玫瑰香葡萄架型和叶幕层光照强度和产量分布研究

玫瑰香葡萄架型和叶幕层光照强度和产量分布研究

采用花园栽培的玫瑰香葡萄，果实分布在整个花园的两侧。不同果实部位的微气候也有很大差异，品质也有很大差异。生长缓慢的果穗也容易感染炭疽病和白腐病等疾病。Y型架栽培模式结果部位高,修剪容易,是一种可以在中国埋土防寒地区应用推广的架型。葡萄树形结构是决定光照的重要因素(贺普超,1999)。近几年,在葡萄架型模式(王跃进和杨晓盆,2001;秦国新等,2005;李欣等,2011;Palliotti,2011)、光合生理(Niinemetsetal.,1999;吴月燕,2003;张振文等,2010)以及修剪方式(Jackson,1978;Allen&Lacey,1993;赵文东等,2010;孙伟等,2012)等方面做了很多工作。但是关于‘玫瑰香’葡萄Y型架与篱架的光照和果实品质差异方面的研究,在国内外尚缺乏详尽报道。本研究中以‘玫瑰香’葡萄为试材,探讨Y型架和篱架光照强度、产量分布以及果实品质和芳香物质含量的差异,旨在为玫瑰香葡萄进行科学的架型规划,合理修剪,提高品质等提供理论依据和指导性方案。1材料和方法1.1葡萄品种及生长特性分析试验于2010、2011、2012年7—9月的晴朗日在天津市滨海茶淀葡萄科技园进行,共12次;对数据初步统计后,最终以2012年8月10日的结果进行做图分析。葡萄品种为‘玫瑰香’,6年生,南北行向。供试地区土壤pH8.9,有机质含量为14.93g·kgY型架采用倾斜龙干整形方法,株行距为1m×3m,主干高0.8m,主干以上分双侧叶幕,开张角度为60°,架面高1.80m,叶幕倾斜长度1.25m,叶幕厚度0.35m。篱架采用规则扇形整形方法,株行距为0.6m×3.0m,架面高1.80m,叶幕高度1.60m,叶幕厚度0.45m(图1)。1.2树冠各高度点及树冠下枝部光照强度的测定以葡萄定植行为中心,用竹竿将叶幕分成长×宽×高为30cm×30cm×40cm的立方体,用TSE-1339型数字照度计测定树冠内5个高度点(0.2、0.6、1.0、1.4、1.8m)和距离定植行5个宽度点(0、0.3、0.6、0.9、1.2m)交点的光照强度及树冠上方无枝叶部位的光照强度,其比值作为相对光照强度,测定时间为8:00—18:00,每1h测定1次,3次重复。果实成熟期统计每个立方体(0.036m1.3可溶性固形物、抗坏血酸果实品质分析:选择单穗质量350±50g,成熟度一致的果穗进行采样;每10株为一个小区,每个小区采集20穗(架面东、西侧各10穗),3次重复;采样后立即放入冰盒。样品带入实验室后,选择着色一致的果粒使用蒽酮比色法测定总糖;便携式手持折光仪测定可溶性固形物;酸碱滴定法测定可滴定酸;2,6–二氯靛酚滴定法测定抗坏血酸;分光光度计法(朱广廉,1990)测定原花色素。挥发性成分的提取:将果实样品各500g清洗、破碎、榨汁、离心后,取澄清果汁8mL置于带有磁力搅拌子的15mL顶空瓶中,加入3.0gNaCl,加盖封口后将萃取头插入样品顶空瓶,于60℃吸附40min,磁力搅拌子转速为950r·min气相色谱分离条件:色谱柱,HP-INNO-Wax毛细管柱(长30m,内径0.25mm,液膜厚度0.25μm),载气He(99.99%),流速1.10mL·min谱图检索及成分鉴定:对采集到的质谱图用标准谱库NIST/WILEY搜索,与文献进行核对,确定其香气成分的化学组成,同时用峰面积归一化法定量,得到各组分的相对含量。1.4处理数据应用SigmaPlot12.0软件绘制树冠相对光照强度和葡萄产量分布图;应用DPS8.50和Excel软件进行统计分析。2结果与分析2.1两种架型叶幕形光照分布如图2所示,在高1.8m和1.0m处,Y型架和篱架的光照日变化趋势基本相似;在1.8m处,光照强度在13:00—14:00最高,分别为90278.25、90185.28lx;在1.0m处,光照最强分别为25740.28lx(13:00)和27203.59lx(14:00)。在0.2m处,Y型架在10:00、12:00、14:00—18:00的光照强度显著高于篱架。图3是两种架型在10:00、12:00、14:00时的光照分布。光照分布与两种架型新梢分布(Y型架分布在架面两侧,篱架分布在整个架面)、叶幕形、时间有显著的相关性。Y型架在叶幕高度0.4~1.4m,定植行两侧0.7m的范围内,相对光照基本在60%以下。篱架相对光照低于60%的区域则集中在叶幕高度0.4~1.6m,定植行两侧0.4m的范围内。这种情况与图1是基本对应的。通过对两种架型在高0.2、0.6、1.0、1.4、1.8m上各宽幅点位的平均光照强度日变化进行典型相关与多元回归分析,发现其基本符合二次曲线的变化趋势(表1)。