半干旱區(qū)釀酒葡萄灌水定額的研究

李 磊，李 海

（寧夏農(nóng)墾枸杞研究院有限公司，寧夏回族自治區(qū) 銀川 750021）

賀蘭山東麓是世界葡萄種植的黃金地帶，但該地區(qū)干旱缺水，年平均降水量低于年平均蒸發(fā)量，土壤多為砂質(zhì)類(lèi)型，土壤貧瘠，保水保肥能力較差。較低的含水率影響了葡萄漿果的膨大，其果徑和單果質(zhì)量均最小，在覆膜條件下，灌水量對(duì)釀酒葡萄的產(chǎn)量有一定的促進(jìn)作用，適當(dāng)?shù)墓嗨靠商岣弋a(chǎn)量，降低酸度，改善品質(zhì)，當(dāng)灌水量達(dá)到或超過(guò)這一灌水量時(shí)，葡萄產(chǎn)量不會(huì)出現(xiàn)明顯的增產(chǎn)，影響葡萄風(fēng)味，糖酸比失衡，糖酸比不平衡，糖酸比失衡。研究表明，滴管節(jié)水技術(shù)可達(dá)30%～50%，葡萄產(chǎn)量可提高17%，糖分可提高1.9%，還可提高葡萄果實(shí)可溶性固形物和維生素C 的含量，降低果實(shí)酸度，對(duì)提高葡萄口感、提高果實(shí)營(yíng)養(yǎng)價(jià)值有明顯的促進(jìn)作用。因此，以寧夏賀蘭山東麓4年生釀酒葡萄為研究對(duì)象，建立適宜本地區(qū)的最佳灌水制度，分析研究灌水量對(duì)賀蘭山東麓半干旱區(qū)釀酒葡萄各項(xiàng)指標(biāo)的影響，綜合管理釀酒葡萄園的灌溉制度，達(dá)到質(zhì)優(yōu)、豐產(chǎn)、節(jié)水的效果。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)區(qū)概況

試驗(yàn)地在銀川市西夏區(qū)枸杞院葡萄基地進(jìn)行，此地屬于溫帶大陸性半干旱氣候，日照時(shí)間長(zhǎng)，晝夜溫差大，全年日照時(shí)數(shù)2 800 h以上，年平均氣溫8.8℃，利于釀酒葡萄色素沉淀和糖分積累，年平均降水量188～200 mm。尤其在8 月—9 月葡萄漿果成熟期間，降水量較少，但這一地區(qū)便利的灌溉基礎(chǔ)為釀酒葡萄創(chuàng)造了良好的生長(zhǎng)條件。

1.2 供試土壤

試驗(yàn)區(qū)土壤類(lèi)型為風(fēng)砂土，釀酒葡萄根系主要分布在0～80 cm，以環(huán)刀法測(cè)定土壤密度分別為1.45 g/cm3、1.47 g/cm3、1.53 g/cm3和田間持水量為15.2%、14.8%、14.2%。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)采用單因素隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，試驗(yàn)對(duì)象為4 年生釀酒葡萄（蛇龍珠），小區(qū)行長(zhǎng)50 m，行距3 m，株距0.6 m，設(shè)計(jì)了170 m3/0.067 hm2、200 m3/0.067 hm2、230 m3/0.067 hm2、260 m3/0.067 hm2、290 m3/0.067 hm2、320 m3/0.067 hm2、350 m3/0.067 hm2、380 m3/0.067 hm2、410 m3/0.067 hm2等9 種不同的灌水定額。分 別 用W170、W200、W230、W260、W290、W320、W350、W380、W410代表。滴灌施肥量50 kg/0.067 hm2，重復(fù)3次。

2 試驗(yàn)指標(biāo)測(cè)定與方法

2.1 釀酒葡萄生長(zhǎng)指標(biāo)、營(yíng)養(yǎng)診斷及產(chǎn)量測(cè)定

釀酒葡萄修剪外形前，先用卷尺測(cè)量株高、新梢長(zhǎng)、副梢長(zhǎng)并記錄副梢數(shù)，采用SPAD-502 型葉綠素儀測(cè)量成熟葉片的葉綠素，CM1000-NDVI 測(cè)量?jī)x測(cè)量歸一化植被差異指數(shù)以及在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)測(cè)定葉柄中全氮、全磷、全鉀含量，用消煮蒸餾法測(cè)定全氮，用釩鉬黃比色法測(cè)定全磷，用火焰光度計(jì)法測(cè)定全鉀，葡萄收獲時(shí)記錄各處理小區(qū)內(nèi)的葡萄結(jié)果數(shù)和單株產(chǎn)量折算為單位面積產(chǎn)量。

