同一葡萄园不同‘赤霞珠’植株的浆果品质差异

张　雪，何　非，王羽西，刘　鑫，朱燕溶，杨　哲，石　英，段长青，王　军

(中国农业大学 食品科学与营养工程学院，葡萄与葡萄酒研究中心，北京　100083)



同一葡萄园不同‘赤霞珠’植株的浆果品质差异

张雪，何非，王羽西，刘鑫，朱燕溶，杨哲，石英，段长青，王军

(中国农业大学 食品科学与营养工程学院，葡萄与葡萄酒研究中心，北京100083)

摘要为研究同一地块不同植株间果实品质的差异，连续2 a(2012、2013年)以怀来县同一葡萄园内2000年定植的‘赤霞珠’为材料，采用5点取样法选取5株葡萄树，对每株葡萄树的相关指标及果实酿酒品质指标进行测定。结果表明，不同指标在株间及年间存在差异。2012年，第1株产量最高，达0.90 kg，是产量最低的第2株的1.88倍；第5株的平均浆果质量达1.22 g,显著高于其余4株；果实可溶性固形物、可滴定酸、K元素、总酚及总花色苷在株间无显著差异；黄酮醇及黄烷醇总质量分数均为第1株最高，分别为180.08 μg/g和0.88 mg/g；酒石酸质量分数第4株为5.17 mg/g，显著低于其余4株，第2株苹果酸的质量分数达3.39 mg/g，显著高于其余各株。2013年平均株产及平均浆果质量均高于2012年，且第2株产量最高，达2.79 kg，第4株平均浆果质量为1.08 g，显著低于其余4株；2013年总酚及总花色苷的质量分数在株间无显著性差异，而果实可溶性固形物质量分数及可滴定酸质量浓度均存在显著性差异。2013年各株葡萄果实酒石酸质量分数显著高于2012年，且最高的第3株比最低的第5株高7.3%；苹果酸质量分数在株间变异较大，其中第5株最低，为质量分数最高的第4株的65.9%。表明在栽培管理一致的情况下，同一地块的植株间果实品质仍存在一定差异。

关键词赤霞珠；葡萄果实；植株；异质性；葡萄酒品质

酿酒葡萄果实的品质差异由内在因素和外界因素共同决定，内在因素由品种或品系决定，外在因素包括环境条件(温度、光照、土壤水分等)和栽培管理措施(修剪、灌溉、整形方式等)[1-2]。对同一品种而言，环境条件是造成浆果异质性的主要原因。气象因素(光照、温度、水分)可能会改变一个给定葡萄品种对特定生长季节的适应性[3]，还可能会改变给定葡萄品种的产量，最终影响葡萄的酿酒品质，对酿造的葡萄酒品质起决定性作用[4]。有研究[5]表明，土壤和地形的差异能使统一管理的葡萄园产量变化10倍之多。因为对于葡萄来说，即使处于同一地块，其所在土壤的管理措施、物理化学性质、年份等都会有所不同，从而造成每株树体处于不同的微环境中，树体的发育也会不一致[6]，导致最终产量差异。因此，如果同一时间采收，树体之间会因浆果成熟度不均一造成浆果之间物理化学指标差异较大，如浆果大小、种子数、花色苷、酚类物质含量等[6]，最终导致酿酒品质的差异。对酿酒葡萄来说，尽管一个葡萄园内的果实达到一个可接受的平均成熟度，但是未成熟的绿色浆果和过熟的浆果都会影响最终葡萄酒的品质[7]。有试验证实，‘康可’葡萄因采收期成熟度不均一导致浆果本身和果汁的质量有所下降[8]。因此，成熟度均一的葡萄果实通常被认为是最理想的。

葡萄果实品质的差异体现在植株间、果穗间、浆果间等多方面[9-10]，这些差异对生产优质葡萄酒来说具有很重要的参考意义。因此，需要对大面积栽培葡萄植株间、果穗间、浆果间的差异进行调查，从而制定适宜的栽培管理措施，降低酿酒葡萄果实品质的差异，为酿酒品质的调控打下坚实的基础。

近年，国外主要研究栽培管理措施(水分、修剪、整形方式等)对葡萄果实大小和酿酒品质的影响[11-12]。目前，国内有关酿酒葡萄品质的研究大都集中于不同品种、果穗和大量浆果之间的差异等方面[2,6]，专门研究植株间浆果异质性的试验很少。本研究正是针对这一现状，在中国主要的酿酒葡萄产区之一的延怀河谷地区，以中国酿酒葡萄栽培面积最大的品种‘赤霞珠’葡萄为试材，对植株间果实品质进行调查，主要包括植株间葡萄浆果的组织构成、可溶性固形物等果实内在指标、变异系数，以及植株间果实其他酿酒品质的差异。本试验对植株间果实基本酿酒品质的调查研究将为进一步减小浆果异质性、提高果实酿酒品质的研究提供参考依据，并为今后栽培管理措施的制定提供参考依据。

1材料与方法

1.1试验材料及试验地概况

试验所用‘赤霞珠’葡萄样品来自河北省张家口市怀来县生产性葡萄园(面积约为1 000 m2)，该葡萄园位于北纬40°29′，东经115°76′，平地。植株于2000年定植，自根苗，东西行向，行距2.5 m，株距0.5 m，单蔓直立整形，短枝修剪，生长季灌水4～5次，每2 a施用1次动物粪肥，病虫害防治按照葡萄酒厂的要求进行。2012和2013年气象数据都来源于中国气象科学数据共享服务网。

