生态与土壤管理岗位

杜远鹏 黄丽鹏 邵小杰 翟衡

　　摘　要：以蓬莱田间栽培的赤霞珠为试材，在生长发育期进行4次海水灌溉（种子发育期、种子发育期-转色前期、转色前期、转色成熟期），以及不同海水处理（分别为10%海水、10%磁化海水及10%海水加菌肥）2年10%海水、3年10%海水、4年10%海水。结果表明，不同海水处理均显著降低了果实可滴定酸含量，增加了果实可溶性糖含量和糖酸比，并以10%海水加菌肥处理效果显著。海水处理均提高了果实总酚、单宁、花色苷、还原性VC的含量及果实香气，2年海水浇灌处理后果实总酚、单宁和还原性VC含量分别比对照提高了13.4%、14.1%、79.7%。10%海水加菌肥、10%磁化海水、1年和2年10%海水处理后果实香气物质总含量分别比对照增加了92.2%、75%、25.9%和38.8%；海水加菌肥和磁化海水显著增加了醇类和醛类物质含量，分别比对照增加了58%、55.5%和115.2%、68.4%，海水加菌肥显著增加了酮类物质含量(比对照增加了387.5%)；磁化海水显著增加了烃类物质含量，比对照增加了454.1%。海水灌溉后赤霞珠葡萄果实中Na+和k+含量与对照未达到显著性差异，说明未对果实造成显著盐胁迫。结论，10%海水进行4次灌溉明显促进酿酒葡萄果实品质，两年持续灌溉有利于次生代谢物质的积累。

　　关键词：酿酒葡萄；海水；品质；香气

　　国外利用微咸水灌溉农业由来已久，诸多研究表明适度的盐胁迫能够提高果实品质。对于一年生作物来说，盐胁迫下西瓜、番茄等作物的含糖量得到提高，进而提高果实品质。咸水灌溉番茄，可以提高糖酸含量，但是风味物质减少。李伟的研究表明，通过适宜的盐胁迫可以提高维生素C和糖分含量，但同时会降低番茄单株产量。果实的番茄红素和抗坏血酸等的组分含量也可以通过适宜的盐胁迫来增加。对于多年生果树来说，适量的微咸水灌溉可以在一定程度上增加红枣可溶性糖、维生素C和可溶性固形物含量,降低有机酸含量。盐碱地种植的枣和梨比较甜，风味浓郁，这表明在轻度胁迫下植物体内淀粉转化为可溶性糖，以降低细胞渗透式维持细胞膨压。微咸水盐浓度过高或长期灌溉，会对果实品质及土壤造成伤害，为了避免微咸水浓度过高造成的伤害，对微咸水进行磁化改良。灌溉水经磁化处理后能显著的提高盐渍化土壤的脱盐效果，促进农林作物生长，提高水分利用率。磁化水灌溉有效促进了沾化冬枣的枝叶和果实生长发育,提高了果实的品质和耐贮性。前人研究表明微咸水能够提高果实品质，蓬莱是酿酒葡萄主产区，濒临渤海，有丰富的海水资源可以利用，本文旨在探讨海水对酿酒葡萄果实品质的影响，为生产提供可靠依据。

　　1　材料和方法

　　1.1　样品处理

　　实验于2013-2016年于山东省蓬莱市国宾酒庄葡萄基地及中粮长城酒庄基地进行。蓬莱境内多丘陵、山地土壤中性偏酸，土层薄，且土中多砾石、孔隙多、透气性好、土壤矿物质含量丰富，尤其是磷、钾、铁等元素，营养全面，为生产品质极优的酿酒葡萄提供了有利的条件。本实验在2013开始分别于6月、7月、8月、9月在国宾酒庄进行四次10%海水浇灌，每年增加1个灌溉小区作为一年海水灌溉小区，至2016年形成4个不同年份的灌溉处理；。每个处理3行，每三个柱子空间为一个小区，重复3次。各处理均采用沟灌的方式，平均每株灌溉量为8L，可浸润至土层40cm，对照为清水。与此同时，2015年开始在中粮基地同期进行四次10%海水浇灌，处理6行；并于2016年在增加了不同海水处理设置，包括10%海水浇灌1年，10%海水浇灌2年（2Y），10%磁化海水处理(CH)、10%海水并同时施加菌肥(JH)，以浇等量清水为对照(CK)。平均每株每次灌溉量为8L。

　　每个处理3个柱子空，每空间8株葡萄树。灌后稍稍划锄，以减少水分蒸发。于果实成熟期测定不同处理对果实Na+和k+含量，可滴定酸含量，可溶性糖含量和糖酸比，及果实总酚、单宁、花色苷、还原性VC的含量和香气成分。

