葡萄（Vitis vinifera L.）是河西走廊地区主要的经济作物，在农业经济发展中具有举足轻重的作用。但近年来河西走廊地区葡萄生产存在肥料种类多，良莠不齐，各类肥料盲目施用，造成肥料浪费、土壤污染、养分过量或亏缺等诸多问题^[1]，影响产业的可持续发展。大量研究表明，减施化肥，增施有机肥能有效减少土壤中大量元素的积累^[2]、提高土壤的有机质含量、改善土壤理化性质、增强微生物活性等^[3-4]，为作物提供较好的生长发育环境，达到增产和提质的目的^[5-6]。由此可见，农业生产中改变施肥方式，减少化肥施用量的同时寻求有机肥替代对维持产量和提高品质具有重要意义^[7]。

长期以来，我国农业生产中使用的有机肥以农家肥为主，施用未腐熟的农家肥会导致土壤酸化和土壤氮淋失，威胁地下水安全，使作物病虫害加重^[8]。秸秆是农业生产过程中产生的废弃物，秸秆还田可以实现资源循环利用、补充土壤有机质^[9-12]。此外，各类生物有机肥和生物菌肥也是补充土壤有机质的良好选择。朱梦瑶等^[13]研究表明，生物有机肥的碳源利用率大于农家肥，能有效缓解土壤酸化、增强微生物活性；郭志刚等^[14]研究发现，施用微生物菌肥后土壤酶活性和土壤微生物数量显著增加，使苹果长势和果实品质明显改善。目前开展的有关有机肥的试验研究大多是以当年施肥效果为主，但有机肥对于改善土壤环境和树体生长的作用是长期的，为明确不同有机肥的施用效果及后续影响，本研究从苗木定植起连续 3 年施用不同有机肥作基肥，待树体结果稳定后全面评价不同有机肥改善葡萄果实品质的作用，为设施葡萄科学施肥提供参考。

1 材料和方法

1.1 试验材料

试验地位于甘肃省武威市凉州区古城镇，地处河西走廊东端，属温带干旱区。供试材料为日光温室促早栽培的 3 年生‘阳光玫瑰’葡萄，单行垄栽，小棚架，架高 1.8 m，株距 3.5 m，灌溉方式为漫灌，3 月初萌芽，8 月底采收。

1.2 试验处理

如表1 所示，本试验共设 4 种施肥处理，以施化肥为对照，每个处理 5 株，3 次重复，共 15 株。试验各处理施肥量参照当地惯用施肥量和推荐施肥量设置，9 月葡萄采收后，在垄两侧距离葡萄树 40～60 cm 处（每年向外扩），开挖宽 35 cm，深 50 cm 的沟，将肥料均匀撒入。基肥以同样的配方和方法连续施用 3 年，第 3 年时采集果样，测定品质相关的指标。不同处理温室条件和管理方法一致。

1.3 测定项目及方法

1.3.1 果实外观及内在基本品质

果穗质量、单果质量用称重法；果实纵、横径用游标卡尺测量；硬度用 YH-4 型硬度计测定；可溶性蛋白质含量用考马斯亮蓝染色法测定；维生素 C 含量用 2，6-二氯酚靛酚滴定法^[15]测定；游离氨基酸总量用茚三酮显色法^[16]测定；总酚、类黄酮、花青素含量参照曹建康等^[17]的方法测定。

1.3.2 果实糖酸品质

果实糖、酸组分用高效液相色谱仪（美国 Waters Acquity Arc）测定，样品提取方法和色谱条件参照李彦彪等^[18]的方法。

2 结果与分析

2.1 不同施肥处理对果实外观品质的影响

由表2 可知，T2 处理的果穗质量最大，比 CK 显著增大了 35.66%，T2、T3 和 T4 处理间无显著差异，T1 处理与 CK 间也无显著差异；单果质量、纵径、横径均为 T3 处理最大，比 CK 分别显著增大 34.53%、24.89%、20.39%，但单果质量 T3、T4 处理间无显著性差异，纵径、横径 T2、T3、T4 处理间无显著性差异。果实硬度 T3 处理最小，T1、 T2、T3、T4 分别比 CK 显著降低 15.38%、30.77%、 52.99%、24.78%，且 T4 和 T1、T2 处理间无显著差异。可见，与 CK 相比，T2、T3、T4 处理能有效改善葡萄的外观品质。

