，單籬架和單干雙臂栽培結果部位為50 cm處果實總酚和單寧含量顯著高于對照(扇形)；高彩琴等[5]研究認為在寧夏地區單行倒L型栽培模式下蛇龍珠葡萄葉片凈光合速率較高，果實轉色期蔗糖轉化酶活性也較大，但果實成熟期雙行倒L型栽培色素含量最高，杯狀整形的蔗糖含量最高。【本研究切入點】不同地區、不同氣候條件下，不同品種適宜的整形方式不同。吐魯番地區氣候條件獨特，釀酒葡萄栽培整形方式較為古老、傳統，對吐魯番地區釀酒葡萄整形方式的新嘗試還較少。研究通過對吐魯番地區釀酒葡萄品種赤霞珠進行不同方式的整形，以傳統的多主蔓扇形作對照，研究不同整形方式對赤霞珠葡萄白粉病和果實品質的影響。【擬解決的關鍵問題】研究吐魯番極端干旱氣候條件下4種整形方式對赤霞珠葡萄白粉病和果實品質的影響，為該地區釀酒葡萄整形方式的選擇及葡萄酒的生產提供參考依據。

1 材料與方法

1.1 材 料

試驗于2016年在新疆鄯善縣新疆葡萄瓜果研究所(42°91′N，90°30′E)進行。試驗地海拔419 m，年降雨量25.3 mm，年蒸發量2 751 mm；全年日照時數為3 122.8 h，10℃以上有效積溫4 525℃以上，無霜期192 d，屬于典型的大陸性暖溫帶荒漠氣候。土壤質地為礫石砂壤土。供試品種為5年生釀酒葡萄赤霞珠(VitisviniferaCabernet Sauvignon，CS))，東西行向，株行距均為1.0 m×2.5 m，面積0.533 hm2(8畝)，灌溉方式為滴灌。試驗處理前，栽培架勢統一為單臂籬架，架面共設三道鐵絲，最下面一道鐵絲距栽培溝底約60 cm，其它各鐵絲間相距約60 cm。整形方式為多主蔓扇形。

1.2 方 法

1.2.1 試驗設計

試驗共設4個處理：廠形[(M-VSP)籬架，傾斜式單龍蔓，主干高75 cm，籬壁形葉幕)]、F形[(F-shape)籬架，傾斜式雙龍蔓，第1主干高60 cm，第2主干高100 cm，籬壁形葉幕]、Y形[(Y-shape)Y形架，傾斜式單龍蔓，V形葉幕]、扇形[(F-MT)籬架，直立多主蔓扇形，籬壁形葉幕]整形，每個處理分3個小區進行，每連續10株葡萄為1個小區，隨機區組排列。除整形方式不同外，其他栽培管理方法均一致。

1.2.2 測定指標1.2.2.1 葡萄白粉病

采用田間鑒定的方法進行調查，于葡萄白粉病高發期(8月1日、8月12日、8月24日、9月10日)隨機抽取不同生長部位，長勢基本一致的新梢30個，調查其上葉片白粉病感病面積百分比，計算出葉片的發病率和病情指數，每處理重復3次；于果實采收前(8月30日)隨機抽取不同生長部位、大小基本一致的果穗30個，調查果粒的感病情況，計算果穗發病率和病情指數，每處理重復3次。葉片病害、果實病害分級采用0～7級分級法[6]。表1

表1 葡萄白粉病分級調查標準
Table 1 Investigation standard of grape powdery mildew

級別 Grade葉片病斑面積或感病果實的百分率The percentage of leaf spot area or infected fruit(%)00.010.1～5.025.1～15.0315.1～30.0430.1～45.0545.1～65.0665.1～85.0758.1以上

病情指數=

1.2.2.2 葡萄產量

采收時分別測定小區實際產量，折算出平均公頃產量。

1.2.2.3 葡萄品質

葡萄采收時(9月1日)統一取樣，每個處理隨機剪取30個果穗用于統計果穗質量。參照OIV標準[7]統計果穗松緊度，賦值標準為：1-極疏；3-疏；5-中；7-緊；9-極緊。隨機取50個果粒統計果皮、種皮顏色值[8]，果皮顏色(果柄周圍)賦值標準為：1-粉紅色，淺紅色；2-紅色，光線能穿透漿果；3-深紅色，果柄周圍顏色不均勻；4-黑紅色，著色均勻。種皮顏色賦值標準為：1-綠色、黃綠色；2-棕綠色；3-灰褐色，無綠色痕跡；4-暗褐色。果皮和種子分別洗凈附著果肉，晾干稱重。隨機剪取300個果粒用于測量果粒質量，然后壓榨取汁，用數字手持糖量計測量可溶性固形物含量。果皮液氮速凍后研磨成粉，加入20 mL鹽酸甲醇溶液提取，用于酚類物質的測定。還原糖采用斐林試劑法測定[9]；總酸采用酸堿指示劑滴定法測定[10]，結果以酒石酸表示；葡萄果皮中總花色苷含量采用吸光值法測定[11]；總酚采用福林-肖卡法測定[9]，結果用沒食子酸表示；單寧采用福林-丹尼斯法測定[9]。

