昌黎碣石山產(chǎn)區(qū)環(huán)境條件及其對(duì)釀酒葡萄西拉的影響

張曉燕 陳榮萍 侍朋寶

（1朗格斯酒莊（秦皇島）有限公司，河北昌黎 066600；2貴州茅臺(tái)酒廠（集團(tuán)）昌黎葡萄酒業(yè)有限公司，河北昌黎 066600；3河北科技師范學(xué)院食品科技學(xué)院，河北昌黎 066600）

氣候、土壤等環(huán)境條件對(duì)葡萄果實(shí)的品質(zhì)具有至關(guān)重要的作用。優(yōu)良的釀酒葡萄品種只有栽培在適宜的環(huán)境條件下，才能完全發(fā)揮出其優(yōu)良特性，釀造具有自身典型特征的優(yōu)質(zhì)葡萄酒[1-2]。昌黎縣位于河北省東北部，屬暖溫帶、半濕潤(rùn)大陸性氣候區(qū)，較冷涼，是我國(guó)重要的葡萄酒產(chǎn)區(qū)。該產(chǎn)區(qū)主栽的釀酒葡萄品種主要有赤霞珠、馬瑟蘭、小味兒多、西拉、霞多麗等[3]。

西拉又稱西拉子、設(shè)拉子等，原產(chǎn)于法國(guó)，是法國(guó)羅納河谷北部地區(qū)古老的釀酒葡萄品種[4]。該品種所釀葡萄酒顏色較深，通常具有黑色漿果、黑巧克力、烤肉以及黑胡椒等香氣，酸度中等，單寧豐富，酒體厚重，具有較強(qiáng)的陳釀潛力[5]。20世紀(jì)80年代引入我國(guó)，主要種植在山東、天津、河北等地[6]。西拉在山東蓬萊地區(qū)表現(xiàn)出良好的栽培特性[7]，而引入遼寧、寧夏等地區(qū)的西拉則表現(xiàn)出不同的綜合性狀。遼寧地區(qū)的西拉葡萄生長(zhǎng)適應(yīng)性較強(qiáng)、豐產(chǎn)性較好，較抗霜霉病和白腐病，漿果藍(lán)黑色，色素豐富，果粉較厚，釀造的葡萄酒呈寶石紅色，具有淡雅的紫堇香氣，入口濃郁、爽凈、酸度適中[8]。寧夏地區(qū)的西拉所釀葡萄酒呈紫紅色，香氣濃郁、復(fù)雜，具有桑葚、李子等黑色水果香氣，同時(shí)帶有淡淡的薄荷香氣，略帶香料香氣[9]。陳海菊[10]研究表明，昌黎產(chǎn)區(qū)的西拉萌芽率、果枝率及坐果率均屬高等水平，但每個(gè)結(jié)果枝的果穗數(shù)屬低等水平，果實(shí)及所釀葡萄酒品質(zhì)優(yōu)良。但是崔彥志等[11]研究認(rèn)為，西拉品種果皮薄，抗病性較差，在昌黎產(chǎn)區(qū)露地栽培表現(xiàn)一般，可采用避雨栽培模式降低果實(shí)病害，提高果實(shí)品質(zhì)及葡萄酒品質(zhì)。

本文通過(guò)測(cè)定昌黎碣石山產(chǎn)區(qū)臥佛山基地葡萄園氣象、土壤指標(biāo)及西拉葡萄品質(zhì)，分析該品種釀酒葡萄品質(zhì)與自然條件的關(guān)系，探究該產(chǎn)區(qū)栽培釀酒葡萄西拉的氣候適宜性，以期為優(yōu)質(zhì)葡萄和葡萄酒的生產(chǎn)提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

本試驗(yàn)在昌黎碣石山產(chǎn)區(qū)臥佛山基地朗格斯酒莊（秦皇島）有限公司釀酒葡萄園進(jìn)行。試驗(yàn)材料為2004年栽植的釀酒葡萄西拉（Syrah），采用有機(jī)管理，免灌，葡萄株行距為0.9 m×2.3 m，南北行向，單臂籬架，水平龍干整形，短梢修剪。

試驗(yàn)儀器有尤尼柯（上海）儀器有限公司生產(chǎn)的V1800型分光光度計(jì)、上海精密科學(xué)儀器有限公司生產(chǎn)的FA2204B型電子天平、江蘇省金壇市榮華儀器有限公司生產(chǎn)的HH-6型恒溫水浴鍋、上海儀電科學(xué)儀器股份有限公司生產(chǎn)的PHS-3C型酸度計(jì)、上海一恒科學(xué)儀器有限公司生產(chǎn)的DHG-9245A型電熱鼓風(fēng)干燥箱等。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 氣象指標(biāo)測(cè)定方法。在葡萄園設(shè)置小型氣象站，測(cè)定溫度、降水、空氣濕度及土壤溫度、濕度等。

