馬婷慧 李磊 路潔 周麗娜 王銳
摘 要:針對賀蘭山東麓降雨資源匱乏、蒸發(fā)量大等問題,以5年生的“赤霞珠”為供試材料,分別設(shè)定CK(灌水定額5250m2·hm-2)的90%、80%、70%、60%、50%這5個調(diào)虧灌溉程度梯度,研究調(diào)虧灌溉對釀酒葡萄根活力以及品質(zhì)的影響。結(jié)果表明:適宜的調(diào)虧灌溉會增加釀酒葡萄的根活力,提高釀酒葡萄的品質(zhì);過度的水分虧缺灌溉,則不利于根系活力的增強和品質(zhì)的提升。建議在現(xiàn)有灌溉定額的基礎(chǔ)上,調(diào)減20%灌溉定額以達(dá)到生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)釀酒葡萄原料的目的。
關(guān)鍵詞:釀酒葡萄;調(diào)虧灌溉;根活力;品質(zhì)
中圖分類號 S66 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 1007-7731(2018)22-0040-03
寧夏賀蘭山東麓地候干旱少雨多風(fēng),蒸發(fā)強烈、日照長[1]。地帶性土壤為淡灰鈣土和沙土等土壤質(zhì)地粗,富含石礫,容重大,土壤結(jié)構(gòu)性差,水資源短缺的現(xiàn)象逐漸嚴(yán)峻[2]。因此,如何促進(jìn)寧夏賀蘭山東麓地區(qū)釀酒葡萄的可持續(xù)發(fā)展尤為重要。調(diào)虧灌溉是從節(jié)水的角度出發(fā),利用作物本身對水分脅迫的生理生化作用,即當(dāng)作物在某階段處于適宜的水分虧缺范圍內(nèi),在重新開始灌溉后可以產(chǎn)生生理和產(chǎn)量上的補償效應(yīng),從而達(dá)到提高經(jīng)濟產(chǎn)量、減少水分無效消耗、提高水分利用率的目的[3-5]。李紅燕[6]研究表明,隨著灌溉調(diào)虧程度的加強,葡萄的可溶性固形物和還原性糖含量呈現(xiàn)增加的趨勢,可滴定酸含量則呈降低趨勢。劉素華等[7]研究認(rèn)為,調(diào)虧灌溉配合合理密植是旱區(qū)棉花節(jié)水增產(chǎn)的有效栽培途徑之一;丁端鋒[8]研究表明,適宜的調(diào)虧灌溉可以提高產(chǎn)量,不同程度的調(diào)虧灌溉還可以改善果實品質(zhì)[9]。不同程度的調(diào)虧灌溉之間葡萄酒與葡萄果實中的酚類物質(zhì)含量變化存在差異,80%常規(guī)滴灌量處理降低了葡萄酒中的總酚和單寧含量,而其余調(diào)虧灌溉處理均提高了葡萄酒中的總酚和單寧含量;所有調(diào)虧處理均提高了葡萄酒中的總類黃酮和總黃烷醇含量。主成分分析結(jié)果表明,70%常規(guī)滴灌量時,玫瑰香葡萄和葡萄酒品質(zhì)均為最好[10-12]。鞠延侖等[13]研究表明,適當(dāng)調(diào)虧灌溉可以有效控制葡萄產(chǎn)量,改善果實糖酸比,增加葡萄籽酚類物質(zhì)含量,提高果實品質(zhì)。
調(diào)虧灌溉是一種主動利用水分脅迫正面效應(yīng)的節(jié)水灌溉新技術(shù)[14,15],既可以節(jié)水,也可以增加葡萄的產(chǎn)量,改善葡萄的品質(zhì)。為此,本研究以5年生的“赤霞珠”為供試材料,分別設(shè)定CK(灌水定額5250m2·hm-2)的90%、80%、70%、60%、50%這5個調(diào)虧灌溉程度梯度,探索調(diào)虧灌溉對釀酒葡萄根活力以及品質(zhì)的影響,以期為賀蘭山東麓釀酒葡萄產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提供理論依據(jù)和技術(shù)支持。
1 材料與方法
1.1 研究區(qū)概況 試驗地位于寧夏賀蘭山東麓玉泉營農(nóng)場,屬中溫帶干旱氣候區(qū),大陸性氣候特征十分明顯。屬于典型的溫帶大陸型氣候,年平均氣溫在8.3~9.7℃,
≥10℃的活動積溫在3300℃左右,晝夜溫差一般在10~15℃,最大溫差可以達(dá)到20℃左右,為葡萄生長提供了合適的熱量;年降雨量193.4mm,降雨量少,保證了葡萄的高品質(zhì),便利的灌溉條件保證了該地區(qū)葡萄的正常生長和各種物質(zhì)的平衡[16,17]。試驗區(qū)成土母質(zhì)以洪積物為主,土壤類型為淡灰鈣土,土質(zhì)疏松,土壤呈堿性,pH8.0~8.5,有機質(zhì)含量較低,基本保持在2~3g·kg-1,局地地下水位較高,表層全鹽含量達(dá)到0.3g·kg-1以上,為非鹽化地區(qū),堿解氮為6級水平,屬于極缺狀態(tài),有效磷基本保持在中等3級水平,速效鉀為稍缺4級水平。葡萄根系主要分布在15~40cm。
1.2 試驗設(shè)計 供試葡萄為5年生的“赤霞珠(Cabernet Sauvignon)”,單籬架模式,南北行向定植,試驗小區(qū)行長為50m,行距為3m,兩兩株距為0.6m。本試驗采用單因素隨機區(qū)組設(shè)計,小區(qū)面積150m2。根據(jù)前人在該地區(qū)研究結(jié)果,以灌水定額為5250m3·hm-2為試驗對照(CK),分別設(shè)定CK的90%、80%、70%、60%、50%這5個調(diào)虧灌溉程度梯度;施肥、修剪以及病蟲防治統(tǒng)一進(jìn)行。