2.2 釀酒葡萄光合指標(biāo)測(cè)定

光合指標(biāo)測(cè)定采用美國(guó)CI-340 手持光合測(cè)量系統(tǒng)，在9月9 日9 時(shí)—11 時(shí)選取成熟且發(fā)育良好的葉片進(jìn)行測(cè)定，每個(gè)處理測(cè)量3 株，每株選取3 片葉片進(jìn)行測(cè)定，測(cè)定時(shí)葉片充盈葉室，并進(jìn)行垂直光照。

2.3 釀酒葡萄形態(tài)指標(biāo)及品質(zhì)測(cè)定

在釀酒葡萄收獲后隨機(jī)采集各個(gè)處理10 串具有代表性果穗上的30 個(gè)果葡萄測(cè)定形態(tài)指標(biāo)和品質(zhì)。形態(tài)指標(biāo)有天平、游標(biāo)卡尺、直尺測(cè)定的單果質(zhì)量、果徑、果穗長(zhǎng)；品質(zhì)包括手持糖量計(jì)測(cè)定的可溶性固形物，可溶性糖，單寧，花色苷，總酚，總酸；用NaOH 滴定法測(cè)定總酸（以酒石酸計(jì)）；蒽酮法測(cè)定溶解性糖類(lèi)；單寧測(cè)定方法為福林-丹尼斯法；用酸堿度示差法測(cè)定花色苷；用福林-肖卡法測(cè)定總酚。

2.4 數(shù)據(jù)分析方法

測(cè)試數(shù)據(jù)以Excel 2003 軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理并作圖，同時(shí)利用SPSS 17.0 軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，以（P＜0.05，N=5）的顯著性水平對(duì)相關(guān)指標(biāo)進(jìn)行顯著性檢驗(yàn)。

3 結(jié)果分析

3.1 灌水定額對(duì)釀酒葡萄SPAD、NDVI的影響

由表1 可知：隨著灌水量的增加，SPAD 和NDVI 在初果期和膨大期的總體表現(xiàn)為增大趨勢(shì)，W320SPAD 有較大幅度的提高，同時(shí)也提高了膨大期的NDVI。

表1 灌水定額對(duì)釀酒葡萄SPAD、NDVI的影響Tab.1 Effect of irrigation quota on SPAD and NDVI of wine grape

3.2 灌水定額對(duì)釀酒葡萄生長(zhǎng)指標(biāo)的影響

由圖1、圖2 可知，相對(duì)于灌水170 m3/0.067 hm2而言，灌水量290 m3/0.067 hm2時(shí)明顯增加了新梢長(zhǎng)度，而處理對(duì)新梢長(zhǎng)度影響不顯著。不同的灌溉定額對(duì)副梢長(zhǎng)度的影響不同，相對(duì)于灌水170 m3/0.067 hm2、260 m3/0.067 hm2、350 m3/0.067 hm2對(duì)副梢長(zhǎng)度的影響相對(duì)較強(qiáng)，而其他處理對(duì)副梢長(zhǎng)度的影響并不顯著或抑制新梢生長(zhǎng)。

圖1 釀酒葡萄新梢生長(zhǎng)受灌水定額影響Fig.1 The shoot growth of wine grape was affected by irrigation quota

3.3 灌水定額對(duì)釀酒葡萄光合指標(biāo)的影響

由表2 可以看出，不同灌溉定額對(duì)光合速率產(chǎn)生了不同影響，其中以410 m3/0.067 hm2的灌水定額影響最為明顯，380 m3/0.067 hm2影響最弱。隨著灌水定額的增加，蒸騰速率呈現(xiàn)遞減趨勢(shì)，其中200 m3/0.067 hm2灌水定額對(duì)蒸騰速率的影響最為明顯，其次為230 m3/0.067 hm2，其他處理相對(duì)于170 m3/0.067 hm2灌水定額呈現(xiàn)遞減趨勢(shì)。隨灌水定額的增加，水分有效利用率均表現(xiàn)出增加的趨勢(shì)，其中以420 m3/0.067 hm2促進(jìn)作用最為明顯。胞間CO2濃度隨灌水定額的增加呈遞減趨勢(shì)，顯然以W170處理影響最為明顯，但灌水定額達(dá)到380 m3/0.067 hm2時(shí)，胞間CO2濃度最低，隨灌水定額的增加呈遞減趨勢(shì)。