1.2.2 土壤采樣及指標(biāo)測(cè)定方法。①土壤采樣方法。于西拉葡萄園設(shè)5個(gè)采樣點(diǎn)，除去地面植被和土表覆蓋物，在葡萄根系主要分布區(qū)離主干40 cm處取土，取土深度為30 cm，土樣裝入塑料袋混勻，運(yùn)回實(shí)驗(yàn)室攤開(kāi)，去掉植物殘?bào)w和其他雜物，自然風(fēng)干，壓磨、過(guò)篩，裝袋備測(cè)。②土壤指標(biāo)測(cè)定方法。pH值采用電極法測(cè)定；有機(jī)質(zhì)采用重鉻酸鉀外加熱法測(cè)定；堿解氮采用1 mol/L NaOH堿解擴(kuò)散法測(cè)定；有效磷采用0.5 mol/L NaHCO3浸提，鉬銻抗比色法測(cè)定；速效鉀采用1 mol/L NH4OAc浸提，火焰光度法測(cè)定；有效銅、鐵、錳、鋅采用0.1 mol/L HCL浸提，原子吸收分光光度法測(cè)定[12]。

1.2.3 葡萄采樣及指標(biāo)測(cè)定方法。①葡萄取樣方法。2018—2020年果實(shí)成熟后，在西拉葡萄園去除2行邊行，隨機(jī)選擇長(zhǎng)勢(shì)一致的植株，每個(gè)植株選擇1個(gè)果穗，兼顧行的東西側(cè)，共取20個(gè)果穗，立即運(yùn)回實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行分析。②葡萄理化指標(biāo)測(cè)定方法。pH值、還原糖、總酸等指標(biāo)參照《葡萄酒、果酒通用分析方法》（GB/T 15038—2006）測(cè)定[13]；百粒重測(cè)定隨機(jī)選取100粒漿果稱重；出汁率的測(cè)定為將新鮮葡萄稱重記為m1，除梗之后稱取果梗的重量記為m2，m1-m2得到葡萄粒的重量，再進(jìn)行破碎擠汁，稱取汁的重量記為 m3，則出汁率（%）=m3/（m1-m2）×100。

1.3 數(shù)據(jù)處理

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Microsoft Excel 2010軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 昌黎碣石山產(chǎn)區(qū)氣候條件分析

溫度、濕度、降水等氣象條件是影響釀酒葡萄生長(zhǎng)發(fā)育及品質(zhì)的主要環(huán)境因素[14]。由表1可知，試驗(yàn)地生長(zhǎng)季4—10月的月平均溫度呈現(xiàn)先增加后降低的趨勢(shì)，最熱月為7月，平均溫度最高，達(dá)到26.8℃，4—10月平均溫度為21.4℃。各月活動(dòng)積溫的變化趨勢(shì)與月平均溫度一致，也為7月最高，達(dá)到830.3℃，4—10月的總活動(dòng)積溫為4 413℃。降水量以8月最高，其次為5月，分別達(dá)到了生長(zhǎng)季全部降水量（568.3 mm）的 46.5%和 25.1%；成熟前 1個(gè)月（即9月）的降雨量也較高，為71.6 mm。生長(zhǎng)季平均濕度為65.3%，各月平均濕度整體呈先上升后下降的趨勢(shì)，但5月因降水量較多，表現(xiàn)出濕度波動(dòng)較大。成熟前2個(gè)月（即8月和9月）的水熱系數(shù)較高，尤其是8月因降水量大，水熱系數(shù)達(dá)到了3.2。

表1 2020年昌黎碣石山產(chǎn)區(qū)氣象指標(biāo)

2.2 昌黎碣石山產(chǎn)區(qū)土壤條件分析

2.2.1 土壤溫度和濕度。土壤平均溫度及濕度對(duì)葡萄植株的生長(zhǎng)有很大作用，能夠影響植株根系對(duì)水分和養(yǎng)分的吸收。試驗(yàn)地2020年4—10月不同土壤深度（10～30 cm）的平均溫度變化趨勢(shì)與空氣溫度相同，呈先上升后下降趨勢(shì)，7月達(dá)到最高（圖1）。4—7月相同月份不同土層間土壤溫度呈現(xiàn)隨土層加深而降低的趨勢(shì)，但8—10月30 cm土層的溫度相對(duì)較高，至10月時(shí)該土層溫度高于10 cm和20 cm土層。各月份各土層濕度的變化趨勢(shì)與降水量的變化趨勢(shì)一致，說(shuō)明降水量會(huì)直接影響土壤水分情況（圖2）。相同月份不同土層間平均濕度均表現(xiàn)為隨著土層加深而降低的趨勢(shì)。

