賀蘭山東麓礫石葡萄園赤霞珠最佳采收期的確定*

陳仁偉，張曉煜,3**，楊 豫，王 靜，張亞紅，胡宏遠，丁永平,4

賀蘭山東麓礫石葡萄園赤霞珠最佳采收期的確定*

陳仁偉1,2，張曉煜1,2,3**，楊 豫1,2，王 靜2,3，張亞紅1，胡宏遠2,3，丁永平1,4

（1．寧夏大學農(nóng)學院，銀川 750021；2．中國氣象局旱區(qū)特色農(nóng)業(yè)氣象災害監(jiān)測預警與風險管理重點實驗室，銀川 750002；3．寧夏氣象科學研究所，銀川 750002；4．吳忠市公園管理所，吳忠 751100）

2018年8月21日?10月9日，對寧夏賀蘭山東麓礫石葡萄園釀酒葡萄（品種為‘赤霞珠’）進行分期采收。通過對各采收期葡萄果實中的還原糖、滴定酸、可溶性固形物、總酚、單寧和花青素含量以及pH、糖酸比和固酸比的測定，利用K?平均值聚類分析法和主成分分析法對葡萄果實品質指標進行綜合評價，研究‘赤霞珠’葡萄在不同采收時間果實品質指標含量的變化，從而確定該地區(qū)‘赤霞珠’葡萄的最佳采收期，以優(yōu)化礫石葡萄園葡萄酒品質、形成酒莊特色。結果表明：從9月10日起采收的葡萄果實基本滿足高品質釀酒對各單項指標的要求，但隨著采收時間的推后，各項指標均有一定程度的波動，可見，采收時間對葡萄果實品質指標有顯著影響。通過K?平均值聚類分析，將采收時間分為兩類，第I類采收期為8月21日?9月7日，第II類采收期為9月10日?10月9日。綜合各指標，在第II類采收期采收更有利于釀造優(yōu)質葡萄酒。進一步利用主成分分析法對第II類采收期采摘的果實品質進行綜合評價，結果表明，9月28日?10月9日采收的葡萄綜合分值均大于零，其中以9月28日得分最大，達到了1.84。故研究認為，在2018年的氣象條件下，寧夏賀蘭山東麓礫石葡萄園‘赤霞珠’葡萄年度果實品質的可采收時間段為9月10日?10月9日，9月28日為當年最佳采收期。

赤霞珠；最佳采收期；主成分分析；聚類分析；葡萄品質；釀酒葡萄

葡萄酒的質量取決于葡萄果實的質量、釀造工藝和儲藏條件[1]。葡萄果實的成分及結構決定著葡萄果實的品質。除受品種、栽培管理和氣象因素影響外，采收期對葡萄果實品質有著明顯的影響[2?3]，而采收時葡萄果實成熟度與葡萄酒的品質密切相關。因此，為獲得高品質的葡萄酒，確定釀酒葡萄的最佳采收期至關重要[4]。

‘赤霞珠’（L. cv. Cabernet Sauvignon）是優(yōu)質的釀酒葡萄品種，適應性強，生長力旺盛，釀制的葡萄酒陳年潛力強勁，已成為世界上種植面積最大的釀酒葡萄品種。目前關于‘赤霞珠’采收期的研究表明，由于各產(chǎn)區(qū)氣候因素、管理水平等不同，各地赤霞珠的最佳采收期也存在著較大差異，石友榮等[5?6]對不同采收期赤霞珠果實的基本理化指標含量進行測定，分析各單項指標，最終確定河北昌黎地區(qū)‘赤霞珠’最佳采收期為10月中上旬，新疆瑪納斯縣‘赤霞珠’最佳采收期為9月13日。屠婷瑤等[7]對不同采收時間赤霞珠果實品質指標測定，通過主成分分析確定山西寧鄉(xiāng)地區(qū)赤霞珠最佳采收期為9月16日前后。張亞飛等[8]結果表明，哈密地區(qū)‘赤霞珠’最適采收期為8月31日，昌吉地區(qū)為9月19日，和碩地區(qū)為9月13日，伊犁地區(qū)為10月5日。

賀蘭山東麓是中國釀酒葡萄優(yōu)質生態(tài)區(qū)之一，‘赤霞珠’是該區(qū)最主要的葡萄品種[9?11]，其獨特的自然、地理環(huán)境，加上賀蘭山的天然屏障作用以及黃河水灌溉的便利條件，為葡萄生長提供了絕佳的生態(tài)條件。然而，賀蘭山東麓產(chǎn)區(qū)地形、土壤、降水等氣象因子差異顯著，不同小產(chǎn)區(qū)成熟采收期差異較大，葡萄酒同質化較為嚴重，很難形成產(chǎn)區(qū)特色，且傳統(tǒng)的葡萄最佳采收期通過測量果實含糖量、含酸量和果粒質量等指標來確定[12]，忽略了酚類物質等其它重要參數(shù)對葡萄品質的影響。目前，關于賀蘭山東麓產(chǎn)區(qū)主栽品種采收期的研究較少[13]，而針對最主要的品種‘赤霞珠’的最佳采收期尚未見報道。

