管雪强,孙德勤,尚明华,刘凡启,宋来庆,杨洪强,王世平
(1.山东省农业科学院农产品研究所/山东省农产品精深加工技术重点实验室/农业部新食品资源加工重点实验室,山东 济南 250100;2.郯城县郯南农场,山东 郯城 276100;3.山东省农业科学院科技信息研究所,山东 济南 250100;4.山东新丰农业开发股份有限公司,山东 乳山 264500;5.烟台市农业科学研究院,山东 烟台 265500;6.山东农业大学,山东 泰安 271018)
行内生草技术在胶东半岛酿酒葡萄产区备受关注。通常认为在夏季干旱少雨的地中海式气候条件下,生草处理可以形成对葡萄根系的水分竞争,促进葡萄根系下扎和减少水分吸收,同时使葡萄园温度更加温和,有利于酿酒葡萄品质的形成[1]。胶东半岛产区为温带大陆性季风气候,夏季高温多雨,生草处理会如何影响土壤含水量和果实区域温度,进而对酿酒葡萄品质形成怎样的影响,还鲜有报道。
本研究拟分析生草处理的土壤含水量和果实区域温湿度变化动态及其对植株长势和果实品质的影响,以期为胶东半岛葡萄酒产区适宜土壤管理措施的选择提供参考。
试验于2018—2019年在山东省乳山市台依湖葡萄酒庄葡萄园进行,品种为赤霞珠,2012年定植。对葡萄园进行自然生草处理,以清耕为对照。在两种处理土层20 cm和40cm深处安装记录仪,记录土壤温湿度;在果实区域安装记录仪,记录果实区域温度。记录间隔均设定为1 h。
1.2.1 土壤相对含水量 2018年6月22日安装ZNWL-TS土壤水分记录仪,记录土壤绝对湿度,计算土壤相对含水量。
1.2.2 果实区域温度 分别在8、9、10月各选择10个晴朗天气,用ZNWL-WS空气温湿度记录仪记录果实区域温度。
1.2.3 植株长势指标分析 于雨季过后的9月下旬,每个处理随机选择30个枝条,测定枝条粗度、节间长度、叶片大小和叶绿素含量。
1.2.4 果实品质指标测定 随机取50粒果实,捏碎后用4层纱布过滤,滤液摇匀。用手持式测糖仪测定可溶性固形物含量;用pH计测定pH值;参照《GB/T 12456—2008食品中总酸的测定》[2]测定可滴定酸含量,以酒石酸(g/L)表示;单宁含量参照Yu[3]的方法,用蛋白质-单宁沉淀法测定;花色苷含量参照Ammwit等[4]的方法,用pH示差法测定。
图1显示,2018年6月26日大量降水前,生草处理20 cm的土壤相对含水量低于清耕;6月26日到7月10日大量降水之间,生草处理20 cm土壤相对含水量高于清耕;7月18日到8月15日大量降水之间,两种处理的20 cm土壤相对含水量均处于较低水平;此后生草处理20 cm土壤相对含水量均高于清耕。2019年8月8、11日大量降水之前,生草处理20 cm土壤相对含水量低于清耕,但此后一直高于清耕。两个试验年份中,生草与清耕处理40 cm的土壤相对含水量都呈现相对稳定的状态。
图1 生草与清耕处理的土壤相对含水量
表1显示,与清耕相比,在所有测定时段,生草处理的葡萄园都表现出了果实区域日最高温降低、日最低温升高、温差减小的现象;两种处理的果实区域日均温基本一致。
表1 生草处理对果实区域温度的影响 (℃)
表2显示,生草处理枝条粗度略高于清耕,但差异不显著;节间长度高于清耕并于2018年达显著水平;成叶平均面积和叶绿素含量2018年略低于清耕,2019年略高于清耕,但均未达显著水平。综合分析表明生草处理在一定程度上促进植株营养生长。
表2 生草处理对植株长势的影响
表3显示,两个处理的果粒大小没有明显差异;生草处理的果实可溶性固形物含量2018年略高于清耕,2019年则显著低于清耕;可滴定酸含量高于清耕,pH值低于清耕处理,并均在2018年达到显著水平。
表3 生草处理对果实基本品质指标的影响
表4显示,生草处理果实单宁和花色苷含量2018年略高于清耕处理,2019年则略低于清耕处理,且均未达到显著水平。这可能是因为单宁和花色苷的合成及积累受到更为复杂因素的影响。
表4 生草处理对果实单宁和花色苷含量的影响 (mg/g)
国外报道生草会降低葡萄营养生长[5];国内研究发现生草处理提高了根系长度和根系表面积,从而增加了养分的吸收,有益于鲜食葡萄的品质提高[6,7]。本研究表明,生草处理保水性能好,土壤相对含水量长期维持较高水平,葡萄上层根系处于湿润状态,从而促进植株营养生长的增加,但这可能不利于酿酒葡萄品质的形成。
有报道生草会降低葡萄园日间时段果实区域温度,提高夜间时段果实区域温度[8];干旱地区行内生草可以通过降低土壤温度、提高土壤营养而提高果实可溶性固形物、可滴定酸和单宁的含量[9];生草处理降低昼夜温差后,对香气会有正面的影响[10]。本研究证实生草管理减小果实区域昼夜温差,但对日平均温度几乎没有影响。
本研究表明在胶东产区生草处理对酿酒葡萄品质的影响是多方面的:首先,生草处理可提高果实可滴定酸含量和维持较低pH值,有利于改善酿酒葡萄品质;其次,生草处理会使夏秋季强降水后土壤长期维持高湿环境,从而促进营养生长、降低同化产物向果实转送,不利于品质形成;第三,胶东产区夏秋季昼夜温差本已很小,生草处理进一步缩小昼夜温差会对果实可溶性固形物积累形成一定的负面影响。因此在酿酒葡萄生产上选择生草处理时,需要综合考虑拟酿酒种对酸度和可溶性固形物的实际需求。