圖1 不同土壤深度的平均溫度

圖2 不同土壤深度的平均濕度

2.2.2 土壤養(yǎng)分。葡萄根系發(fā)達(dá)，吸收能力強(qiáng)，但土壤的結(jié)構(gòu)、化學(xué)成分等會(huì)影響根系的生長(zhǎng)及其對(duì)水分和養(yǎng)分的吸收，進(jìn)而影響植株的營(yíng)養(yǎng)狀況和果實(shí)品質(zhì)。本試驗(yàn)葡萄園土壤pH值為6.10，屬于弱酸性土壤，能夠滿足葡萄生長(zhǎng)結(jié)果要求[1]。有機(jī)質(zhì)和堿解氮含量均低于缺乏臨界值，大量元素中鉀含量也低于缺乏臨界值，只有磷元素含量處于豐富水平。4種主要的中微量元素中鐵、銅和鋅均為豐富水平，且銅含量遠(yuǎn)高于豐富臨界值；有效錳含量處于適量水平（表 2）。

表2 昌黎碣石山產(chǎn)區(qū)土壤成分

2.3 昌黎碣石山產(chǎn)區(qū)果實(shí)品質(zhì)分析

由表3可知，2020年葡萄產(chǎn)量最低，可能與成熟前2個(gè)月降水量較多，導(dǎo)致病害較嚴(yán)重有關(guān)。果實(shí)百粒重與產(chǎn)量成負(fù)相關(guān)關(guān)系，即產(chǎn)量越低，百粒重越大。含糖量均達(dá)到205 g/L以上，含酸量在7.5 g/L左右，糖酸比在28左右，pH值達(dá)3.70以上，與釀酒較適宜的pH值3.40左右相比相對(duì)偏高，3年葡萄果實(shí)的出汁率均在65.0%左右，且差異較小，說(shuō)明葡萄品質(zhì)比較穩(wěn)定，能夠保證釀造高品質(zhì)葡萄酒。

表3 2018—2020年昌黎碣石山產(chǎn)區(qū)果實(shí)品質(zhì)

3 結(jié)論與討論

3.1 昌黎碣石山產(chǎn)區(qū)熱量能夠滿足各成熟期葡萄品種的生長(zhǎng)需求

溫度是影響釀酒葡萄能否正常成熟的關(guān)鍵因素。葡萄從萌芽至成熟可分為萌芽期、新梢生長(zhǎng)期、開(kāi)花期、漿果生長(zhǎng)期、成熟期等物候期，各物候期適宜的生長(zhǎng)溫度分別為10～12℃、28～30℃、15℃以上、不低于20℃及不低于17℃[1]。本試驗(yàn)所在地昌黎碣石山產(chǎn)區(qū)臥佛山基地4月為葡萄出土及萌芽期，月平均溫度為14.5℃；5月為開(kāi)花期，月平均溫度為18.8℃；6月、7月及8月的漿果生長(zhǎng)期月平均溫度均高于25℃；9—10月的成熟采收期月平均溫度分別為21.9℃和15.2℃?？梢钥闯?，各月溫度均能滿足葡萄各物候期對(duì)熱量的需求。不同葡萄品種根據(jù)成熟期早晚的不同對(duì)生長(zhǎng)季積溫的要求有所不同，如極早熟品種和極晚熟品種分別需要2 100℃和3 700℃以上的活動(dòng)積溫才能滿足完全成熟對(duì)熱量的要求[1]。試驗(yàn)地4—10月生長(zhǎng)季活動(dòng)積溫達(dá)到4 413℃，能夠滿足各成熟期葡萄完全成熟所需熱量的要求。

3.2 昌黎碣石山產(chǎn)區(qū)降水總量適宜，但分布不均

水是植物的組成成分，也是生理活動(dòng)必不可少的因子，葡萄在不同物候期對(duì)水的需求量不同，一般認(rèn)為年降水量600～800 mm適合葡萄生長(zhǎng)發(fā)育[1]。與孫麗華等[14]對(duì)昌黎近30年的降水量統(tǒng)計(jì)相比，本試驗(yàn)降水量處于正常水平，8月、9月降水量和水熱系數(shù)高于近30年平均水平和多數(shù)年份。西拉品種果皮薄、抗病性較差，因而本試驗(yàn)?zāi)攴菰撈贩N病害較嚴(yán)重，產(chǎn)量和果實(shí)品質(zhì)也在一定程度上受到了影響[11]。