1.2试验方法

1.2.1植株间样品调查方法采用5点取样法，选取5株长势正常的植株进行测量。植株选取方法：在实验室画图(图1)，根据葡萄园的实际情况，除去外侧2行葡萄，选取5棵葡萄植株。

图1　5株葡萄示意图

果实采收前统计每株葡萄的新梢数和果穗数；对每株葡萄选取6～8枝新梢，兼顾阴阳面，测量新稍长度、节数、主梢叶片数、副梢叶片数、叶面积，计算叶果比；在冬季修剪前按株收集修剪下的枝条，并称量。

采收期(2012-10-07和2013-10-06)将每株葡萄上的果穗迅速剪下，运回实验室测量各项理化指标。分别对每株葡萄上采集的单个果穗用电子天平(200 × 0.01 g)进行称量，然后从每株葡萄的果穗中分别随机选取5个果穗，快速将其浆果剪下，统计每个果穗的浆果数；随机取约400粒浆果测定每粒浆果的质量，并用游标卡尺(20 × 0.02 cm)测量对应浆果的直径(横径)，并从中随机取50粒浆果，用电子天平(200×0.01 g)逐粒测量浆果的质量，然后用小刀切开，剥取果皮，将种子取出，计数，将果皮上附着的果肉去除，用吸水纸吸去果皮和种子上的果汁，用电子天平(100 × 0.000 1 g)称量果皮质量和种子质量；按球体积公式[V=(4/3)πr3]计算浆果体积。再随机选取50粒浆果分成3份，用纱布分别充分挤汁后用手持糖度计(Pocket Fractometer PAL-1，Atago)测量可溶性固形物质量分数(°Brix)、pH(PB-10，Sartorius)和可滴定酸质量浓度(GB/T 12456-2008 酸碱中和滴定法[13]，结果以酒石酸的质量浓度计，表示为g/L)。

剩余果实保存于-40 ℃冰箱，用于测量花色苷、总酚、有机酸、黄酮醇、黄烷醇、K元素质量分数。每项指标的测定均重复3次。

1.2.2葡萄果皮总酚质量分数测定采用福林-肖卡法测定葡萄皮总酚的质量分数[14]。2012和2013年葡萄果皮总酚测定标准曲线分别为y= 0.377x- 0.066及y=0.392x-0.039 (x为没食子酸质量浓度，y为吸光度)，R2均达到0.99。测定结果单位为mg/g(以果实鲜质量计)。

1.2.3葡萄果皮花色苷质量分数测定2012年采用高效液相色谱-质谱联用(HPLC-MS)技术测定果皮中花色苷的质量分数。提取及色谱方法参照文献[15]，全程避光，温度控制在25 ℃以下。标准曲线R2达到0.99。测定结果的单位为mg/g(以鲜质量计)。

2013年采用分光光度计法测量果皮中花色苷的质量分数。提取方法参照文献[15]。检测方法：配置pH = 1.0及pH = 4.5的缓冲液，方法参照文献[16]，取一定量果皮花色苷提取液，分别用2种缓冲液稀释至一定倍数，室温下平衡100 mim，均在520 nm及700 nm下测定吸光度。测定结果单位为mg/g(以鲜质量计)。

计算公式：花色苷质量浓度=(A×MW×DF×103)/(ε×l)

其中A=(A520nm-A700nm)pH1.0-(A520nm-A700nm)pH4.5；MW(分子质量)= 493.2 g/mol(二甲花翠素-3-葡萄糖苷)；DF为稀释倍数；l= 光程的厘米数；ε= 28 000摩尔消光系数(二甲花翠素-3-葡萄糖苷)，单位是L/(mol·m)。

1.2.4葡萄果皮黄酮醇质量分数测定提取和检测方法采用朱燕溶等[17]研究方法，标准曲线R2达到0.99。测定结果单位为 μg/g(以鲜质量计)。

1.2.5葡萄果皮黄烷醇质量分数测定 称取葡萄果皮冻干粉0.10 g，置于10 mL离心管中，加入1 mL间苯三酚， 50 ℃水浴20 mim，加入1 mL乙酸钠(200 mmol/L)终止反应，混匀后10 000 r/mim离心15 min，取出上清液，重复上述步骤3次，最后合并上清液，用 0.22 μm膜过滤后，进行HPLC-MS(Bruker，Agilent)检测。流动相A为φ=0.2%乙酸水溶液；流动相B为V(乙腈)∶V(φ= 0.2%乙酸水溶液)= 4∶1，洗脱程序：0～20 min，φ=10.0% B+φ=90.0% A； 20～40 min，φ=10.0%～20.0% B+φ=80.0%～90.0% A；40～50 min，φ=20.0%～33.0% B+φ=67.0%～80.0%A；50～55 min，φ=33.0%～40.0% B+φ=60.0%～67.0%A；55～58 min，φ=40%～100% B+φ=0.00%～60.0%A；58～63 min，φ=100% B；63～64 min，φ=10.0%～100% B+φ=0.00%～90.0%A；64～70 min，φ=10%B+φ=90.0%A。流速1 mL/min，柱温25 ℃，柱名：Lorbax SB-C18，检测波长280 nm，进样量10 μL。标准曲线R2达到0.99。测定结果单位为mg/g(以鲜质量计)。

