雷金銀,雷曉婷,尹志榮,紀立東,楊洋,周麗娜,祁煥軍,2
灌溉制度對賀蘭山東麓釀酒葡萄生長、產(chǎn)量及品質(zhì)的影響
雷金銀1,雷曉婷1,尹志榮1,紀立東1,楊洋1,周麗娜1,祁煥軍1,2
(1.寧夏農(nóng)林科學(xué)院 農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境研究所,銀川 750002;2.寧夏大學(xué) 農(nóng)學(xué)院,銀川 750021)
【】探討賀蘭山東麓釀酒葡萄優(yōu)勢品種與灌溉之間的協(xié)同關(guān)系、提升精量灌溉水平。采用二因素條區(qū)設(shè)計,以當(dāng)?shù)蒯劸破咸褍?yōu)勢品種赤霞珠(V1)、馬瑟蘭(V2)、梅鹿輒(V3)、西拉(V4)、黑比諾(V5)為試驗材料,以常規(guī)灌水量4 500 m3/hm2為對照(W1),另設(shè)4個灌水量,分別為4 050 m3/hm2(W2)、3 600 m3/hm2(W3)、3 150 m3/hm2(W4)、2 700 m3/hm2(W5),研究不同灌溉制度對釀酒葡萄優(yōu)勢品種生長、產(chǎn)量和品質(zhì)的影響。各釀酒葡萄品種基徑粗由大到小排序為:V3、V2、V4、V1、V5。各釀酒葡萄品種間光合速率(<0.01)、蒸騰速率(<0.05)和葉片氣孔導(dǎo)度(<0.01)差異顯著;不同灌溉制度對生長發(fā)育、生理特征、產(chǎn)量和品質(zhì)影響顯著。V2在W4處理下基徑粗最大為14.62 cm,V3、V4、V5分別在W3、W4、W1處理下基徑粗最大分別為11.24、12.51、11.14 cm。W3處理下V2值最高為42.50,W5處理下V4值最低為28.91;品種和灌水交互作用,V1在W3處理下總產(chǎn)量高達4 256.7 kg/hm2,總酚量最高達4.88 g/kg;V2在W3處理下可溶性固形物量高達26.6%、總酚量為4.43 g/kg;V3在W1處理下品質(zhì)及產(chǎn)量俱佳,總產(chǎn)量最高為4 425.3 kg/hm2;V4表現(xiàn)出對水分需求大,W1處理下基徑粗明顯高于其他處理,另外光合、產(chǎn)量及品質(zhì)指標均明顯高于其他處理;V5在W3處理下還原糖量最高達20.81%,總花色苷量最高達2.83 g/kg。赤霞珠、馬瑟蘭及黑比諾的灌溉制度均以W3處理最優(yōu),適合于梅鹿輒和西拉的最優(yōu)灌溉制度為W1處理。
滴灌量;釀酒葡萄;產(chǎn)量;品質(zhì);葡萄品種
【研究意義】寧夏賀蘭山東麓被譽為我國釀酒葡萄三大“原產(chǎn)地保護區(qū)”之一。截至2015年底,寧夏釀酒葡萄種植面積已達2.93萬hm2,成為全國最大的釀酒葡萄產(chǎn)區(qū)[1]。隨著產(chǎn)業(yè)發(fā)展和市場需求,釀酒葡萄種植中干旱缺水與水資源利用率不高、品種與水肥管理匹配脫節(jié)、產(chǎn)質(zhì)矛盾協(xié)調(diào)不暢等問題逐步凸顯,成為限制自治區(qū)釀酒葡萄特色優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)升級發(fā)展與國際接軌的“瓶頸”問題。研究表明,水是干旱、半干旱區(qū)釀酒葡萄優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)的重要限制因子之一,同時也是可以通過人工調(diào)控的因子之一[2-3]。因此,借助現(xiàn)代節(jié)水技術(shù)的發(fā)展,探索高效節(jié)水和精準管理技術(shù)是實現(xiàn)水資源約束條件下寧夏釀酒葡萄優(yōu)質(zhì)高效種植的必由之路?!狙芯窟M展】近年來,圍繞釀酒葡萄需水特征、葡萄園土壤水分運移特征及其耗水量規(guī)律、灌溉方式與灌水制度對葡萄生長、產(chǎn)量和品質(zhì)的影響等方面開展了大量研究工作[4-11]。郭春華等[12]通過對旱地葡萄水分管理研究,指出灌溉水量控制在田間持水率的60%~80%之間,所形成的土壤空氣和水分環(huán)境最適宜樹體生長結(jié)果,并提出萌芽期、花前期、初果期等不同時期的適宜灌水量和滲透深度。