一種適應我國埋土防寒區可持續葡萄栽培模式

李華，王華

（西北農林科技大學葡萄酒學院/國家林業和草原局葡萄與葡萄酒工程研究中心，陜西楊凌 712100）

環境的挑戰、自然資源枯竭和社會公平公正危機，使人類理解和接受了可持續發展的必要性。可持續發展就是將經濟增長、社會問題和環境保護相結合的多維方法[1]。在可持續發展的概念中包含了這三個方面，是因為要保證下一代人也能夠獲得所需的資源，以提高生活質量和改善生態環境。因此，可持續的概念包括下列因素：減少資源的消耗、改善生態環境和提高生活質量[2]。

1987年世界環境與發展委員會在《我們共同的未來》報告中第一次闡述了可持續發展的概念[3]，引起了國際社會的廣泛共鳴。1995年，我國政府把可持續發展作為國家的基本戰略，號召全國人民積極參與這一偉大實踐。在中國共產黨第十九次全國代表大會上的報告中，習近平同志進一步指出：“我們要建設的現代化是人與自然和諧共生的現代化，既要創造更多物質財富和精神財富以滿足人民日益增長的美好生活需要，也要提供更多優質生態產品以滿足人民日益增長的優美生態環境需要。必須堅持節約優先、保護優先、自然恢復為主的方針，形成節約資源和保護環境的空間格局、產業結構、生產方式、生活方式，還自然以寧靜、和諧、美麗”，更是把可持續發展提高到一個新的高度。

在葡萄與葡萄酒產業，國際葡萄與葡萄酒組織

（OIV）將葡萄栽培可持續發展定義為：全球戰略的葡萄生產和處理系統，它應在經濟的可持續發展和生產優質產品的同時，精確考慮可持續葡萄栽培、環境風險、產品安全和消費者健康以及文化遺產、歷史、生態和審美方面的要求[4]。

我國釀酒葡萄栽培主要集中在干旱、半干旱地區，與沙漠化土地弧形地帶大致吻合[5]。葡萄是喜溫植物，在北方冬天絕對最低氣溫低于-15 ℃時必須埋土防寒。而國際上其他葡萄與葡萄酒產區基本上不存在冬季埋土防寒問題[6]。我國的葡萄氣候區劃表明，全國90%以上的釀酒葡萄栽培區需要埋土防寒，且埋土防寒時間最長可達半年[6-7]。在埋土防寒區期間，地表裸露，屬于冬季裸露休閑農田，極易引發土壤風蝕揚沙，破壞生態[5]。因此，研究適應我國埋土防寒區可持續葡萄栽培模式就顯得尤為重要了。

為了適應埋土防寒區葡萄的冬季下架埋土，傳統的葡萄栽培多采用無主干整形方式，如多主蔓扇形、“V”形、“U”形和龍干形等，且實行行間清耕的土壤管理模式。其問題在于：葡萄埋土前需要下架，以及春季上架，易造成植株機械損傷，而導致葡萄園的缺株斷壟，實行補苗則很難成活，從而浪費土地資源，降低單位面積產量；水土流失嚴重，不利于生態條件的改善；操作繁瑣，勞動強度高；不利于機械化作業，效率低下；植株老化快，架面郁閉，病蟲害嚴重；結果部位不整齊，成熟度不一，果品質量差[8]；在埋土防寒區期間，地表裸露，極易引發土壤風蝕揚沙，生態惡化[5]。這些不適應冬季埋土防寒和機械化操作的栽培方式，完全不適應我國葡萄與葡萄酒產業可持續發展的要求。

隨著生態文明理念不斷深入人心，人們對環境越來越關心，如葡萄園的美觀度、對周邊環境的影響及對當地風土的貢獻等，賦予人們更多的體驗及感受[9]，這些與葡萄酒的外在質量有關的環境因子也變得越來越重要。這就更要求我們研究推廣符合我國埋土防寒區可持續發展要求的葡萄栽培模式。

