花穗整形修剪方式對‘87-1’葡萄果實(shí)品質(zhì)的影響

王明潔，宋鵬慧，魯會玲，梁文衛(wèi)，呂云波，肖麗珍，胡禧熙

（黑龍江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院 a.鄉(xiāng)村振興科技研究所，黑龍江 哈爾濱 150000； b.園藝分院，黑龍江 哈爾濱 150000；c.大慶分院，黑龍江 大慶 163316）

葡萄Vitis vinifera為葡萄科Vitaceae 葡萄屬Vitis木質(zhì)藤本植物，品種資源豐富，廣泛分布于全球溫帶和亞熱帶地區(qū)，是具有較大栽培價值的落葉果樹[1]。目前，葡萄產(chǎn)業(yè)已成為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中經(jīng)濟(jì)效益較高的產(chǎn)業(yè)之一[2]。鮮食葡萄生產(chǎn)新技術(shù)的不斷推廣和應(yīng)用是我國葡萄產(chǎn)業(yè)穩(wěn)步、高效發(fā)展的基礎(chǔ)[3-4]。隨著葡萄產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展，提高品質(zhì)、控制產(chǎn)量已成為實(shí)現(xiàn)農(nóng)民增收、農(nóng)業(yè)增效的有效途徑[5]。

消費(fèi)者大多喜歡果粒大、色澤鮮艷、口感好、貨架期長的葡萄品種[6]。采用花穗整形修剪技術(shù)可以在控制樹體負(fù)載量的同時，減少營養(yǎng)浪費(fèi)，提高坐果率，提升果實(shí)品質(zhì)[7]。目前，生產(chǎn)上常采用的花穗整形方式是掐穗尖和副穗[8]，或?qū)⑿∷腠敳咳コ齕9]，但不同品種的花穗整形方式和整形程度不一致[10]。適宜的疏花疏果方式和程度不僅能提高葡萄的果實(shí)品質(zhì)，還能增加效益，完善簡約、省工、提質(zhì)的整穗方式是葡萄生產(chǎn)管理中亟待解決的關(guān)鍵問題[11]。

‘87-1’具有早熟、豐產(chǎn)、果穗緊密等特點(diǎn)，成熟時果實(shí)有濃厚的玫瑰香味和美麗的外觀，適合我國大部分地區(qū)栽培，尤其是生長期較短的北方葡萄栽培區(qū)?！?7-1’生產(chǎn)中常出現(xiàn)果穗緊密、果粒擠壓嚴(yán)重、果實(shí)著色不一致等問題，但相關(guān)研究報道較為鮮見。針對上述情況，本研究中以‘87-1’為試材，通過探究不同花穗整形修剪方式對其果實(shí)品質(zhì)和營養(yǎng)成分的影響，篩選適宜該品種的簡約、高效的花穗整形修剪方式，以期為提高‘87-1’的果實(shí)品質(zhì)提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗地點(diǎn)為國家現(xiàn)代農(nóng)業(yè)管理示范園區(qū)，位于黑龍江省哈爾濱市道外區(qū)民主鄉(xiāng)（126°35′E，45°40′N）。試驗地屬中溫帶，冬季寒冷干燥，夏季高溫多雨，≥10 ℃平均有效積溫2 700 ℃，年均日照2 600 ～2 800 h，無霜期約135 d[12]。

1.2 試驗材料

選用樹體健壯、生長狀況基本一致且無病蟲害的3年生‘87-1’葡萄為研究對象。冷棚栽培，樹形為“廠”字形（圖1），南北行向，株行距為1 m×2 m，采用常規(guī)土肥水及病蟲害管理方式。

白藜蘆醇和兒茶素均為色譜純（Sigma 公司），乙腈為色譜純（阿拉丁試劑上海有限公司），乙酸乙酯、甲醇、甲酸銨為分析純（天津科密歐化學(xué)試劑有限公司）。

1.3 試驗設(shè)計

隨機(jī)選取大小基本一致的花序，在開花前1周對花穗進(jìn)行整形修剪。共設(shè)計5 個處理（圖1）：處理1，花穗基部留5 cm；處理2，花穗尖部留 5 cm；處理3，疏除上部和下部的花序，中間留 5 cm 花序；處理4，左右分層疏穗，即疏除向內(nèi)生長的多余小花序，3 個小花一輪著生的采取3 去1， 4 個小花一輪著生的采取4 去2；處理5，以不修剪為對照（CK）。每處理3 次重復(fù)。其他常規(guī)管理相同，各處理未進(jìn)行?；ū９幚怼?/p>

