哈尔滨综合试验站

王明洁

  摘要：植物的生长需要良好的环境条件，为了减少雨水带来的病菌，避雨栽培已逐渐由鲜食葡萄应用到酿酒葡萄。在栽培条件改善的同时，栽培技术的提升对葡萄果实品质的提升作用同样至关重要。葡萄适宜树体结构的选择是改善树体微环境，提高光能利用率，提升果实及其副产品品质的关键。本研究以酿酒葡萄品种‘威代尔’为试材，比较了避雨栽培下四种树体结构对其多酚及抗氧化性的影响。结果显示：避雨栽培下采用大厂形水平叶幕、小厂形V形叶幕、小厂形直立叶幕的树体结构，‘威代尔’果皮及种子中总酚、类黄酮、黄烷三醇、单宁含量及DPPH、FRAP自由基清除能力均高于扇形，且大厂形水平叶幕效果最佳。

  关键词：威代尔;避雨栽培;树体结构;多酚;抗氧化性

  葡萄多酚是葡萄果实中一类重要的次生代谢产物，主要存在于葡萄果皮及葡萄籽中，酿造葡萄酒时通过果实的破碎、发酵及浸渍等处理溶入葡萄酒中，对葡萄酒的色泽、口感及澄清度等感官品质具有决定性作用。葡萄酒的抗氧化能力主要取决于其所含有的多酚类物质的种类及含量。

  葡萄果实中多酚类物质除受品种和成熟度影响外，还与自然条件和栽培技术密切相关。在我国北方，大多数品种都要防寒才能越冬，因此树体结构大多采用扇形。此种树形幼树期修剪量小，管理方便，但随着树龄的增加，易出现叶幕郁闭，结果部位外移，主干逐年加粗，不利于防寒操作等问题。对此，很多改良树体结构顺应而生，比较常见的有小厂字形V形叶幕、小厂字形直立叶幕及大厂字形水平叶幕等。

  适宜的树体结构不仅可以调整葡萄枝态及叶幕结构，而且能够将营养合理分配、利用，促进果实初生和次生代谢产物的增加。本研究以酿酒葡萄品种“威代尔”为试材，探究避雨栽培下树体结构对其多酚及抗氧化性的影响，以期筛选适宜酿酒葡萄栽培的树体结构，为提升酿酒葡萄及葡萄酒品质提供理论依据。

  1 材料与方法

  1.1 试验材料

  选取树体强壮、生长状况基本一致且无病虫害的10年生酿酒葡萄品种‘威代尔’为试材，避雨栽培，东西行向，株行距1m×3m，土肥水及病虫害管理同常规。试验地点为黑龙江省农业科学院园艺分院葡萄试验园。

  1.2 试验设计

  试验设4个树体结构：（1）小厂字形V形叶幕；（2）小厂字形直立叶幕;（3）大厂字形水平叶幕；（4）扇形。小厂形树形的主干高度为0.5 m，叶幕高度为1.8 m；大厂形树形的主干高度为1.8 m，叶幕高度为1.8 m；扇形主干及叶幕高度均为1.8 m。4种处理均按0.25 m间隔留结果枝组，留1个新稍。每个处理各选择30株，3次重复。

  1.3 指标测定

  果实采收期从各处理果穗上、中、下三个部位随机选取100粒，分别测定果皮和种子中总酚、类黄酮、黄烷三醇、单宁、DPPH自由基清除能力及FRAP自由基清除能力。

  其中，总酚和单宁含量采用Folin-Ciocalteu法，类黄酮含量采用比色法；黄烷三醇含量采用香草醛-盐酸法；DPPH自由基清除能力参照Yemis等和Brand-Williams等方法；FRAP自由基清除能力参照Nenadis等方法。