1 葡萄對修剪反應的研究進展

修剪是葡萄栽培中一項重要的技術措施，可以控制枝條的伸長，保持所需樹形，以減緩衰老并且使植株在預定的空間內生長；控制芽（或新梢）的數量，以調節和平衡植株的產量和長勢[10]。但是修剪會促使木質部導管產生侵填體[11]，影響樹液的流動與運輸，加速樹體衰老。

研究表明，修剪可誘導被剪枝條木質部導管產生侵填體并使之堵塞；隨著修剪枝年齡的增長，剪口數量的增加，主干或多年生部分的剪口處出現不斷生長的契形死組織（硬壁侵填體），最終導致多年生部分的開裂。因此葡萄植株多年生部分越長，新梢樹液液流速率越低，降低了植株的水分、營養的輸送與分配的功能[12]，進一步影響光合產物的合成與分配[13]，致使產量和質量降低以及植株早衰。

由于葡萄多年生部分越長，分節越多，不僅節區的數量會降低樹液流速率，更重要的是修剪傷口就會越多，其中硬壁侵填體就越多，顯著降低樹液流速率、葉片光合同化物產量和漿果糖分積累，植株對同化物在庫源器官間分配的調控能力也顯著降低，加速植株衰老。據此，我們提出葡萄最小化修剪的庫源關系調控理論，其核心是盡量降低主干（蔓）高度；盡量剪除多年生部分，防止其伸長；盡量減少剪口數量，使結果母枝（1年生枝）盡量靠近主干（蔓），使修剪后的植株在設計范圍內最小化，以減少運輸距離，降低樹液液流阻力，提高植株對同化物在庫源器官間分配的調控能力，防止植株早衰[8]。在實際生產中，通過平茬或重剪實現對衰老或長勢弱植株的更新復壯。根據該理論可設計與種植地相適應的整形修剪模式，以實現葡萄栽培的簡約化、標準化和機械化[12-13]。

2 埋土防寒區可持續葡萄栽培的要求

可持續葡萄栽培的目的和任務是根據不同的生態類型，確定適當的品種以及相適應的栽植技術，做到適地適種、科學管理，在保證生態資源永續利用和葡萄植株壽命的前提下，追求葡萄產品在質量和產量上的最大效益。可持續葡萄栽培的概念必須滿足生產高質量的葡萄和葡萄酒、尊重人和環境、保證葡萄與葡萄酒長期的經濟效益等三方面的要求，也就是利用自然調節機制和資源，取代任何不利于環境的手段，長期保證高質量葡萄的可持續生產系統。這樣，就可以將可持續葡萄栽培的目標定義為：優質、穩產、長壽和美觀[14]。

在可持續葡萄栽培的模式中，根據葡萄所要求的生態條件進行科學的產業布局，通過合理整形修剪等手段保證葡萄的質量，是葡萄與葡萄酒產業可持續發展的基礎；只有保持葡萄的穩產，才能保證以葡萄酒為代表的葡萄產品的質量及其穩定性，長期保證葡萄與葡萄酒產業的最佳經濟效益；只有通過限制產量、合理水肥管理、科學植保等措施延長葡萄植株的壽命，才能在提高土地利用率、保證葡萄與葡萄酒產業的長期效益的同時，不斷提高產品質量，生產出能夠詮釋產地特質、風格獨特、不能模仿的優質產品，提高土地的價值；只有保持葡萄園美麗的景觀，才能使葡萄與葡萄酒產業不僅在經濟上充滿活力，并保持其多功能性，特別是在社會、文化和娛樂等方面的功能，促進產地的繁榮和國土資源的合理利用，實現土地增值和農民增收[14]。

這就需要埋土防寒區的葡萄栽培模式必須保證：便于冬季埋土和春季出土，避免冬季下架和春季上架；技術簡單、快速，便于省力化和機械化作業；提高葡萄質量和穩定產量；改善和修復生態條件；保障葡萄園的生物多樣性；保障葡萄植株的長壽和葡萄園的景觀[8]。

3 符合我國埋土防寒區可持續發展要求的葡萄栽培模式——“爬地龍”