圖1 ‘87-1’花穗整形修剪各處理及“廠”字形樹形Fig.1 Each treatment of ‘87–1’ flower spike shaping and thinning and ‘?’ shape tree

1.4 試驗方法

1.4.1 果實(shí)生長指標(biāo)測定

在果實(shí)采收期進(jìn)行取樣。每處理隨機(jī)采集10穗， 測定穗質(zhì)量、果穗縱徑、果穗橫徑；從每果穗上、中、下3 個部位隨機(jī)選取30 粒果實(shí)，測定單果質(zhì)量、果實(shí)縱徑、果實(shí)橫徑，取平均值，計算果形指數(shù)。其中，果實(shí)縱橫徑使用游標(biāo)卡尺測定，單果質(zhì)量和單穗質(zhì)量使用分析天平測定。果形指數(shù)為果實(shí)縱徑和果實(shí)橫徑的比值。

1.4.2 果實(shí)品質(zhì)指標(biāo)測定

在果實(shí)采收期進(jìn)行取樣。從每果穗上、中、下3 個部位隨機(jī)選取30 粒果實(shí)，測定果實(shí)硬度、可溶性固形物含量、可滴定酸含量，計算糖酸比。其中，果實(shí)硬度使用GY-1 水果硬度計測定，可溶性固形物含量使用手持糖度測定儀測定，可滴定酸含量采用滴定法測定。

1.4.3 果實(shí)葡萄多酚含量測定

在果實(shí)采收期進(jìn)行取樣。使用安捷倫HPLC-1100 高效液相色譜儀（安捷倫科技有限公司）和AL104-IC 型萬分之一電子天平（瑞士梅特勒-托利多公司），采用高效液相色譜法（high performance liquid chromatography，HPLC） 測 定果實(shí)不同部位的白藜蘆醇和兒茶素含量。

高效液相色譜液相條件：色譜柱為賽默飛C18（250 mm×4.6 mm，5 μm），柱溫30 ℃，流動相為乙腈-10 mmol/L 甲酸銨溶液（pH 3.0），梯度洗脫。洗脫程序：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。進(jìn)樣量20 μL， 流速1.0 mL/min，檢測波長290 nm。

1.4.4 工作效率統(tǒng)計

用秒表統(tǒng)計修整10 個果穗的用時。

1.5 數(shù)據(jù)統(tǒng)計

使用SPSS 20.0 軟件進(jìn)行方差分析和Duncan’s檢驗，使用Excel 軟件制作圖表。

2 結(jié)果與分析

2.1 花穗整形修剪方式對‘87-1’葡萄果實(shí)各指標(biāo)的影響

2.1.1 對果穗外觀性狀的影響

不同花穗整形修剪處理下‘87-1’葡萄的成熟期果穗如圖2 所示。由圖2 可見，采用留穗基部和分層疏除的方式處理花穗后，成熟果穗形狀相似，均呈圓錐形，分層疏除處理的果穗較大，留穗基部處理的果穗較小且果穗較松散。采用留穗尖部和留穗中部的方式處理花穗后，果穗呈圓柱形，果穗緊密。留穗中部與留穗尖部和留穗基部處理的果穗形狀相似，與對照的大圓錐形相比，穗形更美觀，且在采摘裝箱時更節(jié)省空間。

圖2 不同花穗整形修剪方式處理下‘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處理下‘87-1’葡萄果穗的各外觀性狀指標(biāo)見表1。由表1 可知：與對照相比，不同花穗整形修剪方式處理均會顯著降低‘87-1’葡萄的穗質(zhì)量和果穗橫徑（P＜0.05）；在分層疏除處理中，‘87-1’葡萄的果穗縱徑減少，但與對照的差異不顯著（P＞0.05），其他處理的果穗縱徑均顯著降低（P＜0.05）。與對照相比，在留穗基部、留穗尖部、留穗中部和分層疏除處理中，‘87-1’葡萄的穗質(zhì)量分別減少了35.81%、42.93%、13.16%、6.49%，果穗縱徑分別減少了32.65%、35.60%、12.41%、2.81%，果穗橫徑分別減少了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，果實(shí)空隙大；采用留穗尖部或留穗中部的方式修整花穗后，果穗較緊密；采用分層疏除的方式修整花穗后，果穗緊密，部分果粒仍有擠壓，偶爾出現(xiàn)爛果現(xiàn)象。