1.2.6葡萄果实有机酸(酒石酸、苹果酸)质量分数测定 葡萄果实在液氮保护下破碎，除去种子后研磨成粉状，准确称取1.0 g样品置于50 mL离心管中，加入含φ= 0.8% 1 mol/L磷酸的蒸馏水25 mL，25 ℃水浴振荡浸提取10 min，8 000 r/min(4 ℃)离心20 min，取上清液，用0.45 μm的水系滤膜过滤后，进行HPLC分析(1200 Series，Agilent)。色谱条件：流动相φ= 3% CH3OH+0.01 mol/L KH2PO4，用磷酸调pH至2.8，流速0.8 mL/min，柱温25 ℃，进样量10 μL，检测波长210 nm。采用外标法定量。分别精确称取酒石酸标品0.1 g、苹果酸标品0.1 g，用流动相溶解并转移至10 mL棕色容量瓶中，梯度稀释上机。2012和2013年的回归方程分别为：酒石酸y=718.6x+35.26，y=760.6x+29.48；苹果酸y= 386.5x+0.405，y=387.2x+13.68(y为峰面积；x为质量浓度)，R2均达到0.999。测定结果单位为mg/g(以鲜质量计)。

1.2.7葡萄果实K元素质量分数测定测定2012年葡萄果实的K元素质量分数，测定方法采用杜慧娟等[18]研究方法，测定结果单位为 μg/g(以鲜质量计)。

1.3统计分析方法

原始数据采用Excel 2010软件处理，数据的差异显著性分析使用SPSS软件，并使用Origin 8.6软件绘图。

2结果与分析

2.1气象指标

统计2012和2013年4-10月的有效积温、降雨量和日照时数的月累积量，结果如图2所示。2013年4-10月累计降水量较多，为470.4 mm，较2012年319.9 mm高47%，而日照时数和有效积温均低于2012年，分别低137 h和103.9 ℃·d。总体来说，2013年气候条件较2012年更不利于葡萄果实的发育。

图2　怀来县2012和2013年4-10月降水量、日照时数和有效积温

2.2浆果质量与果实体积、密度及°Brix的关系

分别对2012和2013年成熟‘赤霞珠’葡萄浆果质量与其直径进行曲线拟合，发现其符合三次方拟合(图3)，相关性系数均达到0.85以上；对浆果质量与其对应的体积进行线性拟合，相关系数也均达到0.85以上，说明‘赤霞珠’浆果质量与体积相关性良好，用浆果质量或体积均可对浆果大小进行分级。同时也说明，供试的浆果发育正常。

按照质量与体积计算浆果密度，并以质量为横坐标、密度为纵坐标做散点图(图3)。2012年密度与质量的回归方程为y= 0.009x+ 1.487(R2=0.003 4)，2013年为y=0.032 8x+1.326 9(R2=0.001 7)，发现其斜率接近于0，表明随着浆果质量的增加，密度并没有升高或降低的趋势，但其分布较分散，变幅为0.6～2.4 g/cm3，分布范围广，表明浆果密度的一致性较差。2012年浆果较小，密度分布广，而2013年浆果较大，密度一致性较好。

2013年测量不同紧密度果穗中浆果质量及对应的°Brix，结果如图3所示。虽然浆果的°Brix变幅为18～26，浆果质量变幅为0.3～2.2 g，但浆果质量与°Brix无相关性。

图3　浆果质量与浆果直径、体积、密度、°Brix关系

2.3植株间树体指标的差异

供试葡萄植株树体生长发育及结实情况调查结果见表1。2012年第2株和2013年第5株植株产量较其他植株低。2012年第1株产量最高，为0.90 kg，第2株产量最低，为0.48 kg，约为第1株的1/2。2013年第2株产量为2.79 kg，比第5株的1.00 kg高约64%。2012与2013年相比，植株间产量差异更小，而2013年植株产量总体比2012年高，且植株间差异较大。2012和2013年叶果比都略高，可能是该葡萄园的产量低造成的。2012年植株间叶果比差异小于2013年，2012年第5株最高，为20.33 g/cm2，约为第3株的2倍，2013年第5株(35.80 g/cm2)是第3株(11.25 g/cm2)的3倍多。2 a间均是第1株冬剪量最高。同一年份植株间的新稍节数、新稍长度比较一致，并无显著差异。同一年份植株间果穗平均质量、每穗果粒数差异不显著，但果穗质量在株内变幅为10～150 g，果穗间质量差异较大。

注：“-”表示数据缺失，结果以“平均数±标准差”表示，同列不同字母表示差异显著(P<0.05)。下同。

Note：“-”means data missing. Data was presented by mean values ± standard deviation.Different letters within the same column mean significant difference atP<0.05.The same as below

2.4浆果质量及相关性状

2.4.1浆果的组织构成植株间浆果质量及种子总质量/浆果、单粒种子质量、种子数/浆果、果皮质量/浆果、相对果皮质量及相对种子质量如图4所示。

同一年份植株间浆果质量差异显著，2012 年变幅为 0.87～1.22 g，2013年变幅为1.08～1.26 g。2 a间种子总质量/浆果比较接近，2012年植株间无显著差异，而2013年植株间差异显著。2012年种子数/浆果较高，达到1.6～1.7粒/浆果，2013年仅为1.2～1.5粒/浆果，并且2013年植株间种子数/浆果差异显著。2012和2013年植株间单粒种子质量、果皮质量/浆果差异显著，且2013年单粒种子质量、果皮质量/浆果总体高于2012年。结合2013年浆果较大的情况，计算其相对种子质量发现，2013年相对种子质量明显低于2012年，并且植株间差异显著，2013年仅有第5株高于5%，2012 年相对种子质量较高，5株均达到5% 以上，且植株间差异不显著。2 a植株间相对果皮质量均呈显著差异，由于2013年浆果平均质量较高，其果皮质量也大于2012年，但相对果皮质量结果发现，2012 年植株间相对果皮质量变幅为14.5%～19.2%，2013年变幅为13.0%～17.3%，2013年整体低于2012年。