本研究選取寧夏賀蘭山東麓產(chǎn)區(qū)金山國際葡萄試驗園為研究區(qū)，以酒莊主栽品種‘赤霞珠’為試驗材料，結合當年土壤、降水量等條件，通過測定不同采收期‘赤霞珠’果實品質指標，運用K?聚類分析法結合主成分分析法，分析評價不同采收時間葡萄果實成熟度，以期為準確判斷‘赤霞珠’果實品質達到年度最佳提供理論參考，并為賀蘭山東麓礫石葡萄園建立完善、合理的采收機制提供指標體系和評價方法。

1 材料與方法

1.1 葡萄園環(huán)境條件

試驗葡萄園位于寧夏賀蘭山東麓金山國際葡萄試驗園區(qū)（38 °43 ′N，106 °03 ′E），地處賀蘭山蘇峪口洪積扇前端，東南向陽坡面，海拔1200m，總面積40hm2。屬于中溫帶干旱氣候，干燥少雨，晝夜溫差大。釀酒葡萄生育期為4?9月，期間大于10℃多年平均活動積溫為3456.8℃·d[14]；1981?2010年賀蘭山東麓氣象站的氣象數(shù)據(jù)表明，4?9月多年平均降水量為152.8 mm。隨著全球氣候變化，西北地區(qū)逐漸濕潤化，賀蘭山東麓產(chǎn)區(qū)葡萄成熟期降水呈現(xiàn)增加趨勢[15?17]，2018年8?9月尤為明顯，較多年平均值（1981?2010年）增加了86.8%。4?9月多年平均日照時數(shù)為1568.2h。具備釀酒葡萄優(yōu)質栽培的環(huán)境條件。

（1）土壤條件。賀蘭山東麓產(chǎn)區(qū)土地成土母質以沖積物為主，土壤富含礫石、砂粒，以淡灰鈣土為主。0?60cm土層洪積母質特征明顯，土壤粗砂比例達50%，通透性好。葡萄園土壤條件如表1所示。

表1 葡萄園土壤條件

（2）降水情況。2018年8月20日?10月9日采收試驗期間共7次降水，總降水量為29.2mm。各次降水情況如圖1所示，日降水均為單次降水，降水時間基本為采樣前1d或2d。數(shù)據(jù)來源于園內設置的自動小氣候觀測站（vantage Pro2）。

（3）種植管理。釀酒葡萄品種為‘赤霞珠’（L. cv. Cabernet Sauvignon）。樹齡5a，行距3.2m，株距1.0m，廠字架型栽培，采用長梢修剪。產(chǎn)量水平為6000kg·hm?2。試驗期間采用滴灌方式進行灌溉。

圖1 葡萄采收期（2018?08?21—10?09）降水量

1.2 采樣方法

根據(jù)歷史經(jīng)驗，研究區(qū)葡萄在8月20日前后陸續(xù)完成轉色，故從8月21日開始采收葡萄樣品，每5天取樣一次，接近歷史經(jīng)驗的最佳采收期即9月中旬?下旬前后縮短采樣間隔，每3天取樣一次，直至9月28日酒莊采收，10月9日完成最后一次采樣以確定延遲采收的葡萄品質，因酒莊于9月28日全部采收故延后采收只有1次數(shù)據(jù)。試驗期間共取樣12次。在取樣地段掛牌標記10棵葡萄樹，兼顧葡萄樹陽面和陰面，在每穗葡萄的上、中、下部各隨機選取5粒果實[18]，每次共取樣果實150粒。取部分鮮樣用4層紗布擠汁待測，將剩余樣品經(jīng)液氮迅速冷凍，使用研磨打樣機（SL-200）將果實樣品混合粉碎，在?80℃（超低溫冰箱）條件下貯存?zhèn)溆谩?/p>

1.3 測定項目

（1）還原糖（g·L?1）：取葡萄汁5mL，采用斐林試劑熱滴定法（GB/T 15038-2006）測定。

（2）滴定酸（g·L?1）：取葡萄汁5mL，以酒石酸計，采用酸堿滴定法（GB/T 15038-2006）測定。

（3）pH及可溶性固形物：取葡萄汁約50mL，采用筆式電子pH計（KedidGT-6023）測定葡萄汁pH；采用手持糖度計（ATAGOPAL-1）測定其可溶性固形物含量（%）。

（4）總酚（mg·g?1）：精確稱取0.25g超低溫冷凍樣品，采用Folin-Ciocalteu（福林酚）試劑顯色法[19]測定。

（5）單寧（mg·g?1）：精確稱取0.25g超低溫冷凍樣品，采用Folin-Denis（福林丹尼斯）試劑顯色法[20]測定。

（6）總花青素（mg·g?1）：精確稱取0.5g超低溫冷凍樣品，采用pH示差法[21]測定。

1.4 數(shù)據(jù)分析

采用Origin 2018制圖，用SPSS 22.0進行K?聚類分析以及主成分分析。

2 結果與分析

2.1 不同時間采收葡萄果實品質分析

2.1.1 可溶性固形物和還原糖

可溶性固形物含量直接影響葡萄酒中的酒精含量[22]；還原糖是影響釀酒葡萄果實品質、口感以及后續(xù)深加工的重要品質因子，也是酒精發(fā)酵、色素和風味物質形成的基質，含糖量高的果實釀出的酒醇厚豐滿[23]。據(jù)研究[24?25]，含糖量達到170g·L?1以上且可滴定酸含量在6～10g·L?1才能釀造出高品質的葡萄酒。

