原创《冬季免埋防寒栽培措施对酿酒葡萄产量和品质的影响》
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摘 要：我国90%酿酒葡萄栽培区域冬季需要埋土防寒,制约了葡萄与葡萄酒产业的发展,且不利于干旱半干旱地区的生态环境保护.本研究旨在比较不同越冬措施对葡萄品质的影响,为可代替越冬保护措施的研发提供参考.试验以“爬地龙”栽培模式的‘赤霞珠’葡萄为材料,进行了埋土防寒不挂枝和喷施可降解液态地膜加挂枝（免埋栽培措施）两种处理,分析不同越冬措施对越冬后葡萄产量与品质的影响.结果表明,免埋栽培措施延迟了葡萄的萌芽日期,对葡萄皮与籽中的各酚类物质含量均具有有利影响,提高了葡萄皮中总黄烷醇、总酚、总单宁及总花色苷的含量.并且免埋措施可降低越冬成本,提高葡萄产量,增加经济效益.
关键词：葡萄品质；越冬；可降解液态地膜；免埋栽培措施
中图分类号：S663.1；S605＋.3 文献标志码：A
DOI：10.13414/j.cnki.zwpp.2018.06.001
Effect of free-buried cultivation measures on yield and quality ofwine grape in winter
HAN Xing1, XUE Tingting1, ZHENG Huaitang2, DONG Xinyi2, LI Hua1,3,4*
（1. College of Enology, Northwest A&F University, Yangling 712100, China; 2. Yuncheng Great Wine Company, Xiaxian 044400,China; 3. Shaanxi Engineerng Research Center for Viti-Viniculture, Yangling 712100, China; 4. Heyang Viti-Viniculture Station of
Northwest A&F University, Weinan 715300, China)
Abstract: 90% of Chinese viticulture region need to be buried and protected against cold in winter, which haslimited the production development of Chinese grapevine and wine. The experiment was conducted to comparethe effects of different wintering treatments on berry quality and yield and provide references for the research ofalternative wintering protection measures. In this study, ´Cabernet Sauvignon´ with crawled cordon training wasacted as the material, under soil covered without suspending shoots and sprayed biodegradable liquid film withsuspending shoots overwintering measures, the effects of different wintering treatments on grapevine berry qualityand yield were researched. Results showed that free-buried cultivation measures delayed grapevines germinationdate, had significantly effects of the content of polyphenols in berry skin and seed, at the same time, reduced the costof overwintering and increased the yield of grapevines.
Key words: grapevine berry quality; overwintering; degradable liquid film; free-buried cultivation measures 温度是对作物生长发育起到重要影响的环境因子[1],低温对植物的生长和地理分布起到限制作用[2].目前全世界主要的栽培品种几乎都属于欧亚种葡萄（Vitis vinifera L.）,该种对低温的耐受能力较差,冬春季节容易受到低温冻害,对葡萄的萌芽、产量及果实品质等都有影响[3-5],严重时造成植株死亡,因此在冬季最低温度-15 ℃以下的地区,必须进行不同程度的埋土防寒[6].
近年来世界葡萄栽培面积基本保持稳定,至2016年底,全球葡萄栽培面积达751.6万 hm2,中国的葡萄栽培面积为80.96万 hm2[7].从葡萄栽培面积来看,新疆一直是全国最多的省份,约占到1/4,其余还有河北、山东、辽宁、河南几个省份,这些产区的葡萄栽培面积占到全国的60%[8].总的来说,我国酿酒葡萄栽培区域约90%以上处于冬季需要埋土防寒的地区[9],且葡萄产区多分布在生态脆弱的干旱半干旱地区,与我国主要的农田风蚀区域范围基本吻合[10].埋土防寒造成土壤地表破坏,可造成最长达半年的土壤裸露,容易引发土壤风蚀,不利于生态环境保护.因此对我国的葡萄与葡萄酒产业来说,埋土防寒一直是制约其发展的难题,对免埋土栽培措施的研究很有必要.
针对埋土防寒带来的一系列问题,李华等[9]提出我国冬季埋土防寒边缘区,可采用“爬地龙”架式结合冬季修剪后枝条挂枝的栽培模式.结果表明,该栽培措施会促进叶片的协调生长与成熟,缩短了果实的成熟期,可丰富果实中香气物质,起到改善果实品质的作用,有利于葡萄生产的机械化,可以显著提高葡萄生产效率,进而提高经济效益[11-13].“爬地龙”配套的冬剪后挂枝技术还可以形成风障,改善了冬春两季葡萄园的风蚀状况,具有一定的防风阻沙效果[14].
