不同施鋅量對(duì)釀酒葡萄“赤霞珠”鋅含量及其品質(zhì)的影響

張麗萍，周喜榮，張?bào)摅?，?銳，孫 權(quán)

（寧夏大學(xué)農(nóng)學(xué)院，寧夏 銀川 750021）

寧夏回族自治區(qū)賀蘭山東麓地理位置優(yōu)越，光照充足，晝夜溫差極大，有利于釀酒葡萄中糖分的積累，因而是最適宜種植釀酒葡萄的黃金地帶之一。但該區(qū)土壤類型為灰鈣土［1］，碳酸鈣含量高達(dá)5%以上，pH值超過8.5，微量元素含量低且移動(dòng)性差，加之半干旱氣候特征，降水量少，微量元素極度缺乏，尤其土壤鋅含量更是低于全國平均值［2-4］，嚴(yán)重影響了釀酒葡萄的品質(zhì)，從而限制了釀酒葡萄產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

充足的養(yǎng)分供應(yīng)是保證作物高產(chǎn)的關(guān)鍵因素，但在釀酒葡萄的栽培中，傳統(tǒng)施肥主要注重大量元素的施用，卻忽略了中微量元素的重要性［5-7］。前人報(bào)道適量中微肥能提高葡萄的產(chǎn)量和品質(zhì)，但這些研究主要集中在鎂鈣硅等中量元素［8-11］，關(guān)于微量元素對(duì)其影響的研究卻相對(duì)較少。盡管釀酒葡萄對(duì)微量元素需求量較少，但微量元素對(duì)釀酒葡萄的產(chǎn)量和果實(shí)的品質(zhì)卻產(chǎn)生著重要影響，噴施微量元素能提高葉綠素含量，增強(qiáng)光合作用，提高坐果率和含糖量，促進(jìn)果實(shí)著色，從而提高產(chǎn)量，改善釀酒葡萄的品質(zhì)［12-13］。

微量元素鋅雖然是一種重金屬元素，但對(duì)人體的健康和葡萄的生長發(fā)育是必不可少的。鋅與人體某些疾病的發(fā)生、發(fā)展都有密切的關(guān)系，因此鋅與人體健康的關(guān)系現(xiàn)已引起醫(yī)學(xué)界的廣泛重視［14-15］。同時(shí)缺鋅會(huì)影響釀酒葡萄多種代謝活動(dòng)，從而影響釀酒葡萄的品質(zhì)［16］。鋅還是氧化還原過程中的催化劑，對(duì)釀酒葡萄產(chǎn)量的增加和品質(zhì)的提高都有顯著的效果［17］。在前人的研究基礎(chǔ)上，擬通過距根部30 cm處滴灌和葉面施肥兩種方式配合施用鋅肥，探究不同施鋅量對(duì)灰鈣土上的釀酒葡萄“赤霞珠”鋅含量、產(chǎn)量和品質(zhì)的影響，對(duì)寧夏賀蘭山東麓釀酒葡萄合理施鋅肥提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)區(qū)概況

試驗(yàn)區(qū)為立蘭酒莊葡萄基地，位于寧夏賀蘭山東麓葡萄核心產(chǎn)區(qū)永寧縣（106°24′E，38°28′N ），地勢平緩，地面坡度約為1%，平均海拔高度為1 060 m。該區(qū)域氣候?qū)俚湫偷臏貛Т箨懶詺夂?，光照充足，年日照?65%以上，全年日照時(shí)數(shù)為2 851～3 106 h，平均日照時(shí)長為7.8～8.3 h，太陽總輻射量6 100 MJ/m2，年均降水量200 mm，年均蒸發(fā)量1 580 mm，年平均氣溫8.9℃，積溫3 289℃，無霜期176 d。

1.2 試驗(yàn)材料

供試品種為4年生赤霞珠（Cabernet Sauvignon），南北行向定植，樹形為“廠”字型，株行距0.8 m×3 m，灌溉方式為滴灌，氮磷鉀施肥方式為溝施（4月下旬施尿素120 kg/hm2，5月下旬追施尿素和磷酸二銨各225 kg/hm2，6月下旬追施氮磷鉀三元復(fù)合肥375 kg/hm2，8月追肥硫酸鉀450 kg/hm2），土壤類型為礫質(zhì)灰鈣土，有效鋅含量為0.48 mg/kg?；净瘜W(xué)性質(zhì)見表1。

表1 土壤基本化學(xué)性質(zhì)

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

本試驗(yàn)采用單因素隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，共設(shè)6個(gè)處理，在距葡萄根部右側(cè)30 cm處滴灌施入，在釀酒葡萄轉(zhuǎn)色期補(bǔ)噴施一次葉面肥，具體施用量如表2。

表2 鋅肥施用量 （kg/hm2）

1.4 測定的項(xiàng)目與方法

1.4.1 土壤性質(zhì)的測定

pH值采用酸度計(jì)測量；有機(jī)質(zhì)含量采用重鉻酸鉀容量法；堿解氮采用堿解擴(kuò)散法測定；有效磷含量的測定采用0.5 mol/L NaHCO3浸提-鉬銻抗比色法；速效鉀的測定采用0.5 mol/L NaHCO3法；全氮含量采用硫酸消煮-凱氏定氮法測定；全磷的測定用釩鉬黃比色法［18］；土壤有效鋅采用DTPA浸提，用原子分光光度計(jì)測定［19］。

