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Effects of canopy shapes of grape on canopy microenvironment, leaf and fruit quality in greenhouse.

不同叶幕形对设施葡萄叶幕微环境、叶片质量及果实品质的影响


以3年生‘贝达’砧木设施栽培‘京蜜’葡萄为试材,研究直立、V形和水平3种叶幕形处理下葡萄叶幕微环境、叶片质量及果实品质的差异.结果表明: 直立叶幕的总孔隙度和开度显著高于V形叶幕和水平叶幕,叶面积指数、光能截获率和叶幕昼夜温差均显著低于V形叶幕和水平叶幕,后两者间无显著差异.V形叶幕葡萄叶片的栅栏组织厚度显著大于直立叶幕,水平叶幕居中,叶绿素和类胡萝卜素含量显著高于直立叶幕和水平叶幕,后两者间无显著差异.果实品质以V形叶幕最佳,水平叶幕其次,直立叶幕最差.通过GC-MS分析发现,V形叶幕挥发性香气化合物种类最多,为29种,直立叶幕与水平形叶幕分别为17和16种.V形叶幕中‘京蜜’葡萄的特征香气组分除乙醇、反式-2-己烯-1-醇、仲辛酮和甲酸己酯含量较低外,其余含量均较高.芳樟醇(里那醇)含量在直立叶幕和V形叶幕中显著高于水平叶幕,橙花醇含量在V形叶幕中显著高于直立叶幕和水平叶幕,叶醇含量在V形叶幕和水平叶幕中显著高于直立叶幕,香茅醇仅在V形叶幕中检出.V形叶幕设施栽培葡萄的果实香气更浓,更能体现其品种特性.
 
 

The effects of three canopy shapes, i.e., vertical canopy, V shaped canopy and horizontal canopy, on canopy microenvironment, quality of leaves and fruits were studied in the 3-year-old grape ‘Jingmi’ grafted on ‘Beta’ in greenhouse. The results showed that gap fraction and openness of vertical canopy were significantly higher than that of Vshaped canopy and horizontal canopy, and leaf area index, light interception rate and canopy temperature difference between day and night were significantly lower than those of V shaped canopy and horizontal canopy. There was no significant difference between the latter two treatments. The palisade thickness of V-shaped canopy was significantly greater than that of vertical canopy, and horizontal canopy was in the middle. The chlorophyll and carotenoid contents of V shaped canopy were significantly higher than those of vertical canopy and horizontal canopy, and those in the latter two treatments had no significant difference. The fruit quality of V shaped canopy was the best, and that of horizontal canopy was the worst. The results of GC-MS analysis showed that 29 types of volatile aroma compounds were detected in V-shaped canopy, but just 17 and 16 in vertical canopy and horizontal canopy, respectively. In V shaped canopy, the characteristic aroma in grape ‘Jingmi’ was higher, except ethanol, trans-2-hexene-1-alcohol, 2-octyl ketone and formic acid ester. The linalool content in vertical canopy and V shaped canopy was higher than that in horizontal canopy. The nerol content in Vshaped canopy was higher than that in vertical canopy and horizontal canopy, and the leaf alcohol content in Vshaped canopy and horizontal canopy was higher than that in vertical canopy. The citronellol was detected only in Vshaped canopy. In greenhouse, the fruit aroma of Vshaped canopy grape was stronger, and well reflected the variety characteristics.


全 文 :不同叶幕形对设施葡萄叶幕微环境、
叶片质量及果实品质的影响∗
史祥宾1,2  刘凤之1,2  程存刚1,2  王孝娣1,2  王宝亮1,2  郑晓翠1,2  王海波1,2∗∗
( 1中国农业科学院果树研究所, 辽宁兴城 125100; 2农业部园艺作物种质资源重点开放实验室, 辽宁兴城 125100)
摘  要  以 3年生‘贝达’砧木设施栽培‘京蜜’葡萄为试材,研究直立、V 形和水平 3 种叶幕
形处理下葡萄叶幕微环境、叶片质量及果实品质的差异.结果表明: 直立叶幕的总孔隙度和开
度显著高于 V形叶幕和水平叶幕,叶面积指数、光能截获率和叶幕昼夜温差均显著低于 V 形
叶幕和水平叶幕,后两者间无显著差异.V 形叶幕葡萄叶片的栅栏组织厚度显著大于直立叶
幕,水平叶幕居中,叶绿素和类胡萝卜素含量显著高于直立叶幕和水平叶幕,后两者间无显著
差异.果实品质以 V形叶幕最佳,水平叶幕其次,直立叶幕最差.通过 GC⁃MS 分析发现,V形叶
幕挥发性香气化合物种类最多,为 29种,直立叶幕与水平形叶幕分别为 17和 16种.V形叶幕
中‘京蜜’葡萄的特征香气组分除乙醇、反式⁃2⁃己烯⁃1⁃醇、仲辛酮和甲酸己酯含量较低外,其
余含量均较高.芳樟醇(里那醇)含量在直立叶幕和 V 形叶幕中显著高于水平叶幕,橙花醇含
量在 V形叶幕中显著高于直立叶幕和水平叶幕,叶醇含量在 V形叶幕和水平叶幕中显著高于
直立叶幕,香茅醇仅在 V形叶幕中检出.V形叶幕设施栽培葡萄的果实香气更浓,更能体现其
品种特性.