王永平等[13]研究表明,釀酒葡萄初果期對缺水最為敏感,果實膨大期耗水強度最高,平均耗水強度為4.48 mm/d,著色期耗水量最高,占全生育期耗水量的26.7%~42.8%??拙S萍等[7]、王銳等[14]、施明等[15]研究表明,相對于漫灌,滴灌對葡萄產(chǎn)量和品質(zhì)有很大影響,尤其在關(guān)鍵生育期的調(diào)虧灌溉能夠提高水分利用率、增加產(chǎn)量、提升品質(zhì)。【切入點】但是由于目前研究主要針對單一品種進行,對于品種之間水分需求差異鮮有研究,忽視了水、土與品種之間的協(xié)同關(guān)系,不能滿足生產(chǎn)實踐中對于水分精準管理的需求。眾所周知,科學(xué)精準的營養(yǎng)調(diào)控和水分管理是釀酒葡萄產(chǎn)區(qū)土壤保持良好肥力條件和生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)高效釀酒葡萄的關(guān)鍵技術(shù)措施。雖然每個葡萄品種都有著由自身遺傳基因決定的品種特性,但是其品種特性還受到氣候、土壤條件及栽培和管理措施的影響[16]?!緮M解決的關(guān)鍵問題】因此,開展滴灌條件下灌溉制度及灌水量對釀酒葡萄的生長、產(chǎn)量和品質(zhì)的影響及其品種之間差異研究,提出水分和品種完全協(xié)同的優(yōu)化灌溉制度,可為進一步完善釀酒葡萄節(jié)水灌溉技術(shù)、實現(xiàn)精量化灌溉提供科學(xué)依據(jù),對于寧夏主動把握“一帶一路”國家戰(zhàn)略機遇,實現(xiàn)不同釀酒葡萄優(yōu)勢品種的合理規(guī)劃、布局及其產(chǎn)業(yè)升級發(fā)展與國際接軌提供科技支撐。
試驗地在寧夏銀川市西夏區(qū)賀蘭山東麓蘆花臺寧夏農(nóng)林科學(xué)院園林場試驗中心,研究區(qū)地處中溫帶干旱氣候區(qū),大陸性氣候特征顯著,多年平均日照時間2 800~3 000 h,生育期4—10月多年月平均氣溫19.39 ℃,降水量93.79 mm左右,無霜期185 d左右(圖1)。
圖1 試驗地2016―2019年生育期內(nèi)平均降水量與氣溫
土壤類型為灌淤土和淡灰鈣土的過渡性土壤,肥力水平低。2015年經(jīng)過開溝改良種植溝后建釀酒葡萄幼齡園,表1為試驗地種植溝改土前后土壤基本情況,通過開溝改土有效降低土壤鹽分,提高深層土壤養(yǎng)分,形成“蒙金型”土壤結(jié)構(gòu),利于釀酒葡萄幼苗深層扎根。
表1 試驗地釀酒葡萄種植溝改土前后土壤性質(zhì)變化
注 表中數(shù)值為:均值±標準差。
試驗采用二因素條區(qū)設(shè)計,因素一為品種(V):V1赤霞珠(Cabernet Sauvignon)、V2梅鹿輒(Merlot)、V3馬瑟蘭(Matheran)、V4西拉(Syrah)、V5黑比諾(Pinot Noir),共5個品種,均為中熟品種;因素二為灌水量,以常規(guī)灌溉量為對照,分別按照常規(guī)灌溉量的90%、80%、70%和60%設(shè)計4個灌溉制度。W1(CK)灌溉定額4 500 m3/hm2,分15次灌溉;W2處理灌溉定額4 050 m3/hm2,分10次灌溉;W3處理灌溉定額3 600 m3/hm2,分10次灌溉;W4處理灌溉定額3 150 m3/hm2,分9次灌溉;W5處理灌溉定額2 700 m3/hm2,分8次灌溉(表2)。試驗田面積長寬為50 m×80 m。2015年采用溝栽種植法建幼齡園,各品種選擇基莖基本一致的1 a扦插苗建植,栽植溝寬80~100 cm、深80 cm。4月中旬至5月初由南北向以株行距0.6 m×3 m栽植。每1行設(shè)置1個灌水處理,每個品種約14 m。每個處理重復(fù)3次,隨機排列。自2015年建園開始,2015—019年期間嚴格按照試驗設(shè)計灌溉管理,各處理灌水定額及灌水次數(shù)見表2,灌溉方式采用滴灌的方式,離地50 cm, 滴頭間隔30 cm,滴頭流量4 L/h。各處理灌溉首部按照水表進行水量控制。本文試驗數(shù)據(jù)為2018—2019年2 a數(shù)據(jù)。各處理修剪、施藥、施肥等其他管理一致,施肥按照常規(guī)施肥,基肥每年秋收后溝施,每2年施1次。有機肥22 500 kg/hm2、純氮(CO(NH2)2)、純磷(P2O)統(tǒng)一用量375 kg/hm2、純鉀(K2O)施量為300 kg/hm2。氮肥用尿素(含N 46%),磷肥用磷酸一銨(含P2O546%),鉀肥用粉狀硫酸鉀(含K2O50%),有機肥為青銅峽順寶現(xiàn)代農(nóng)業(yè)有限公司生產(chǎn)的普通有機肥,含N 1.8%、P2O51.8%、K2O 1.4%、有機質(zhì)45%。追肥結(jié)合灌水。