3.3 昌黎碣石山產(chǎn)區(qū)土壤營(yíng)養(yǎng)元素不均衡

土壤的營(yíng)養(yǎng)成分對(duì)葡萄植株的生長(zhǎng)及果實(shí)品質(zhì)具有重要影響。有機(jī)質(zhì)含量是衡量土壤肥力的重要指標(biāo)之一，含量低，影響生長(zhǎng)，產(chǎn)量不穩(wěn)定；含量高可保證土壤緩沖性與穩(wěn)定性。氮、磷、鉀等大量元素對(duì)植物生長(zhǎng)也具有關(guān)鍵作用。氮元素主要促進(jìn)植株的營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)以及蛋白質(zhì)和葉綠素的合成，增強(qiáng)光合效能，增加養(yǎng)分積累，有利于果實(shí)產(chǎn)量的提高。但是，氮元素過(guò)多易導(dǎo)致植株徒長(zhǎng)、落花落果，影響果實(shí)成熟及品質(zhì)。磷元素參與植物的光合作用、呼吸作用及碳水化合物轉(zhuǎn)化等，可促進(jìn)花芽分化、果實(shí)發(fā)育及種子成熟，進(jìn)而改進(jìn)品質(zhì)。鉀元素為多種酶的活化劑，可促進(jìn)光合作用、蛋白質(zhì)活性，增加產(chǎn)量，還可促進(jìn)果實(shí)中淀粉轉(zhuǎn)化為糖，有利于果實(shí)含糖量的提高，進(jìn)而提高果實(shí)品質(zhì)[15]。本試驗(yàn)昌黎碣石山產(chǎn)區(qū)臥佛山基地除磷元素含量豐富外，有機(jī)質(zhì)、氮和鉀元素均處于缺乏狀態(tài)，不利于葡萄植株的生長(zhǎng)發(fā)育及果實(shí)品質(zhì)的提高，需要采取措施改進(jìn)缺乏營(yíng)養(yǎng)的狀況。

微量元素可作為酶、輔酶或激素的組成部分參與植物的光合、呼吸等作用，具有參與光合產(chǎn)物轉(zhuǎn)運(yùn)和積累的功能。鐵元素與植物葉綠素的合成有關(guān)，缺鐵會(huì)導(dǎo)致葉片失綠，影響光合作用，進(jìn)而影響植株的生長(zhǎng)及果實(shí)品質(zhì)。鋅元素與植物生長(zhǎng)素形成有關(guān)，可作為某些酶的輔因子，調(diào)節(jié)酶活性，維持生物膜穩(wěn)定性和完整性，可參與植物體內(nèi)多種酶促反應(yīng)和代謝，缺乏時(shí)易出現(xiàn)小葉病，葉脈黃化，果粒發(fā)育不一致。錳元素可參與光合過(guò)程中水的光解和電子傳遞過(guò)程中的氧化還原反應(yīng)，是葉綠體膜和葉綠素結(jié)構(gòu)的構(gòu)成元素，與光合作用關(guān)系密切，缺錳會(huì)導(dǎo)致葉脈失綠，影響光合作用。銅元素參與多種氧化酶，是植物生理代謝中重要的催化劑，參與光合作用與呼吸作用，銅元素缺乏時(shí)會(huì)降低光合效率，影響果實(shí)品質(zhì)[16]。本試驗(yàn)葡萄園除錳元素處于適量水平外，鐵、銅和鋅元素均高于豐富臨界值，尤其是銅元素高出豐富臨界值70多倍，可能與葡萄園采用有機(jī)管理、每年使用波爾多液等含銅殺菌劑造成的積累有關(guān)。

3.4 昌黎碣石山產(chǎn)區(qū)西拉葡萄果實(shí)品質(zhì)良好

不同葡萄品種具有各自的遺傳基礎(chǔ)、適應(yīng)能力及品質(zhì)特征，并受氣候、土壤等自然因素和栽培、管理方式等人為因素的影響。河北省釀酒葡萄質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定葡萄總糖含量≥210 g/L達(dá)到一級(jí)品質(zhì)。本試驗(yàn)所測(cè)近3年果實(shí)含糖量中2018年、2020年高于210 g/L，2019年稍低于該含量，糖酸比均在28左右，說(shuō)明試驗(yàn)園西拉葡萄果實(shí)品質(zhì)比較穩(wěn)定，但該果實(shí)是在嚴(yán)格限制產(chǎn)量的條件下獲得的。

綜上所述，昌黎碣石山產(chǎn)區(qū)臥佛山基地?zé)崃控S富，生長(zhǎng)季降雨量適中，但分布不均，多集中于成熟前2個(gè)月，土壤有機(jī)質(zhì)及氮、鉀等大量元素缺乏，銅、鐵、錳及鋅等元素含量充足，在嚴(yán)格限制產(chǎn)量的條件下能夠生產(chǎn)出高品質(zhì)的西拉葡萄果實(shí)。