1.3 測定方法 詳見表1。
1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計 試驗數(shù)據(jù)以Excel 2003處理,采用SAS 8.1統(tǒng)計分析,用LSD法進(jìn)行顯著性檢驗,顯著性水平p<0.05(n=3)。
2 結(jié)果與分析
2.1 調(diào)虧灌溉對釀酒葡萄根系活力的影響 從圖1可以看出:同一土層中隨著調(diào)虧灌溉程度的增加,根活力表現(xiàn)為先增加后減少的趨勢,在80% CK處理下達(dá)到最大;0~20cm土層中100%、90% CK和80% CK處理沒有顯著性差異,這表明灌溉程度減少至20%對0~20cm土層的根活力沒有顯著影響,隨調(diào)虧灌溉程度的增加,該土層根活力顯著減少,70% CK的根活力與80% CK相比顯著減少23%,當(dāng)灌溉程度在50% CK和60% CK時釀酒葡萄的根活力最小,且與其他處理有顯著性差異;20~40cm土層中隨調(diào)虧灌溉程度的增加,根活力在80% CK處理下達(dá)到最大,且與100% CK相比,顯著增加了35%,調(diào)虧灌溉程度在90% CK至70% CK時,各處理之間沒有顯著性差異,70% CK處理與100% CK相比沒有顯著差異,這表明灌溉程度減少至30%時對于20~40cm土層的根活力沒有顯著性差異,隨調(diào)虧灌溉程度的持續(xù)增加,根活力顯著減少,50% CK處理與80% CK相比顯著減少49%;40~60cm土層中隨調(diào)虧灌溉程度的增加,根活力在80% CK處理下達(dá)到最大,且與100% CK相比,顯著增加了22%,70% CK處理與100% CK相比沒有顯著差異,但與80% CK處理和90% CK相比顯著減少18%、25%,這表明對于40~60cm土層的根活力而言,調(diào)虧灌溉程度可以減少到20%,且適當(dāng)?shù)恼{(diào)虧灌溉可以增加該土層的根活力,隨調(diào)虧灌溉程度的持續(xù)增加,根活力顯著減少,50% CK處理與80% CK相比顯著減少45%;所有土層的根活在60% CK處理和50% CK處理均達(dá)到最低顯著水平,說明重度的調(diào)虧灌溉處理會嚴(yán)重影響釀酒葡萄的根活力,因為植株在重度缺水條件下根系或植物體內(nèi)會有大量的氧化物與氧自由基形成,這些氧化物與氧自由基會破壞細(xì)胞膜結(jié)構(gòu),從而降低植株的根活力。從不同土層釀酒葡萄根活力的角度考慮,釀酒葡萄調(diào)虧灌溉程度為在灌溉定額的基礎(chǔ)上減少20%。
2.2 調(diào)虧灌溉對釀酒葡萄漿果品質(zhì)的影響 從表2可以看出,調(diào)虧灌溉程度會影響釀酒葡萄的品質(zhì)。隨調(diào)虧灌溉程度的增加,可溶性固形物呈現(xiàn)先增加后減少的趨勢,在80% CK處理時達(dá)到最大,與100% CK處理相比顯著增加了5%,隨調(diào)虧灌溉程度的增加,可溶性固形物顯著減少,在50% CK處理時達(dá)到最低顯著水平,與100% CK相比沒有顯著差異;100% CK處于最低顯著水平,可溶性糖在80% CK處理下達(dá)到最大,與100% CK相比顯著增加了11%,50% CK處理與100% CK相比沒有顯著差異;調(diào)虧灌溉程度越大可滴定酸含量越小,80 %CK處理與100% CK處理沒有顯著性差異,50% CK處理與100%CK 處理相比顯著減少了22%;80% CK處理比50% CK處理總酚含量提高了23%,與100% CK處理相比總酚含量增加了2%,這表明適當(dāng)?shù)恼{(diào)虧灌溉可以有效的提高總酚含量,釀酒葡萄的芳香味濃郁,過分的調(diào)虧會影響釀酒葡萄總酚含量的變化;CK處理的單寧含量相比80% CK增加了3%,兩者之間沒有顯著性差異,80% CK處理相比50% CK增加了26%,其中70% CK處理單寧含量最低,降低了澀味;70%CK處理含量最高,較CK處理增加了3%,與其他處理間均存在顯著性差異,說明適宜的調(diào)虧灌溉能有效提高釀酒葡萄果實中花色苷含量,優(yōu)化色澤。
3 結(jié)論
研究表明,在賀蘭山東麓釀酒葡萄上,適宜的調(diào)虧灌溉會增加釀酒葡萄的根活力,提高釀酒葡萄的品質(zhì);但是過度的水分虧缺灌溉則不利于根系活力的增強和品質(zhì)的提升。建議在現(xiàn)有灌溉定額的基礎(chǔ)上,調(diào)減20%灌溉定額以達(dá)到生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)釀酒葡萄原料的目的。
參考文獻(xiàn)
[1]朱占福.提高油松沙地造林成活率[J].寧夏農(nóng)林科技,1987(1).