1.3 數據處理

數據使用Excel 2007和DPS V7.05版數據處理軟件進行分析，方差分析采用Duncan新復極差法。

2 結果與分析

2.1 不同整形方式對赤霞珠葡萄白粉病的影響

2.1.1 不同整形方式對赤霞珠葡萄葉片白粉病發病率的影響

研究表明,2016年吐魯番地區赤霞珠葡萄白粉病發病較晚，在7月下旬開始發病，8月1日的調查看出，不同處理對赤霞珠葡萄葉片發病率影響不同，扇形整形發病率高達43.62%，顯著高于其他整形，其次是F形整形，顯著高于廠形、Y形整形，而廠形和Y形整形間無顯著差異；發病后迅速進入發病高峰期，8月12日扇形和F形發病率達71.00%以上，顯著高于其他2種整形方式，且二者間無顯著差異，而廠形和Y形發病率為52.27%和48.55%，且二者間差異不顯著；8月24日白粉病進入發病高峰期，扇形整形發病率高達92.13%，顯著高于廠形和Y形整形，F形整形介于扇形和廠形整形之間，Y形整形發病率最低，顯著地區其他整形處理；9月10日各處理發病率有所降低，發病率大小排序為：扇形>F形>廠形>Y形，且各處理間差異均達顯著水平。圖1

注：不同小寫字母表示差異顯著(P<0.05)。下圖同

Note:Different small letters mean significant different(P<0.05). The same as below

圖1 不同整形方式下赤霞珠葡萄葉片白粉病發病率變化
Fig.1 Effect of various training systems of cabernet sauvignon leaf on powdery mildew incidence rate

圖2 不同整形方式下赤霞珠葡萄葉片白粉病病情指數變化
Fig.2 Effect of various training systems of cabernet sauvignon leaf on powdery mildew disease index

2.1.2 不同整形方式對赤霞珠葡萄葉片病情指數的比較

研究表明,8月1日各整形處理病情指數大小順序為：扇形>F形>廠形>Y形，且各處理間差異均達顯著水平，扇形整形病情指數最高為19.79，Y形整形最低，僅為5.79；8月12日，病情指數以扇形整形處理最高，顯著高于其他處理，其次是F形整形處理，顯著高于廠形和Y形整形，而廠形和Y形間病情指數無顯著差異；8月24日為發病高峰期,以扇形病情指數最高，高達50.67，顯著高于其他整形處理，其次是F形整形，顯著高于Y形，而廠形病情指數介于F形和Y形之間；9月10日，所有處理病情指數有所下降，葉片病情指數大小順序與發病率一致，為扇形>F形>廠形>Y形，且各處理間差異均達顯著水平。圖2

2.1.3 不同整形方式對赤霞珠葡萄采收期果實白粉的影響

研究表明,果實采收期(9月1日)赤霞珠葡萄果實白粉病發病率以扇形、F形最高，顯著高于廠形和Y形，發病率高達69.13%和67.84%，Y形最低，僅為33.57%，顯著低于廠形；病情指數以扇形和F形最高，顯著高于廠形和Y形，且二者間無顯著差異，病情指數在23.37以上，廠形和Y形最低，病情指數在10.08～15.51，但二者間差異為達到顯著水平。圖3

圖3 不同整形方式下赤霞珠葡萄果實白粉病變化
Fig.3 Effect of various training systems of cabernet sauvignon fruit on powdery mildew disease index

圖4 不同整形方式下赤霞珠葡萄產量變化
Fig.4 Effect of various training systems of cabernet sauvignon on yield

2.2 不同整形方式對赤霞珠葡萄產量的影響

研究表明,折合產量以扇形整形最高，為17 155.58 kg/hm2，顯著高于廠形和Y形整形；其次是F形，介于扇形和廠形之間；廠形整形平均產量為13 540.70 kg/hm2，顯著高于Y形整形；Y形整形折合單位面積產值最低，僅為9 943.53 kg/hm2，顯著低于其他整形處理。Y形整形產量偏低的可能原因是特殊的葉幕類型(V字形)形成的特殊果際微氣候類型造成，果穗過少，果穗偏小。圖4