由圖2可見，不同時間采收的果實中，可溶性固形物含量和還原糖含量均有顯著差異。如圖2a所示，整體來看，可溶性固形物含量隨果實膨大和成熟呈波動增加的趨勢。9月28日采摘的果實中，可溶性固形物含量最高，達25.6%，其它時間采摘的果實，可溶性固形物含量均顯著偏低。由圖2b可知，在整個觀測期，隨著葡萄成熟，果實中還原糖含量整體也呈上升趨勢。雖然從8月21日起，每次采摘的果實中還原糖含量均在170g·L?1以上，滿足高品質釀酒對果實還原糖含量的單項要求，但隨著采摘期推后，果實中還原糖含量快速并直線升高，至9月10日達到244.88g·L?1，隨后略有降低并于9月20日左右再次升高，至9月28日達到最大，為254g·L?1。可見，不同時間采收對葡萄果實可溶性固形物和還原糖含量有顯著影響。

2.1.2 滴定酸和pH

滴定酸主要包括酒石酸、蘋果酸、檸檬酸和琥珀酸等。適量的酸可賦予葡萄酒清爽感，保持酒的酸性風味，調節(jié)葡萄酒的口感均衡[26]，是影響果實口感和釀酒風味的主要因素[27]。pH值與總酸含量密切相關，決定于釀酒葡萄汁液中酒石酸、酒石酸氫鉀、酒石酸鉀的含量和比例及蘋果酸的含量，在葡萄酒釀造過程中對控制其穩(wěn)定性具有重要作用。同時，pH與葡萄酒色澤具有密切聯(lián)系，也決定著細菌和酵母菌數(shù)量。葡萄酒發(fā)酵時pH的最佳范圍為3.5～4.5。

不同時間采收的果實中，pH和滴定酸含量均有顯著差異。由圖3a可見，整體來看，pH隨果實成熟呈波動增加的趨勢，9月28日采摘的果實pH最高，達3.38，逼近葡萄酒發(fā)酵的pH最佳范圍，其它時間采摘的果實，pH均顯著偏低。由圖3b可見，在整個觀測期，隨著葡萄成熟，果實中滴定酸含量整體呈下降趨勢，8月21日最高，為8.75 g·L?1。雖然總體呈下降趨勢，但隨著采摘期推后，分別于9月3、10、17和25日較先前滴定酸含量有顯著上升，至9月25日達到7.44g·L?1，隨后下降至較低含量，滿足了高品質釀酒對果實滴定酸含量較少的單項要求，至10月9日達到最低，為5.85g·L?1?？梢?，不同時間采收對葡萄果實pH和滴定酸含量有顯著影響。

圖2 不同時間采收的葡萄果實中可溶性固形物（a）和還原糖（b）含量的比較

注：小寫字母表示不同時間采摘果實單一品質指標在0.05水平上的差異顯著性。短線表示均方差。下同。

Note：Lowercase indicates the difference significance among fruits picked up ondifferent date at 0.05 level. The bar is the mean square error. The same as below.

圖3 不同時間采收葡萄果實中pH（a）和滴定酸含量（b）的比較

2.1.3 糖酸比和固酸比

糖酸比反映釀酒葡萄糖和酸的平衡，得分高的葡萄酒與適宜的糖酸比相對應，糖酸比太高或太低都會影響葡萄酒的口感，最佳比例應在35～45[24]。固酸比常用于評價果實的成熟程度和風味特色，葡萄果實的固酸比越高，越能釀造出具有特色的葡萄酒。

不同時間采收的果實其糖酸比和固酸比均有顯著差異。由圖4a可知，整個觀測期間，糖酸比隨果實成熟呈波動增加的趨勢，自9月13日達到最佳的糖酸比范圍，為35.57。如圖4b所示，整體上看，隨著葡萄成熟，果實的固酸比整體呈波動上升趨勢，自9月13日后已超過3.5，具有較好的風味特色。雖然自9月13日起，糖酸比和固酸比均已滿足高品質釀酒的單項指標，隨著采摘期推后，糖酸比先降低之后顯著升高，又再次降低至32.03，之后持續(xù)上升，于10月9日達到最高值42.89。固酸比與糖酸比變化趨勢一致，固酸比先顯著降低后升高又再次降低至3.44，之后持續(xù)上升，在10月9日達到最高值4.09，為8月21日的1.88倍?？梢姡煌瑫r間采收對葡萄果實的糖酸比和固酸比有顯著影響。