2.4.2变异系数对2012和2013年浆果各组成部分的变异系数进行比较(表2)。2012和2013年果穗质量在植株间差异较大，2012年5株的变异系数变幅为10%～45%，2013年变幅为5%～35%。而浆果质量、种子总质量/浆果、果皮质量/浆果、种子数/浆果、单粒种子质量的变异系数在植株间比较一致。植株间种子的异质性要高于果皮的异质性，且在2 a间表现稳定。2013年植株间单粒种子质量的变异系数最低，说明单粒种子质量一致性较好。种子总质量的变异受到种子数量和单粒种子质量的影响，2 a株间表现较一致，但变异系数高，是最不稳定的指标。2 a植株间相对果皮质量、相对种子质量的变异系数均较低，说明果皮和种子的质量随浆果质量变化，表现较为稳定。2012年植株间相对果皮质量的变异系数差异较大，而2013年差异较小，2 a植株间相对种子质量的变异系数基本一致。

2.5株间浆果的酿酒品质

2.5.1基本理化指标植株之间果实基本理化指标如表3所示。2012年植株间可溶性固形物无显著性差异，而2013年植株间差异较大，树体之间 °Brix表现不稳定。尽管2012年植株间pH出现波动，但其可滴定酸显示植株间差异不显著；2013年植株间在pH和可滴定酸上具有显著差异，相比2012年，植株之间表现差异较大。

图4　 2012和2013年植株间浆果质量、种子总质量/浆果、单粒种子质量、

植株编号Vinenumber果穗质量/gClustermass20122013浆果质量/gBerrymass20122013单果种子总质量/gTotalseedsfreshmassperberry20122013单粒种子质量/gSeedfreshmass20122013种子数/浆果Seedsnumberberry20122013单果果皮质量/gSkinfreshmass20122013相对果皮质量/%Relativeskinfreshmass20122013相对种子质量/%Relativeseedsfreshmass2012201319.87532.00123.45022.63938.55439.08140.08517.65639.93037.69026.05025.24317.08616.96024.37318.887222.21125.19826.11924.97043.03741.77247.62717.33341.28036.73029.24727.91721.83218.55623.99625.381339.82924.43422.09724.29738.08840.92548.67019.29742.24541.75724.55531.54413.96023.78126.78320.617440.74710.53121.83323.78239.76338.97650.51017.99037.21835.43431.26830.95126.99419.93433.10721.207511.01515.27626.03831.81939.42847.03451.36916.29938.55243.37020.94740.89313.52819.94028.68323.114

注：结果以平均值计。

Note：Data was presented by mean values.

表3　植株间果实理化指标

2.5.2总酚和花色苷质量分数植株间果皮总酚、总花色苷质量分数测定结果(表4)表明。2 a植株间果皮总酚质量分数无显著差异，2012年总酚的质量分数总体高于2013年。2012和2013年植株间的果皮总花色苷质量分数无显著差异。因 2 a 所采用的测定方法不同，年份之间的结果无法比较。按照结构上的差异，对2012年葡萄果皮花色苷分别进行统计，发现植株间的花青素类花色苷和花翠素类花色苷的质量分数也无显著差异。

2.5.3黄酮醇质量分数2012年植株间果皮黄酮醇质量分数的差异测定结果如表5所示。第1株黄酮醇的质量分数均比其他4株高50% 左右，说明植株间果实在其他指标没有明显差异的情况下，可能出现某一物质质量分数较高的情况。植株间总黄酮醇的质量分数及其中槲皮素、山奈酚和杨梅酮均呈现显著差异，各类黄酮醇与总黄酮醇的质量分数基本表现一致，说明植株间黄酮醇的合成过程没有合成路径取向上的差异。

2.5.4黄烷醇质量分数2012年植株间黄烷醇的质量分数测定结果如表6所示。表棓儿茶素(EGC)、儿茶素(EC)和儿茶素(C)质量分数均表现为第1株和第4株显著高于其他3株，而表儿茶素没食子酸酯(ECG)的质量分数在植株间并没有差异。总黄烷醇质量分数的变幅为0.69～0.88 mg/g，植株间差异显著。

表4　植株间果皮总酚和花色苷的质量分数差异

表5　2012年植株间果皮黄酮醇质量分数差异

表6　2012年植株间果皮黄烷醇质量分数差异

2.5.5酒石酸、苹果酸和K质量分数2013年酒石酸的质量分数稍高于2012年，同一年份不同植株间表现出一定差异(表7)。2012年第4株葡萄果实酒石酸的质量分数显著较低。苹果酸的质量分数在2 a间差异较大，同一年份不同植株间差异也较大，2012年第2株(3.39 mg/g)比第3株(2.29 mg/g)高约33%，2013年第4株(2.96 mg/g)比第5株(1.95 mg/g)高约34%，这种差异说明苹果酸的质量分数在植株间表现不稳定。2012年植株间的钾质量分数差异不显著(表7)。