表1 不同花穗整形修剪方式處理下‘87-1’葡萄果穗的各外觀性狀指標(biāo)?Table 1 The appearance traits of ‘87–1’ grape ear under different pruning methods

2.1.2 對果實(shí)外觀性狀的影響

不同花穗整形修剪方式處理下‘87-1’葡萄果實(shí)的各外觀性狀指標(biāo)見表2。由表2 可知：與對照相比，不同花穗整形修剪方式處理均會增加‘87-1’ 葡萄的平均單果質(zhì)量、果粒縱徑、果粒橫徑、果形指數(shù)和果實(shí)硬度。在留穗中部處理中，果實(shí)橫徑與對照無顯著差異（P＞0.05）。在分層疏除處理中，‘87-1’葡萄的平均單果質(zhì)量、果粒橫徑、果形指數(shù)與對照相比差異不顯著（P＞0.05），其他處理與對照相比差異均顯著（P＜0.05）。與對照相比，在留穗基部、留穗尖部、留穗中部和分層疏除處理中，‘87-1’葡萄的平均單果質(zhì)量分別增加了6.27%、14.90%、3.53%、0.78%，果粒縱徑分別增加了8.71%、10.49%、5.23%、2.99%，果粒橫徑分別增加了2.55%、3.01%、0.79%、0.93%，果形指數(shù)分別增加了6.56%、7.38%、6.56%、4.10%，果實(shí)硬度分別增加了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’葡萄果粒的大小均勻一致，整齊度好；采用留穗中部的方式修整花穗后，果粒大小較均勻；采用分層疏除的方式修整花穗后，或不處理，由于擠壓嚴(yán)重，部分果粒生長空間狹小，果粒大小一致性差。

表2 不同花穗整形修剪方式處理下‘87-1’葡萄果實(shí)的各外觀性狀指標(biāo)?Table 2 The appearance traits of ‘87–1’ grape fruit under different panicle pruning treatments

2.1.3 對果實(shí)內(nèi)在品質(zhì)的影響

不同花穗整形修剪方式處理下‘87-1’葡萄果實(shí)的各主要內(nèi)在品質(zhì)指標(biāo)見表3。由表3 可知：與對照相比，不同花穗整形修剪方式處理均會顯著增加‘87-1’果實(shí)的可溶性固形物含量和糖酸比 （P＜0.05），顯著減低可滴定酸含量（P＜0.05）。與對照相比，采用留穗基部、留穗尖部、留穗中部和分層疏除的方式修整花穗后，‘87-1’葡萄的可溶性固形物含量分別增加了14.76%、16.94%、12.66%、11.05%，糖酸比分別增加了46.26%、60.86%、28.33%、20.10%，可滴定酸含量分別減少了21.05%、26.32%、12.28%、7.02%。

表3 不同花穗整形修剪方式處理下‘87-1’葡萄果實(shí)的 各主要內(nèi)在品質(zhì)指標(biāo)?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處理下‘87-1’葡萄果實(shí)的白藜蘆醇含量見表4。由表4 可知：不同花穗整形修剪方式處理均會顯著增加‘87-1’果實(shí)不同部位（種子、果皮、果肉）的白藜蘆醇含量 （P＜0.05）。與對照相比，采用留穗基部、留穗尖部、留穗中部和分層疏除的方式修整花穗后，‘87-1’葡萄種子的白藜蘆醇含量分別增加了8.51%、12.23%、6.38%、0.27%，果皮的白藜蘆醇含量分別增加了30.77%、46.15%、29.23%、9.23%，果肉的白藜蘆醇含量分別增加了51.79%、60.71%、35.71%、14.29%。

表4 不同花穗整形修剪方式處理下‘87-1’葡萄果實(shí)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處理下‘87-1’葡萄果實(shí)的兒茶素含量見表4。由表4 可知：不同花穗整形修剪方式處理均會增加‘87-1’葡萄果實(shí)不同部位（種子、果皮、果肉）的兒茶素含量。分層疏除處理中，‘87-1’葡萄果皮的兒茶素含量與對照相比差異不顯著（P＞0.05）；留穗基部、留穗尖部、留穗中部和分層疏除方式處理中，果肉的兒茶素含量與對照相比差異均不顯著（P＞0.05）；其余各處理與對照相比差異均顯著（P＜0.05）。與對照相比，采用留穗基部、留穗尖部、留穗中部和分層疏除的方式修整花穗后，‘87-1’葡萄種子的兒茶素含量分別增加了2.53%、3.74%、1.54%、1.23%，果皮的兒茶素含量分別增加了0.97%、2.04%、0.69%、0.37%，果肉的兒茶素含量分別增加了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圖3 所示。由圖3 可見：采用分層疏除的方式修整10 穗花穗耗時最多，達(dá)210.47 s；其次為留中部花穗方式，用時為104.23 s；用時最短的為留穗基部，僅為50.82 s，與分層疏除、留穗中部方式相比，耗時分別節(jié)約了75.85%、51.24%。采用留穗尖部的整穗方式，與分層疏除、留穗中部相比，耗時分別節(jié)約了66.47%、32.29%；與留穗基部相比，耗時增加了38.86%。