圖4 不同時間采收葡萄果實中糖酸比（a）和固酸比（b）的比較

2.1.4 單寧和總酚

單寧屬于酚類物質，具有很強的收斂性[28]，是組成葡萄酒結構的主要成分之一，直接影響葡萄酒的口感。酚類物質是葡萄中重要的次生代謝產(chǎn)物，廣泛存在于葡萄皮、葡萄籽和果肉中，主要由酚酸類、黃酮醇類、黃烷醇類、花色素苷及縮聚單寧等物質組成?？偡泳哂袕娍寡趸颓宄杂苫淖饔茫瑳Q定著葡萄酒的顏色、苦澀感等。酚類物質和單寧決定了葡萄酒風味的優(yōu)劣，影響葡萄酒生化性質的穩(wěn)定，是葡萄酒間存在差異的主要原因[29]。

由圖5可知，不同時間采收的果實中單寧和總酚含量持續(xù)波動變化。由圖5a可見，整個觀測期間，單寧含量隨葡萄成熟呈波動下降趨勢，觀測前期，單寧含量于9月3日、9月13日較先前含量有顯著上升，9月13日達1.69mg·g?1，但隨著采摘期推后，單寧含量顯著下降，延后采收時單寧含量為0.95mg·g?1。由圖5b可見，總體上看，總酚含量隨葡萄成熟呈波動上升趨勢，在9月3日達到最大值為6.94mg·g?1。單寧含量從9月13日開始迅速下降，9月20日至試驗結束其含量較為穩(wěn)定，各采收期之間無顯著差異，而總酚含量自達到最大值后即顯著下降，之后有小幅波動，最后再次顯著升高，在9月28日達到觀測后期的峰值6.39mg·g?1。綜上可見，不同時間采收對葡萄果實的單寧和總酚含量有顯著影響。

2.1.5 花青素

花青素是一種屬于黃酮類的植物色素，在植物各個部位中廣泛存在。花青素含量是衡量葡萄果實是否符合釀酒要求的一個重要特征，花青素主要決定葡萄酒的顏色品質，并在植物體防御紫外線損傷和提高抗逆性等方面起重要作用[30]。

由圖6可見，不同時間采收的果實中，花青素含量在觀測中期，即9月13?17日顯著高于其它時間。在整個觀測期，花青素含量隨葡萄成熟先波動下降，從9月7日開始顯著增加，至9月17日達到最大值0.39mg·g?1，之后顯著下降，從9月25號開始保持平穩(wěn)，果實中花青素含量是一個不斷積累的過程，但9月17日后其含量顯著下降，9月20日之后保持相對平穩(wěn)并有增加趨勢。可見，不同時間采收對葡萄果實中花青素含量有顯著影響。

圖5 不同時間采收葡萄果實中單寧含量（a）和總酚含量（b）的比較

圖6 不同時間采收葡萄果實中花青素含量的比較

2.2 葡萄可采收期的聚類分析

將12個采收時間經(jīng)K?平均值聚類分析，根據(jù)葡萄是否滿足高品質釀酒采收標準，分為可采收期和不可采收期兩類。首先軟件自動選擇2個采收時間作為初始中心聚類點，根據(jù)最小歐氏距離準則將其余采收時間向類中心凝集，并計算出各個初始分類的中心位置，再對其重新進行迭代聚類直到凝聚點達到收斂標準為止，結果如表2所示。由表可見，經(jīng)過2次迭代后，達到收斂標準。兩個中心之間距離下限為76.396。聚類成員如表3所示，根據(jù)K?平均值聚類分析結果，2018年8月21日?9月7日為Ⅰ類，2018年9月10日?10月9日為Ⅱ類。

K?平均值聚類分析結果分為兩類，取各類平均值進行對比分析，結果如表4所示。由表可見，第Ⅱ類與第Ⅰ類相比，pH、可溶性固形物含量、還原糖含量、糖酸比、固酸比、總酚含量均明顯增加；單寧含量和可滴定酸含量明顯下降；花青素含量基本一致，無顯著差異。一般地，品質較好的葡萄酒需要較高的還原糖和總酚、適當?shù)膒H和可滴定酸、較低的單寧和適合的糖酸比。由表中數(shù)據(jù)可見，與第Ⅰ類相比，第Ⅱ類時間采收果實中，糖酸比達到適宜水平，還原糖含量明顯增加有利于產(chǎn)生酒精，總酚含量高可以促進葡萄酒顏色變化和增加口感，pH增加并逐漸接近適宜值可以調控可滴定酸，可滴定酸含量降低可使葡萄酒酸性口感更易達到均衡，單寧含量降低可使葡萄酒口感順滑。綜上可見，第Ⅱ類時間采收即9月10日?10月9日采收更有利于釀造優(yōu)質葡萄酒。

表2 迭代歷程

注：由于未變更或較小變更聚集中心產(chǎn)生收斂。任何中心變更上限為0.000?，F(xiàn)行迭代為2。起始中心之間的距離下限為76.396。

Note：Convergence occurs due to unaltered or minor changes in the aggregation center. The upper limit of any center change is 0.000. The current iteration is 2. The minimum distance between the starting centers is 76.396.