表7　植株间酒石酸、苹果酸和K质量分数差异

3讨论与结论

3.1气象条件

葡萄成熟前1个月的降水量达到80 mm会影响果实品质[19]。如果采收前2个月的雨水多，葡萄植株营养生长过于旺盛，果实的含糖量降低、风味差、着色不良[20]。本研究中，2013 年生长季降水量(470.4 mm)比2012年(319.9 mm)高47%，日照时数和有效积温比2012年低，特别是采收前半个月，降水量较大，很大程度上影响浆果品质，从而使2013年浆果较2012 年偏大。总的来说，2013年气候条件整体较2012年不利于葡萄果实的生长发育。

3.2树体指标

调查2012和2013年植株树体生长发育及结实情况，发现同一年份植株间株产、叶果比、冬剪量、产量/冬剪量均有差异，新梢长度、新梢节数、果穗质量等在植株间均无显著性差异。在树体指标中，叶果比是衡量植株生长势的最重要指标。不同葡萄品种有各自的适宜叶果比范围，例如葡萄品种‘意大利’需要 7.2～9.5 cm2/g 的叶果比能使果实成熟良好[21]。较小的叶果比导致浆果质量下降，糖分的积累和酸的降解都受抑制。‘赤霞珠’葡萄适宜的叶果比变幅为8～12 cm2/g。本研究中由于供试植株产量较低，大部分植株叶果比高于12 cm2/g，树体间生长势有一定差异。植株间产量/冬剪量的差异也说明，植株尽管全部按照短梢修剪，但由于树体生长势的不同，冬剪的程度也存在一定差异。

3.3植株间浆果组织构成

浆果大小既可以用直径、体积表示，也可以用质量表示，二者具有显著相关性[22]。本研究结果也表明，浆果质量与浆果直径相关性较好，且相关系数达到0.85以上，浆果质量与浆果体积呈线性正相关，而浆果质量与浆果密度、°Brix无相关性。其中发现2 a植株间浆果质量均存在显著性差异，2012 年变幅为0.87～1.22 g，2013年变幅为1.08～1.26 g，2 a的变异系数在株间无显著性差异。从一般观察的角度来说，葡萄大浆果比小浆果含有更多的果肉[23]。因此，浆果果皮质量、种子质量均受浆果质量影响[24]。其中相对果皮质量随着浆果在穗轴上的位置从高到低逐渐增加[24]。本研究发现，植株间果皮质量、种子质量也有显著差异。从变异系数看，2 a间浆果质量、果皮质量、种子质量大部分都达到25%以上，个别指标高达40%，说明其浆果的组织构成不均一。

浆果大小对葡萄酒品质的影响目前已被广泛认可[25]。浆果大小对酿酒品质的影响可能主要通过2个方面，一是大浆果果肉多，对果皮中的溶质具有较强的稀释作用，导致酿酒品质较差；二是大浆果的表面积与体积比大于小浆果，而果皮主要积累与酿酒品质有关的物质(如花色苷)[6]。因此，小粒浆果的酿酒品质比大粒浆果好。浆果的组织构成与浆果大小密切相关[26]，但存在不同的相关性(图4)，这主要依赖于植株、年份之间的环境条件，影响浆果大小的环境条件比浆果本身大小对酿酒品质的影响更为重要[27]。因此，需要通过栽培措施来平衡环境差异带来的影响，从而减少植株间的差异，提高酿酒品质。

果穗质量受数量性状位点控制，可以分为每穗果粒数和果穗质量2部分[6]。有研究[9]表明，‘赤霞珠’成熟果穗的质量变幅为90～230 g，且果穗质量的差异与年份、整形方式、土壤理化性质、施肥量、水分等紧密相关。年份能显著影响果穗质量，且植株间果穗质量的变异系数小于同株果穗质量的变异系数。本研究中，5株植株果穗质量均小于90 g，果穗质量、每果穗浆果数在植株间无显著差异，但在2 a间存在差异，与上述年份影响果穗质量的结果相一致。本研究还发现，植株间果穗质量的变异系数相比于其他指标差异最大，2012年变幅为9.88%～40.75%，2013年变幅为10.53%～32.00%，说明植株间果穗质量最不稳定。

对于有籽葡萄来说，一般每浆果中含有的种子数平均为4粒左右，但实际上要少得多[23]，主要是受品种遗传和花期环境条件等影响[28-29]。本研究中所选取的5株葡萄中，2012年只有第3株中的1粒浆果中含有4粒种子，5株平均各含有1.60、1.56、1.64、1.72和1.58粒种子，总体高于文献[30]中的‘赤霞珠’，5株间差异不显著。单粒种子平均鲜质量第2株最低，为32.55 mg，高于文献[30]的28.4 mg，5株间差异显著。2013年5株葡萄所有浆果的种子数均未达到4粒，单粒种子平均鲜质量第2株最低，为37.80 mg，也高于文献[30]的28.4 mg，二者在5株之间均存在显著差异。本试验中单粒种子平均鲜质量较高，说明该种子并未充分成熟[6]。种子质量增加的比例明显高于浆果质量增加的比例，主要是由于成熟过程中大浆果所含种子数量的增加[23,26]。而本试验2 a间浆果大小的差异体现在浆果的组成上，2013年相对种子质量明显小于2012年。种子对葡萄酒主要的贡献物质是单宁，包括每浆果中种子的成熟度和数量[31]，单宁赋予葡萄酒收敛性，并对红葡萄酒颜色的稳定起着重要作用[32]。因此，种子成熟度和其数量的大小会对酿酒品质产生很大影响。