圖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’葡萄果實(shí)各指標(biāo)的相關(guān)性

不同花穗整形修剪方式處理下‘87-1’葡萄果實(shí)各指標(biāo)的相關(guān)系數(shù)見表5。由表5 可知：穗質(zhì)量、可滴定酸含量與果實(shí)各部位（種子、果皮、果肉）的葡萄多酚（白藜蘆醇、兒茶素）含量均呈顯著或極顯著負(fù)相關(guān)，平均單果質(zhì)量、果實(shí)硬度、糖酸比與果實(shí)各部位的葡萄多酚含量均呈顯著或極顯著正相關(guān)。

表5 不同花穗整形修剪方式處理下‘87-1’葡萄果實(shí)各指標(biāo)的相關(guān)系數(shù)?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綜合評價

不同花穗整形修剪方式處理下‘87-1’葡萄果實(shí)各指標(biāo)的主成分分析結(jié)果見表6。由表6 可知：所提取2 個主成分的累計貢獻(xiàn)率達(dá)96.217%，具有較好的代表性，可以反映各處理方式的優(yōu)劣。

表6 不同花穗整形修剪方式處理下‘87-1’葡萄果實(shí)各指標(biāo)的主成分分析結(jié)果Table 6 Principal component analysis results of ‘87-1’ grape fruit indexes under different panicle pruning treatments

第1 主成分的特征值為15.612，貢獻(xiàn)率為86.733%。在第1 主成分中，占比較大的性狀有可滴定酸含量、糖酸比、果實(shí)縱徑、果皮白藜蘆醇含量。第2 主成分的特征值為1.707，貢獻(xiàn)率為9.484%。在第2 主成分中，占比較大的性狀是種子白藜蘆醇含量。綜合分析結(jié)果表明，進(jìn)行花穗整形時應(yīng)首先考慮對果實(shí)內(nèi)在品質(zhì)的影響。

3 結(jié)論與討論

葡萄果實(shí)的商品性取決于漿果的風(fēng)味和外在品質(zhì)?；ㄋ胝问谦@得優(yōu)質(zhì)葡萄果實(shí)的重要技術(shù)措施之一[13]。學(xué)者們針對不同品種適宜的花穗整形修剪方式進(jìn)行了大量研究[14-17]。在本研究中選取了4 種方式對‘87-1’葡萄的花穗進(jìn)行整形修剪。結(jié)果表明，采用保留花穗基部、花穗尖部、花穗中部和分層疏除的方式處理后，葡萄果穗質(zhì)量均會降低，樹體負(fù)載量減輕。葡萄通過葉片光合作用轉(zhuǎn)化的能量和根部吸收的養(yǎng)分是有限的，若負(fù)載量過大或營養(yǎng)分布不均，就會影響庫營養(yǎng)的分配，導(dǎo)致營養(yǎng)生長與生殖生長的失衡[18]。葡萄花穗有300 ～1 500 朵小花，在花前進(jìn)行疏花，可以將營養(yǎng)集中供應(yīng)給保留花，促進(jìn)其發(fā)育，減少自然落花、落果[19]，因此疏花是大粒鮮食葡萄優(yōu)質(zhì)栽培技術(shù)的一項重要措施[8]。研究結(jié)果表明，采用留穗尖部和留穗中部的方式處理花穗后，在成熟期‘87-1’葡萄果穗呈圓柱形。圓柱形的果穗不僅便于包裝、運(yùn)輸，還可減少落粒，提高商品的貯藏性[20]。方子祥等[21]指出，采用圓柱形花序整形，可促進(jìn)葡萄果穗生長，改善果實(shí)品質(zhì)。但采用分層疏除的方式修整花穗后，‘87-1’葡萄果粒之間擠壓相對嚴(yán)重，偶爾發(fā)生破果、爛果現(xiàn)象，影響了漿果的商品價值。