表3 K?平均值聚類分析結果

表4 葡萄果實品質指標平均值對比

2.3 葡萄適宜采收期的主成分分析

由表5可見，對第Ⅱ類9個果實品質指標7批樣品進行主成分分析。根據(jù)主成分提取原則特征值需大于1，共提取3個有效主成分，累計方差貢獻率為90.381%，表明這3個主成分包括了9個指標7批樣品中90.381%的信息，特征值分別為4.759、2.244和1.132。方差貢獻率分別為52.872%、24.932%和12.577%。

表5 第Ⅱ個分類階段（表4中）采收果實品質指標的主成分分析結果

根據(jù)因子分析得到的成分矩陣計算出特征向量矩陣，可以將葡萄品質指標所提取出的3個主成分分別表示為各變量的線性組合，得到三個主成分的得分函數(shù)分別為

F1=0.4X1+0.35X2+0.32X3?0.17X4+0.37X5+

0.36X6+0.39X7?0.27X8?0.31X9（1）

F2=?0.05X1?0.32X2?0.25X3?0.61X4+0.31X5+

0.4X6+0.09X7+0.34X8+0.29X9（2）

F3=?0.32X1+0.35X2+0.41X3+0.14X4?0.12X5+

0.03X6+0.43X7+0.55X8+0.29X9（3）

F=（58.50 F1+27.59 F2+13.92 F3）/100 （4）

式中，X1?X9分別代表pH、可溶性固形物、還原糖、滴定酸、糖酸比、固酸比、總酚、單寧和花青素。

通過對9個指標7批樣品的主成分分析，不同采收期‘赤霞珠’葡萄品質的綜合評價如表6所示。由表中可見，第Ⅱ類中，9月10?25日采收得分均小于零，9月28日?10月9日得分大于零，分類結果表明，2018年9月28日‘赤霞珠’葡萄品質主成分得分最高，為當年的最佳采收期。

表6 第Ⅱ個分類階段中不同采收期葡萄品質綜合評價

3 結論與討論

3.1 討論

果實的內在品質主要包括營養(yǎng)成分指標（糖、酸等）、風味指標（酚類物質等）以及抗氧化能力指標（DPPH、羥自由基清除力等）[31]。本研究在傳統(tǒng)確定采收期的方法基礎上測定了葡萄果實中單寧、總酚和花青素含量，‘赤霞珠’葡萄果實在觀測過程中還原糖和滴定酸含量均滿足高品質釀酒的單項需求。糖酸比和固酸比在9月13日起開始達到釀制高檔葡萄酒的最佳范圍。單寧、總酚和花青素含量從9月20日起較為穩(wěn)定，其含量隨采收時間推后無顯著差異。從單項指標上看，9月20日后，葡萄果實品質可滿足高品質釀酒的需求，符合該地區(qū)實際采收日期（9月28日）。

通過K?平均值聚類分析和主成分分析相結合，可以有效判斷出2018年度寧夏賀蘭山東麓礫石葡萄園‘赤霞珠’葡萄的可采收時間范圍為9月10?10月9日，最佳采收期為9月28日，與當?shù)貙嶋H采收期相符。石友榮等[5?7]研究表明，在河北昌黎、山西鄉(xiāng)寧和新疆瑪納斯縣‘赤霞珠’的采收期分別為10月中上旬、9月16日前后和9月13日。張亞飛等[8]結果表明，新疆哈密地區(qū)‘赤霞珠’最適采收期為8月31日，昌吉為9月19日，和碩為9月13日，伊犁為10月5日。最佳采收日期雖有所不同，但均在確定的可采收范圍內，且在各自確定的最佳采收期時葡萄成分糖、酸和糖酸比等數(shù)值相近。雖為同一品種，但由于產(chǎn)區(qū)氣象條件、土壤和栽培管理等多重因素的不同，導致最佳采收期也有所不同。除新疆哈密地區(qū)‘赤霞珠’最適采收期為8月31日外，其它地區(qū)均集中在9月10日?10月9日這一可采收范圍內，與本試驗結果相吻合。

本研究結果顯示，2018年10月9日與9月28日主成分得分相近。‘赤霞珠’在9月28日?10月9日時段內適當延遲采收可能會獲得適宜范圍內更高的糖酸比和固酸比。糖酸比可以評價果實中還原糖和滴定酸是否平衡，一定閾值范圍內，葡萄果實糖酸比越高，釀出葡萄酒的酒體越飽滿，口感也越醇厚。而固酸比常用于評價果實的成熟程度和風味特色，在葡萄酒的釀造過程中，其風味物質與酒體特殊的香氣和獨特的口感密切相關，是體現(xiàn)產(chǎn)區(qū)特色和酒莊特色的重要評價指標，在一定閾值范圍內，葡萄果實的固酸比越高，越能釀造出具有特色的葡萄酒。因此，根據(jù)本研究結果，2018年該礫石葡萄園適當延后采收可能會獲得更有特色的高質量葡萄酒。