3.4植株间浆果基本理化指标

影响葡萄酒品质的一个重要因素就是采收期葡萄果实的成熟度[33]。此外，葡萄酒的感官品质(颜色和风味等)还主要取决于葡萄酒酿造过程中从葡萄中萃取出的多酚类物质。

研究[34]发现，‘无核白’单个果穗浆果的可溶性固形物分布广泛，但并未比较不同果穗、不同树体之间的变化。本试验调查植株间可溶性固形物的差异，结果表明，2012年可溶性固形物含量在树体之间无显著性差异，2013年却呈现出显著性差异，这一结果表明树体之间可溶性固形物表现不稳定。可溶性固形物对葡萄酒品质的贡献较大，即使是含量轻微的增加，便可引起葡萄酒香气的显著性变化，从而影响葡萄酒的质量。

含糖量、含酸量、花色苷、总酚、黄酮醇、黄烷醇、香气物质等风味及营养物质的含量共同决定果实的酿酒品质。每粒浆果的含糖量与浆果大小成正比[23,26]。多酚对酿酒葡萄果实和葡萄酒的品质起着重要的作用，很大程度上影响葡萄酒的口感、风味和颜色[35]。花色苷是葡萄酒中主要的呈色物质，是决定葡萄酒感官质量的重要因素之一。Roby等[27]研究发现，果皮、种子单宁和花色苷均随浆果的增大含量增多。酒石酸和苹果酸是葡萄果实中最重要的有机酸，对葡萄酒组成、稳定性和感官均起到重要的作用，其中苹果酸引起酒体口感的尖酸，对口感有不良作用。果实成熟期多雨会增加酒石酸质量分数，光照条件差也会带来苹果酸质量分数的增加[36]。钾元素对葡萄酒的稳定性起到重要的作用。本试验中植株间的总酚及花色苷的质量分数2 a间均没有差异，但2013年总体低于2012年。黄酮醇和黄烷醇质量分数在植株间均出现波动，一致性较差。同时2 a的酒石酸质量分数植株间比较稳定，但苹果酸最高和最低值相差较大。钾元素质量分数在植株间也比较稳定。

结合植株间浆果组成的差异可以看出，植株间的差异从树体、果穗到果粒均是普遍存在的。大多栽培者通过采取不同的栽培管理措施，从而影响树体的生长发育，改变葡萄的叶幕微气候和果际微气候，进一步影响酿酒葡萄果实品质的形成。但对于不同植株，尽管葡萄园管理技术一致，因为环境条件(温度、光照、土壤水分等)的不同，其生长势仍存在一定差异。因此，缩小或消除这种株间的品质差异是葡萄栽培者的主要任务之一。

参考文献Reference：

[1]DAI ZH W,OLLAT N,GOMES E,etal.Ecophysiological,genetic,and molecular causes of variation in grape berry weight and composition:a review[J].AmericanJournalofEnologyandViticulture,2011,62(4):413-425 .

[2]刘玲,雷小明,张军贤,等.不同高度结果部位对酿酒葡萄果实品质的影响[J].北方园艺,2011,4(24):21-24.

LIU L,LEI X M,ZHANG J X,etal.Effect of different height on fruit quality of wine grape[J].NorthernHorticulture,2011,4(24):21-24(in Chinese with English abstract).

[3]DUCHENE E,HAURD F,DUMAS V,etal.The challenge of adapting grapevine varieties to climate change[J].ClimateResearch,2012,41(3):193-204.

[4]修德仁,周润生,晁无极,等.干红葡萄酒用品种气候区域化指标分析及其地选择[J].葡萄栽培与酿酒,1997(3):22-26.

XIU D R,ZHOU R SH,CHAO W J,etal.Varieties of red wine with climatic regionalization index analysis and choose the site[J].Sino-OverseasGrapevine&Wine,1997(3):22-26(in Chinese with English abstract).

[5]BRAMLEY R G V,HAMILTON R P.Understanding variability in winegrape production systems.1.Within vineyard variation in yield over several vintages[J].AustralianJournalofGrapeandWineResearch,2004,10(1) :32-45.

[6]何非,许晓青,陈武,等.葡萄品种赤霞珠采收期果穗和果粒性状的差异分析[J].植物遗传资源学报,2014,14(5):975-985.

HE F,XU X Q,CHEN W,etal.Variation analysis of cluster and berry characters in Cabernet Sauvignon grapes at harvest stage[J].JournalofPlantGeneticResources,2014,14(5):975-985(in Chinese with English abstract).

[7]LONG Z R.Manipulation of grape flavour in the vineyard:California,North Coast region[C]//Proceedings of the Sixth Australian Wine Industry Technical Conference.Adelaide,1987:82-88.

[8]CAWTHON D L,MORRIS J R.Uneven ripening of Concord grapes[J].ArkansasFarmResearsh.(Jan-Feb),1983,32(1):9.

[9]PAGAY V,CHENG L.Variability in berry maturation of Concord and Cabernet franc in a cool climate[J].AmericanJournalofEnologyandViticulture,2010,61(1):61-67.

[10]SHELLIE K C.Water deficit effect on ratio of seed to berry fresh weight and berry weight uniformity in wine grape cv.Merlot[J].AmericanJournalofEnologyandViticulture,2010,61(3):414-418.

[11]ROBY G,MATTHEWS M A.Relative proportions of seed,skin and flesh,in ripe berries from Cabernet Sauvignon grapevines grown in a vineyard either well irrigated or under water deficit[J].AustralianJournalofGrapeandWineResearch,2004,10(1):74-82.