表2 灌水定額對(duì)釀酒葡萄光合指標(biāo)的影響Tab.2 Effect of irrigation quota on photosynthetic index of wine grape

3.4 灌水定額對(duì)釀酒葡萄葉柄養(yǎng)分影響

圖3可知，隨著灌水量增加，植株葉柄養(yǎng)分含量表現(xiàn)為增加趨勢(shì)，但是過(guò)量的灌水定額反而降低葉柄養(yǎng)分含量。全鉀含量整體保持在8～10 g/kg，全磷含量在各處理時(shí)有明顯的增減趨勢(shì)，W290處理時(shí)全氮含量最高。

圖3 灌水定額對(duì)釀酒葡萄葉柄養(yǎng)分影響Fig.3 Effect of irrigation quota on leaf stalk nutrients of wine grape

3.5 灌水定額對(duì)釀酒葡萄形態(tài)指標(biāo)與產(chǎn)量的影響

表3 可得，隨著灌水量的增加，單粒質(zhì)量呈上升趨勢(shì)，粒徑與果穗長(zhǎng)度呈先增后減趨勢(shì)。

表3 灌水定額對(duì)釀酒葡萄形態(tài)指標(biāo)與產(chǎn)量的影響Tab.3 Effect of irrigation quota on morphological index and yield of wine grape

3.6 灌水定額對(duì)釀酒葡萄品質(zhì)的影響

表4可以看出，隨著灌水定額的增加，可溶性固形物呈現(xiàn)先增后降的趨勢(shì)，在320 m3/0.067 hm2的處理下灌水量達(dá)到最大值為23.07。較大的灌水定額使可溶性糖分降低，適當(dāng)?shù)墓嗨~使總酚含量提高，總酚各處理間差異明顯，單寧和花色苷增減趨勢(shì)明顯，合理供水使單寧含量提高，過(guò)量灌溉使花色苷含量下降。

表4 灌水定額對(duì)釀酒葡萄品質(zhì)的影響Tab.4 Effect of irrigation quota on wine grape quality

4 討論

水對(duì)提供半干旱帶作物產(chǎn)量特別重要，而作物生長(zhǎng)發(fā)育需要水分的參與，因此對(duì)產(chǎn)量和質(zhì)量意義重大的作物生長(zhǎng)指標(biāo)——作物合理的灌溉定額研究。

葡萄新梢的主要作用是使植株更好地利用光照和空氣，同時(shí)可以輸送水分和養(yǎng)分以及貯藏養(yǎng)分隨著灌水量的增加，新梢的長(zhǎng)和副梢的長(zhǎng)都會(huì)增加，當(dāng)灌水量超320 m3/0.067 hm2時(shí)，反而會(huì)隨著灌水量的增加而減少。

隨著灌水定額的增加，可溶性固形物呈現(xiàn)出先升后降的趨勢(shì)，同時(shí)在灌水290 m3/0.067 hm2的處理下，可滴定酸達(dá)到最低，可溶性糖的含量較大灌水定額有所降低，適當(dāng)?shù)墓嗨~使總酚的含量有所增加。增加灌溉定額可以增加果穗的穗長(zhǎng)，而且在一定范圍內(nèi)，葡萄的產(chǎn)量隨著灌水量的增加而增加，但超過(guò)了320 m3/0.067 hm2的灌水量時(shí)，提高灌水量反而會(huì)造成不利影響，而且320 m3/0.067 hm2是適宜的灌水量，有利于葡萄增加單粒質(zhì)量和果穗質(zhì)量。

5 結(jié)論

本試驗(yàn)認(rèn)為：在半干旱區(qū)釀酒葡萄產(chǎn)業(yè)基地，在綜合不同處理下，在滴管條件下，施用全營(yíng)養(yǎng)肥，灌溉定額為320 m3/0.067 hm2時(shí)，SPAD、NDVI值最高，葡萄葉片的葉綠素含量明顯增高，促進(jìn)葉片中干物質(zhì)的積累。葡萄含糖量增高，總酸含量降低，在此灌溉定額下，土壤含水量得到了有效利用，保證了葡萄正常生長(zhǎng)的需要，既節(jié)省了水資源，又提高了釀酒葡萄的產(chǎn)量與品質(zhì)。