发酵液对‘玫瑰香’葡萄生长发育及果实品质的影响

聂松青，田淑芬*

（1. 湖南农业大学园艺园林学院，湖南长沙 410128；2. 东莞市农业科学研究中心，广东东莞 523086；3. 天津农学院园艺园林学院，天津 300380)

长期以来我国葡萄生产依靠大量肥料的投入，不合理施用化肥引起的葡萄果实品质下降、肥料利用率降低、环境污染等问题日渐严重[1]。

随着生物技术的不断发展，利用高效植物生长促进菌研制的新型微生物肥料已成为国内外生物菌肥研究的热点[2]。探寻绿色生物肥源以替代或部分替代化肥，寻求新的增产提质途径是目前葡萄生产上亟待解决的热点问题[3]。

发酵液菌种链霉菌（Streptomyces saraceticus31，SS 31）是台湾中兴大学植物病理系分离保存的生防菌株，对植物病原性真菌及细菌具有广泛的拮抗作用，特别是寄生根结线虫具有较好的防治效果[4]，同时研究发现，该菌株培养可产生IAA和多胺类物质等对促进植物生长具有促进效果。SS31作为一种优质的生防及促生菌株，其对葡萄生长发育及品质调控的影响还未见报道，研究该菌株发酵液对葡萄的促生效果，以期为进一步研究其调控机制及开发利用奠定基础[5]。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验于2016年在天津市现代农业创新基地避雨栽培葡萄示范园内进行。该地区属于暖温带半干旱半湿润季风气候区，年平均温度为11.6 ℃，无霜期为212 d，年降雨量为606 mm。示范园日光温室内土壤pH8.4，有机质含量为11.72 g/kg，全氮1.12 g/kg，全磷1.72 g/kg，全钾2.58 g/kg，碱解氮含量为54.6 mg/kg、有效磷含量为61.7 mg/kg、速效钾含量为61.7 mg/kg。

1.2 试材及处理

供试材料为生长发育一致、无明显病虫害的5年生‘玫瑰香’葡萄，南北行向，采用倾斜龙干“Y”形架栽培，株行距为1.0 m×2.0 m，常规管理。1月20日施入腐熟鸡粪22.5 t/hm2作基肥；3月5日施入磷酸二胺和尿素750 kg/hm2作萌芽肥。

发酵液由国家葡萄产业技术体系栽培生理实验室制备，发酵液复合菌种（Streptomyces saraceticus31，SS31）引自台湾同安农业科技有限公司，与豆浆、砂糖一定比例有氧发酵而成。发酵液的全氮、全磷、全钾为3.0%～3.6%，有机质为3%～5%，pH值3.6～4.1，25 ℃下密度为1.23 g/cm3，水不溶物＜5 g/L，含有16种氨基酸，游离氨基酸总含量156～167 g/L。

1.3 试验方法

1.3.1 试验设计

采用土壤浇灌的施肥方式，设6个处理，即CK（清水），常规复混肥（CK0，20-20-20），2%发酵液（T1）、1%发酵液（T2）、0.5%发酵液（T3）、0.25%发酵液（T4）、0.125%发酵液（T5）。试验处理于果实第二次膨大期至着色期间进行，即5月25日、6月9日、6月24日每隔15 d浇灌一次，每次每株浇灌10 L稀释液，7月28日果实达到完全成熟，每个处理随机采集东西两侧8个果穗进行果实品质测定，并对植株生长发育指标进行调查统计。

1.3.2 测定方法

采用游标卡尺测定一年生新梢基部直径和节间长（4～5节位），SPAD叶绿素仪测定果穗对面叶片的叶绿素含量。采用电子称测定果穗重及单粒重，数显式游标卡尺测定果实纵横径。便携式OTC手持折光仪测定可溶性固形物，菲林试剂法测定果实还原糖，NaOH滴定法测定有机酸，2,6-二氯靛酚滴定法测定VC，盐酸甲醇浸提比色法测定花青素[6]。果皮中总酚（以没食子酸计）采用福林-肖卡法测定[7]，单宁（以单宁酸计）含量采用福林-丹宁斯（Folin-Denis）法测定[8]；总花色苷(以矢车菊素-葡萄糖苷计)用pH示差法测定[9]。

1.3.3 数据分析

用SPSS 17.0和Microsoft Excel 2007对试验数据进行分析。

2 结果与分析

2.1 发酵液对葡萄植株生长发育的影响

从表1测定结果可以看出，在对新梢基部粗度影响方面，常规复混肥处理CK0的数值最大，且显著高于其他各浓度发酵液处理，清水对照处理CK的数值最小。不同浓度发酵液对新梢基部粗度影响不同，高浓度发酵液处理T1、T2的新梢基部粗度较大，T4显著低于其他浓度处理。中浓度T3处理的新梢基部粗度为12.50 cm，与清水对照CK显著性提高了3.3%，相对常规施用复混肥处理CK0显著性降低了8.0%。从节间长来看，高浓度T1显著高于其他处理组，较低浓度T3、T4、T5显著低于高浓度T1与T2处理。从叶片叶绿素含量来看，发酵液处理组均高于其他处理，效果最为显著，其中T2、T3处理显著高于其他几个处理浓度。