注：同列数值后不同小写字母表示在 0.05 水平上差异显著，数值为“平均值 ± 标准误差”。下同。

2.2 对果实内在品质的影响

由表3 可知，与 CK 相比，T1～T4 处理的果实可溶性固形物都显著升高，其中，T3 处理含量最高；T3 处理果实可溶性蛋白质含量比 CK 高 72.58%，且差异显著，但 T3 与 T4 处理间无显著差异；T1、T3、T4 处理果实维生素 C 含量显著高于 CK，T3 处理增幅最大，为 52.32%，T2 处理与 CK 间无显著差异；T1～T4 处理果实总酚含量较 CK 均有显著增加，分别为 25.49%、11.63%、30.91% 和 9.52%；与 CK 相比，T1、T2、T3 处理类黄酮含量显著增加，而 T4 处理黄酮含量显著降低；‘阳光玫瑰’果实花青素含量很低，但 T3、T4 处理仍显著高于 CK 和 T1 处理；T1 处理果实游离氨基酸含量最高，比 CK 高 47.88%，差异显著，CK 与 T2、 T4 处理无显著差异。综上所述，除类黄酮外，T3 处理果实中各物质含量较 CK 都有显著提高。

果实糖、酸含量是决定葡萄品质的主要因素，不同组分的糖和酸，风味口感不同。表4 为不同施肥处理对果实可溶性糖含量的影响。与 CK 相比，各有机肥处理的果实葡萄糖、果糖和蔗糖含量均显著提高，其中，T3 处理糖含量最高，相比与 CK，葡萄糖含量升高 32.22%，果糖含量升高 39.23%，蔗糖含量升高 60.31%；此外，总糖含量依次为 T3>T4>T2>T1>CK，差异显著。因此，与纯施化肥相比，有机肥均能显著提高果实糖含量，其中施用生物有机肥的效果最佳。

表5 为不同施肥处理对果实有机酸含量的影响，果实中各有机酸组分含量均为 CK 最高，T3 最低。酒石酸在有机酸组分中含量最高、占比最大，与 CK 相比，T1、T2、T3、T4 处理的酒石酸含量分别显著降低 24.59%、32.41%、49.15%、39.08%，含量依次为 CK>T1>T2>T4>T3；与 CK 相比，T3 处理的苹果酸含量降低 67.16%，草酸含量降低 67.07%，柠檬酸含量降低 66.67%，富马酸含量降低 68.33%。此外， T1、T2、T3、T4 处理的总酸含量较 CK 分别降低 19.43%、35.89%、56.68%、45.74%。

2.3 果实品质指标的相关性分析

各指标间的相关关系如表6 所示，不同施肥处理下葡萄果实的单果质量与花青素、葡萄糖、果糖、蔗糖和总糖含量呈极显著正相关（P<0.01），与纵径、可溶性蛋白质含量呈显著正相关（P<0.05），与苹果酸、总酸含量呈极显著负相关（P<0.01），与硬度和酒石酸、草酸、柠檬酸、富马酸含量呈显著负相关（P<0.05）。花青素含量与葡萄糖、果糖、蔗糖和总糖含量呈极显著正相关（P<0.01），与苹果酸、富马酸和总酸含量呈极显著负相关（P<0.01），与酒石酸、草酸、柠檬酸含量呈显著负相关（P<0.05）。总糖含量与总酸含量呈极显著负相关。由此可见，这些品质指标的相关性较明显，指标间存在大量信息重叠，会导致评价结果出现较大误差，需进一步进行品质指标的主成分分析。

2.4 主成分分析和不同处理果实品质综合评价

为综合评价不同施肥处理对葡萄品质的影响，把 22 个指标进行主成分分析，提取了特征值大于 1 的 3 个主成分，特征值分别为 17.526、2.741 和 1.400，方差贡献率分别为 79.665%、12.459% 和 6.363%，3 个主成分累计方差贡献率达 98.487%，能够反应 95% 以上的信息（表7、8）。将 22 个指标用提取出的 3 个主成分代替，达到降维目的，以简化评价指标。