花穗整形既是調(diào)節(jié)果樹負(fù)載量的基礎(chǔ)，亦是控制果穗和果實(shí)大小、提高果實(shí)品質(zhì)的重要措施。本研究結(jié)果表明，采用留穗基部、留穗尖部、留穗中部和分層疏除的方式修整花穗后，‘87-1’葡萄的平均單果質(zhì)量、果?？v徑、果粒橫徑、果形指數(shù)和果實(shí)硬度均會增加。其中，留穗基部、留穗尖部處理的效果較明顯，‘87-1’葡萄的平均單果質(zhì)量分別增加了6.27%、14.90%，果實(shí)硬度分別增加了11.67%、21.67%。采用4 種花穗整形修剪方式處理后，‘87-1’葡萄果實(shí)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，與對照相比，留穗尖部處理的果實(shí)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僅可以改善果實(shí)品質(zhì)，還可以均衡花穗各部分的營養(yǎng)，使整穗葡萄開花和成熟時間相對一致，果穗著色均勻[18]。保留穗尖部的整形修剪方式在促進(jìn)果實(shí)生長和提高果實(shí)品質(zhì)方面具有優(yōu)越性[22]。李振剛等[23]的研究結(jié)果表明，樹體負(fù)載量過大會造成樹體養(yǎng)分供應(yīng)不足，導(dǎo)致果實(shí)偏小，著色不均，含糖量減少，風(fēng)味變差，甚至加劇病蟲害的危害程度。蘆美英等[24]和羅維康[25]經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，疏果能有效提高龍眼的單果質(zhì)量。吳萬興等[26]也指出，疏果可有效增加枇杷的單果質(zhì)量和商品果率，明顯改善果實(shí)品質(zhì)，提升其商品價值，提高經(jīng)濟(jì)效益。

葡萄多酚是葡萄次生代謝產(chǎn)物的重要組成部分[27]。目前，包括花色素、白藜蘆醇、兒茶素類和黃烷酮醇類等在內(nèi)的十幾種多酚類物質(zhì)已被從葡萄中成功分離鑒定出來[28]。其中，白藜蘆醇在醫(yī)學(xué)上具有防癌和防治心血管疾病的作用[29]；兒茶素是一種天然抗氧化劑，抗氧化能力強(qiáng)，安全性高[30]，其含量和分布與其抗氧化活性密切相 關(guān)[31]。本研究中比較了不同花穗整形修剪方式對葡萄果實(shí)多酚類物質(zhì)的影響，結(jié)果表明不同花穗整形修剪方式均會增加‘87-1’葡萄果實(shí)不同部位（種子、果皮、果肉）的白藜蘆醇和兒茶素含量。其中，留穗尖部處理的效果最好，與對照相比，‘87-1’葡萄種子的白藜蘆醇含量增加了12.23%，果皮的白藜蘆醇含量增加了46.15%，果肉的白藜蘆醇含量增加了60.71%，種子的兒茶素含量增加了3.74%，果皮的兒茶素含量增加了2.04%，果肉的兒茶素含量增加了5.97%。

葡萄花穗整形和疏果的工作量極大，耗時費(fèi)工，管理成本較高[32]，適當(dāng)整穗有利于提高后期的疏果效率[10]。本研究中比較了4 種花穗整形修剪方式的用時，結(jié)果表明留穗基部和留穗尖部處理的用時相對較少，兩者修整10 穗的平均用時相差不到20 s。

主成分分析是多指標(biāo)綜合評價中一種常見的分析方法，采用該方法能夠從眾多的性狀因素中找出主要的綜合性狀因素（即主成分）[33-34]。大量研究結(jié)果表明，采用相關(guān)分析和主成分分析方法，可以快速、準(zhǔn)確篩選出影響葡萄品質(zhì)的指標(biāo)[35-36]。通過對果實(shí)各指標(biāo)進(jìn)行相關(guān)分析及主成分分析，綜合考評花穗整形修剪方式處理的果實(shí)品質(zhì)及疏果效率，結(jié)果表明采用留穗尖部的方式對‘87-1’葡萄果穗進(jìn)行整形修剪，可以大幅提高其單果質(zhì)量，提升果實(shí)品質(zhì)，省時省工，留穗基部處理的效果次之，進(jìn)行花穗整形應(yīng)首先考慮對果實(shí)內(nèi)在品質(zhì)的影響。

本研究中僅對花穗整形修剪后的葡萄果實(shí)品質(zhì)進(jìn)行了分析，不夠全面，應(yīng)進(jìn)一步就修剪對樹體生長及病蟲害防控等方面的影響進(jìn)行深入研究。