我國埋土防寒區傳統葡萄栽培的多主蔓扇形、“V”形、“U”形和龍干形等架式，由于在春季出土后，需將多年生部位扶在架面上，其新梢在整個架面的各個部位發出，造成樹冠郁閉，通風透光差；滿架結果，結果部位差異很大，葡萄質量差；在生長季的管理為單株管理，操作繁瑣，勞動強度高；隨著植株年齡的增加，結果部位上移，樹冠空間減小，產量降低；在冬季修剪后，由于修剪部位高低不等，不可能將修剪枝掛在架面上以形成風障；在埋土時，需要將剪留的整個植株壓在定植溝內，不僅勞動強度大，埋土效率低，而且極易造成植株機械損傷，降低葡萄植株的壽命[8]。

針對上述問題，根據我們提出的葡萄最小化修剪的庫源關系調控理論[12-13]、我國冬季埋土防寒區葡萄種植限制性因素及其應對策略和葡萄園生草制的分析[8]，以葡萄生產的機械化為前提，以優質、穩產、長壽、美觀的葡萄生產可持續發展目標[14]，設計了符合埋土防寒區可持續發展要求的葡萄栽培模式——爬地龍栽培模式，并進行持續20多年的研究和推廣，取得了顯著的效果。

3.1 爬地龍的定義及實施

爬地龍整形修剪是在距地面一定高度處，水平培養一條多年生主蔓，冬季短梢修剪，生長季將新梢垂直綁縛在架面上。這樣冬剪后，在同一定植帶（或定植溝）中，所有植株的一年生枝或主蔓首尾相接，連接在一起，就像橫臥在地上的長龍一樣，故曰“爬地龍”整形修剪。

冬季埋土防寒地區降水量少，氣候干燥，根據盡量降低主干的原則，可在葡萄漿果不拖地的前提下，降低結果部位，植株一年生枝（無主蔓爬地龍）或主蔓（有主蔓爬地龍）被平拉固定在離地面或溝面30～40 cm的第一道鋼絲（承重絲）上。

爬地龍架面為籬架形，葉幕高1.5 m，葉幕寬0.5 m，行內枝條覆蓋、行間免耕生草[8]（圖1、2）。爬地龍栽培模式就是爬地龍整形修剪加行間生草。我們的研究表明，根據植物群落學原理，行間生草最好采用自然生草法，即根據葡萄園長出的各種草，通過自然競爭和刈割，最后選留幾種適于當地自然條件的草種，這是一種省時省力的生草法[10]。

冬剪后將剪留枝固定在第一道絲上埋土，將修剪枝留在架面上形成風障，從而避免了埋土時繁重的下架以及植株的機械損傷，并可實現埋土的機械化作業；修剪枝留在架面上形成的風障，既防止了埋土防寒期土壤風蝕揚沙、破壞生態，又提高了葡萄園的觀賞度。