根据二次方程求极值的原理,对方程进行二阶求导,Y型架在各高度的最大拟合光照强度分别为26170.58、23909.75、24125.00、32598.55、97941.65lx;篱架的最大拟合光照强度分别为23762.96、22022.10、25762.26、34639.43、96712.24lx。通过分析发现,Y型架在0.2、0.6m处的最大光照强度优于篱架,说明Y型架在定植行架面下部拥有良好的通风条件。2.2两种类型的产量分布图4是Y型架和篱架的产量分布图,Y型架折合产量为24.96t·hm2.3糖、抗坏血酸含量通过对2种架型的果实品质(表2)进行分析,结果发现,Y型架在总糖、抗坏血酸的含量方面显著高于篱架,较篱架分别提高了20.83%、10.94%;可滴定酸、可溶性固形物、固酸比与篱架的差异不显著;而果皮原花色素则显著低于篱架,较篱架降低了25.08%。2.4y型架果实中的化合物利用GC/MS检测玫瑰香葡萄的香气成分,得到总离子图(图5),可以看出检测到的芳香化合物存在显著差异。通过谱库检索,分析2种架型果实中香气化合物种类及相对含量(表3),其芳香化合物可以分为醛、醇、酮、酯、酸、烯烃、苯衍生物。Y型架、篱架果实检测出芳香化合物数量分别为32和30种,醛类化合物相对含量均为最高,分别为60.44%、85.12%。Y型架果实中醇类化合物的相对含量为36.84%,显著高于篱架果实的11.07%。Y型架果实中的酸类、苯的衍生物、烯烃类化合物的相对含量分别为1.05%、0.59%和0.26%,均显著高于篱架果实中的0.33%、0.15%和0.05%。Y型架果实中检测出酮类化合物相对含量为0.14%,显著低于篱架中的0.49%。2种架型中的酯类化合物相对含量分别为0.27%、0.31%,差异不显著。通过参考前人(刘波等,2005;李华,2006;涂崔等,2011;商佳胤等,2013)对葡萄芳香化合物的相关报道,比较里那醇等16种对玫瑰香葡萄风味影响显著的芳香化合物含量(表4)。Y型架和篱架果实中相对含量最高的物质均为2–己烯醛。里那醇作为玫瑰香系葡萄品种最典型的芳香化合物,其相对含量在萜醇类物质中均为最高,但是Y型架果实中的里那醇为篱架的5.7倍,差异极显著;此外,Y型架果实中检测到玫瑰木醚醇、香芹醇、香茅醇、氧化里那醇的含量分别为篱架的6.4、4.0、3.7、2.7倍;p–薄荷–1–烯–8–醇和橙花醇则仅在Y型架果实中检测到。Y型架果实中检测到的香叶酸、月桂烯的相对含量分别为篱架的7.2和4.2倍。3两种架型的产量分布及叶幕品质的对比葡萄架型的改造和新式架型的应用是提高葡萄果实品质,促进葡萄产业科学健康发展的重要措施。对于需要下架埋土的地区,特别是葡萄老产区,如何在既不影响越冬防寒,又能够提高葡萄品质的前提下完成新技术的推广,是一项重要的课题。本课题组以经历树形改造4年的天津茶淀‘玫瑰香’葡萄为材料,从Y型架、篱架的光照分布分析表明,两种架型在1.8m处各时间点的光照强度差异不显著,但是Y型架在最佳光照时间14:00的光照强度(实测光照强度90278.25lx,拟合光照强度97941.65lx)要好于篱架(实测光照强度90185.28lx,拟合光照强度96712.24lx)。在一天多个时间点上测得的0.2m处光照条件Y型架要优于篱架,并且在14:00光照(实测光照强度28805.98lx,拟合光照强度26170.58lx)也要显著优于篱架(实测光照强度24812.32lx,拟合光照强度23762.96lx),说明Y型架的叶幕下层拥有更好的通风条件。本研究中对两种架型的产量分布研究表明Y型架61.61%和篱架55.90%的产量都集中在高度0.6~1.4m的范围内;通过进行果实品质分析发现,篱架果实中的原花色素含量为6.30mg·g果实香气是葡萄重要的感观指标(李华,2006),直接影响葡萄和葡萄酒的感官特征(Diéguezetal.,2003;Palomoetal.,2006)。前人研究表明葡萄芳香物质的种类、含量和组分受品种、生态环境、栽培模式、外界处理手段等多种因素影响(Etiévant,1991;Guth,1997),架式和整形修剪改变了叶幕结构,使叶幕微气候(光和通风)发生变化,对葡萄品质或葡萄果实芳香物质成分产生影响(Howelletal.,1987),对于另一些品种(如‘赤霞珠’)而言,过分曝光的架型,会产生令人不愉快的气味(Jackson&Lombard,1993)。本研究表明,由于Y型架与篱架相比,光照环境变化很大,在果实芳香化合物的组分上,2种架型差异显著,表现为Y型架果实中醛类化合物的相对含量为60.44%,显著低于篱架(85.