　　1.2　实验方法

　　采用火焰分光光度计光谱测定果实Na+和K+；百分之一精度测量的天平上测果实的重量、百粒重；采用WZB-45数显折光仪进行果实可溶性固形物测定；采用酸碱滴定法方法进行可滴定酸的测定；采用方法进行单宁Folir-Denis法测定；采用Folin-Cioealetu法方法进行总酚测定；采用铁还原法方法进行还原性vc测定；采用pH示差法方法进行花色苷测定。采用毛细管电泳法进行糖酸含量测定。

　　1.3　香气成分的分析和鉴定

　　精确量取20g样品放入50mL的顶空瓶中，加入1g NaCl，促进香气成分的挥发，再加入30μL内标(2-辛醇) ，立刻用铝箔纸密封压紧。在温度为45℃，用DVB/CAR/PDMS的萃取头萃取50 min，进行气相色谱-质谱分析。GC/MS 条件程序升温为30℃保持1min，以6℃/min升至100℃，以3℃/min升温200℃，以10℃/min升温至210℃，保持3 min。进样器温度250℃；检测器温度250℃；无分流进样。定性分析: 用气相色谱质谱-计算机联用仪进行分析鉴定。分析结果运用计算机谱库 ( NIST08和WILEY7) 进行初步检索及资料分析，再结合文献进行人工谱图解析，确认香气物质的各个化学成分。

　　1.4　统计分析

　　所有的统计分析采用DPS软件（2005）。采用单因素方差分析（方差分析），个体均值之间显着的P＜0.05差异。

　　2　结果

　　2.1　长期海水灌溉对果实糖酸及颜色影响

　　2.1.1　长期海水灌溉对果实糖酸含量的影响

　　在蓬莱国宾酒庄基地连续四年进行海水灌溉（表1），结果显示相同采摘条件下，长期海水浇灌有利于葡萄糖度的积累，赤霞珠葡萄可溶性糖的含量随着灌溉时间的延长而有增加趋势，1y、2y、3y、4y比对照分别提高了1%、1.8%、3.8%、9%。相反，果实可滴定酸含量则有明显降低，1y、2y、3y、4y分别比对照降低了5.4%、15.7%、19.3%、21.7%。

　　2.1.2　对着色的影响

　　连续四年进行海水灌溉对葡萄色差有影响，进而改善花色苷的积累。表2显示海水灌溉果实的明暗度(L)增大，果实变亮。与对照相比测得红绿色(a值)的变化1y、2y、3y、4y的提高了9.1%、15.2%、15.2%，说明果实的色泽变红。测得红绿色(a值)的变化1y、2y、3y、4y 降低14.5%、20.7%、23.5%、24.4%，说明果实的颜色变蓝。测得果实颜色指数(CIRG值)的变化3y、4y的提高了0.1%。进过海水浇灌后，果实色度有小幅度的变化，是果实的颜色逐渐加深。

　　2.2　不同海水灌溉处理对葡萄果实品质的影响

　　2.2.1　不同海水处理对果实重量、可溶性糖及pH的影响

　　为了抵消海水灌溉对土壤性状可能造成的不良影响，本试验在蓬莱中粮长城酒庄基地采用了磁化海水、增加微生物菌肥等不同处理，结果显示，与清水对照相比，10%海水加菌肥对百粒重的增加效果显著（表3），增加了2.5%，10%磁化海水1年和连续2年处理也在一定程度上增加了百粒重，但与对照没有显著差异。海水处理均显著降低了果实可滴定酸，以10%海水加菌肥处理效果显著，比对照降低了18%。浇灌1年和2年10%海水分别比对照降低了14%和18%。浇灌海水提高了可溶性糖的含量，以施加菌肥尤为显著，增加了5%，10%磁化海水，1年和2年10%海水处理分别使果实可溶性糖增加了5.4%、3%和4%。海水灌溉处理均显著提高了果实pH值，CH、JH、1Y、2Y分别提高了0.19、0.19、0.20、0.25个单位。海水处理均提高了果实TSS/TA，JH 提高最显著，提高了1.1个单位，CH、1Y、2Y分别提高了0.06、0.27、0.86个单位。

　　2.2.2　海水灌溉对果实成熟期糖组分的影响

　　表4可以看出，海水处理后的果实的果糖、葡萄糖、酒石酸、苹果酸、柠檬酸含量都有相应程度的提高。其中1年和2年海水浇灌与对照相比差异达显著性水平，1年海水浇灌处理分别使以上各指标比对照增加了35.3%、66.7% 35.3%、27.8 %和61.5%，2年海水处理分别增加了42.7%、70.7%、77.8%、37.0%和87.4%；此外，海水加菌肥也显著的提高了果实酒石酸和苹果酸的含量，分别比对照提高了19.8%和11.6%；磁化海水显著的提高了果实苹果酸含量，比对照提高了13.3%。