表2 各處理灌水量、灌溉時間與灌水定額
1.3.1 基徑粗測定
每個處理隨機選擇15株長勢良好且均勻的葡萄植株,以地面10 cm處為準采用游標卡尺掛牌測定植株基徑粗。
1.3.2 生理指標測定
SPAD-502 Plus葉綠素儀測定法:在植物葉片上隨機選取5個位置進行值的測定,最后取平均值。記錄相應(yīng)數(shù)據(jù)后采摘裝袋,標記后帶回實驗室測定。每個品種釀酒葡萄隨機測定30片樣品;便攜式光合測定儀CIRAS-3測定光合速率、蒸騰速率、氣孔導(dǎo)度等。
1.3.3 產(chǎn)量與品質(zhì)指標測定
2018年和2019年收獲期在田間實收實測,直接測定產(chǎn)量;在收獲期采摘釀酒葡萄樣品,保鮮帶回實驗室測定。用手持式糖量計[17]測定可溶性固形物、斐林試劑熱滴定法[18]測定還原性糖、采用福林-丹寧斯(Folin-Denis)法[18]測定單寧、NaOH滴定法測定總酸[19],并以酒石酸計、福林-肖卡法[20]測定總酚;用pH差示法[21]總花色苷。
采用Excel 2003和SPASS10.0進行數(shù)據(jù)處理和統(tǒng)計分析。
圖2為不同灌溉制度下不同品種釀酒葡萄的基徑粗,由圖2可知,在同一土壤條件和管理水平下,不同品種釀酒葡萄的幼苗基徑發(fā)育由大到小順序為:V3>V2>V4>V1>V5。灌水量和灌溉制度的變化,對于不同品種整體的基徑生長規(guī)律影響不大,除V3表現(xiàn)為勻速生長外,其余4個品種均表現(xiàn)為以生長27個月為“拐點”,呈初期緩慢生長,后期快速增加的趨勢。但是不同品種在不同灌水制度下的基徑粗差異顯著,表現(xiàn)出不同的需水特性。V1和V3表現(xiàn)出在W5處理下優(yōu)于其他4種灌水處理,且在生長后期表現(xiàn)差異更加明顯,表現(xiàn)出較強的抗旱特性。V2和V5以27個月為“拐點”,生長前期W5處理下優(yōu)于其他4種灌水處理,以W3處理下最優(yōu);V4則表現(xiàn)為對水分需求較大,生長27個月之前在W2處理下最優(yōu),之后以W1最優(yōu)。由此可知,由于不同品種對水分需求之間的差異顯著,精準的水分管理必須充分考慮與品種的協(xié)同。
2.2.1 葉片值
圖3為不同灌溉制度下不同品種釀酒葡萄的葉片值,整體來看,V2、V5最高,V4品種值最低。除V4在不同灌溉制度下值差異不顯著外,其余品種在不同灌溉制度下均差異顯著。V1、V2和V5以W3處理為“拐點”,表現(xiàn)出隨著灌水量的增加先增加后降低的變化趨勢。V3以W4處理為“拐點”,表現(xiàn)出先降低后增加的趨勢,V4表現(xiàn)為隨著灌水量的增加而降低的變化趨勢。表明適宜控水有助于生理生長,過度控水不利于生長。
2.2.2 葉片光合特征
表3為不同灌溉制度下不同品種釀酒葡萄的葉片光合特征,各釀酒葡萄品種間光合速率(<0.01)、蒸騰速率(<0.05)和葉片氣孔導(dǎo)度(<0.01)差異顯著。與W1處理相比,控水灌溉均能提高釀酒葡萄的凈光合速率。隨著灌水量的減少,V1、V2、V4呈先增加后降低的趨勢,其中V1和V4以W2處理為拐點,V2以W4處理為拐點。V3、V5呈“W”形的變化規(guī)律,且均在W3處理下最高。
注 方差分析為同一品種不同灌水量之間的分析,小寫字母表示0.05水平顯著。
表3 不同灌溉制度下不同品種釀酒葡萄的光合特征
注 方差分析為同一品種不同灌水量之間分析,小寫字母表示0.05水平顯著,下同。
不同灌溉制度下,所有參試品種均表現(xiàn)為在W2處理下蒸騰速率最低,其中,V1在W5處理下最高,達6.95 mmol/(m2·s),V2、V4在W4處理下最高,分別為6.50 mmol/(m2·s)和7.17 mmol/(m2·s),V3、V5在W3處理下最高,分別為9.08 mmol/(m2·s)和7.15 mmol/(m2·s)。葉片氣孔導(dǎo)度除V4外,其他品種也均表現(xiàn)為在W2處理下最低,其中,V1在W5處理下最高,達301.33 mmol/(m2·s),V2在W4處理下最高,達244.67 mmol/(m2·s),V3、V5在W3處理下最高,分別為371.67 mmol/(m2·s)和257.67 mmol/(m2·s),V4在W1處理下最高,達324.67 mmol/(m2·s)。品種和灌水制度交互作用對光合速率(>0.05)影響不顯著,對蒸騰速率(<0.01)影響極顯著,葉片氣孔導(dǎo)度(<0.05)影響顯著。
