昌黎碣石山产区环境条件及其对酿酒葡萄西拉的影响

张晓燕 陈荣萍 侍朋宝

（1朗格斯酒庄（秦皇岛）有限公司，河北昌黎 066600；2贵州茅台酒厂（集团）昌黎葡萄酒业有限公司，河北昌黎 066600；3河北科技师范学院食品科技学院，河北昌黎 066600）

气候、土壤等环境条件对葡萄果实的品质具有至关重要的作用。优良的酿酒葡萄品种只有栽培在适宜的环境条件下，才能完全发挥出其优良特性，酿造具有自身典型特征的优质葡萄酒[1-2]。昌黎县位于河北省东北部，属暖温带、半湿润大陆性气候区，较冷凉，是我国重要的葡萄酒产区。该产区主栽的酿酒葡萄品种主要有赤霞珠、马瑟兰、小味儿多、西拉、霞多丽等[3]。

西拉又称西拉子、设拉子等，原产于法国，是法国罗纳河谷北部地区古老的酿酒葡萄品种[4]。该品种所酿葡萄酒颜色较深，通常具有黑色浆果、黑巧克力、烤肉以及黑胡椒等香气，酸度中等，单宁丰富，酒体厚重，具有较强的陈酿潜力[5]。20世纪80年代引入我国，主要种植在山东、天津、河北等地[6]。西拉在山东蓬莱地区表现出良好的栽培特性[7]，而引入辽宁、宁夏等地区的西拉则表现出不同的综合性状。辽宁地区的西拉葡萄生长适应性较强、丰产性较好，较抗霜霉病和白腐病，浆果蓝黑色，色素丰富，果粉较厚，酿造的葡萄酒呈宝石红色，具有淡雅的紫堇香气，入口浓郁、爽净、酸度适中[8]。宁夏地区的西拉所酿葡萄酒呈紫红色，香气浓郁、复杂，具有桑葚、李子等黑色水果香气，同时带有淡淡的薄荷香气，略带香料香气[9]。陈海菊[10]研究表明，昌黎产区的西拉萌芽率、果枝率及坐果率均属高等水平，但每个结果枝的果穗数属低等水平，果实及所酿葡萄酒品质优良。但是崔彦志等[11]研究认为，西拉品种果皮薄，抗病性较差，在昌黎产区露地栽培表现一般，可采用避雨栽培模式降低果实病害，提高果实品质及葡萄酒品质。

本文通过测定昌黎碣石山产区卧佛山基地葡萄园气象、土壤指标及西拉葡萄品质，分析该品种酿酒葡萄品质与自然条件的关系，探究该产区栽培酿酒葡萄西拉的气候适宜性，以期为优质葡萄和葡萄酒的生产提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

本试验在昌黎碣石山产区卧佛山基地朗格斯酒庄（秦皇岛）有限公司酿酒葡萄园进行。试验材料为2004年栽植的酿酒葡萄西拉（Syrah），采用有机管理，免灌，葡萄株行距为0.9 m×2.3 m，南北行向，单臂篱架，水平龙干整形，短梢修剪。

试验仪器有尤尼柯（上海）仪器有限公司生产的V1800型分光光度计、上海精密科学仪器有限公司生产的FA2204B型电子天平、江苏省金坛市荣华仪器有限公司生产的HH-6型恒温水浴锅、上海仪电科学仪器股份有限公司生产的PHS-3C型酸度计、上海一恒科学仪器有限公司生产的DHG-9245A型电热鼓风干燥箱等。

1.2 试验方法

1.2.1 气象指标测定方法。在葡萄园设置小型气象站，测定温度、降水、空气湿度及土壤温度、湿度等。

1.2.2 土壤采样及指标测定方法。①土壤采样方法。于西拉葡萄园设5个采样点，除去地面植被和土表覆盖物，在葡萄根系主要分布区离主干40 cm处取土，取土深度为30 cm，土样装入塑料袋混匀，运回实验室摊开，去掉植物残体和其他杂物，自然风干，压磨、过筛，装袋备测。②土壤指标测定方法。pH值采用电极法测定；有机质采用重铬酸钾外加热法测定；碱解氮采用1 mol/L NaOH碱解扩散法测定；有效磷采用0.5 mol/L NaHCO3浸提，钼锑抗比色法测定；速效钾采用1 mol/L NH4OAc浸提，火焰光度法测定；有效铜、铁、锰、锌采用0.1 mol/L HCL浸提，原子吸收分光光度法测定[12]。