2.3 不同整形方式對赤霞珠葡萄果穗、果粒性狀的影響

研究表明,4種整形處理果穗質量大小順序為：廠形>F形>扇形>Y形，且各處理間差異均達顯著水平，以廠形處理果穗質量最大，為113.41 g，而扇形和Y形處理較小，果穗質量均不到100.00 g，Y形整形果穗質量僅為82.46 g；果穗緊密度以扇形值最大，顯著大于其他處理，表現為緊密，F形果穗緊密度顯著大于廠形和Y形，表現為偏緊密，廠形與Y形間無顯著差異，表現為適中或疏，但廠形緊密度更偏向于適中；F形萎蔫程度最高，達6.13%，顯著高于廠形，而扇形和Y形介于廠形和F形之間，可能是由于F廠形和扇形白粉病發生較為嚴重和后期F形的摘葉管理造成葉片過少，養分供應不足有關，Y形萎蔫程度較高可能與V字形葉幕及后期摘葉管理造成的葉幕微氣候有關。果粒質量以廠形整形最大，顯著大于扇形，F形和Y形次之，介于二者之間；4種整形處理間果形指數無顯著差異。表2

表2 不同整形方式下赤霞珠葡萄果穗和果粒性狀變化
Table 2 Effect of various training systems of cabernet sauvignon on Cluster and Berry

處理Treatment果穗質量Cluster mass (g)果穗緊密度Cluster compactness萎蔫程度Wilting degree (%)果粒質量Berry mass (g)果形指數Fruit shape index廠形M-VSP113.41±4.51a4.66±0.33c1.64±2.10b1.29±0.09a1.02±0.02aF形F-shape102.64±5.84b5.54±0.13b6.13±3.99a1.23±0.04ab1.01±0.01aY形Y-shape82.46±3.81d4.40±0.35c4.17±3.25ab1.22±0.11ab1.01±0.01a扇形F-MT90.46±4.89c6.71±0.43a2.50±2.18ab1.08±0.12b1.04±0.02a

注：同列數據后標不同小寫字母者表示差異達顯著水平(P<0.05)。下同

Note: Different lowercase letters in each column indicate significant difference(P<0.05). The same as below

2.4 不同整形方式對赤霞珠葡萄果皮、種皮顏色和比例的影響

研究表明,果皮顏色值以廠形和Y形最高，顯著高于F形和扇形，顏色接近黑紅色，且著色均勻，而F形果皮顏色值為3.36，偏向深紅色，扇形果皮顏色值顯著低于其他整形處理，僅為2.68，果皮顏色在紅色和深紅色之間；相對果皮質量以Y形整形最大，顯著大于扇形整形，達4.88%，廠形和F形相對果皮質量介于Y形和扇形之間；種皮顏色值以Y形和廠形最高，顯著高于F形和扇形，種皮顏色接近暗褐色，成熟度最高，F形種子顏色值顯著高于扇形，同樣偏向于暗褐色，扇形種皮顏色值最低，顯著低于其他處理，種皮顏色偏向于灰褐色；單粒種子數以廠形和Y形最多，顯著多于扇形，F形介于廠形、Y形和扇形之間，扇形最少，單粒種子數僅1.83；相對種子質量以廠形和Y形最大，顯著大于F形和扇形，而F形和扇形間差異不顯著。從分析結果可知，Y形和廠形果實中種皮、果皮顏色值較高，而且種子數量較多，相對種子質量和相對果皮質量較大，具有較好的成熟度。表3

表3 不同整形方式下赤霞珠葡萄果皮、種皮顏色值及相對質量變化
Table 3 Effect of various training systems of cabernet sauvignon on Berry skin color value, Seed coat color value and Relative mass

處理Treatment果皮顏色值Berry skin color value相對果皮質量Relative skin fresh mass(%)種皮顏色值Seed coat color value單粒種子數Seed number per berry相對種子質量Relative seeds fresh mass(%)廠形M-VSP3.71±0.15a4.63±0.41ab3.84±0.03a2.27±3.21a4.60±0.15aF形F-shape3.36±0.30b4.47±0.32ab3.65±0.03b2.04±14.50ab4.25±0.17bY形Y-shape3.78±0.07a4.88±0.41a3.89±0.02a2.25±7.00a4.81±0.39a扇形F-MT2.68±0.24c4.05±0.32b3.12±0.12c1.83±13.50b4.19±0.05b