[12]ROBY G,HARBERTSON J F,ADAMS D A,etal.Berry size and vine water deficits as factors in winegrape composition:Anthocyanins and tannins[J].AustralianJournalofGrapeandWineResearch,2004,10(2):100-107.

[13]中华人民共和国国家技术监督局.GB/T 12456-2008食品中总酸的测定[S].北京:中国标准出版社,2008.

General Administration of Quality Supervision, Inspection and Quarantine of the People’s Republic of China.GB/T 12456-2008 on the determination of total acid in food[S].Beijing:Standards Press of China, 2008(in Chinese).

[14]SINGLETON V L,ROSSI J A.Colorimetry of total phenolics with phosphomolybdic-phospho-tungstic acid reagents[J].AmericanJournalofEnologyandViticulture,1965,16(3):144-158.

[15]肖慧琳,张珍珍,朱保庆,等.川西北干旱河谷地区赤霞珠葡萄果实花色苷的积累[J].中外葡萄与葡萄酒,2012(3):16-21.

XIAO H L,ZHANG ZH ZH,ZHU B Q,etal.Accumulation of anthocyanins in Cabernet Sauvignon grape berries from dry valley region of northwestern Sichuan[J].Sino-OverseasGrapevine&Wine,2012(3):16-21(in Chinese with English abstract).

[16]翦祎,韩舜愈,张波,等.单一pH法、pH示差法和差减法快速测定干红葡萄酒中总花色苷含量的比较[J].食品工业科技,2012 ,33(23):323-325.

JIAN Y,HAN SH Y,ZHANG B,etal.Comparison of single pH method,pH-differential method and substraction method for determining content of anthocyanins from red wine[J].ScienceandTechnologyofFoodIndustry,2012,33(23):323-325(in Chinese with English abstract).

[17]朱燕溶,李文慧,梅潇,等.葡萄果皮中黄酮醇糖苷的提取及HPLC-MS 检测方法的优化[J].分析实验室,2014,33(10):1189-1193 .

ZHU Y R,LI W H,MEI X,etal.Extraction of flavonoids from grape skins and optimization of HPLC-MS method[J].ChineseJournalofAnalysisLaboratory,2014,33(10):1189-1193(in Chinese with English abstract).

[18]杜慧娟,田娟娟,段长青,等.同时测定葡萄果实中56种矿质元素的电热板消解-ICP/MS法的建立[J].分析试验室,2009,28(5):294-298.

DU H J,TIAN J J,DUAN CH Q,etal.The electric heating plate digestion method-ICP/MS was established for simultaneous determination of 56 mineral elements in grape fruit[J].ChineseJournalofAnalysisLaboratory,2009,28(5):294-298(in Chinese with English abstract).

[19]李伟英,曹秀宝,冯夕文.大泽山地貌,土壤,气候与葡萄生产[J].葡萄栽培与酿酒,1997,6(3):33-34.

LI W Y,CAO X B,FENG X W.The landform,soil,climate and the grape production of Dazeshan[J].Viticulture$Enology,1997,6(3):33-34(in Chinese).

[20]WOLF T K,BOYER J D.Vineyard site selection[J].VirginiaCooperativeExtensionPub,2005:463-020.

[21]王怀兰,邓润中.山葡萄夏季修剪方式及叶果比的探讨[J].特产研究,1981,6(2):23-25.

WANG H L,DENG R ZH.Study on the way of summer pruning and leaf fruit ratio of mountain grape[J].SpecialWildEconomicAnimalandPlantResearch,1981,6(2):23-25(in Chinese).

[22]GRAY J D,COOMBE B G.Variation in Shiraz berry size originates before fruitest but harvest is a point of resynchronization for berry development after flowering[J].AustralianJournalofGrapeandWineResearch,2009,15(2):156-165.

[23]BARBAGALLO M G.,GUIDONI S,HUNTER J J.Berry size and qualitative charaeteristies ofVitisviniferaL.cv.Syrah[J].SouthAfricanJournalforEnology&Viticulture,2011,32(1):129-136.

[24]PISCIOTTAA,LORENZO R D,BARBAGALLO M G,etal.Berry characterisation of cv Shiraz according to position on the Rachis[J].SouthAfricanJournalforEnology&Viticulture,2013,34(1):100-107.

[25]ZOUID I,SIRET R,JOURJON F,etal.Impact of grapes heterogeneity according to sugar level on both physical and mechanical berries properties and their anthocyanins extractability at harvest[J].JournalofTextureStudies,2013,44(2):95-103.

[26]ROBY G,MATTHEWS M A.Relative proportions of seeds,skin and flesh,in ripe berries from Cabernet Sauvignon grapevines grown in a vineyard either well irrigated or under water deficit[J].AustralianJournalofGrapeandWineResearch,2004,10(1):74-82 .

[27]ROBY G,HARBERTSON J F,ADAMS D A,etal.Berry size and vine water deficits as factors in winegrape composition:Anthocyanins and tannins[J].AustralianJournalofGrapeandWineResearch,2004,10(2):100-107.

[28]EBADI A,COOMBE B G,MAY P.Fruit-set on small Chardonnay and Shiraz vines grown under varying temperature regimes between budburst and flowering[J].AustralianJournalofGrapeandWineResearch,1995,1(1):3-10.