限于實驗條件，本研究沒有進一步研究賀蘭山東麓其它產(chǎn)區(qū)‘赤霞珠’的采收期，且2018年降水量多于常年，研究年份具有一定的特殊性，因此對于賀蘭山東麓‘赤霞珠’的最佳采收期的確定有待今后多點、多年份樣本的綜合研究。同時，要將葡萄生長期的氣象因素、土壤和栽培條件等與葡萄內在品質指標相結合，進而對產(chǎn)地葡萄采收期進行科學、合理的預測與控制。

3.2 結論

通過測定葡萄果實品質指標，2018年寧夏賀蘭山東麓礫石葡萄園‘赤霞珠’葡萄年度果實品質的可采收時間段為9月10日?10月9日，9月28日為‘赤霞珠’葡萄當年的最佳采收期。

[1]Obreque-Slier E,Pena-Neira A,Lopez-Solis R,et al.Phenolic composition of skins from four Carment grape varieties(L.) during ripening [J].LWT-Food Science and Technology,2013,54(2):404-413.

[2]Obreque-Slier E,Lopez-Solis R,Castro-Ulloa L,et al.Phenolic composition and physicochemical parameters of Carménère, Cabernet Sauvignon,Merlot and Cabernet Franc grape seeds (L.) during ripening [J].LWT-Food Science and Technology,2012,48:134-141.

[3]Obreque-Slier E,Pena-Neira A,Lopez-Solis R,et al. Comparative study of the phenolic composition of seeds and skins from Carmenere and Cabernet Sauvignon grape varieties(L.) during ripening[J].Journal of Agricultural and Food Chemistry,2010,58(6):3591-3599.

[4]莫寅斌,唐虎利.新疆瑪納斯縣梅鹿輒葡萄最佳采收期的研究[J].釀酒,2011(5):44-47.Mo Y B,Tang H L.Study on the best harvest time of Merlot grape in Manas County,Xinjiang[J].Liquor Making,2011(5): 44-47.(in Chinese)

[5]石友榮.赤霞珠葡萄適宜采收期研究[J].河北果樹,2007 (6):10-11.Shi Y R.Study on the suitable harvest time of Cabernet Sauvignon[J].Hebei Fruits, 2007(6):10-11.(in Chinese)

[6]唐虎利,張振文,孫瑩,等.新疆瑪納斯縣赤霞珠葡萄最佳采收期的研究[J].中國釀造,2009,28(10):78-81.Tang H L,Zhang Z W,Sun Y,et al.Best harvest time of Cabernet Sauvignon grape from Manasi county in Xinjiang[J].China Brewing,2009,28(10):78-81.(in Chinese)

[7]屠婷瑤,孟江飛,魏曉峰,等.山西鄉(xiāng)寧赤霞珠葡萄最佳采收期研究[J].西北農(nóng)林科技大學學報:自然科學版,2017,45 (5):139-146.Tu T Y,Meng J F,Wei X F,et al,Optimal harvest time of Cabernet Sauvignon grape in Xiangning,Shanxi[J].Journal of Northwest A & F University(Natural Science Edition),2017, 45(5):139-146. (in Chinese)

[8]張亞飛,姚瑤,杜林笑,等.基于主成分分析的新疆多地釀酒葡萄赤霞珠品質分析及最適采收期[J].食品工業(yè)科技, 2020,41( 2):227-232. Zhang Y F,Yao Y,Du X L,et al.Quality analysis and optimal harvest period of Cabernet Sauvignon in Xinjiang based on principal compoent analysis[J].Science and Technology of Food Industry,2020,41(2):227-232.(in Chinese)

[9]張曉煜,李紅英,陳衛(wèi)平,等.寧夏釀酒葡萄品種生態(tài)區(qū)劃[J].生態(tài)學雜志,2014,33(11):3112-3119. Zhang X Y,Li H Y,Chen W P,et al.Ecological regionalization of wine grape varieties in Ningxia[J].Chinese Journal of Ecology,2014,33(11):3112-3119.(in Chinese)

[10]李紅英,張曉煜,曹寧,等.基于GIS的寧夏釀酒葡萄優(yōu)質生態(tài)區(qū)區(qū)劃與應用[J].干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)研究,2014,32(5): 181-186. Li H Y,Zhang X Y,Cao N,et al.Quality ecological regionalization and application of wine grape in Ningxia based on GIS[J].Agricultural Research in the Arid Areas, 2014,32(5):181-186.(in Chinese)

[11]姜琳琳,王靜,張曉煜,等.成熟期降水對賀蘭山東麓釀酒葡萄果實品質的影響[J].中國農(nóng)業(yè)氣象,2020,41(3):156-161. Jiang L L,Wang J,Zhang X Y,et al.Rainfall effect of rainfall on the quality of wine grape during the ripening stage at the east foot of Helan Mountain[J].Chinese Journal of Agrometeorology,2020,41(3):156-161.(in Chinese)

[12]梁艷英,劉旭,隋銀強,等.幾個紅色釀酒葡萄品種成熟度研究[J].北方園藝,2013(7):1-4. Liang Y Y,Liu X,Sui Y Q,et al.Study on the maturity of a few of red Vitis vinifera varieties[J].Northern Horticulture, 2013(7):1-4.(in Chinese)