注：* 表示相关性显著（P<0.05）；** 表示相关性极显著（P<0.01）。 X1～X22 依次为果穗重、单果重、纵径、横径、硬度，以及可溶性固形物、维生素 C、可溶性蛋白质、总酚、类黄酮、花青素、氨基酸、葡萄糖、果糖、蔗糖、酒石酸、苹果酸、草酸、柠檬酸、富马酸、总糖、总酸含量。

注：PC1、PC2、PC2 分别表示主成分 1、主成分 2、主成分 3。下同。

以特征向量为权重，与标准化的指标数据相乘，即可计算各主成分果实品质性状得分值。综合得分 （F）为每个主成分得分和对应贡献率的乘积之和，即：F=F1×79.665%+F2×12.459%+F3×6.363%。结果如表9 所示，葡萄在 CK、T1、T2、T3、T4 处理下的品质综合得分分别为-4.6395、-1.5179、 0.3325、4.2865、1.5384，综合得分排名依次为 T3>T4>T2>T1>CK。

3 讨论

科学施肥是提高作物品质与产量的有效途径，化肥的过量和连续施用已造成一系列农业和环境问题，减施化肥，增施有机肥是维持农业生态健康，提高果实品质的可靠方式^[19-20]。本试验在连续 3 年施用有机肥的基础上研究不同施肥处理对葡萄品质的影响。结果表明，与施用化肥相比，4 种不同有机肥处理均能不同程度增加穗重、单果重及果实纵、横径，具有改善果实外观的作用；内在品质方面，施用有机肥能显著提高果实可溶性固形物和可溶性糖含量，降低有机酸含量，提升葡萄的风味和口感。

不同种类的有机肥对葡萄品质的影响不同，大量研究表明，秸秆还田能增加土壤中微生物数量，改变土壤结构及持水能力^[21-23]，改善作物营养品质^[24]，进而影响果实品质发育。本研究中，施用玉米秸秆与其他有机肥相比，葡萄果穗质量、单果质量、纵径、横径、蛋白质含量均较低，且与施用化肥差异不显著。果穗质量、单果质量是影响葡萄产量的重要因素，充足的矿质元素含量是作物产量的基础^[25-26]，秸秆还田效果欠佳，可能是因为前期速效养分含量供应不足，无法提供葡萄所需养分，树体生长不良，影响后期的果实发育^[27]。

有研究表明，施用农家肥能显著提高土壤中的胡敏酸和富里酸的含量，使土壤肥力更好的发挥^[28-29]；农家肥配施化肥能提高氮肥利用率和偏生产力^[30]。本试验中，施用农家肥较施用化肥和施用玉米秸秆处理，葡萄果实外观和内在品质均显著提高，但效果不及生物有机肥。两种生物有机肥处理的葡萄果穗和果粒较大，与其他处理相比，外观方面的优势非常明显，果实功能性物质及糖、酸各组分含量显著提高，葡萄口感最佳。生物有机肥较农家肥具有发酵更完全、养分更全、质量更稳定和无毒、无害的特点^[31]。

本试验采用主成分分析对不同施肥处理下葡萄品质进行综合评价，结果表明，葡萄品质得分由高到低依次为：帕尔奇公司生物有机肥 >安琪酵母公司生物有机肥 >农家肥 >玉米秸秆 >化肥。帕尔奇公司生物有机肥比安琪酵母公司生物有机肥对改善葡萄品质的效果更好，其配方中的矿源黄腐酸钾是动植物残体经过生物分级转化和自然化学过程形成的天然优质的有机质，能有效提高作物微量元素的利用率^[32]，利于葡萄生长，肥效比一般有机质好。

4 结论

与纯施化肥相比，4 种有机肥能不同程度提高 ‘阳光玫瑰’葡萄的果实品质；不同种类有机肥效果不同，生物有机肥较秸秆和农家肥效果好，其中帕尔奇公司生物有机肥能显著改善果实外观品质，增加果实内在功能性物质和可溶性糖含量，果实品质最优，效果最佳。综上所述，设施‘阳光玫瑰’葡萄生产中，增施有机肥对改善果实品质有良好的效果，在有机肥选择上宜选用含矿源黄腐酸钾的生物有机肥。

参考文献