关键词  葡萄; 设施栽培; 高光效; 叶幕形; GC⁃MS
∗国家“十二五”科技支撑计划项目(2014BAD16B05⁃2)、国家现代农业产业技术体系建设专项资金项目(nycytx⁃30⁃zp)、农业部“948”重点项目
(2011⁃G28)、国家自然科学基金项目(41101573)和中国农业科学院创新工程项目(CAAS⁃ASTIP⁃2015⁃RIP⁃04)资助.
∗∗通讯作者. E⁃mail: haibo8316@ 163.com
2015⁃02⁃15收稿,2015⁃10⁃04接受.
文章编号  1001-9332(2015)12-3730-07  中图分类号  S663.1  文献标识码  A
Effects of canopy shapes of grape on canopy microenvironment, leaf and fruit quality in
greenhouse. SHI Xiang⁃bin1,2, LIU Feng⁃zhi1,2, CHENG Cun⁃gang1,2, WANG Xiao⁃di1,2, WANG
Bao⁃liang1,2, ZHENG Xiao⁃cui1,2, WANG Hai⁃bo1,2 ( 1Fruit Research Institute, Chinese Academy of
Agricultural Sciences, Xingcheng 125100, Liaoning, China; 2Key Laboratory of Biology and Genetic
Improvement of Horticultural Crops ( Germplasm Resources Utilization), Ministry of Agriculture,
Xingcheng 125100, Liaoning, China) . ⁃Chin. J. Appl. Ecol., 2015, 26(12): 3730-3736.
Abstract: The effects of three canopy shapes, i.e., vertical canopy, V⁃shaped canopy and horizon⁃
tal canopy, on canopy microenvironment, quality of leaves and fruits were studied in the 3⁃year⁃old
grape ‘Jingmi’ grafted on ‘Beta’ in greenhouse. The results showed that gap fraction and openness
of vertical canopy were significantly higher than that of V⁃shaped canopy and horizontal canopy, and
leaf area index, light interception rate and canopy temperature difference between day and night
were significantly lower than those of V⁃shaped canopy and horizontal canopy. There was no signifi⁃
cant difference between the latter two treatments. The palisade thickness of V⁃shaped canopy was
significantly greater than that of vertical canopy, and horizontal canopy was in the middle. The chlo⁃
rophyll and carotenoid contents of V⁃shaped canopy were significantly higher than those of vertical
canopy and horizontal canopy, and those in the latter two treatments had no significant difference.
The fruit quality of V⁃shaped canopy was the best, and that of horizontal canopy was the worst. The
results of GC⁃MS analysis showed that 29 types of volatile aroma compounds were detected in V⁃
shaped canopy, but just 17 and 16 in vertical canopy and horizontal canopy, respectively. In V⁃
shaped canopy, the characteristic aroma in grape ‘ Jingmi’ was higher, except ethanol, trans⁃2⁃
hexene⁃1⁃alcohol, 2⁃octyl ketone and formic acid ester. The linalool content in vertical canopy and
应 用 生 态 学 报  2015年 12月  第 26卷  第 12期                                                           
Chinese Journal of Applied Ecology, Dec. 2015, 26(12): 3730-3736
V⁃shaped canopy was higher than that in horizontal canopy. The nerol content in V⁃shaped canopy
was higher than that in vertical canopy and horizontal canopy, and the leaf alcohol content in V⁃
shaped canopy and horizontal canopy was higher than that in vertical canopy. The citronellol was de⁃
tected only in V⁃shaped canopy. In greenhouse, the fruit aroma of V⁃shaped canopy grape was
stronger, and well reflected the variety characteristics.
Key words: grape; greenhouse cultivation; high photosynthetic efficiency; canopy type; GC⁃MS.