表4為不同灌溉制度下不同品種釀酒葡萄的果實產(chǎn)量。釀酒葡萄品種間單穗長度(<0.01)、單穗質(zhì)量(<0.01)、單果質(zhì)量(<0.01)和單果粒徑(<0.01)差異極顯著,總產(chǎn)量(>0.05)差異不顯著。表明釀酒葡萄品種之間產(chǎn)量組成差異顯著,但是由于受釀酒葡萄園統(tǒng)一修剪管理的影響,總產(chǎn)量品種之間差異不顯著。灌水制度對單穗質(zhì)量(<0.01)和總產(chǎn)量(<0.01)影響極顯著,單果質(zhì)量(<0.05)和單果粒徑(<0.05)影響顯著,單穗長度(>0.05)影響不顯著。隨著灌水量的增加,V1、V3、V4單穗長度隨著灌水量增加而增加,V2、V5以W3處理為拐點,呈先增加后降低的趨勢。V4、V3單穗質(zhì)量隨著灌水量的增加而增加,V1、V2、V5分別呈先增加后降低的趨勢,其中V1以W3處理,V2、V5以W2處理為拐點。V1、V3單果質(zhì)量隨著灌水量的增加而增加,V2、V4、V5分別以W3處理為拐點,呈先增加后降低的趨勢。V3和V5單果粒徑隨著灌水量的增加而增加,V1、V4和V2分別以W3處理和W2處理灌水為拐點,呈先增加后降低的趨勢??偖a(chǎn)量V3、V4隨著灌水量的增加而增加,V1、V2、V5以W3處理為拐點,呈先增加后降低的趨勢。品種和灌水交互作用對單穗長度(<0.01)、單穗質(zhì)量(<0.01)、單果質(zhì)量(<0.01)和單果粒徑(<0.01)、總產(chǎn)量(<0.01)的影響極顯著。表明品種與灌水制度的精準匹配,可有效減少水資源浪費,提高釀酒葡萄的產(chǎn)量水平。
表5為不同灌溉制度下不同品種釀酒葡萄的品質(zhì)特征,品種間還原糖(<0.01)極顯著,可溶性固形物(<0.05)差異顯著,總酸(>0.05)、單寧(>0.05)、總酚(>0.05)和總花色苷(>0.05)差異不顯著。
表4 不同灌溉制度下不同品種釀酒葡萄的產(chǎn)量及果實組成
灌水制度對還原糖(<0.01)、總酸(<0.01)、單寧(<0.01)和總酚(<0.01)影響極顯著,可溶性固形物(<0.05)影響顯著,總花色苷量(>0.05)影響不顯著。隨著灌水量的增加,V1、V2先增加后下降再增加,V1在W1處理下可溶性固形物量最高,達29.2%,V2在W3處理下可溶性固形物量最高,為26.6%;V4、V5先增加后下降,分別在W3和W2處理下達最高值26.1%和28.1%;V3先下降后增加再下降,在W2處理下可溶性固形物量最高為26.6%。V1、V2、V3、V4還原糖量隨著灌水量的增加,呈先下降再增加再下降的趨勢,均在W3處理下達最高值,V5呈先增加再下降的趨勢,W2處理下達最高值。隨著灌水量的增加,V1、V2總酸量先下降后增加再下降,以W3處理最高,分別為4.88 g/kg和4.78 g/kg,V3、V4、V5總酸量先增加后下降趨勢,其中V3以W3處理灌水最高,為4.28 g/kg,V4和V5以W4處理灌水最高,分別為4.65 g/kg和4.57 g/kg。隨著灌水量的增加,V2、V3、V4、V5單寧量呈先增加后下降再增加的趨勢,其中V2、V3以W4處理為最高峰值拐點,V4、V5則以W3處理為最高峰值拐點;V1呈先下降再增加的變化趨勢,W1處理下單寧量最高為3.95 mg/g。隨著灌水量的增加,V2和V4總酚量呈先下降后增加再下降再增加的趨勢,W3處理下總酚量最高,分別為4.43 mg/g和4.33 mg/g;V3和V5呈先增加再下降再增加的變化趨勢,W4處理下總酚量最高,分別為4.93 mg/g和4.31 mg/g;V1呈先下降再增加的變化趨勢,W1處理總酚量最高,達到4.64 mg/g。灌水對不同釀酒葡萄品種花色苷的影響沒有顯著差異,各品種均表現(xiàn)為W1處理花色苷量最高。綜上所述,灌水量對釀酒葡萄的品質(zhì)具有調(diào)控作用,灌溉過多或過少都會對葡萄品質(zhì)起到負效應(yīng)。