在“爬地龙”栽培模式的基础上,采用可降解液态地膜代替传统埋土,该地膜可以提高树苗移植成活率,促进植株生长,有利于减少土壤水分蒸发,提高土壤含水量[15-16],还可以提高土壤温度,增强作物的抗旱能力[17],且使用后自然条件下降解率可达100%[18].本研究选取夏县地区为试验地,比较了不同越冬处理对葡萄物候期、产量、果实品质及越冬成本等的影响,希望为中国北方埋土防寒区葡萄产业的发展提供一些理论参考与启发.
1 材料与方法
1.1 试验地概况
试验地位于山西省夏县,海拔450～560 m,年平均活动积温4490.5 ℃,可满足早、中、晚熟葡萄的生长需求,气候相对温和,无霜期205.4 d,季风带来充足的降水,年均降水量500～700 mm,是我国优质的葡萄栽培产区,同时夏县还是最早推广使用“爬地龙”栽培模式的地区.但冬季极端最低温度在-15 ℃上下,属于葡萄埋土防寒边缘区.
1.2 试验材料及处理
试验以‘赤霞珠’（Cabernet Sauvignon）品种为材料,采用无主蔓“爬地龙”架式,以埋土防寒不挂枝处理为对照组（埋土,CK）,以喷施可降解液态地膜挂枝处理为处理组（免埋,Free-buried,FB）,比较越冬措施对葡萄物候期、产量、果实品质及生产成本的影响.
每行为一个处理,行与行之间相邻,葡萄行间用水泥柱划分,每两水泥柱间约有8株葡萄,每处理靠近路边的8株易受环境影响,不计入样本,每处理有8×9株葡萄,分为4个小区（重复）,每区定植2×8株葡萄.液态地膜喷涂浓度为1:3（地膜:水）,使用时间与埋土时间相同,冬季修剪后喷涂.
1.3 仪器及主要试剂
主要仪器：紫外分光光度计、低温冷冻冰箱、冷冻干燥器、超声波清洗机、高速冷冻离心机等.
主要试剂：对二氨基肉桂醛（p-DMACA）、没食子酸、儿茶素、福林-肖卡（Folin-Ciocalteu）试剂、斐林试剂、纤维素溶液、芦丁等.
1.4 试验方法
对天气查询网提供的夏县2016年12月—2017年2月日最低温度进行统计.
2016—2017年葡萄生长期间,葡萄萌芽率即时记录,同时调查不同处理葡萄的萌芽期、开花期、果实成熟期、枝条成熟期.
2017年秋季葡萄成熟后,采用阳面与背阴面隔株取样,取每穗葡萄上下左右前后6粒果共400粒,测定果实品质.用盐酸甲醇溶液提取后对多酚物质含量进行测定.单宁含量测定采用纤维素沉淀法[19]；总黄烷-3-醇含量测定采用p-DMACA-盐酸法[20]；总花色苷含量采 用pH示差法测定[21]；总酚含量测定采用福林-肖卡法[22]；类黄酮含量采用芦丁甲醇标准溶液方法测定.
产量调查为随机选取不同处理的各64株葡萄,调查植株所有果穗质量.
2 结果与分析
2.1 试验地2016年12月—2017年2月份日最低温度山西地区埋土防寒期为12月至来年2月,此期间温度及湿度对葡萄影响最大.对试验地2016年12月至2017年2月份的冬季日最低温度数据进行了统计,结果如图1所示.
从图1中可以看出,试验地埋土防寒期间的最低温度约-11 ℃左右,冬天温度整体较高,未出现-15 ℃以下的极端温度,故冬季冻害较轻.
2.2 不同处理葡萄物候期调查
由表1可知,免埋和埋土两组的萌芽率均在90%以上,说明葡萄植株萌芽良好.而免埋组萌芽时间更晚,为4月4日,埋土组则为3月28日,相差7 d,之后免埋和埋土处理的物候期趋向一致.萌芽期的推迟可以减少晚霜冻害发生可能性.
2.3 不同处理葡萄果实品质
2.3.1 不同处理葡萄皮酚类物质含量
表2反映了不同处理葡萄皮中各酚类物质的含量.从中可知,与埋土相比,免埋组显著提高了葡萄皮中总酚、黄烷醇、单宁及花色苷的含量,分别提高了109.48%、57.15%、78.46%、80.74%.且免埋组降低了类黄酮的含量,相比埋土组降低了0.71%.表明不同越冬措施对葡萄皮中酚类物质的含量有所影响,且除类黄酮外,对各酚类物质含量均有大幅度提高.