[2]張曉娟,吳旭東,郭潔,等.賀蘭山東麓風(fēng)沙土釀酒葡萄鉀肥效應(yīng)[J].西北農(nóng)業(yè)學(xué)報,2013,22(8):144-150.
[3]王偉.調(diào)虧灌溉對冬小麥和夏玉米生長和產(chǎn)量影響機制的試驗研究[D].楊凌:西北農(nóng)林科技大學(xué),2009.
[4]Kriedemann P E,Goodwin I.Regulated deficit irrigation and partial oot-zone drying[C]//Irrigation Insights.Canberra:land and water Australia,2003.
[5]山侖,鄧西平,張歲岐.生物節(jié)水研究現(xiàn)狀及展望[J].中國科學(xué)基金,2006,20(2):66-71.
[6]劉洪光,何新林,王雅琴,等.調(diào)虧灌溉對滴灌葡萄生長與產(chǎn)量的影響[J].石河子大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版),2010,28(5):610-613.
[7]李紅燕.不同補光措施、調(diào)虧灌溉及有機肥對釀酒葡萄生長及品質(zhì)的影響[D].楊凌:西北農(nóng)林科技大學(xué),2016.
[8]劉素華,彭延,彭小峰,等.調(diào)虧灌溉與合理密植對旱區(qū)棉花生長發(fā)育及產(chǎn)量與品質(zhì)的影響[J].棉花學(xué)報,2016,28(2):184-188.
[9]丁端鋒.調(diào)虧灌溉對作物生長和產(chǎn)量影響機制的試驗研究[D].楊凌:西北農(nóng)林科技大學(xué),2006.
[10]高揚,田淑芬,商佳胤,等.灌溉方式對玫瑰香葡萄生長的影響[C]//全國葡萄學(xué)術(shù)研討會.2008.
[11]李凱,商佳胤,黃建全,等.調(diào)虧灌溉對玫瑰香葡萄與葡萄酒酚類物質(zhì)的影響[J].華北農(nóng)學(xué)報,2015(s1).
[12]孫偉.調(diào)虧灌溉(RDI)和簡約化葉幕管理對釀酒葡萄生長及果實品質(zhì)的影響[D].楊凌:西北農(nóng)林科技大學(xué),2012.
[13]牛帥科,楊麗麗,孫聰偉,等.葡萄調(diào)虧灌溉研究進(jìn)展[J].中外葡萄與葡萄酒,2016(5):128-130.
[14]鞠延侖,王童孟,趙現(xiàn)方,等.調(diào)虧灌溉對赤霞珠果實發(fā)育和籽中酚類的影響[J].中外葡萄與葡萄酒,2017(4):18-24.
[15]郭相平,康紹忠.調(diào)虧灌溉——節(jié)水灌溉的新思路[J].水資源與水工程學(xué)報,1998(4):22-26.
[16]梁勇.寧夏賀蘭山東麓葡萄酒旅游走廊形成演化的影響因素研究[J].干旱區(qū)資源與環(huán)境,2013,27(2):203-208.
[17]王靜,張曉煜,李紅英,等.賀蘭山東麓銀川地區(qū)釀酒葡萄農(nóng)業(yè)氣候資源對氣候變化的響應(yīng)[J].中國農(nóng)業(yè)資源與區(qū)劃,2017,38(9):122-129.
[18]郝建軍,康宗利,于洋.植物生理學(xué)實驗技術(shù)[J].2007.
[19]陳建勛.植物生理學(xué)實驗指導(dǎo)[M].廣州:華南理工大學(xué)出版社,2002.
[20]王華.葡萄與葡萄酒實驗技術(shù)操作規(guī)范[M].西安:西安地圖出版社,1999.
(責(zé)編:張宏民)