1.2.3 葡萄采样及指标测定方法。①葡萄取样方法。2018—2020年果实成熟后，在西拉葡萄园去除2行边行，随机选择长势一致的植株，每个植株选择1个果穗，兼顾行的东西侧，共取20个果穗，立即运回实验室进行分析。②葡萄理化指标测定方法。pH值、还原糖、总酸等指标参照《葡萄酒、果酒通用分析方法》（GB/T 15038—2006）测定[13]；百粒重测定随机选取100粒浆果称重；出汁率的测定为将新鲜葡萄称重记为m1，除梗之后称取果梗的重量记为m2，m1-m2得到葡萄粒的重量，再进行破碎挤汁，称取汁的重量记为 m3，则出汁率（%）=m3/（m1-m2）×100。

1.3 数据处理

试验数据采用Microsoft Excel 2010软件进行统计分析。

2 结果与分析

2.1 昌黎碣石山产区气候条件分析

温度、湿度、降水等气象条件是影响酿酒葡萄生长发育及品质的主要环境因素[14]。由表1可知，试验地生长季4—10月的月平均温度呈现先增加后降低的趋势，最热月为7月，平均温度最高，达到26.8℃，4—10月平均温度为21.4℃。各月活动积温的变化趋势与月平均温度一致，也为7月最高，达到830.3℃，4—10月的总活动积温为4 413℃。降水量以8月最高，其次为5月，分别达到了生长季全部降水量（568.3 mm）的 46.5%和 25.1%；成熟前 1个月（即9月）的降雨量也较高，为71.6 mm。生长季平均湿度为65.3%，各月平均湿度整体呈先上升后下降的趋势，但5月因降水量较多，表现出湿度波动较大。成熟前2个月（即8月和9月）的水热系数较高，尤其是8月因降水量大，水热系数达到了3.2。

表1 2020年昌黎碣石山产区气象指标

2.2 昌黎碣石山产区土壤条件分析

2.2.1 土壤温度和湿度。土壤平均温度及湿度对葡萄植株的生长有很大作用，能够影响植株根系对水分和养分的吸收。试验地2020年4—10月不同土壤深度（10～30 cm）的平均温度变化趋势与空气温度相同，呈先上升后下降趋势，7月达到最高（图1）。4—7月相同月份不同土层间土壤温度呈现随土层加深而降低的趋势，但8—10月30 cm土层的温度相对较高，至10月时该土层温度高于10 cm和20 cm土层。各月份各土层湿度的变化趋势与降水量的变化趋势一致，说明降水量会直接影响土壤水分情况（图2）。相同月份不同土层间平均湿度均表现为随着土层加深而降低的趋势。

图1 不同土壤深度的平均温度

图2 不同土壤深度的平均湿度

2.2.2 土壤养分。葡萄根系发达，吸收能力强，但土壤的结构、化学成分等会影响根系的生长及其对水分和养分的吸收，进而影响植株的营养状况和果实品质。本试验葡萄园土壤pH值为6.10，属于弱酸性土壤，能够满足葡萄生长结果要求[1]。有机质和碱解氮含量均低于缺乏临界值，大量元素中钾含量也低于缺乏临界值，只有磷元素含量处于丰富水平。4种主要的中微量元素中铁、铜和锌均为丰富水平，且铜含量远高于丰富临界值；有效锰含量处于适量水平（表 2）。

表2 昌黎碣石山产区土壤成分

2.3 昌黎碣石山产区果实品质分析

由表3可知，2020年葡萄产量最低，可能与成熟前2个月降水量较多，导致病害较严重有关。果实百粒重与产量成负相关关系，即产量越低，百粒重越大。含糖量均达到205 g/L以上，含酸量在7.5 g/L左右，糖酸比在28左右，pH值达3.70以上，与酿酒较适宜的pH值3.40左右相比相对偏高，3年葡萄果实的出汁率均在65.0%左右，且差异较小，说明葡萄品质比较稳定，能够保证酿造高品质葡萄酒。