品種和灌水交互作用對可溶性固形物(<0.01)、還原糖(<0.01)、總酸(<0.01)、單寧(<0.01)和總酚(<0.01)的影響極顯著??偦ㄉ眨ǎ?.05)差異不顯著,表明品種與灌水制度的精準協(xié)同,可有效調(diào)控釀酒葡萄品質(zhì)。
表5 不同灌溉制度下不同品種釀酒葡萄的品質(zhì)特征
農(nóng)業(yè)水資源的節(jié)水高效利用與精準管理既是有效破解水資源緊缺的技術(shù)手段,又是實現(xiàn)農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量提升與產(chǎn)業(yè)升級的有效途徑。節(jié)水條件下的區(qū)域特色作物精準灌溉能夠協(xié)調(diào)土壤中的水、肥、氣、熱等狀況,利于作物的生長發(fā)育及品質(zhì)的提高[22]。水分是影響釀酒葡萄生長發(fā)育過程中必不可少的因素之一,是平衡作物營養(yǎng)生長與生殖生長之間關(guān)系的關(guān)鍵因子,過量灌溉容易引起營養(yǎng)生長旺盛,發(fā)生徒長現(xiàn)象,導(dǎo)致主干孱弱,不利于樹勢的培育和健康生長。本研究結(jié)果表明不同釀酒葡萄品種因其需水性和耐旱特征的不同,導(dǎo)致幼苗生長發(fā)育對土壤灌水的響應(yīng)差異顯著。灌水制度與品種的精準協(xié)同能夠有效調(diào)控釀酒葡萄對水分的消耗、利用。灌溉制度和品種精準匹配顯著影響釀酒葡萄的生長發(fā)育。赤霞珠、梅鹿輒、黑比諾在控水條件下莖粗優(yōu)于對照,即隨著灌水的增加而降低,幼苗期適宜于控水灌溉。而馬瑟蘭、西拉則在對照灌水條件下優(yōu)于控水灌溉,隨著灌水的增加而增加,幼苗期應(yīng)多灌水。植物的生理特征與過程對水分盈虧的反映非常敏感,不同釀酒葡萄品種和灌溉制度直接影響作物的光合強度與過程,灌水量過高或過低均不利于作物的光合作用[18]。本研究結(jié)果表明,釀酒葡萄的光合速率呈現(xiàn)出隨著灌水量的增加先增加后降低的變化趨勢,不同品種光合速率峰值出現(xiàn)的拐點不同。
灌溉制度對釀酒葡萄產(chǎn)量與品質(zhì)的影響很大[23-24]。胡博然等[25]、朱潔等[26]研究證明滴灌調(diào)虧對釀酒葡萄具有較好的節(jié)水、促進生長、增產(chǎn)效果,并能有效改善作物品質(zhì),過量的灌水量對釀酒葡萄產(chǎn)量和品質(zhì)產(chǎn)生不利影響。本研究結(jié)果表明梅鹿輒和西拉對水分需求則較大,其產(chǎn)量隨著灌水量的增加而持續(xù)增加,其中,梅鹿輒在最大灌水量W1處理下產(chǎn)量最高,達到4 425.3 kg/hm2。而赤霞珠、馬瑟蘭和黑比諾產(chǎn)量隨著灌水量的增加,以W3處理為“拐點”呈先增加后減少的趨勢。因此,品種與灌水制度的精準協(xié)同,可有效減少水資源浪費,提高釀酒葡萄的產(chǎn)量水平。李晶等[27]通過調(diào)虧灌溉表明,在不同生育期合理的水分虧缺促進釀酒葡萄可溶性固形物、總酚物質(zhì)的形成,提高釀酒葡萄品質(zhì)。本研究表明,釀酒葡萄品種間關(guān)鍵品質(zhì)指標差異不顯著,而灌水量和品種協(xié)同顯著影響釀酒葡萄品質(zhì)。灌水量對釀酒葡萄的品質(zhì)具有調(diào)控作用,灌溉過多或過少都會對葡萄品質(zhì)起到負效應(yīng)。其中,馬瑟蘭、梅鹿輒、西拉和黑比諾中含還原糖量均在W3處理下達到最高值;赤霞珠、馬瑟蘭、梅鹿輒和西拉中含總酸量均在W3處理下達到最高值;含花色苷量在各品種中均在最大灌水W1處理下最高。因此,品種與灌水制度的精準協(xié)同,可有效調(diào)控釀酒葡萄品質(zhì)。由此可知,開展灌溉制度對不同品種釀酒葡萄的影響有助于構(gòu)建更加科學(xué)合理的基于釀酒葡萄品種的精量化水分管理和區(qū)域布局,充分挖掘釀酒葡萄健康生長、產(chǎn)量形成與品質(zhì)之間的平衡關(guān)系。
1)V1最優(yōu)灌溉制度為W3處理。雖在W1處理下基徑明顯增粗,表現(xiàn)出較強耐旱性,但在W3處理下總產(chǎn)量高達4 256.7 kg/hm2,含總酚量最高達4.88 g/kg,還原糖量也顯著增加。
