气象条件对酿酒葡萄生长发育及品质影响的研究进展

2016-11-04 02:55李燕王志伟
科技与创新 2016年18期
关键词:气象条件

李燕 王志伟

摘 要:气象条件对酿酒葡萄的生长发育和品质形成起着重要作用。综述了近年来学者在气象条件对酿酒葡萄生长发育和品质影响的研究成果,主要从热量、水分、光照等气象条件对酿酒葡萄生长发育的影响入手,阐述了糖分、酸度、pH值、综合品质因子对气象条件的响应,并指出了其中存在的问题,提出了深入研究的方向。

关键词:气象条件;酿酒葡萄;品质因子;品质评价

中图分类号:S663.1 文献标识码:A DOI:10.15913/j.cnki.kjycx.2016.18.022

栽培葡萄属于葡萄科,葡萄属木质藤本植物,属暖温带植物,喜温喜光。葡萄浆果中富含糖类、有机酸、维生素、矿物质、类黄酮和氨基酸等,其营养丰富,酿成的酒具有一定的医疗保健功效等,所以,备受人们的青睐。葡萄历来居于世界水果生产前列,在世界上,80%的葡萄用于酿酒,15%用于鲜食,其余用于制干、制汁和制罐等。由此可知,葡萄产业主要是以发展酿酒葡萄为主。

国际葡萄与葡萄酒组织(OIV)发布的《2013年世界葡萄行业统计报告》显示,2012年全球葡萄种植面积比2000年有所减少,而我国的葡萄种植面积则由2000年的3×105 hm2扩展到5.7×105 hm2。而在世界范围内,我国葡萄种植面积排名第四位,仅次于西班牙(1.018×106 hm2)、法国(8.0×105 hm2)、意大利(7.69×105 hm2)。根据我国葡萄酒发展“十三五”规划,以及目前酿酒葡萄基地的建设水平和发展速度,酒类产品消费水平的提高和传统饮酒习惯的改变,预计近3~5年,我国葡萄酒市场将会快速增长,尤其以“企业+基地+农户”和股份制的方式发展的酿酒葡萄基地将迅速发展壮大。但是,葡萄产量与其生长环境密切相关,需要有良好的适合生长并能使其表现出优良特性的生态环境,再加上先进的酿造工艺,才能酿出品质独特的葡萄酒。由于目前葡萄产区生态环境具有差异性,导致品质差异比较大,因此,影响酿酒葡萄品质的气候土壤机理方面的研究受到了相关人员的高度重视。

大量研究表明,在影响酿酒葡萄品质的因素中,温度、降水、日照和湿度等对酿酒葡萄的生长发育和产量品质的形成起着决定性作用。因此,本文从气象条件对酿酒葡萄生长发育和品质影响等方面的研究成果分析,以期为合理区划、定量化研究、提高品牌效益和为农服务能力等提供理论依据。

1 气象条件对酿酒葡萄生长发育的影响

葡萄属落叶果树,其物候期分为萌芽期、新梢生长期、开花期、浆果生长期、浆果成熟期、落叶期和休眠期,每个发育期的时间随着不同地区气象条件的不同而有所差异。一般情况下,开花期为5—6月,浆果生长期为7—8月,浆果成熟期为8—9月。植物需在适宜的气候条件下才会萌芽、开花、结果,这对研究适宜气象条件下的葡萄生长尤为重要。综合相关文献,在气象条件与酿酒葡萄生长发育的影响方面,我国已有相关研究,尤其以河西走廊、宁夏、新疆等典型代表地区的试验点研究比较多,并有了一定的研究成果。

1.1 热量条件

温度对葡萄生长和结果的影响主要以热量的形式表现。一般情况下,温度升高,葡萄树的生理生化反应加快,生长发育速度随之加快。此外,温度变化会引起湿度、降水等其他因子中氧的溶解度等的变化,从而影响酶在生长发育过程的作用。温度低于正常范围会导致苗木细胞内外同时结冰,破坏原生质的理化结构和机能。因此,适宜的温度条件对葡萄的生长发育至关重要。冬季最低气温高于-15 ℃的地区,酿酒葡萄可不埋土越冬,而在低于-15 ℃ 的地区必须进行不同程度的覆土,才能安全越冬。进入春季,当日平均气温达到10 ℃左右时,葡萄开始萌芽,而秋季平均气温降到10 ℃左右时,叶片开始凋落,即停止营养生长,进入休眠阶段。因此,在栽培葡萄的过程中,把10 ℃作为生物学零度。在萌芽期内,如果遇到-3 ℃以下的低温,则容易遭受冻害。新梢生长和花芽分化期,最适温度为28~30℃,当温度低于10~12 ℃时,新梢不能正常生长;在花期,如果气温低于14 ℃,会影响葡萄正常开花;如果遇到0 ℃的低温,将遭受花期冻害。果穗着色成熟期发生35 ℃以上的持续高温中,将会产生日烧(日灼)。