  1.4 数据统计与分析

  数据采用SPSS 20.0进行方差分析，并进行Duncan’s检验，用Excel软件制作图表。

  2 结果与分析

  2.1 避雨栽培下树体结构对“威代尔”果皮及种子总酚含量的影响

  从表1可知：避雨栽培条件下采用大厂形水平叶幕、小厂形V形叶幕、小厂形直立叶幕的树体结构，‘威代尔’果皮及种子的总酚含量均显著高于扇形（p＜0.05）。其中，采用大厂形水平叶幕，‘威代尔’果皮及种子中的总酚含量最高，小厂形V形叶幕次之。采用小厂形V形叶幕及小厂形直立叶幕时，‘威代尔’果皮中的总酚含量差异不显著（p＞0.05），其他各处理之间均差异显著（p＜0.05）。大厂形水平叶幕下，果皮的总酚含量比其他三个处理（小厂形V形叶幕、小厂形直立叶幕、扇形）分别高21.44%、23.36%、44.49%；种子的总酚含量比其他三个处理分别高26.21%、47.37%、61.16%。

  2.2 避雨栽培下树体结构对“威代尔”果皮及种子类黄酮含量的影响

  从表2可知：避雨栽培条件下采用小厂形V形叶幕、小厂形直立叶幕、大厂形水平叶幕的树体结构，‘威代尔’果皮及种子的类黄酮含量均显著高于扇形（p＜0.05），其中。其中，采用大厂形水平叶幕，‘威代尔’果皮及种子中的类黄酮含量最高，小厂形直立叶幕次之。采用小厂形V形叶幕及小厂形直立叶幕时，‘威代尔’种子中的类黄酮含量差异不显著（p＞0.05），其他各处理之间均差异显著（p＜0.05）。大厂形水平叶幕下，果皮的类黄酮含量比其他三个处理（小厂形V形叶幕、小厂形直立叶幕、扇形）分别高37.89%、25.55%、100.15%；种子的类黄酮含量比其他三个处理分别高11.30%、11.12%、79.30%。

  2.3 避雨栽培下树体结构对“威代尔”果皮及种子黄烷三醇含量的影响

  由表3可知：避雨栽培下，‘威代尔’果皮中黄烷三醇的含量大厂形水平叶幕>小厂形V形叶幕>小厂形直立叶幕>扇形；种子中黄烷三醇的含量大厂形水平叶幕>小厂形直立叶幕>小厂形V形叶幕>扇形。其中，大厂形水平叶幕及小厂形V形叶幕下，‘威代尔’果皮中黄烷三醇含量差异不显著（p＞0.05），其他各处理均差异显著（p＜0.05）。大厂形水平叶幕下，果皮的黄烷三醇含量比其他三个处理（小厂形V形叶幕、小厂形直立叶幕、扇形）分别高8.89%、37.22%、67.76%；种子的黄烷三醇含量比其他三个处理分别高32.25%、53.57%、145.88%。

  2.4 避雨栽培下树体结构对“威代尔”果皮及种子单宁含量的影响

  由表4可知：避雨栽培下，‘威代尔’果皮中单宁的含量大小为大厂形水平叶幕>小厂形V形叶幕>小厂形直立叶幕>扇形；且各处理之间均差异显著（p＜0.05）。大厂形水平叶幕下，果皮的单宁含量比其他三个处理（小厂形V形叶幕、小厂形直立叶幕、扇形）分别高14.86%、44.89%、222.78%；种子的单宁含量比其他三个处理分别高63.14%、101.12%、152.34%。

  2.5 避雨栽培下树体结构对“威代尔”果皮及种子DPPH自由基清除能力的影响

  由表5可知：避雨栽培四种树体结构下，‘威代尔’果皮DPPH自由基清除能力差异显著（p＜0.05）。大厂形水平叶幕下，‘威代尔’种子DPPH自由基清除能力高于其他三种树体结构，但与小厂形V形叶幕及小厂形直立叶幕相比差异不显著（p＞0.05），与扇形相比差异显著（p＜0.05），小厂形V形叶幕、小厂形直立叶幕及扇形三者差异不显著（p＞0.05）。大厂形水平叶幕下，果皮的DPPH自由基清除率比其他三个处理（小厂形V形叶幕、小厂形直立叶幕、扇形）分别高22.70%、35.50%、91.51%；种子的DPPH自由基清除率比其他三个处理分别高2.44%、4.36%、5.77%。