[13]丁琦,李琪,張曉煜,等.寧夏賀蘭山東麓產(chǎn)區(qū)‘馬瑟蘭’葡萄最佳采收期的確定[J].果樹學報,2020,37(4):533-539.Ding Q,Li Q,Zhang X Y,et al.Determination of the optimal harvesting period for ‘Marselan’grape in east foot of Helan Moutain region[J].Journal of Fruit Science,2020,37(4): 533-539.(in Chinese)

[14]韓穎娟,張磊,衛(wèi)建國,等.寧夏釀酒葡萄生育期氣象條件及管理措施綜述[J].中國農(nóng)業(yè)氣象,2011,32(S1):108-112.Han Y J,Zhang L,Wei J G,et al.Review on research of meteorological conditions and managing measure for wine grape growth in Ningxia[J].Chinese Journal of Agrometeorology, 2011,32(S1):108-112.(in Chinese)

[15]陳豫英,陳楠,鄭廣芬,等.近45a寧夏氣溫、降水及植被指數(shù)的變化分析[J].自然資源學報,2008,23(4):626-634. Chen Y Y,Chen N,Zheng G F,et al.Analysis on the change of temperature,precipitation and vegetation index in Ningxia in recent 45 years[J].Journal of Natural Resources,2008,23(4): 626-634.(in Chinese)

[16]丁永紅,王文,陳曉光,等.寧夏近44年暴雨氣候特征和變化規(guī)律分析[J].高原氣象,2007,26(3):630-636.Ding Y H,Wang W,Chen X G,et al.The analysis of rainstorm climate characteristics and change rules in Recent 44 years in Ningxia[J].Plateau Meteorology,2007,26(3):630-636.(in Chinese)

[17]孫悅,高繼卿,楊曉光.西北各省季節(jié)降水變化及其貢獻的差異分析[J].中國農(nóng)業(yè)氣象,2019,40(8):489-501. Sun Y,Gao J Q,Yang X G.Seasonal variation about the occurrence frequency of different types of precipitation and their relative contribution over northwest China[J].Chinese Journal of Agrometeorology,2019,40(8):489-501.(in Chinese)

[18]章文才.果樹研究法[M].北京:中國農(nóng)業(yè)出版社,1997.Zhang W C.Fruit Study Methods [M].Beijing:China Agricultural Press,1997.(in Chinese)

[19]李華.葡萄酒工藝學[M].北京:科學出版社,2007.Li H.Wine technology[M].Beijing:Science Press,2007.(in Chinese)

[20]李靜,聶繼云,王孝娣,等. Folin-Ciocalteus法測定葡萄和葡萄酒中的總多酚[J].中國南方果樹,2007(6):86-87.(in Chinese) Li J,Nie J Y,Wang X D,et al.Determination of total polyphenols in grape and wine by Folin ciocalteus method[J].South China Fruits,2007(6):86-87.(in Chinese)

[21]蔡永萍.植物生理學實驗指導[M].中國農(nóng)業(yè)大學出版社,2014.Cai Y P. Experimental guidance of plant physiology [M].China Agricultural University Press,2014.(in Chinese)

[22]劉俊.龍眼葡萄可溶性固形物含量積累及動態(tài)變化規(guī)律分析[J].中外葡萄與葡萄酒,2016(6):11-14.Liu J.Analysis on accumulation and dynamic change of soluble solid content for Longyan grape[J].Sino-Overseas Grapevine & Wine,2016(6):11-14.(in Chinese)

[23]張曉煜,劉玉蘭,張磊,等.氣象條件對釀酒葡萄若干品質因子的影響[J].中國農(nóng)業(yè)氣象,2007(3):326-330.Zhang X Y,Liu Y L,Zhang L,et al.Influence of meteorological conditions on some quality factors of wine grape[J].Chinese Journal of Agrometeorology,2007(3):326- 330.(in Chinese)

[24]張曉煜,亢艷莉,袁海燕,等.釀酒葡萄品質評價及其對氣象條件的響應[J].生態(tài)學報,2005,27(2):740-745.Zhang X Y,Kang Y L,Yuan H Y,et al.The quality evaluation of wine grape and its respond to weather condition[J].Acta Ecologica Sinica,2005,27(2):740-745.(in Chinese)

[25]李記明,李華.不同地區(qū)釀酒葡萄成熟度與葡萄酒質量的研究[J].西北農(nóng)業(yè)學報,1996,5(4):71-74.Li J M,Li H.Study on grape maturity and wine quality in different regions[J].Acta Agriculturae Boreali-occidentalis Sinica,1996,5(4):71-74.(in Chinese)

[26]李華.葡萄酒中的單寧[J].西北農(nóng)林科技大學學報(自然科學版),2002,30(3):137-141.Li H.Tannins in wine[J].Journal of Northwest A & F University(Natural Science Edition),2002,30(3):137-141.(in Chinese)

[27]謝沙,胡帆,張振文.釀酒葡萄直立獨龍蔓不同結果部位果實品質的差異[J].果樹學報,2016,33(3):44-52.Xie S,Hu F,Zhang Z W.Quality differences of berries at different-heights on vinegrapes under vertical independent long-stem training system[J].Journal of Fruit Science, 2016,33(3):44-52.(in Chinese)