    ‘京蜜’是欧亚种葡萄,亲本为‘京秀’和‘香
妃’,是典型的耐弱光品种,需冷量低且早果性好,
极丰产,极早熟,是我国设施葡萄促早栽培很有发展
前途的优良品种之一[1] .叶幕形的确定是葡萄生产
管理中的一项重要栽培技术,选择适宜的叶幕形是
保证葡萄产量和品质的基础[2] .目前,生产中葡萄叶
幕形多种多样.研究不同叶幕形对葡萄叶幕微环境
及果实品质的影响,确定适宜的叶幕形对我国葡萄
产业的发展具有积极作用.目前,关于葡萄叶幕形的
研究已有较多报道.有研究认为,光能截获率、光谱
光质、叶幕温度等叶幕微环境指标的差异是导致不
同叶幕形影响果树生长发育的因素[3-4];葡萄栽培
中,不同的叶幕形会造成叶幕较大的微生态条件差
异,继而影响葡萄产量和品质的形成[2];葡萄果实
的香气组分同糖、酸一样是葡萄果实品质的重要组
成因素,决定着果实的风味和口感[5-6] .不同叶幕条
件下,果实发育及成熟过程中挥发性芳香物质的组
成和含量均存在差异,主要受到园区环境条件变化
的影响[7] .
不同叶幕形条件下,由于葡萄生长势及品种特
性的差异,葡萄树体生长发育特征表现不同[8] .本文
研究了设施内直立、V 形和水平 3 种叶幕‘京蜜’葡
萄的叶幕微环境、叶片质量、果实品质等指标的差
异,探究设施 ‘京蜜’葡萄的最佳叶幕形,以期为以
‘京蜜’为代表的设施促早栽培葡萄品种叶幕形的
确定提供科学依据.
1  材料与方法
1􀆰 1  试验设计
试验于 2011—2013 年在辽宁兴城中国农业科
学院果树研究所葡萄核心技术试验示范园日光温室
中进行.以 3年生贝达嫁接‘京蜜’葡萄为试材,设置
直立、V 形(叶幕与垂直方向呈 45°夹角)和水平 3
种叶幕形处理(图 1),树形均为水平龙干形,株行距
0.8 m× 2 m,双株定植,新梢模式化管理,间距 15
cm,尼龙绳缠绕绑缚,其他管理均采用常规方法.由
于 2011年果实产量偏低,2012和2013年产量稳
图 1  直立叶幕、V形叶幕和水平叶幕的模式
Fig.1  Patterns of vertical canopy, V⁃shaped canopy and hori⁃
zontal canopy.
a) 直立叶幕 Vertical canopy; b) V形叶幕 V⁃shaped canopy; c) 水平
叶幕 Horizontal canopy. 下同 The same below.
定,数据处理采用 2012和 2013年的平均值.
1􀆰 2  测定项目与方法
叶幕微环境的测定选择叶幕稳定的果实软化至
成熟期(2012 年 5 月 26 日—6 月 1 日和 2013 年 6
月 1—7日),利用冠层 /半球影像分析系统(Scanopy
analysis with fish⁃eye imaging)测定 3 种叶幕形的总
孔隙度、开度、叶面积指数和叶幕光能截获率(冠层
总辐射 PPFD和叶幕下总辐射 PPFD的差值与冠层
总辐射的比值),利用红外测温仪测定各处理果实
附近叶幕的温度日变化,8:00—18:00,每 2 h 测定
一次.同时,对 3种叶幕的功能叶片取样,10:00取第
5节位的功能叶片,每处理 30 片.参照李芳兰等[9]
的方法测定海绵组织厚度、叶片厚度和栅栏组织厚
度,比叶质量采用称量法,叶绿素含量的测定参照宫
兆宁等[10]的方法.
果实成熟期(2012年 6 月 21 日和 2013 年 6 月
26日)采样,每处理随机采果实 30 穗,果粒从果穗
上中下 3 个部位均匀取样,每处理随机取 50 粒,称
量计算单粒质量,3 次重复.采用 S⁃CALPRO 型数显
游标卡尺测量果实纵、横径;可溶性固形物采用折光
法[11]测量,总糖采用斐林试剂法[12]测量,可滴定酸
(以酒石酸计)和抗坏血酸参照张志良[13]的方法测
定;葡萄果实的香气成分采用固相微萃取气质联用
(SPME⁃GC⁃MS)的方法测定,仪器为美国 Supelco 公
司的手动 SPME 进样器、萃取头 50 / 30 μm DVB /
CAR / PDMS、日本 Shimadzu 公司的 GC⁃2010 / QP
2010Plus气相色谱⁃质谱联用仪、美国 J&W 公司的
Stabilwax⁃DA毛细管柱(30 m×0.32 mm×0.25 μm).
137312期                史祥宾等: 不同叶幕形对设施葡萄叶幕微环境、叶片质量及果实品质的影响         
1􀆰 3  数据处理
采用 Excel 2003 和 DPS 软件对数据进行统计
分析.采用单因素 ( one⁃way ANOVA)方差分析和
LSD法进行差异显著性检验(α = 0.05).利用 Excel
2003软件作图.图表中数据为平均值±标准差.