  2.6 避雨栽培下树体结构对“威代尔”果皮及种子FRAP自由基清除能力的影响

  由表6可知：避雨栽培四种树体结构下，‘威代尔’果皮及种子FRAP自由基清除能力均差异显著（p＜0.05）。其中，果皮FRAP自由基清除能力以大厂形水平叶幕最高，小厂形直立叶幕次之；种子FRAP自由基清除能力以大厂形水平叶幕最高，小厂形V形叶幕次之；扇形的果皮及种子FRAP自由基清除能力均为最低。大厂形水平叶幕下，果皮的FRAP自由基清除率比其他三个处理（小厂形V形叶幕、小厂形直立叶幕、扇形）分别高25.87%、22.87%、88.32%；种子的FRAP自由基清除率比其他三个处理分别高24.67%、32.62%、84.42%。

  3 讨论

  好葡萄才能酿出好的葡萄酒，酿酒葡萄果实中类黄酮、单宁等酚类物质在葡萄酒发酵过程中大量浸出，直接影响葡萄酒的颜色、口感、风味等，甚至还影响着葡萄酒的一些生理活性功能[15-17]。酚类物质大部分存在于葡萄的果皮及种子中[18]，本研究比较了避雨栽培下四种树体结构对‘威代尔’果皮及种子中酚类物质的含量差异。结果显示，避雨栽培下采用大厂形水平叶幕、小厂形V形叶幕、小厂形直立叶幕的树体结构，‘威代尔’果皮及种子中总酚、类黄酮、黄烷三醇、单宁含量均高于扇形，且大厂形水平叶幕效果最佳。酿酒葡萄的生长发育需要良好的通风透光条件。其中，光照是决定葡萄开花、结果及形成优良品质的基本保障[19]。张紫卿等[18]也指出植物的营养生长与生殖生长可以通过光合效率调整，适宜的树体结构（葡萄架式与叶幕整形方式）能够调整树冠内的光照分布，进而影响叶幕微气候，最终影响果实品质的形成。葡萄是喜光植物，在避雨栽培条件下采用大厂形的水平叶幕，葡萄的叶幕分布区与避雨栽培棚膜最为靠近，且平行于棚膜，光能捕获率及光合效率均较高，最终决定果实中的酚类物质含量也高于其他三个处理。葡萄的叶幕层厚度决定了果实生长发育所处的环境条件，传统扇形下葡萄叶片密集地分布在同一架面，互相遮挡，通风透光效果差，不利于果实品质的形成，而顺沟‘厂字形’树形，叶幕和果穗分布在两个平面上，光合利用率更高。林金扩等[20]认为V形叶幕葡萄枝条分布均匀，互不重叠，透光率适宜，利于葡萄品质的形成。潘明启等[21]也指出“顺沟高厂”树形理论光能截获量大于传统直立龙干树形，其叶片较传统直立龙干树形光合能力强、光能利用率高，光合过程消耗较少，能更好地适应光合环境。

  本研究发现避雨栽培下，选择大厂形水平叶幕、小厂形V形叶幕、小厂形直立叶幕，‘威代尔’果皮及种子中DPPH自由基清除能力及FRAP自由基清除能力均高于扇形，且大厂形水平叶幕效果最佳。薛雯等[22]指出植物多酚物质的含量差异与其抗氧化性密切相关，酚类物质的含量影响葡萄酒的抗氧化能力，对葡萄酒的风味、收敛性及其稳定性具有重要作用[23-25]，尤其是果实中黄酮类物质的含量决定了其清除自由基的能力[26-27]。刘笑宏等[28]研究发现棚架栽培下，葡萄酒的抗氧化能力显著高于篱架栽培，这是由于棚架栽培葡萄的葡萄果实悬空，减少了地面湿气蒸腾作用，同时棚架的叶幕环境可为葡萄果实提供一个相对凉爽的微环境，降低果域温度，进而减少了次生代谢产物的降解，改善了葡萄与葡萄酒的品质。

  植物的生长需要良好的环境条件，为了减少雨水带来的病菌，避雨栽培已逐渐由鲜食葡萄应用到酿酒葡萄。在栽培条件改善的同时，栽培技术的提升对葡萄果实品质的提升作用同样至关重要。葡萄适宜树体结构的选择是改善树体微环境，提高光能利用率，提升果实及其副产品品质的关键。综上，本研究认为避雨栽培条件下，酿酒葡萄‘威代尔’选择大厂形水平叶幕的树体结构可提高其果实多酚的含量及抗氧化性。