2.5 不同整形方式對赤霞珠葡萄成熟度的影響

研究表明,出汁率以Y形架最低，顯著低于其他處理，其他處理間無顯著差異；可溶性固形物濃度以扇形整形最低，顯著低于其他處理，其他處理間無顯著差異；還原糖含量以廠形和F形最高，均值在170.30 g/L以上，顯著高于Y形和扇形，扇形整形最低，顯著低于其他處理；含酸量以扇形最高，F形略低于扇形，但二者間差異未達顯著水平，Y形最低，顯著低于扇形和F形，廠形略高于Y形，但二者間差異未達顯著水平；果實pH值大小與含酸量有關，果實pH值以廠形和Y形較大，顯著大于F形和扇形，扇形和F形間無顯著差異；糖酸比以廠形最高，顯著高于F形和扇形，Y形次之，介于F形和廠形之間，扇形最低，顯著低于整形處理，廠形和Y形整形果實具有較高的成熟度。表4

表4 不同整形方式下赤霞珠葡萄出汁率及成熟度變化
Table 4 Effect of various training systems of cabernet sauvignon on Rate of juice and maturity

處理Treatment出汁率Rate of juice(%)可溶性固形物濃度SSC(°Brix)還原糖Reducing sugar(g/L)含酸量Titration acid(g/L)果實pH值Must pH糖酸比S/A廠形M-VSP43.37±0.55a22.00±0.71a178.37±8.08a3.63±0.43bc4.35±0.03a49.80±7.55aF形F-shape43.84±0.64a22.16±0.54a172.37±11.05a4.00±0.57ab4.22±0.05b42.81±6.41bY形Y-shape42.08±0.94b21.60±1.02a159.70±3.00b3.31±0.29c4.40±0.02a48.48±4.63ab扇形F-MT43.05±0.89a20.27±1.15b148.70±12.17c4.33±0.55a4.19±0.06b34.79±5.82c

2.6 不同整形方式對赤霞珠葡萄果皮多酚物質的影響

研究表明,總花色素濃度以扇形整形最低，僅0.60 mg/g，顯著低于其他處理，其他處理均在0.80 mg/g以上，且處理間無顯著差異；總酚含量同樣以廠形、F形、Y形較高，均值在19.00 mg/g以上，顯著高于扇形；單寧含量以扇形整形最高，顯著高于廠形和Y形，F形次之，介于扇形和廠形、Y形之間，扇形和F形單寧含量較高，可能與成熟度有關，成熟度較低的葡萄果實中單寧類型多為劣質單寧。表5

表5 不同整形方式下赤霞珠葡萄果皮多酚類物質變化
Table 5 Effect of various training systems of cabernet sauvignon on berry skin polyphenol

處理Treatment花色苷總濃度Total anthocyanin’s (mg/g)總酚Total phenols(mg/g)單寧Tannins(mg/g)廠形M-VSP0.878±0.10a19.31±0.02a27.88±0.23bF形F-shape0.823±0.15a19.25±0.05a28.82±2.96abY形Y-shape0.873±0.04a19.98±0.12a28.15±2.28b扇形F-MT0.596±0.17b17.85±0.07b31.35±0.925a

3 討 論

3.1 整形方式對赤霞珠葡萄白粉病的影響

2016年白粉病在釀酒葡萄赤霞珠上發病較晚，在7月中下旬開始發病，但發病后，在8月中旬迅速進入發病高峰期，在果實成熟期病害最為嚴重，果實采收后病害情況有所下降；不同時期處理間葉片白粉病發病率和病情指數大小順序不盡相同，白粉病發病初期廠形與Y形發病率無差異，但廠形整形病情指數顯著高于Y形，而8月12日、24日扇形與F形發病率無顯著差異，但病情指數扇形顯著高于F形，同樣，在8月24日廠形葉片發病率顯著高于Y形，但二者間病情指數并未出現顯著差異，在白粉病發病高峰期(8月24日)，廠形和F形白粉病病害嚴重程度基本相同。成熟期果實白粉病發病率廠形顯著高于Y形，但病情指數并無顯著差異。發病高峰期(果實成熟期)，雖然廠形整形葉片和果實白粉病發病普遍程度高于Y形整形，但二者嚴重程度無差異，能夠有效預防果實白粉病的發生。扇形和F形相比，葉片和果實的發病普遍程度無明顯差異，但葉片發病嚴重程度扇形大于F形，果實發病嚴重程度二者間無明顯差異。整形措施對釀酒葡萄白粉病的效果排序為：Y形>廠形>F形>扇形。Y形整形的“V”字形葉幕結果枝條呈45°夾角分開分布，結果枝間空隙較大，具有良好的通風透光條件，而其他整形方式均為籬壁形葉幕，枝條過于密集，葉幕層較多，造成通風透光不足，白粉病發生嚴重，且扇形及F形果穗較多，分布較散，果穗、葉片過度重疊，白粉病發生最為嚴重。