2.2 发酵液对葡萄果实外观品质的影响

由表2可以看出，不同处理间在粒质量、穗质量、果实纵径、横径及果形指数影响上差异不显著，其中在粒质量、穗质量方面，常规复混肥CK0处理最大，发酵液处理组（T1～T5）次之，最低为清水处理（CK）。在果形指数方面，发酵液处理组（T1～T5）显著低于常规复混肥CK0处理，显著高于清水对照处理（CK）。

表1 不同浓度发酵液对葡萄生物量的影响Table 1 Effect of different treatments on seedling biomass of grape

表2 不同浓度发酵液对葡萄果实外观品质的影响Table 2 Effect of different treatments on the appearance quality of grape berry

表3 不同浓度发酵液对玫瑰香葡萄果实内在品质的影响Table 3 Effect of different treatments on the inherent quality of grape berry

2.3 发酵液对葡萄果实内在品质的影响

由表3可以看出，除最高处理浓度T1外，T2、T3、T4、T5四个梯度处理可溶性固形物均显著性高于常规施肥处理（CK0）与清水对照（CK）处理，其中T3和T4两个处理浓度的可溶性固形物显著高于其他处理组，分别达到19.2%和19.0%。而发酵液最高处理浓度T1的可溶性固形物为17.5%，显著低于常规复混肥（CK0）处理，与清水对照（CK）处理无明显差异。

对VC含量影响方面，发酵液处理均显著高于清水对照（CK），除最高处理浓度T1与浇灌常规复混肥（CK0）对VC含量影响不显著外（T1数值高于CK0），其他4种浓度梯度的VC含量均显著高于常规施用复混肥处理（CK0）。说明试验浓度下，浇灌发酵液能促进果实中VC含量的提高，其中T3、T4两种处理浓度效果最佳，T4处理的VC含量最高，为262 mg/L，比CK0提高了18.2%。

对可滴定酸含量影响方面，各浓度发酵液处理相互间差异不显著，而与常规复混肥（CK0）相比表现为显著性降低，同时T3、T4、T5浓度的可滴定酸含量也显著低于清水对照（CK），T3处理的可滴定酸含量为处理组中最低，即为0.50%，比常规复混肥（CK0）的可滴定酸含量26.5%。

对果实还原糖含量影响方面，T3、T4两个处理浓度显著高于清水对照（CK）和常规处理对照（CK0），而T1与两组对照间差异不显著。其中T3浓度的还原糖含量为190.9 g/L，与T4（185.1 g/L）差异不显著，而显著高于其他处理，相较清水对照（CK）的果实还原糖含量高14.5%，比常规处理（CK0）高9.3%。

在果实固酸比影响方面，试验浓度的发酵液均高于两个对照处理，处理效果为T3＞T4＞T5＞T2＞T1，其中T3处理的固酸比为38.4，比清水对照提高了30.2%。常规施用复混肥的固酸比最低，这主要是因为浇灌复混肥导致果实中可滴定酸含量偏高造成的。

在果皮总酚含量影响方面，5种试验处理浓度的发酵液试验效果不一致，5种浓度处理的果皮中花青素含量均显著高于清水对照，低浓度处理的效果优于高浓度处理的果皮中的总酚含量，其中T4浓度的果皮中总酚含量最高。从果皮花色苷含量来看，T1处理的果皮中的总花色苷最低，低浓度的T5处理显著高于其他处理，其果皮中的总花色苷含量为0.29 mg/g。T4处理的果皮单宁含量显著高于其他处理浓度和对照，达到21.76 mg/g，而T1处理的单宁含量较低，比清水对照处理都低17.17%（表4）。

表4 不同浓度发酵液对葡萄果皮酚类物质含量的影响Table 4 Effect of different treatments on the content of phenols in pericarp of grape(Unit: mg/g)

3 讨论与结论

近年来，利用微生物研发各种新型肥料用于植物防病及促生的研究已逐年增加，生防放线菌促生作用研究已成为研究的热点[10]。SS31是一株生防放线菌，此前关于其研究还较少。SS31发酵液其游离氨基酸含量高，产生了对植物生长有一定作用的次生代谢产物[11]。本文研究了不同浓度的发酵液对葡萄生长发育及果实品质的影响。由于发酵液次生代谢产物成分复杂，不同浓度的发酵液中，其有效成分效应会发生变化，及对作物影响不一。试验表明，在生物学生长方面，较高浓度发酵液效果优于低浓度的发酵液，而发酵液中的养分含量较低，说明较高浓度的发酵液可能为植物营养生长提供了适宜浓度的生长促进物质。上述促生作用同样表现在果实形态上，高浓度的T1处理穗质量和粒质量最大，各浓度处理显著高于对照。

而在果实可溶性固形物方面，低浓度处理效果优于高浓度处理，低浓度处理的果实中可溶性固形物、VC和还原糖含量均显著高于高浓度处理，同时低浓度处理的果实中可滴定酸含量低于高浓度处理，因而低浓度处理的固酸比显著高于高浓度处理。对果皮中的总花色苷、单宁、总酚均有不同程度的影响，大体上高浓度处理效果优于低浓度处理。综合来看，原液稀释到T4浓度时，可显著提高葡萄果实固形物含量。

在营养生长上，低浓度处理效果比高浓度处理的效果差；而在果实内含物积累上，低浓度处理效果显著高于高浓度处理，这是否是发酵液中的次生代谢产物影响了糖酸代谢通路上某种酶的活性，影响关键控制酶活性基因表达还有待进一步分析。