[29]EBADI A ,MAY P,COOMBE B G.Effect of short term temperature and shading on fruit-set,seed and berry development in model vines ofV.viniferacv.Chardonnay and Shiraz[J].AustralianJournalofGrapeandWineResearch,1996,2(1):1-8.

[30]KENNEDY J A,MATTHEWS M A,WATERHOUSE A L.Effect of maturity and vine water status on grape skin and wine flavonoids[J].AmericanJournalofEnologyandViticulture,2002,53(4):268-274.

[31]CONDE C,SILVA P,FONTES N,etal.Biochemical changes throughout grape berry development and fruit and wine quality[J].Food,2007,1(1):1-22.

[32]MALIEN-AUBERT C,DANGLES O,AMIOT M J.Influence of procyanidins in the color stability of oenin solutions[J].JournalofAgriculturalandFoodChemistry,2002,50(11):3299-3305.

[33]KONTOUDAKIS N,ESTERUELAS M,FORT F,etal.Influence of the heterogeneity of grape phenolic maturity on wine composition and quality[J].FoodChemistry,2011,124(3):767-774.

[34]NELSON K E,BAKER G A,WINKLER A J,etal.Chemical and Sensory Variability in Table Grapes[M].University of Calif,1963:1-42 .

[35]MONAGAS M,GOMEZz-CORDOVES C,BARTOLOME B,etal.Monomeric,oligomeric,and polymeric flavan-3-ol composition of wines and grapes fromVitisviniferaL.cv.‘Graciano’‘Tempranillo’ and ‘Cabernet Sauvignon’[J].JournalofAgriculturalandFoodChemistry,2003,51(22):6475-6481.

[36]问亚琴,张艳芳,潘秋红.葡萄果实有机酸的研究进展[J].海南大学学报自然科学版,2009,27(3):302-307.

WEN Y Q,ZHANG Y F,PAN Q H.The research progress of organic acids in grape fruit[J].NaturalScienceJournalofHaiNanUniversity,2009,27(3):302-307(in Chinese with English abstract).

Received 2015-08-04Returned2015-12-25

Foundation itemSpecial Fund for Constructing National Technology System of Modern Agricultural Industry (No.CARS-30).

First authorZHANG Xue,female,master student. Research area:grape cultivation,grapes phenolic acids metabolism.E-mail：1464113981@qq.com

(责任编辑：顾玉兰Responsible editor:GU Yulan)

Quality Differences among Different ‘Cabernet Sauvignon’Vines in Same Vineyard

ZHANG Xue,HE Fei,WANG Yuxi,LIU Xin,ZHU Yanrong,YANG Zhe,SHI Ying,DUAN Changqing and WANG Jun

(Center for Viticulture and Enology,College of Food Science and Nutritional Engineering,China Agricultural University,Beijing100083,China)

AbstractThe heterogeneity of grape is effected by varieties,climatic conditions and vineyard management and so on ,which has an great influence on wine quality. In order to study the differences of berry quality between vines in the same vineyard,five ‘Cabernet Sauvignon’ vines planted in a same vineyard were investigated over two consecutive years(2012,2013) by five-point sampling method. Yield component and berry quality of each vine was detected individually. Difference was found among vines and different years. In 2012,Vine No.1 got the highest yield of 0.90 kg,which was 1.88 times of Vine No.2 and the berry mass of Vine No.5 was higher than the others. No significant difference of Brix,titratable acid,total phenols,total anthocyanins and potassium was discovered among different vines. Vine No.1 accumulated the highest mass fraction of total flavonols as well as total flavanols,up to 180.08 μg/g and 0.88 mg/g.In addition,the lowest mass fraction of tartaric acid and the highest mass fraction of malic acid were detected in Vine No.4 and Vine No.2,respectively. Comparing with 2012,the vines got a higher yield and mean berry mass in 2013.The yield of Vine No.2 was 2.79 kg,significantly higher than the other vines. Same to the result of 2012,no significant difference was found in total phenols and anthocyanins among grapevines in 2013,while significant difference was showed in Brix and titratable acid. The mass fraction of tartaric acid in 2013 was higher than that in 2012,and a 7.3 percent of increase was detectived between Vine No.3(highest) and Vine No.5(lowest). Meanwhile,Vine No.5 accumulated the lowest mass fraction of malic acid,equivalently 65.9 percent of that of Vine No.4.The result suggested significant differences existed in the same vineyard,even though identical management and climatic conditions. As a basic investigation of wine grape quality variation among grapevines,the present research provides a reference for further research on reducing the berry heterogeneity and improving the grape quality.

Key wordsCabernet Sauvignon; Grape berry; Vine; Heterogeneity; Wine quality

收稿日期：2015-08-04修回日期：2015-12-25

基金项目：现代农业产业技术体系建设专项资金(CARS-30)。

通信作者：王军，男，博士，教授，研究方向为葡萄资源评价及鉴定、葡萄苗木生产。E-mail：jun_wang@cau.edu.cn

中图分类号S663.1

文献标志码A

文章编号1004-1389(2016)04-0568-12

Corresponding authorWANG Jun,male,Ph.D,professor.Research area:grapes resources evaluation and appraisal,nursery stock production.E-mail:jun_wang@cau.edu.cn

网络出版日期：2016-04-02

网络出版地址：http://www.cnki.net/kcms/detail/61.1220.S.20160402.1117.026.html

第一作者：张雪，女，硕士研究生，研究方向为葡萄栽培、葡萄果实酚酸代谢。E-mail：1464113981@qq.com