1.4.2 釀酒葡萄中鋅含量的測定

鋅含量的測定方法在蘇德奇等［20］和宋長征［21］的方法的基礎(chǔ)上進(jìn)一步改進(jìn)，取各個(gè)處理的葡萄樣品用超純水洗凈，80℃下烘干至恒重，粉碎，過0.35 mm篩去除大顆粒，置于干燥的玻璃瓶中備用。

稱取上述備用樣品1.000 0 g置于消煮管中，加入硫酸+高氯酸（4∶1）混合溶液20 mL，搖勻，靜止過夜。在管口上放置彎頸漏斗，置可控溫消煮爐上消化（消煮過程中酸霧的高度以消煮管的三分之二為宜），至樣品完全溶解，溶液透亮，最后繼續(xù)加熱至近干，最后無損轉(zhuǎn)移至50 mL容量瓶中并用去離子水定容?？瞻兹芤旱闹苽涑患訕悠吠馄渌麠l件保持一致。消解液中的Zn元素濃度用原子吸收分光光度計(jì)（361 MC）測定。

1.4.3 釀酒葡萄形態(tài)指標(biāo)的測定

果實(shí)成熟后在每個(gè)處理中隨機(jī)選取具有代表性的果穗，用50分度的游標(biāo)卡尺測量粒徑，用卷尺測量穗長；從每個(gè)監(jiān)測位置所取每串葡萄上隨機(jī)摘取5個(gè)果粒，采用精度為萬分之一的電子天平測量每100個(gè)果粒的重量即為百粒重。

1.4.4 釀酒葡萄品質(zhì)的測定

單寧、總酚、花色苷含量測定前先將葡萄粒在液氮中速凍，然后在超低溫冰箱中于-80℃的溫度下保存?zhèn)溆?，單寧含量采用福?丹尼斯法測定；花色苷的含量采用pH值示差法測定；總酚的含量采用福林-肖卡法測定?？扇苄怨绦挝锖坑檬殖痔橇坑?jì)測定；可溶性糖用苯酚法測定；可滴定酸含量采用NaOH滴定法測定［22-24］。

1.5 數(shù)據(jù)處理

對(duì)所測定的數(shù)據(jù)用WPS 2019及SPSS 20.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，并對(duì)各處理下釀酒葡萄的各指標(biāo)進(jìn)行顯著性檢驗(yàn)，顯著性水平為P＜0.05，n=5。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同施鋅處理對(duì)釀酒葡萄鋅含量的影響

由圖1可知，施鋅后各處理釀酒葡萄鋅含量均較CK增加，其中T3鋅含量最高，較CK提高了78.7%，其次是T2和T4處理，較CK分別提高了64.8%和64.3%。說明施鋅能顯著提高釀酒葡萄的鋅含量。

圖1 不同施鋅處理對(duì)釀酒葡萄鋅含量的影響

2.2 鋅元素對(duì)釀酒葡萄形態(tài)指標(biāo)和產(chǎn)量的影響

由表3可知，隨著施鋅量的增加，釀酒葡萄的粒徑、穗長、百粒重呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢。T1～T5釀酒葡萄粒徑長度較CK分別增加了2.6%、21.9%、28.2%、16.1%和6.7%， 且T2、T3、T4與CK均達(dá)顯著性差異。T3處理下穗長最長，較CK增加了22.3%，其次是T4，較CK增加了19.1%。各處理百粒重較CK均無顯著差異。從表4可以看出，各處理產(chǎn)量均較CK顯著提高，其中T3處理下產(chǎn)量最高，較CK增產(chǎn)216.6%；其次是T4和T2處理，分別增產(chǎn)173.9%和166.2%。

表3 鋅元素對(duì)釀酒葡萄形態(tài)指標(biāo)的影響

表4 鋅元素對(duì)釀酒葡萄產(chǎn)量的影響

2.3 鋅元素對(duì)釀酒葡萄品質(zhì)的影響

由表5可知，施用Zn元素可顯著降低釀酒葡萄單寧含量，其中T1和T5處理對(duì)單寧含量降低作用最明顯，分別降低67.9%和66.2%。T2、T3和T4處理對(duì)釀酒葡萄總花色苷含量均顯著提高，其中T3處理總花色苷含量最高，提高了71.9%；其次為T2和T4處理，分別提高了18.4和11.9%。各處理總酚含量均較CK顯著提高，分別提高了5.5%、57.6%、80.7、41.2%和23.6%。各處理可溶性固形物含量均較CK顯著增加，其中T2處理最高，提高了24.0%，其次為T3處理，提高了21.0%?？扇苄蕴呛侩S著施鋅量的增加呈先升高后降低變化，但各處理均顯著高于CK，其中T3處理含量最高，相比CK提高了29.4%，其次為T4處理，提高了18.2%。對(duì)于可滴定酸含量T4對(duì)可滴定酸顯著降低，其他處較CK均無顯著差異。