表3 2018—2020年昌黎碣石山产区果实品质

3 结论与讨论

3.1 昌黎碣石山产区热量能够满足各成熟期葡萄品种的生长需求

温度是影响酿酒葡萄能否正常成熟的关键因素。葡萄从萌芽至成熟可分为萌芽期、新梢生长期、开花期、浆果生长期、成熟期等物候期，各物候期适宜的生长温度分别为10～12℃、28～30℃、15℃以上、不低于20℃及不低于17℃[1]。本试验所在地昌黎碣石山产区卧佛山基地4月为葡萄出土及萌芽期，月平均温度为14.5℃；5月为开花期，月平均温度为18.8℃；6月、7月及8月的浆果生长期月平均温度均高于25℃；9—10月的成熟采收期月平均温度分别为21.9℃和15.2℃。可以看出，各月温度均能满足葡萄各物候期对热量的需求。不同葡萄品种根据成熟期早晚的不同对生长季积温的要求有所不同，如极早熟品种和极晚熟品种分别需要2 100℃和3 700℃以上的活动积温才能满足完全成熟对热量的要求[1]。试验地4—10月生长季活动积温达到4 413℃，能够满足各成熟期葡萄完全成熟所需热量的要求。

3.2 昌黎碣石山产区降水总量适宜，但分布不均

水是植物的组成成分，也是生理活动必不可少的因子，葡萄在不同物候期对水的需求量不同，一般认为年降水量600～800 mm适合葡萄生长发育[1]。与孙丽华等[14]对昌黎近30年的降水量统计相比，本试验降水量处于正常水平，8月、9月降水量和水热系数高于近30年平均水平和多数年份。西拉品种果皮薄、抗病性较差，因而本试验年份该品种病害较严重，产量和果实品质也在一定程度上受到了影响[11]。

3.3 昌黎碣石山产区土壤营养元素不均衡

土壤的营养成分对葡萄植株的生长及果实品质具有重要影响。有机质含量是衡量土壤肥力的重要指标之一，含量低，影响生长，产量不稳定；含量高可保证土壤缓冲性与稳定性。氮、磷、钾等大量元素对植物生长也具有关键作用。氮元素主要促进植株的营养生长以及蛋白质和叶绿素的合成，增强光合效能，增加养分积累，有利于果实产量的提高。但是，氮元素过多易导致植株徒长、落花落果，影响果实成熟及品质。磷元素参与植物的光合作用、呼吸作用及碳水化合物转化等，可促进花芽分化、果实发育及种子成熟，进而改进品质。钾元素为多种酶的活化剂，可促进光合作用、蛋白质活性，增加产量，还可促进果实中淀粉转化为糖，有利于果实含糖量的提高，进而提高果实品质[15]。本试验昌黎碣石山产区卧佛山基地除磷元素含量丰富外，有机质、氮和钾元素均处于缺乏状态，不利于葡萄植株的生长发育及果实品质的提高，需要采取措施改进缺乏营养的状况。

微量元素可作为酶、辅酶或激素的组成部分参与植物的光合、呼吸等作用，具有参与光合产物转运和积累的功能。铁元素与植物叶绿素的合成有关，缺铁会导致叶片失绿，影响光合作用，进而影响植株的生长及果实品质。锌元素与植物生长素形成有关，可作为某些酶的辅因子，调节酶活性，维持生物膜稳定性和完整性，可参与植物体内多种酶促反应和代谢，缺乏时易出现小叶病，叶脉黄化，果粒发育不一致。锰元素可参与光合过程中水的光解和电子传递过程中的氧化还原反应，是叶绿体膜和叶绿素结构的构成元素，与光合作用关系密切，缺锰会导致叶脉失绿，影响光合作用。铜元素参与多种氧化酶，是植物生理代谢中重要的催化剂，参与光合作用与呼吸作用，铜元素缺乏时会降低光合效率，影响果实品质[16]。本试验葡萄园除锰元素处于适量水平外，铁、铜和锌元素均高于丰富临界值，尤其是铜元素高出丰富临界值70多倍，可能与葡萄园采用有机管理、每年使用波尔多液等含铜杀菌剂造成的积累有关。

3.4 昌黎碣石山产区西拉葡萄果实品质良好

不同葡萄品种具有各自的遗传基础、适应能力及品质特征，并受气候、土壤等自然因素和栽培、管理方式等人为因素的影响。河北省酿酒葡萄质量标准规定葡萄总糖含量≥210 g/L达到一级品质。本试验所测近3年果实含糖量中2018年、2020年高于210 g/L，2019年稍低于该含量，糖酸比均在28左右，说明试验园西拉葡萄果实品质比较稳定，但该果实是在严格限制产量的条件下获得的。

综上所述，昌黎碣石山产区卧佛山基地热量丰富，生长季降雨量适中，但分布不均，多集中于成熟前2个月，土壤有机质及氮、钾等大量元素缺乏，铜、铁、锰及锌等元素含量充足，在严格限制产量的条件下能够生产出高品质的西拉葡萄果实。