2  结果与分析
2􀆰 1  不同叶幕形对葡萄叶幕微环境的影响
总孔隙度是整个半球照片中位于天空区域的像
素数占整个照片像素的比例,等于不计权重的总开
度,总孔隙度和开度的大小直接影响光能截获
率[14] .由表 1 可以看出,冠层的总孔隙度和开度呈
相同的变化趋势,直立叶幕均显著高于 V 形叶幕和
水平叶幕,直立叶幕的冠层总孔隙度分别是 V 形叶
幕和水平叶幕的 2.7 和 3􀆰 2 倍,开度分别是 2.7 和
3􀆰 4倍,V 形叶幕和水平叶幕间均无显著差异.叶面
积指数和光能截获率呈相反的变化趋势,直立叶幕
显著低于 V形叶幕和水平叶幕,直立叶幕的叶面积
指数分别为 V 形叶幕和水平叶幕的 56. 6%和
59􀆰 4%,光能截获率分别为 68.7%和 69.8%,V 形叶
幕和水平叶幕间无显著差异.
    由图 2可以看出,8:00 和 18:00 3 种叶幕的温
度无显著差异.10:00—14:00,叶幕温度大小为 V形
叶幕>水平叶幕>直立叶幕,16:00 叶幕温度大小为
水平叶幕>V 形叶幕>直立叶幕.直立叶幕的最高温
度出现在 14:00,为 30.2 ℃,而 V 形叶幕和水平叶
幕的最高温度均出现在 12:00,分别为 33.7 和 33.4
℃ ,显著高于直立叶幕.测定期间3种叶幕的最低温
图 2  不同叶幕温度的日变化
Fig.2   Diurnal variation of temperature among different cano⁃
pies.
度平均为 18.7 ℃,直立叶幕、V 形叶幕和水平叶幕
的最大昼夜温差分别为 11.5、14.9 和 14.6 ℃,V 形
叶幕和水平叶幕的昼夜温差显著高于直立叶幕.
2􀆰 2  不同叶幕形对葡萄叶片质量的影响
由表 2可以看出,不同叶幕形葡萄叶片厚度、海
绵组织厚度和鲜比叶质量均无显著差异.直立叶幕
干比叶质量显著低于水平叶幕,V形叶幕居中,与直
立叶幕和水平叶幕无显著差异.栅栏组织厚度为 V
形叶幕>水平叶幕>直立叶幕,其中,V 形叶幕与直
立叶幕间差异显著.不同叶幕形海绵组织厚度无显
著差异.
由表 3 可以看出,不同叶幕形葡萄叶片的叶绿
素 a、叶绿素 b、类胡萝卜素和叶绿素总含量呈相同
变化趋势,V形叶幕显著高于直立叶幕和水平叶幕,
后两者间无显著差异.V 形叶幕叶片的叶绿素 a、叶
绿素 b、叶绿素总含量和类胡萝卜素含量均为直立
叶幕和水平叶幕的 1.2倍.
表 1  不同叶幕形的总孔隙度、开度、叶面积指数及光能截获率
Table 1  Gap fraction, openness, LAI and light interception rate of different canopy shapes
叶幕形
Canopy shape
总孔隙度
Gap fraction (%)
开度
Openness (%)
叶面积指数
LAI
光能截获率
Light interception rate (%)
直立叶幕 Vertical canopy 54.02±4.80a 58.12±5.10a 1.77±0.13b 58.31±6.00b
V形叶幕 V⁃shaped canopy 20.24±0.80b 21.89±3.30b 3.13±0.11a 84.83±1.30a
水平叶幕 Horizontal canopy 16.61±4.94b 17.16±4.98b 2.98±0.11a 83.58±4.65a
同列不同字母表示差异显著(P<0.05) Different letters in the same column meant significant difference at 0.05 level. 下同 The same below.
表 2  不同叶幕形葡萄的叶片厚度和比叶质量
Table 2  Thickness and specific leaf mass of grape with different canopy shapes
叶幕形
Canopy shape
叶片厚度
Leaf
thickness
(μm)
栅栏组织厚度
Palisade
thickness
(μm)
海绵组织厚度
Spongy mesophyll
thickness
(μm)
鲜比叶质量
Fresh specific
leaf mass
(mg FM·cm-2)
干比叶质量
Dry specific
leaf mass
(mg DM·cm-2)
直立叶幕 Vertical canopy 167.50±6.89a 58.33±6.83b 81.67±6.83a 19.74±0.92a 4.91±0.23b
V形叶幕 V⁃shaped canopy 172.50±7.58a 70.00±6.32a 73.33±6.83a 18.51±0.87a 5.15±0.15ab
水平叶幕 Horizontal canopy 165.00±12.25a 63.33±8.16ab 73.33±8.16a 19.13±0.58a 5.44±0.21a
2373                                       应  用  生  态  学  报                                      26卷
2􀆰 3  不同叶幕形对葡萄果实品质的影响
3种叶幕形葡萄果实横径、纵径及单粒质量均
无显著差异,表明不同叶幕形对葡萄果实的大小无
显著影响.V形叶幕的可溶性固形物含量最高,显著
高于直立叶幕和水平叶幕,分别高 2.0%和 1.3%.V
形叶幕与水平叶幕总糖含量无显著差异,但显著高
于直立叶幕,分别比直立叶幕高 2.3%和 1.7%.直立
叶幕果实可滴定酸含量最高,V形叶幕次之,水平叶
幕最低,差异达显著水平.V形叶幕与水平叶幕的糖
酸比含量无显著差异,显著高于直立叶幕,分别为直
立叶幕的 1.3和 1.4倍.果实抗坏血酸含量与糖酸比
呈相同变化趋势,V 形叶幕和水平叶幕显著高于直
立叶幕,且均为直立叶幕的 1.7倍.
