栽培生理岗位
李云锴 田淑芬 刘文静 王荣 刘俊
怀涿盆地产区作为著名的葡萄产区，地处北纬40°这一葡萄种植黄金地带，具有四季分明，光照充足，雨热同季，昼夜温差大的气候特点。其独特的区域性小气候、多样性地形地貌和多类型沙质土壤，十分适宜葡萄的生长，被誉为“中国葡萄之乡”、“中国葡萄酒之乡”，在2018年怀来县葡萄种植面积已达到6666.6 hm2。但与其他传统产区相似，怀涿盆地葡萄产区的品种结构较为单一，主要种植的鲜食品种仍为传统的‘龙眼’、‘白马奶’以及‘红提’等。而在现阶段，怀涿盆地葡萄产区正在逐步改善观念，积极调整品种结构，更新栽培模式与种植技术，发展现代化农业。
在此基础上本试验针对怀涿盆地的鲜食葡萄品种结构，选择三个早、中熟新育成的葡萄品种‘南太湖特早’、‘天工墨玉’以及‘葡之梦’，结合怀涿盆地的风土情况以及栽培条件，比较三种葡萄果实的外观、质地和营养成分，分析其环境适应性，并且参考李凯等人以及张海明等人采用的主成分分析法，综合评价三种鲜食葡萄的果实品质，从而助力当地葡萄品种的更新、结构的完善，为后期制定优质、省力的配套栽培技术提供理论支撑，并为其他传统产区的葡萄品种结构调整积累相关经验。
1 材料与方法
1.1 试验材料
本试验选取‘南太湖特早’、‘天工墨玉’以及‘葡之梦’三个新育成葡萄品种为试验材料，2020年6月定植，均采用SO4砧木嫁接，V字型篱架。
试验地点位于河北省张家口市怀来县葡乐生态园（东经115.56582°、北纬40.350522°）暖棚中，通过位于河北省怀来县葡萄种质资源库气象站观测数据可知，该地年平均温度为10.42 ℃，生长季节昼夜温差为12.5 ℃（最高可达15 ℃），近年来，极端低温为-24.24 ℃（2021年1月），年平均空气相对湿度为54.44 %，全年日照时数达3027 h，日照率68%，太阳总辐射达到146.36 kcal/cm2，年均降水量418 mm，无霜期为120-160 d。
1.2 试验方法
‘南太湖特早’与‘天工墨玉’于2021年7月20日采样，‘葡之梦’于2021年8月15日采样，每个品种随机采集果粒90粒进行测定。
果粒横径和纵径使用游标卡尺测量；果形指数为葡萄果粒纵径与横径的比值；单粒重量使用千分之一电子天平测量；可溶性固形物含量使用数显折光仪PAL-1测定；可滴定酸含量采用NaOH溶液滴定法测定；维生素C含量采用分光光度计法测定；可溶性蛋白质含量采用考马斯亮蓝染色法测定；氨基酸含量采用Solarbio公司提供的氨基酸（AA）含量检测试剂盒通过可见分光光度法测定；果肉和果皮的总酚、类黄酮和花青素含量采用《果蔬采后生理生化实验指导》中方法测定；果实硬度、回复性、粘聚性、弹性、胶着度、咀嚼度使用TAXTPLUS质构分析仪配合圆柱形P100探头（直径100 mm）进行TPA测试，通过质地特征曲线获取，以上所有指标均重复9次。
1.3 数据分析
通过SPSS 23.0对本试验数据进行方差分析以及主成分分析，使用Microsoft Office 2007进行数据整理与制图，所有数据均采用平均值±标准误表示。
2 结果与分析
2.1 三个鲜食葡萄果实品质的差异
2.1.1 果实外观品质的差异
‘南太湖特早’与‘天工墨玉’的果粒分别为圆形和椭圆形，果皮颜色均为黑色，而‘葡之梦’的果粒为长椭圆形，果皮颜色为鲜红色，末端带绿色。
由表1可知，‘南太湖特早’的果粒横径显著高于‘天工墨玉’和‘葡之梦’，而‘葡之梦’的果粒纵径最大，因此‘葡之梦’的果形指数显著大于‘南太湖特早’和‘天工墨玉’。综上所述，‘葡之梦’葡萄果粒为长椭圆形，‘南太湖特早’的果粒接近圆形，‘天工墨玉’葡萄果粒为扁圆形。
‘葡之梦’与‘南太湖特早’的平均单粒重分别为9.22 g和8.95 g，两者间的平均单粒重差异不显著，但都显著大于‘天工墨玉’的单果重（7.21 g）。
2.1.2 果实质地的差异
果实硬度反映了其成熟度和品质，胶着度可以表示出半固态的葡萄果实的黏性特性。而从咀嚼度则可以分析葡萄果实对咀嚼的持续抵抗性。在这三方面（表2）‘南太湖特早’的果实硬度（418.045 g）、胶着度（289.211）和咀嚼度（254.623）均显著高于‘天工墨玉’（312.605 g、207.646和179.171），并且分别是‘葡之梦’（347.774 g、268.049和241.858）的120.21%、107.89%和105.28%。
果实的回复性可以反映出其在受到外界压力后回弹的能力，而粘聚性是在咀嚼葡萄果实时，其表现出的内部结合力，弹性则可以反映出葡萄果实受到压力后迅速恢复形变的能力。‘葡之梦’的回复性和粘聚性显著高于其他两个葡萄品种，而弹性也与‘天工墨玉’存在显著差异，并且是‘南太湖特早’的111.94%。
2.1.3 葡萄果实营养成分的差异