表5 鋅元素對(duì)釀酒葡萄品質(zhì)的影響

2.4 釀酒葡萄鋅含量與品質(zhì)的相關(guān)性分析和主成分分析

相關(guān)性分析表明，鋅含量與穗長、百粒重呈極顯著正相關(guān)，與粒徑、產(chǎn)量、總酚和可溶性糖呈顯著相關(guān)；產(chǎn)量與粒徑、穗長、百粒重呈顯著正相關(guān)；百粒重與粒徑、總酚呈極顯著正相關(guān)，與可溶性糖、穗長呈顯著正相關(guān)（表6）。從表7可以看出，T3處理綜合得分最高，為0.741 5，其次為T2和T4處理，分別為0.731 9和0.307 3。故最佳施EDTA-Zn 量為 45 kg/hm2。

表6 產(chǎn)量與品質(zhì)的相關(guān)性分析

表7 主成分得分與綜合得分

3 討論

鋅元素是植物和人體必需的微量元素之一，但傳統(tǒng)施肥盲目追求大量元素的投入，養(yǎng)分不平衡施用導(dǎo)致土壤鋅元素嚴(yán)重缺失；土壤鋅含量的降低又降低了作物鋅含量，從而影響人體對(duì)鋅元素的攝入，嚴(yán)重威脅人體健康［25-27］。鋅元素是釀酒葡萄體內(nèi)重要酶的組成成分之一，缺鋅時(shí)多種生理代謝活動(dòng)受阻，植株的生長發(fā)育受到抑制。增施適量鋅肥，能使釀酒葡萄的鋅含量顯著提高，但鋅含量仍保持在正常范圍，有利于釀酒葡萄正常的生長發(fā)育，有效改善釀酒葡萄的產(chǎn)量和品質(zhì)，從而改善了試驗(yàn)區(qū)缺鋅的狀況。

增施適量鋅肥能顯著提高釀酒葡萄的產(chǎn)量，改善釀酒葡萄的品質(zhì)。隨著施鋅量的增加，釀酒葡萄的產(chǎn)量也隨之提高，但鋅元素雖然對(duì)植物有益，也是一種重金屬元素，施鋅量過多，易產(chǎn)生毒害作用，對(duì)植物根系產(chǎn)生一定程度的傷害，從而影響釀酒葡萄的生長發(fā)育和對(duì)鋅的吸收。T4和T5產(chǎn)量較T3降低，可能因?yàn)楦吡康匿\對(duì)葡萄生長產(chǎn)生毒害而影響了產(chǎn)量；果粒直徑是影響葡萄品質(zhì)的重要指標(biāo)之一［28-30］。增施適量鋅肥后釀酒葡萄的果粒直徑與不施鋅肥相比均有上升趨勢，且釀酒葡萄鋅含量與粒徑呈顯著正相關(guān)，說明適量施鋅肥能有效改善植物養(yǎng)分的供應(yīng)狀況，而且鋅含量的提高有利于生長素的合成，促進(jìn)釀酒葡萄的生長發(fā)育，提高果實(shí)的粒徑；花色苷、總酚、可溶性固形物、可溶性糖和可滴定酸是反映釀酒葡萄品質(zhì)的重要指標(biāo)［31-32］。本次研究中發(fā)現(xiàn)在相同基礎(chǔ)水肥條件下，適量增施鋅肥能有效提高釀酒葡萄花色苷、總酚、可溶性固形物、可溶性糖含量，降低可滴定酸含量，這與宋長征［21］的研究結(jié)果一致。說明充足的鋅素供應(yīng)能有效提高光合速率，促進(jìn)光合產(chǎn)物的積累，有利于糖類物質(zhì)和酚類物質(zhì)的合成和運(yùn)轉(zhuǎn)，降低果實(shí)的酸度，對(duì)改善釀酒葡萄品質(zhì)有顯著性效果。

高陸旭等［33］的研究結(jié)果表明，增施鋅肥能顯著提高單寧含量，并且單寧含量的變化與總酚含量的變化高度相關(guān)。但此次研究結(jié)果顯示各處理與對(duì)照相比單寧含量顯著性降低，并且兩者并無明顯相關(guān)性，這與前人研究結(jié)果不一致，出現(xiàn)此種差異的原因可能與釀酒葡萄的品種或者試驗(yàn)區(qū)土壤的理化性質(zhì)有關(guān)。但單寧含量降低后，釀酒葡萄的單寧含量保持在適宜的濃度，協(xié)調(diào)了酸、酒精和單寧的平衡，有利于改善葡萄酒的口感。

4 結(jié)論

施用鋅肥提高了釀酒葡萄的粒徑、穗長和產(chǎn)量；提高了葡萄鋅含量、花色苷含量、總酚含量、可溶性固形物含量和可溶性糖含量；降低了單寧含量。通過釀酒葡萄鋅含量和品質(zhì)的綜合分析，最佳EDTA-Zn的施用量為45 kg/hm2。