2􀆰 4  不同叶幕形对葡萄果实挥发性香气成分的
影响
由表 5可以看出,V 形叶幕的果实挥发性香气
化合物种类最多,达 29 种,直立叶幕和水平叶幕的
种类分别为 17 和 16 种.不同叶幕形果实挥发性香
气成分不仅种类存在显著差异,而且含量也显著不
同.直立叶幕和 V形叶幕的萜烯类化合物含量较高,
分别占香气总量的 33.4%和 30.8%,而水平叶幕的
果实挥发性香气成分中萜烯类化合物含量仅占
1􀆰 8%;水平叶幕醛和酮类化合物含量所占比例最
高,V形叶幕次之,直立叶幕最低.酯类化合物含量
所占挥发性香气总量的比例在直立叶幕和水平叶幕
间无显著差异,均显著高于 V形叶幕.V形叶幕其他
类挥发性香气化合物所占比例显著高于直立叶幕和
水平叶幕.
    由表 6可以看出,不同叶幕形葡萄果实中共有
的香气成分即为其特征香气组分,包括乙醇、反式⁃
2⁃己烯⁃1⁃醇、正己醛、2⁃己烯醛、仲辛酮、丙氨酸氨基
乙酯、乙酸己酯、甲酸己酯、叶醇、芳樟醇、橙花醇.
‘京蜜’葡萄果实特征香气中,不同叶幕形各香气组
分的含量存在差异.水平叶幕果实中乙醇含量最高,
表 3  不同叶幕形葡萄叶片的叶绿素和类胡萝卜素含量
Table 3  Chlorophyll and carotenoid contents of grape with different canopy shapes (mg·g-1 FM)
叶幕形
Canopy shape
叶绿素 a
Chlorophyll a
叶绿素 b
Chlorophyll b
总叶绿素
Total chlorophyll
类胡萝卜素
Carotenoid
直立叶幕 Vertical canopy 1.76±0.07b 0.59±0.03b 2.35±0.10b 0.32±0.02b
V形叶幕 V⁃shaped canopy 2.21±0.03a 0.72±0.01a 2.93±0.04a 0.38±0.01a
水平叶幕 Horizontal canopy 1.88±0.09b 0.63±0.07b 2.52±0.10b 0.33±0.01b
表 4  不同叶幕形葡萄的果实品质
Table 4  Fruit quality of grape with different canopy shapes
叶幕形
Canopy shape
横径
Berry width
(mm)
纵径
Berry length
(mm)
单粒质量
Berry mass
(g)
可溶性固形物
Soluble solids
(%)
总糖
Total sugar
(%)
可滴定酸
Titratable acid
(%)
糖酸比
TSS / TA
抗坏血酸
Vc
(mg·100 g-1)
直立叶幕
Vertical canopy
19.96±1.16a 21.04±1.22a 4.79±0.13a 14.68±0.05c 10.60±0.98b 0.66±0.04a 22.3±1.9b 5.18±0.64b
V形叶幕
V⁃shaped canopy
19.29±0.99a 21.56±1.04a 4.84±0.10a 16.72±0.17a 12.88±0.24a 0.56±0.01b 29.9±0.3a 8.89±0.56a
水平叶幕
Horizontal canopy
19.25±0.87a 21.32±0.79a 4.95±0.07a 15.46±0.14b 12.28±0.26a 0.49±0.00c 31.6±0.4a 8.89±0.00a
表 5  不同叶幕形葡萄果实挥发性香气成分
Table 5  Component of volatile aroma compounds in fruit of grape with different canopy shapes
化合物
Compound
直立叶幕 Vertical canopy
数量 Amount %
V形叶幕 V⁃shaped canopy
数量 Amount %
水平叶幕 Horizontal canopy
数量 Amount %
醇 Alcohol 4 25.7±1.5a 7 20.9±1.5b 4 26.1±1.4a
醛 Aldehyde 2 7.2±0.5b 4 10.2±0.3a 3 10.7±1.5a
酮 Ketone 1 5.4±0.4c 3 14.6±1.3b 3 33.9±3.7a
酸 Acid 1 1.5±0.1a 1 1.8±0.2a - -
酯 Ester 3 26.9±1.4a 3 20.1±1.4b 3 26.7±2.8a
萜烯 Alkene 6 33.4±2.8a 7 30.8±3.0a 2 1.8±0.1b
苯的衍生物 Benzene derivative - - 1 0.7±0.1 - -
其他 Others - - 3 1.0±0.2a 1 0.8±0.0a
总计 Total 17 100 29 100 16 100
同行不同字母表示差异显著(P<0.05) Different letters in the same row meant significant difference at 0.05 level. 下同 The same below.