2.3.2 不同处理葡萄籽酚类物质含量
表3反映了不同处理葡萄籽中各酚类物质的含量.从中可知,与埋土相比,免埋组显著降低了葡萄籽中类黄酮、总酚、黄烷醇及单宁的含量,降低百分比分别为23.12%、55.98%、5.00%、49.92%.表明不同越冬措施对葡萄皮中酚类物质的含量有显著影响.
2.4 不同处理葡萄产量统计
采收后对两处理组的葡萄产量进行统计,结果如图2所示.由图2可知,埋土组每667 m2的葡萄总产量为729 kg,免埋组则为748 kg.与埋土相比,免埋组提高了葡萄产量约2.61%,表明不同越冬措施会影响葡萄产量,且免埋栽培措施对产量有所提高.
2.5 不同处理葡萄越冬成本统计
据表4可知,免埋组的越冬花费主要包括地膜成本、人工及油料成本,而埋土的越冬花费则包括修剪成本、下架成本、人工及油料成本、上架成本.统计结果显示,与埋土相比,使用可降解液态地膜加挂枝的处理可以减少葡萄冬季越冬成本约42.04%.
3 讨论与结论
3.1 免埋栽培技术对葡萄植株物候期的影响
温度是对葡萄生长发育起到最重要影响的环境因子[1].葡萄在不同的生长发育阶段对温度都有不同的需求.萌芽作为葡萄周年生长的开始,同样受到温度的调控.对于萌芽而言,相对重要的温度条件是需冷量和积温[23].当温度和有效积温达到葡萄萌芽所需后,冬芽才能开始萌动.孙鲁龙等[3]发现,葡萄萌芽进度与空气有效积温和土壤有效积温都存在显著的相关性.免埋和埋土处理萌芽情况良好,萌芽率均在90%以上,与2016—2017年埋土防寒期冬季气温整体较高、未出现-15 ℃以下的极端温度有关.不同处理的葡萄植株萌芽日期有所不同,这可能与可降解液态地膜对土壤温度的影响有关.早春季节由于进入萌芽期,幼芽、嫩梢、幼叶等新生幼嫩器官抵御低温的能力大幅度下降,春季气温骤降常引起冻害.免埋栽培措施推迟了葡萄的萌芽时期,可以减少晚霜冻害发生可能性,后续物候期基本相同,不影响生产工作的进行.
3.2 免埋栽培技术对葡萄果实品质的影响
酚类物质在葡萄酒中起着十分重要的作用,其主要来源于葡萄的果实、果梗、酵母代谢产物以及酿造储藏容器等,对葡萄酒感官质量起到重要作用,是葡萄酒中起主要作用的抗氧化成分,故酚类物质含量是评价葡萄与葡萄酒品质的重要指标[24-25].整体来看,埋土防寒不挂枝处理下葡萄籽中酚类物质含量均为皮含量的数倍.与埋土防寒不挂枝处理相比,免埋栽培措施显著提高了葡萄皮中除类黄酮外其他酚类物质的含量,显著降低了葡萄籽中各酚类物质的含量.对于酿酒葡萄果实中含量最为丰富的单宁和花色苷而言,免埋栽培措施提高了葡萄皮中单宁与花色苷的含量,降低了葡萄籽中单宁的含量,可能对葡萄酒的颜色及口感特征造成影响.各酚类物质含量的变化可能与之前研究中提出的可降解液态地膜改善土壤结构、增温保水等作用有关,也可能与冬季挂枝对葡萄园生态环境的影响有关,仍需进一步的长期研究.
3.3 免埋栽培技术对葡萄经济效益的影响
产量对经济效益具有直接影响.免埋栽培措施可提高葡萄产量,但影响幅度不大.与埋土防寒处理相比,使用免埋栽培措施可以减少葡萄冬季越冬成本约42.04%.综合两者来看,免埋栽培措施可降低越冬成本投入,提高葡萄产出,进而提高经济效益.此外,埋土防寒区各地葡萄的越冬成本相近,当前越冬成本的提高与劳动力短缺有直接关系.免埋栽培措施可降低对劳动力的需求,提高劳动效率,减少燃料使用,节约资源.这与免埋栽培措施可简化越冬操作,避免冬季下架、春季上架,无需冬季埋土、春季出土等有关.
总的来说,免埋栽培措施延迟了葡萄的萌芽日期,可减少晚霜冻害发生的可能性.对葡萄皮与籽中的各酚类物质含量均具有显著影响,提高了葡萄皮中除类黄酮外其他酚类物质的含量.还可起到节约劳动力、降低越冬成本的作用,同时提高葡萄产量,有利于提高葡萄生产的经济效益,可作为中国埋土防寒区未来葡萄栽培模式的一种选择.
葡萄论文参考资料：
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