　　2.2.3　不同海水处理对果实花色苷、单宁、总酚和还原性Vc的影响

　　表5可以看出，海水处理后的果实的总酚、单宁、花色苷都有相应程度的提高。其中海水加菌肥与1年和连续2年海水浇灌显著提高了果实总酚和单宁含量，10%海水1年和2年处理后果实总酚和单宁含量分别比对照增加了10.9%、13.4%和10.3%、14.1%。菌肥加10%海水和10%海水处理均显著提高了果实花色苷含量，分别比对照提高了10.3% 、15.5%，各处理均显著提高了果实还原性Vc含量，以2年10%海水处理效果显著，比对照提高了79.7%。

　　2.2.4　不同海水处理对果实香气成分的影响

　　四种海水处理和对照都检测出酯类、醇类、醛类、酮类、烃类等香气物质。海水及海水加菌肥处理均提高了果实香气物质种类，海水加菌肥，1年及2年10%海水处理后果实香气物质种类分别比对照提高了21%、21%和17%；海水加菌肥处理增加了醇、醛、酮类、烃类等香气物质，10%磁化海水仅增加了烃类物质种类；1年和2年海水浇灌处理增加了醛、酮类烃类等香气物质种类。

　　各处理均增加了醇类、醛类、酮类、烃类及其他物质含量和香气物质总量，10%海水加菌肥、10%磁化海水、1年和2年10%海水处理后香气物质总含量分别比对照增加了92.2%、75%、25.9%和38.8%；海水加菌肥和磁化海水显著增加了醇类和醛类物质含量，分别比对照增加了58%、55.5%和115.2%、68.4%，海水加菌肥显著增加了酮类物质含量(比对照增加了387.5%)；磁化海水显著增加了烃类物质含量，比对照增加了454.1%(表6)。

　　长期海水灌溉增加了葡萄挥发性香气成分的含量。4个处理（2Y、1Y、CH、JH）与对照相比，1-己醇含量增加了5%、20%、37%、38%，顺-2-己烯-1醇含量增加了38%、25%、74%、62%等特征香气物质含量。酯类香气物质中邻苯二甲酸二乙酯提高了53%、44%、14%、48%，顺-2-己烯-1醇、1-己醇分别提高了0.47、0.22、0.10、0.05μg/g，0.06、0.07、0.01、0.04μg/g和0.75、0.72、0.39、0.1μg/g；醛类物质中(E)-2-己烯醛、反-2-己烯醛、壬醛分别提高了0.06、0.07、0.01、0.04μg/g，3.43、1.68、0.01、0.69μg/g和0.23、0.34、0.06μg/ g，分别在10%海水加菌肥和15%海水中检测出羟甲基糠醛、十一醛；烃类物质中苊、氧芴、芴分别提高了0.02、0.02、0.01、0.03μg/g,0.10、0.11、0.07、0.12μg/g，0.06、0.04、0.03、0.03μg/g，其他物质含量中苯并噻唑、联苯分别提高了0.03、0.03、0.03、0.03μg/g和0.19、0.11、0.09、0.11μg/g；此外分别在1和2年10%海水中检测出2-乙烯-1-开环-乙酸盐、1,8-二甲胺盐酸盐萘和3-（2-甲基-丙烯基）-1H-茚、3-己烯-1-醇酯-乙酸盐。仅在15%海水处理中检测出来2-乙烯-丁酸乙酯；在10%海水加菌肥中检测出1,6二甲基萘，酮类物质中在10%磁化海水、10%海水和10%海水加菌肥中检测出6-甲基-5-庚烯-酮、2,3-二氢-3,5二羟基-6-甲基-4(H)-吡喃-4-酮两种物质；仅在15%海水中检测出1-氯代-辛烷、二十一烷、2-甲基-3-丁烯(表7)。

　　2.3　海水灌溉对果实成熟期Na+和K+含量的影响

　　海水灌溉后果实中的Na+的含量及K+含量有一定程度增加，但均未达到显著性差异水平，说明海水浇灌并未对葡萄果实造成盐胁迫。

　　3　结论

　　综上所述，长期适合浓度的海水可以提高赤霞珠葡萄的质量,改善浆果的大小、鲜重，花青素、可溶性糖和有机酸等的含量，改善果实的品质。此外，酿酒葡萄赤霞珠的香气对海水处理反应敏感。