337312期                史祥宾等: 不同叶幕形对设施葡萄叶幕微环境、叶片质量及果实品质的影响         
表 6  设施葡萄果实的特征香气组分
Table 6   Component analysis of characteristic aroma in
fruit of grape
化合物
Compound
浓 度 Concentration (μg·kg-1)
直立叶幕
Vertical
canopy
V形叶幕
V⁃shaped
canopy
水平叶幕
Horizontal
canopy
乙醇
Ethyl alcohol
34.74±1.68b 32.88±0.88b 40.13±1.92a
叶醇
Cis⁃3⁃hexen⁃1⁃ol
2.05±0.01b 2.90±0.02a 3.62±0.42a
反式⁃2⁃己烯⁃1⁃醇
Trans⁃2⁃hexen⁃1⁃ol
16.55±1.68a 9.28±0.13b 14.66±1.23a
正己醛
Hexanal
8.12±0.18b 12.42±0.67a 5.41±0.30c
2⁃己烯醛
Trans⁃2⁃hexenal
7.28±1.98b 13.88±0.72a 9.36±1.17b
仲辛酮
2⁃Octanone
11.55±1.26c 30.57±1.73b 73.63±4.17a
丙氨酸氨基乙酯
2⁃amino⁃N⁃ethylpropanamide
8.68±0.64b 15.48±0.70a 14.88±0.86a
乙酸己酯
Acetic acid, hexyl ester
5.34±1.12a 4.28±0.17a 2.01±0.55b
甲酸己酯
Formic acid, hexyl ester
43.65±3.22a 22.88±1.56b 44.53±1.86a
芳樟醇
Linalyl alcohol
55.48±3.99a 51.65±1.97a 3.01±0.19b
橙花醇
Neryl alcohol
1.46±0.09b 1.94±0.07a 1.23±0.16b
显著高于直立叶幕和 V形叶幕,后两者无显著差异.
直立叶幕和 V 形叶幕果实中具有玫瑰香味的芳樟
醇含量显著高于水平叶幕,分别为水平叶幕的 18.4
和 17.2倍.V形叶幕果实中具有清香和果香味的橙
花醇含量显著高于直立叶幕和水平叶幕, V 形叶幕
和水平叶幕果实叶醇含量显著高于直立叶幕[15] .V
形叶幕果实中青草味的反式⁃2⁃己烯⁃1⁃醇含量最低,
显著低于其他 2 种叶幕形.绿叶清香和果香味的正
己醛含量为 V形叶幕>直立叶幕>水平叶幕,且差异
达显著水平;V形叶幕果实中 2⁃己烯醛含量显著高
于其他 2个叶幕,水平叶幕与直立叶幕间无显著差
异.具有苹果香味的仲辛酮含量以水平叶幕最高,分
别为 V 形叶幕和直立叶幕的 2.4 和 6.4 倍,直立叶
幕果实中仲辛酮含量最低.果香味的丙氨酸氨基乙
酯含量以直立叶幕最低,显著低于 V 形叶幕和水平
叶幕;乙酸己酯含量以水平叶幕最低,显著低于直立
叶幕和 V形叶幕,后两者无显著差异;甲酸己酯含
量以 V 形叶幕最低,显著低于直立叶幕和水平叶
幕,后两者无显著差异.