[28]張曉榮,馬海軍,安璐庭.不同整形方式對釀酒葡萄及葡萄酒品質差異研究[J].西北林學院學報,2015,30(2):144-147. Zhang X R,Ma H J,An L T.Influences of different trainings on the quality of grape and wine[J].Journal of Northwest Forestry University,2015,30(2):144-147.(in Chinese)

[29]劉玲,雷小明,張軍賢,等.不同高度結果部位對釀酒葡萄果實品質的影響[J].北方園藝,2010(24):21-24.Liu L,Lei X M,Zhang J X,et al.Effects of different priming methods on the germination of bottle gourd seeds[J]. Northern Horticulture,2010(24):21-24.(in Chinese)

[30]王哲,丁燕,韓曉梅,等.蓬萊產(chǎn)區(qū)不同品種釀酒葡萄中多酚及單寧類物質含量測定[J].中外葡萄與葡萄酒,2015 (3):37-39. Wang Z,Ding Y,Han X M,et al.Detecting on polyphenol and tannin contents in different wine grapes from Penglai region[J].Sino-Overseas Grapevine & Wine,2015(3):37-39. (in Chinese)

[31]李記明.關于葡萄品質的評價指標[J].中外葡萄與葡萄酒,1999(1):54-57. Li J M.Evaluation index for grape quality[J].Sino-Overseas Grapevine & Wine,1999(1):54-57.(in Chinese)

Determination of the Optimal Harvest Period for the Grape Variety Cabernet Sauvignon in Gravel Vineyard at the Eastern Foothills of Helan Mountain

CHEN Ren-wei1,2，ZHANG Xiao-yu1,2,3，YANG Yu1,2，WANG Jing2,3，ZHANG Ya-hong1，HU Hong-yuan2,3，DING Yong-ping1,4

（1.School of Agricultural, Ningxia University, Yinchuan 750021, China; 2. Key Laboratory for Meteorological Disaster Monitoring, Early Warning and Risk Management of Characteristic Agriculture in Arid Regions, China Meteorological Administration, Yinchuan 750002; 3. Ningxia Institute of Meteorological Sciences, Yinchuan 750002; 4.Wuzhong Park Administrative Office, Wuzhong 751100)

The vineyards are developing very fast in recently year at the eastern foothills of Helan mountain in Ningxia Hui Autonomous Region of Northwest China as the wine industry is invested by the incentive of the local policy.‘Cabernet Sauvignon’is the dominated grape variety for the wine industry with the cultivation extension in the past years. The wine quality is subject to the mature degree of the grape, therefore, the harvest dates are of very importance in order to make high quality wine. The best grape harvested in the optimal period is helpful for the formation of the characteristics of chateau. A case study for identifying the optimal harvest period of grape was carried out from August 21 to October 9, 2018. This experiment was conducted in gravel vineyard and the grape was harvested in different dates and then the contents of reducing sugar, the titratable acid, the soluble solids, the total phenols, the tannins and anthocyanins, pH, the sugar-acid ratio and the solid-acid ratio in grape fruits were measured in the laboratory thereafter. The K-means clustering analysis and the principal component analysis were applied to comprehensively evaluate the quality indices of the grape fruit, analyze the changes of the fruit quality index content of ‘’ grape against the different harvest date, and then to conclude the best harvest period of the grape variety ‘Cabernet Sauvignon’ in gravel vineyard at the eastern foothills of Helan Mountain, Ningxia. The results showed that every quality index of the grape fruits basically meets the requirements of high-quality wine brewing if the grape is harvested September 10 afterwards although these indices varied to some extent with the harvest date. The results also showed that the harvest date has strong impact on the grape quality. After the K-means clustering analysis, two harvest periods were recommended, the early one is from August 21 to September 7, and the later one is from September 10 to October 9 in which period the harvested grape may be used to make the high quality wine. The principal component analysis was applied further to evaluate the grape quality harvested in the later period. The results showed that the overall scores of the grapes harvested during the period from September 28 to October 9 were all greater than zero, and the highest score of 1.84 was on September 28. This study concludes that in the case of the meteorological conditions in 2018 the optimal harvest period for the grape Cabernet Sauvignon in gravel vineyard at the eastern foothills of Helan Mountain in Ningxia Hui Autonomous Region was from September 10 to October 9, in which the best harvest date was September 28.

Cabernet Sauvignon; Optimal harvest period; Principal component analysis; Cluster analysis; Grape quality; Wine grape

2020?05?06

張曉煜，E-mail：zhang_xynet@163.com

寧夏回族自治區(qū)重點研發(fā)計劃（2018BFH03012）；國家自然科學基金項目（41675114）；寧夏自然科學基金（2020AAC03466）

陳仁偉，E-mail：c958512504@163.com

10.3969/j.issn.1000-6362.2020.09.003

陳仁偉,張曉煜,楊豫,等.賀蘭山東麓礫石葡萄園赤霞珠最佳采收期的確定[J].中國農(nóng)業(yè)氣象,2020,41(9):564-574