由表3可知，三个品种葡萄果实的营养成分存在差异。‘天工墨玉’除果实固酸比外，在可溶性固形物含量（21.83%）、可滴定酸含量（0.51%）、维生素C含量（73.85 mg/100g）、可溶性蛋白质含量（0.335 mg/g）、氨基酸含量（27.79 μmol/g）以及果肉总酚（1.410 △OD/g）、类黄酮（0.922 △OD/g）、花青素含量（0.554 △OD/g）和果皮总酚（5.853 △OD/g）、类黄酮（5.558 △OD/g）、花青素含量（4.910 △OD/g）方面均表现较为优异，而‘葡之梦’的果实固酸比较‘南太湖特早’与‘天工墨玉’分别高出0.53和1.15。
2.2 三个鲜食葡萄果实品质的主成分分析
由于代表葡萄果实品质的指标较多，且不同指标所反映出的果实品质最佳的葡萄品种不同，无法通过数字直观表明不同品种葡萄果实品质情况，故对反映果实品质的指标进行主成分分析，将多个因素进行降维分析，弱化变量之间的自相关引起的误差，从而综合比较不同葡萄品种的果实品质情况。
本次试验中选择单粒重、可溶性固形物含量、可滴定酸含量、固酸比、维生素C含量、可溶性蛋白质含量、氨基酸含量以及果肉和果皮的总酚、类黄酮、花青素含量、果实硬度、回复性、粘聚性、弹性、胶着度、咀嚼度，共19个果实品质指标进行主成分分析，特征值、贡献率和累积贡献率如表4所示，按照特征值λ≥1的原则，提取2个主成分，第1主成分方差贡献率为79.948%，第2主成分方差贡献率为20.052%，两者累积贡献率约为100.000%，因此基本上可以反映出果实品质指标的绝大部分信息。
而对原始数据进行标准化处理后，可以进一步完成2个主成分的综合得分线性表达式，分别为：
F1=-0.061ZX1+0.057ZX2+0.061ZX3-0.066ZX4+0.058ZX5+0.061ZX6+0.060ZX7+0.059ZX8+0.045ZX9+0.066ZX10+0.065ZX11+0.066ZX12+0.063ZX13-0.022ZX14-0.064ZX15-0.063ZX16-0.066ZX17-0.048ZX18-0.052ZX19
（1）
F2=0.098ZX1+0.133ZX2+0.103ZX3+0.008ZX4+0.124ZX5+0.096ZX6+0.104ZX7-0.113ZX8-0.192ZX9+0.018ZX10-0.039ZX11-0.023ZX12+0.081ZX13+0.247ZX14-0.065ZX15-0.079ZX16+0.001ZX17+0.181ZX18+0.163ZX19
（2）
IFI=0.79948F1+0.20052F2
（3）
再根据总综合得分为各个主成分综合得分与相应贡献率乘积的和，计算出3个品种葡萄果实的品质综合得分，其结果如表5所示，在3种葡萄中‘天工墨玉’果实品质最佳，综合排序依次为‘天工墨玉’＞‘南太湖特早’＞‘葡之梦’。
3 讨论与结论
受风土条件的影响，葡萄本身会具有代表该地区的独特性，相同品种的葡萄栽培于不同的地方，其果实品质也会产生一定的变化。而在本次试验中，就‘南太湖特早’而言，与其在河南焦作的引种表现相比，栽培于怀来产区的‘南太湖特早’单粒重平均增加0.85 g，可溶性固形物含量增加0.78%，而针对‘天工墨玉’来讲，栽培于怀来产区的果实固酸比则由品种介绍中的28.7上升到44.29，且与其浙江海盐的引种表现相比，可溶性固形物含量约提高3.33，‘葡之梦’也与此类似。而这也从另一个角度说明，怀来产区的栽培环境较为适宜‘南太湖特早’、‘天工墨玉’以及‘葡之梦’的生长，但由于相关研究较少，有关三种葡萄的香气成分与其他产区的对比结果可在今后的研究中加以关注。
针对3个品种的果实品质情况选择19个指标进行主成分分析，按照特征值λ≥1的原则，提取到了2个主成分，且二者的累积贡献率约为100.000%，可以反映出果实品质指标的绝大部分信息，其中第一主成分的特征值为15.190，方差贡献率为79.948%，代表指标为固酸比、果实弹性、果肉花青素含量以及果皮类黄酮含量，可反映出葡萄果实的风味情况以及营养成分，而第二主成分的特征值为3.810，方差贡献率为20.052%，代表指标为果实硬度、果肉类黄酮含量、果实胶着度以及咀嚼度，可以反映出葡萄果实质地和口感情况。由此可以看出，与王小龙等人对酿酒葡萄杂交后代果实品质的评价结果相似，在进行主成分分析时，各个主成分指标之间是彼此独立且较为综合的，可以有效地避免原始信息之间的重叠干扰，从而符合果实品质分析的要求。但与程大伟等人和林蝉蝉等人不同，在本次试验的主成分分析部分中，提取的两个主成分累积方差贡献率约为100.000%，除第一主成分与第二主成分外，其余主成分的方差贡献率极小，这可能所选样本较少有关，本次试验仅针对3个鲜食品种的果实品质进行比较，两个主成分即可提取出果实品质性状的绝大部分信息。
综上所述，通过对‘南太湖特早’、‘天工墨玉’以及‘葡之梦’的果实品质测定分析，结果表明，‘南太湖特早’单粒重平均为8.95 g，较‘天工墨玉’重1.74 g，二者可溶性固形物含量和维生素C等含量相似（21.78、21.83），但‘天工墨玉’果肉的总酚、类黄酮和花青素含量均显著高于‘南太湖特早’与‘葡之梦’。果实品质的综合评价排序为‘天工墨玉’＞‘南太湖特早’＞‘葡之梦’。