表 7  不同叶幕形葡萄非共有的果实香气成分的 GC⁃MS分析
Table 7  GC⁃MS analysis of components of non⁃common aroma in fruit of grape
化合物种类
Compound
化合物
Compound
浓 度 Concentration (μg·kg-1)
直立叶幕
Vertical
canopy
V形叶幕
V⁃shaped
canopy
水平叶幕
Horizontal
canopy
香气特征
Characteristics
of aroma
醇 顺⁃2⁃己烯⁃1⁃醇 2⁃hexen⁃1⁃ol, (Z)⁃ - 0.48 - 青草味
Alcohol 香茅醇 2⁃octen⁃1⁃ol, 3,7⁃dimethyl⁃ - 0.57 - 甜玫瑰香味
[S⁃(R∗,R∗)]⁃α′⁃4⁃二甲基⁃α′⁃( 4⁃甲基⁃3⁃戊烯基)⁃3⁃环
己烯⁃1⁃甲醇.alpha.⁃methyl⁃.alpha.⁃[4⁃methyl⁃3⁃pentenyl] ox⁃
iranemethanol
1.66b 3.55a - 未知
正庚醇 1⁃Heptanol - 2.08a 1.62a 芳香
醛 乙醛 Acetaldehyde - - 5.41 绿叶清香和果香
Aldehyde 壬醛 Nonanal - 1.19 - 绿叶清香和果香
癸醛 Decanal - 2.26 - 绿叶清香和果香
酮 甲基庚烯酮 5⁃hepten⁃2⁃one, 6⁃methyl⁃ - 1.95a 1.95a 苹果香味
Ketone 香叶基丙酮 5,9⁃undecadien⁃2⁃one, 6,10⁃dimethyl⁃, (E)⁃ - 3.75a 2.29b 苹果香味
酸 2⁃己烯⁃1⁃醇,乙酸 2⁃hexen⁃1⁃ol, acetate, (E)⁃ 3.12 - 青草味
Acid 3⁃己烯⁃1⁃醇,乙酸 3⁃hexen⁃1⁃ol, acetate, (Z)⁃ - 4.35 - 青草味
萜烯 月桂烯.beta.⁃myrcene 2.61a 1.87a - 香脂气味
Alkenes 双戊烯 D⁃limonene 5.03a 3.62b - 香脂气味
苯并环丁烯 Bicyclo[4.2.0]octa⁃1,3,5⁃triene 5.51a 7.11a - 香脂气味
α⁃法呢烯.alpha.⁃farnesene 1.38a 1.05a - 香脂气味
联苯烯 Biphenylene - 9.03 - 香脂气味
苯的衍生物
Benzene derivative
乙基苯 Ethylbenzene - 1.62 - 芳香
其他 1,2⁃环氧丙烷 1,2⁃epoxyundecane - - 1.73 刺激气味
Others 1,4⁃二氢⁃1,4⁃甲桥萘 1,4⁃methanonaphthalene, 1,4⁃dihydro⁃ - 1.14 - 香樟气味
愈创木酚 Phenol, 2⁃methoxy⁃ - 0.54 - 烟熏味、中药味
2⁃正戊基呋喃 Furan, 2⁃pentyl⁃ - 0.82 - 果香
4373                                       应  用  生  态  学  报                                      26卷
    从不同叶幕形‘京蜜’葡萄非共有的果实香气
成分的 GC⁃MS分析可以看出,V形叶幕果实的香气
组分最多,共 18 种,醇、醛、酮、酸、萜烯类和苯的衍
生物均有检出;直立叶幕果实中共检出 6 种芳香物
质,包括醇、酸和萜烯类;水平叶幕果实中检出最少,
为 5种,包括醇、醛、酮类和具有刺激气味的 1,2⁃环
氧丙烷.V形叶幕和水平叶幕果实中均检出具有绿
叶清香和果香的醛类物质和苹果香味的酮类物质,
其中甲基庚烯酮含量差异不显著,香叶基丙酮含量
以 V形叶幕显著高于水平叶幕,直立叶幕没有检
出,表明直立叶幕降低了果实醛类和酮类芳香物质
的含量.直立叶幕和 V 形叶幕果实中均检出具有香
脂气味的月桂烯,水平叶幕没有检出,表明水平叶幕
降低了果实萜烯类芳香物质的含量.非共有的香气
组分主要是花香、果香、香脂气味和芳香气味的物
质,只有愈创木酚为烟熏味和中药味,但其检测含量
远低于其感官阈值,不会对葡萄的香气产生影
响[5,16] .
3  讨    论
叶幕光环境是影响葡萄果实产量和品质的重要
因素.果园光能的截获率与叶面积指数有关,当叶面
积指数较大时,叶幕光能截获率增加,光能利用率提
高;而当叶面积指数较小时,叶幕的光能利用率明显
下降, 形成果园光辐射的浪费现象[17-18] .光合面积
是直接影响群体光合速率的最重要因素,在一定范
围内叶面积指数与群体光合速率呈显著正相关,当
叶面积指数增加到 3.0 ~ 3.5 时,群体光合速率增长
缓慢[19] .本研究中,V 形叶幕和水平叶幕的叶面积
指数分别为 3.13和 2.98,光能截获率分别为 84.8%
和 83.6%,而直立叶幕的叶面积指数仅为 1.77,光能
截获率为 58.3%,显著低于 V形叶幕和水平叶幕.表
明直立叶幕的光合面积小,光能利用率低,造成了严
重的光能和空间浪费.V 形叶幕和水平叶幕间的叶
面积指数和光能截获率均无显著差异,由于设施内
光照强度较低,叶面积指数应低于露地,因此 V 形
叶幕和水平叶幕的叶面积指数处于较合理水平.