賀普超[12]、黃廣學[13]認為“丁”字型(單干雙臂)較多主蔓扇形能夠較好控制炭疽病的危害，遲明等[14]研究認為雙干雙臂整形同樣有葉幕層數多、通風條件差等特點，研究中廠形對白粉病的控制效果均明顯優于扇形和F形，這與前人研究結果一致。張振文[15]、黃廣學[13]、黃鳳珠等[16]研究認為“V”形架開張角度大易造成行距過窄，從而容易造成相對溫暖、密閉的環境，引起病害的發生，而郭正兵等[17]認為“V”型架具有明顯的通風帶，光照帶和結果帶，可增強光合強度，利于通風透光，減少病蟲害，試驗中Y形架對白粉病的控制效果最好，這與研究結果與郭正兵的研究結果一致，可能原因是試驗地處于極端干旱區，干旱少雨，空氣濕度較低，適宜的開張角度同樣能夠獲得良好的通風條件，有效的控制了白粉病的發生，具體機理還應根據不同整形措施對葉幕微環境的影響進一步研究。

3.2 整形方式對赤霞珠葡萄產量的影響

不同整形方式對產量有顯著影響，植株結果枝數量和主蔓數量同產量成正比，扇形、F形屬于負載量大的整形方式，扇形和F形結果數量、主蔓數量較多，果穗數量和產量高于廠形和Y形，這與遲明[14]、成果[18]、Justin E等[19]的研究結果一致。張軍賢等[20]研究認為“V”形架栽培下的單株產量和單籬架栽培無顯著差異，而試驗中Y形架產量顯著低于其他幾種整形處理，可能與地區特殊的地理氣候環境和管理方式造成特殊的葉幕微氣候導致果穗數量過少、果穗質量過小有關。

3.3 整形方式對赤霞珠葡萄果實品質的影響

陳果等[18]研究認為廠形整形能夠增加葉面積與產量比值，通過改善葉幕環境增加了透光率和果際PAR，促進葉片光合速率和代謝速率的提高，并且具備更強的利用弱光以及抵御強光的能力。試驗中廠形整形顯著增加了果皮中花色苷濃度和可溶性固形物濃度，果穗緊密度較適中，果皮和種皮顏色值更深，且種子數量更多，相對種皮、種子質量更大，果實成熟度更好，試驗中也得到了相同的結論，且廠形整形的果穗質量和果粒質量均最大，顯著大于扇形，這一研究結果與王蛟龍等[21]研究結果一致。果實萎蔫可是果實營養供應不足、溫度過高或病害嚴重等多種因素造成，廠形具有葉果比大、病害輕等優點，故萎蔫程度較輕。負載量是決定葡萄果實成熟度的主要因素[22]，而葡萄果實中的酚類物質與葡萄成熟度密切相關，酚含量隨成熟度的增加而增加[23]，試驗中扇形產量較高，所以成熟度較差，總酚含量也低，而成熟度較高的廠形、Y形總酚含量較高，這與前人的研究結果一致[14,18,24,25]。普遍認為單寧的合成會受果實糖含量的影響，蔗糖會誘導葡萄中單寧的積累[26]，而試驗中單寧含量與還原糖含量表現不一致，前人研究結果也不盡相同[14,21]，可能是由于單寧的合成受光照、溫度以及蔗糖的誘導共同影響，具體機理有待于進一步研究。

4 結 論

廠形、F形、Y形相比扇形整形能夠顯著減輕吐魯番地區釀酒葡萄赤霞珠葡萄葉片白粉病危害，且廠形和Y形整形能夠顯著減輕白粉病對成熟期赤霞珠葡萄果實的危害；廠形和Y形較扇形整形顯著降低了葡萄產量，而廠形整形產量較合理；廠形、F形、Y形相比扇形成熟度、總花色素濃度、總酚、果皮顏色值、種皮顏色值顯著提高，均能顯著改善釀酒葡萄品質，但廠形綜合品質更佳。釀酒葡萄廠形整形能夠減輕吐魯番地區釀酒葡萄白粉病的危害，具有合理的產量，且采收期果穗緊密度適中，果實成熟度較好，果皮、種子相對質量更大，總花色苷濃度和總酚含量更高，具有較高的釀酒品質，可以作為一種新栽培模式。