2)V2最優(yōu)灌溉制度為W3處理。在W3處理下基徑粗、、產(chǎn)量及品質(zhì)均明顯高于其他處理,其中含可溶性固形物量高達26.6%、含總酚量為4.43 g/kg。
3)V3最優(yōu)灌溉制度為W1處理。雖在W3處理下含總酸、還原糖及可溶性固形物量較高,但在W1處理下品質(zhì)及產(chǎn)量俱佳,總產(chǎn)量最高為4 425.3 kg/hm2。
4)V4最優(yōu)灌溉制度為W1處理。V4表現(xiàn)出對水分需求大,W1處理下基徑粗明顯高于其他處理,另外光合、產(chǎn)量及品質(zhì)指標均明顯高于其他處理。
5)V5最優(yōu)灌溉制度為W3處理。在W1處理下品質(zhì)較高,但在W3處理下基徑粗、、總產(chǎn)量及品質(zhì)俱佳,其中含還原糖量最高達20.81%,含總花色苷量最高達2.83 g/kg。
綜合灌溉制度對不同品種釀酒葡萄生長、生理、產(chǎn)量及品質(zhì)的影響,赤霞珠、馬瑟蘭及黑比諾的灌溉制度均以W3處理最優(yōu),適合于梅鹿輒和西拉的最優(yōu)灌溉制度為W1處理。
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Adjusting Irrigation Scheduling to Improve Growth, Yield and Quality of Wine Grapes in East-Foot of Helan Mountain in Ningxia
LEI Jinyin1, LEI Xiaoting1, YIN Zhirong1, JI Lidong1, YANG Yang1, ZHOU Lina1, QI Huanjun1,2
(1.Agricultural Resources and Research Institute, Ningxia Academy of Agriculture and Forestry Sciences, Yinchuan 750002, China; 2.Agriculture College of Ningxia University, Yinchuan 75002, China)
【】Plant growth and its consequence for quality and yield are modulated by many biotic and abiotic factors. Taking grape in east-foot of Helan Mountain in Ningxia as an example, this paper aims to study how growth, yield and quality of grapes of different varieties can be improved by adjusting irrigation scheduling.【】The field experiment compared five grape varieties: Cabernet Sauvignon (V1), Matheran (V2), Merlot (V3), Syrah (V4), and Pinot Noir (V5). For each variety, we compared five irrigation treatments: Conventional irrigation with irrigation amount of 4 500 m3/hm2(CK), reducing the irrigation amount to 4 050 m3/hm2(W2), 3 600 m3/hm2(W3), 3 150 m3/hm2(W4), and 2 700 m3/hm2(W5). In each treatment, we measured the changes in physiological and seed traits of the grapes.