1.2 水分条件

葡萄的生长需要一定的水分供应和合理的水分分布,适宜的土壤含水量和空气湿度有利于糖分的积累、浆果的成熟。在葡萄生长初期,对水分要求比较高——花期要求适当干燥,因为湿度过大会影响受精;浆果膨大期对水分的要求也高;浆果成熟期,对水分的要求降低,尤其在果实进入转色期后,如果遇到多雨天气,会导致浆果含糖量降低,品质变差,并且还易裂果、腐烂,新梢也不能充分成熟。在定量化研究方面,白云岗通过分析新疆地区成龄葡萄的需水规律得出,在整个生育期内,耗水呈现出先增长后减小的单峰曲线,高峰期位于果实膨大期,耗水量为8.78 mm/d。刘团结在研究干旱半干旱区的相关内容时发现,当土壤含水量约达田间持水量的60%时,土壤中的水分与空隙状况最适合树体生长。

1.3 光照条件

光照是植物生长的必要条件。研究者不仅从光照时长方面研究,还从光质、光强等对酿酒葡萄的影响方面做了一些研究。结果表明,不同光质对酿酒葡萄光合作用有显著的影响,光合速率随光强的增大而增大。光照充足有利于葡萄叶片的光合作用、开花坐果和果实着色等,一方面,在葡萄生长期内,日照从光合同化作用、CO2的吸收率等方面影响光合作用的强度和干物质积累,从而在一定程度上影响其生长速度;另一方面,在坐果期,光照不足将导致葡萄落果,而在果实成熟期,干旱少雨、日照充足,有利于果实着色、风味形成等。在探讨适宜葡萄生长的光照条件时,喻树龙、王健等认为,新疆葡萄生长旺季的日照时数需在1 400 h以上。

2 气象条件对酿酒葡萄品质的影响

酿酒葡萄品质与气象条件关系密切。为了揭示气象条件对酿酒葡萄品质的内在影响,研究人员分析了不同气候生态条件下的酿酒葡萄品质,影响其品质的主要指标是可溶性固形物、总酸、糖酸比和单宁等。其中,总糖为最重要的品质因子。气象因子是决定葡萄品质和葡萄酒生产的主要影响因素之一。针对两者的关系,不少学者开展了试验研究,为酿酒葡萄和葡萄酒生产提供科学的依据。

2.1 气象条件对糖分积累的影响

糖分含量是决定葡萄成熟度及其质量的重要指标,而最适合糖分积累的日平均气温、最高气温、日照时数和温湿比分别是24.0 ℃、29.3 ℃、6.4 h和0.35左右。当小于这些极值时,糖分日积累量随各因子值的增加而增加;当大于这些极值点的范围时,糖分日积累量随着各因子值的增加而减少。此外,不同的品种糖分含量在不同地域存在差异。宁夏银川地区的研究结果表明,黑比诺和琼瑶浆的糖分含量高于赤霞珠;而在河北昌黎地区,赤霞珠糖分含量最高。气象因子对酿酒葡萄总糖含量影响最大的是7—8月降水量和水热系数。当R7-8>130 mm ,K7-8>1.62时,总糖含量不能达到170 g/L(酿优质酒所需最低糖度)。此外,在世界范围内,干红葡萄产区的有效积温一般为1 500~1 800 ℃。根据我国气候特点,干红葡萄产区是依据7月、8月、9月3个月的有效积温来合理区划的,一般要求在900~1 100 ℃。

2.2 气象条件对总酸和pH值的影响

酿酒葡萄中酸的主要形式是苹果酸、酒石酸和少量柠檬酸。对于酿酒葡萄的含酸量,同一品种不同地区的差异很大。由相关研究可知,酿酒葡萄的适宜酸度应保持在6~10 g/L,否则会导致酒乏味、少筋、平淡或酸涩、粗硬。另外,保持适当的糖酸平衡才能酿造出优质的葡萄酒。一般认为,合适的糖酸比应为32左右,最好在35~45.在一定范围内,含酸量会随着温度、积温等的增加而降低。在新疆地区,积温每增减100 ℃,葡萄含酸量增减0.03%~0.08%,平均气温每升降1 ℃,含酸量减增0.04%~0.08%.

2.3 品质评价和气象条件对综合品质因子的影响

对酿酒葡萄主要品质因子总糖、糖酸比、pH、单宁等进行综合评价,研究学者得出的结论较为一致。张晓煜、张军翔等通过对北方6省、贺兰山东麓等的田间试验,结果得出,酿酒葡萄品质的形成和葡萄酒质量的关键时期在7—8月。在北方6省的气象因子里,7—8月降水量和水热系数对糖分积累的影响最大,而贺兰山东麓以7—8月的积温有重大影响。由贺兰山东麓、河西走廊等地的评价结果可知,利用总糖、糖酸比、单宁和pH值等因子来评价酿酒葡萄品质是可行的。

3 存在问题及展望

气象条件对酿酒葡萄生长发育和品质影响方面的研究成果,对酿酒葡萄的科学区划和生产基地的规模化生产等起到重要的作用。然而,关于气象条件对酿酒葡萄的影响集中在定性描述上,定量化研究尚少涉及,在机理方面的研究也不是十分明确,比如光照是影响的重要因素之一,光响应机制方面的研究和更深入的机理模型也不多见。不同品种、不同地域的差异比较大,国内的研究大多集中在宁夏、河西走廊、新疆,其他区域的定量化水平研究有待进一步提高。此外,随着酿酒葡萄种植面积的不断扩大,应建立标准体系,将其应用于葡萄庄园,将对为农服务能力的提升起到积极的推动作用。

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