叶幕温度也是影响葡萄生长发育的重要环境因
子.在一定温度范围内,白天温度高光合作用旺盛,
产生的光合产物较多.适宜范围内,昼夜温差越大,
养分积累越多,果实品质越好[20] .本研究表明,V 形
叶幕和水平叶幕的白天平均温度及昼夜温差均显著
高于直立叶幕,V 形叶幕和水平叶幕葡萄果实的养
分累积多于直立叶幕.
栅栏组织是应光合作用而特化出来的细胞,内
含较多的叶绿体,是光合作用的主要场所[21] .V 形
叶幕的葡萄叶片栅栏组织厚度显著高于直立叶幕,
水平叶幕居中;V形叶幕的叶片叶绿素 a、叶绿素 b、
类胡萝卜素及总叶绿素含量均显著高于直立叶幕和
水平叶幕,表明 V形叶幕的叶片质量最佳.果实品质
方面,果实的可溶性固形物含量以 V 形叶幕>水平
叶幕>直立叶幕,差异均达显著水平;V 形叶幕和水
平叶幕的总糖含量、糖酸比和抗坏血酸含量无显著
差异,但均显著高于直立叶幕.综合果实品质以 V形
叶幕最佳,直立叶幕最差.这与彭宜本等[22]的研究
结果类似.直立叶幕果实的糖酸比为 19.2,表明果实
没有完全成熟,即 V形叶幕和水平叶幕较直立叶幕
的果实成熟期提前.而设施促早栽培果实成熟期越
早,经济效益越高,成熟期提前也是设施促早栽培的
重要指标.
张大鹏等[4]和 Flore[18]认为,不同的树形和整
形修剪方式改变了叶幕的光照、温度、通风等微气候
环境,对葡萄果实香气的影响较大.刘丽媛等[23]认
为,葡萄果实中的香气物质对香气有重要影响的主
要有芳樟醇、香叶醇、香茅醇、橙花醇、脱氢芳樟醇、
α⁃松油醇等.本研究表明,V 形叶幕的挥发性香气化
合物有 29 种,显著多于直立形叶幕的 17 种和水平
形叶幕的 16 种.特征香气组分中,V 形叶幕的果实
挥发性香气组分除乙醇、青草味的反式⁃2⁃己烯⁃1⁃
醇、苹果香味的仲辛酮和果香味的甲酸己酯含量较
低外,其余均较高.其中,直立叶幕和 V 形叶幕的芳
樟醇含量显著高于水平叶幕,因此直立叶幕和 V 形
叶幕的果实比水平叶幕的果实表现出更浓的品种香
气[24] .具有清香和果香味的橙花醇含量为 V形叶幕
显著高于直立叶幕和水平叶幕,叶醇含量 V 形叶幕
和水平叶幕显著高于直立叶幕.综合表明,设施栽培
‘京蜜’葡萄以 V形叶幕的果实香气更浓,更能体现
其品种特性.
4  结    论
V形叶幕和水平叶幕的叶面积指数、光能截获
率和叶幕昼夜温差均显著大于直立叶幕,前两者间
无显著差异.V 形叶幕叶片的栅栏组织厚度显著大
于直立叶幕,叶绿素和类胡萝卜素含量显著高于直
立叶幕和水平叶幕.果实品质以 V 形叶幕最佳.V 形
叶幕挥发性香气化合物种类最多,为 29 种,直立叶
幕与水平叶幕分别仅为 17 和 16 种.其中,V 形叶幕
的果实特征香气除乙醇、反式⁃2⁃己烯⁃1⁃醇、仲辛酮
537312期                史祥宾等: 不同叶幕形对设施葡萄叶幕微环境、叶片质量及果实品质的影响         
和甲酸己酯含量较低外,其余各香气组分含量均较
高.直立叶幕和 V 形叶幕果实中具有玫瑰香味的芳
樟醇(里那醇)含量显著高于水平叶幕;V 形叶幕果
实中具有清香和果香味的橙花醇含量显著高于直立
叶幕和水平叶幕,V 形叶幕和水平叶幕果实的叶醇
含量显著高于直立叶幕;具有甜玫瑰香味的香茅醇
仅有 V形叶幕中检出.综上所述,设施栽培‘京蜜’
葡萄以水平龙干树形配合高光效省力化的 V 形叶
幕表现最佳.
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作者简介  史祥宾,男,1985 年生,硕士,助理研究员. 主要
从事葡萄栽培生理生态研究. E⁃mail: shixiangbin@ 163.com
责任编辑  孙  菊
6373                                       应  用  生  态  学  报                                      26卷