【】Grape varieties affected grape growth and the associated physiological traits the most. On average, V3had the largest base stem diameter, followed by V1, V2, while V5has the least. There were significant differences in photosynthetic rate (<0.01), transpiration rate (<0.05) and stomatal conductance (<0.01) between the varieties. Irrigation scheduling affected physiological traits. The stem diameter of V2, V3, V4and V5was the greatest when they irrigated with W4, W3, W4and W1respectively, with the diameter being 14.62, 11.24, 12.51 and 11.14 cm respectively. The chlorophyll content of V2was the highest (42.50) under W3, and that of V4was the least (28.91) under W5. The impact of irrigation on yield and yield traits varied with variety. The yield and phenol content of V1peaked under W3, being 4 256.7 kg/hm2and 4.88 g/kg respectively. The content of soluble solids and phenol content of V2maximized under W3, being 26.6% and 4.43 g/kg respectively. The yield of V3was the highest under W1, being 4 425.3 kg/hm2. In contrast, V4was more water demanding and its base stem diameter, photosynthesis, yield and quality under W1were significantly higher than that under other irrigation treatments. The reduced sugars content and total anthocyanins of V5was the highest under W3, being 20.81% and 2.83 g/kg respectively.【】The optimal irrigation was W3for varieties Cabernet Sauvignon, Matheran, Syrah and Pinot Noir, and W1for varieties of Merlot and Syrah.
irrigation scheduling; wine grape; yield; quality; grape variety
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S512.11
A
10.13522/j.cnki.ggps.2020695
1672 – 3317(2021)09 - 0032 - 09
2020-11-23
寧夏農(nóng)林科學(xué)院一二三產(chǎn)業(yè)融合發(fā)展創(chuàng)新示范項目(YES-16-06);農(nóng)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展生態(tài)保護科技創(chuàng)新示范項目(NGSB-2021-4);寧夏農(nóng)林科學(xué)院科技先導(dǎo)基金項目(YES-2016-06,NKYG-17-01);寧夏回族自治區(qū)自然科學(xué)基金項目(2018AAC03190)
雷金銀(1981-),男。副研究員,博士,主要從事水土資源高效利用與生態(tài)環(huán)境構(gòu)建等方面研究。E-mail: leijinyin@126.com
責(zé)任編輯:陸紅飛