春季出土可實現機械化作業；出土后不用上架，將留在架面上的修剪枝在各道鋼絲之間截斷，使之落在行內，進行行內覆蓋，既防止了當年行內長草，又實現了枝條還田。

第二和第三道為雙絲。這樣在生長季的管理就變成了以下簡單輕松并可全程機械化的管理（采收除外）。

一扶：指新梢綁縛。將由芽眼發出的新梢依次向上直立卡在第二、第三道雙絲的中間，使之在架面上分布均勻。

二修：指夏季修剪。使葉幕層成為高1.5 m、厚0.5 m的“綠籬”，超過部分全部剪除。

三噴：指打藥或根外追肥等。根據需要進行葉面噴施。

四剪：指行間自然生草。當行間草長到5～10 cm時（根據地形等因素而定）剪草[8]。

圖1 無主蔓爬地龍示意圖Figure 1 Schematic diagram with main vine crawled cordon training

圖2 有主蔓爬地龍示意圖Figure 1 Schematic diagram without main vine crawled cordon training

3.2 “爬地龍”整形修剪對葡萄產量和質量、植株壽命及勞動效率的影響

以我國埋土防寒區傳統葡萄栽培的多主蔓扇形、“V”形、“U”形和龍干形等架式為對照，對爬地龍栽培新架勢進行了多點多年的試驗研究。結果表明[15-20]，與對照相比，由于爬地龍避免了冬季埋土時的下架和春季出土后的上架，防止了對葡萄植株的機械損傷，可延長植株壽命8～10年；爬地龍在冬季埋土時只是埋土單一的主蔓或/和單一的一年生枝，提高埋土效率72%，降低凍害發生率48%；爬地龍冬剪時每年留芽量一致，且結果枝組或/和結果母枝被平拉固定在第一道絲上，萌芽整齊，坐果部位降低且一致，產量穩定性提高30%，漿果成熟一致性提高65%，葡萄質量（以成熟系數表示）提高30%，葡萄酒質量及其穩定性提高；爬地龍除實現了冬季埋土和春季出土的機械化外，由于在生長季由對照的單株管理變為綠籬式群體管理，實現了全程機械化（除采收外），勞動效率提高了217%。

3.3 冬季埋土防寒區葡萄冬剪后掛枝的防風效果

多主蔓扇形、“V”形、“U”形和龍干形等架式，由于在春季出土后，需將多年生部位扶在架面上，其新梢可在整個架面的各個部位發出，在冬季修剪后，由于修剪的部位高低不等，不可能將修剪枝掛在架面上以形成風障。在埋土防寒期間，致使葡萄園土壤裸露，不僅極易引發土壤風蝕揚沙，破壞生態，還破壞了葡萄園的自然景觀（圖3）。

爬地龍葡萄植株為無主干的近地雙臂或單臂整形，地上部為立架形，葡萄生長季可形成類似籬笆的葉幕，高1.5 m，寬0.5 m，與傳統栽培模式的區別是冬剪后的枝條在埋土防寒期持續懸掛在鐵絲上形成風障（圖4），在保護地表、減少風蝕、降低沙漠化程度的同時，保證葡萄園的觀賞性。到翌年葡萄出土后，將留在架面上的修剪枝在各道絲之間截斷，使之落在行內，覆蓋在地面上，既防止了當年行內長草，又實現了枝條還田。

為了改善葡萄傳統栽培方式埋土防寒期間地表裸露導致的風蝕狀況，我們研究了爬地龍栽培模式下，葡萄冬剪后枝條懸掛在架面上形成風障的防風阻沙效果。結果表明：此防護措施的透光疏透度值75.6%分布在 0.48～0.68，均值0.58，確定為通風結構；分析風速與防護長度的關系，得到1 m高度處風速在途經風障時變化過程：遇風障減弱、集流加速、迅速減弱、恢復和背風側消減；在風障中距迎風側邊緣34 m處風速達到最低值，較曠野風速值減小84.20%，防風效能達80.72%；從背風側風障邊緣到距離邊緣34 m處，均屬于相對有效防護距離以內，防風效能均值達40.94%；該研究中葡萄園的輸沙量沿高度分布遵循冪函數，輸沙量均集中在近地面，掛枝的距地表5～150 cm高度的總輸沙量比對照高39.0%[5]。

3.4 行間生草對冬季埋土防寒區葡萄栽培的影響

我國葡萄栽培埋土防寒區主要集中在干旱半干旱地區，也是我國水土流失最嚴重的地區之一，生態環境極其脆弱。近年來保護性耕作技術的研究和應用，對于減少泥沙流失，節水抗旱，提高土壤水分利用效率和作物產量及品質，提高資源利用效率和促進農業可持續發展具有重要的意義。我國葡萄與葡萄酒產業應在葡萄產業可持續發展的前提下，對生態條件加以利用的同時，在葡萄園土壤管理方式上應該采取相應的保護性耕作措施，從傳統的清耕法轉向生草覆蓋法[20]。所以我們將行間生草作為爬地龍栽培模式的重要組成部分。

在研究推廣爬地龍栽培新架勢的同時，對葡萄園行間生草進行了多點多年的試驗研究。結果表明，與清耕相比，葡萄園行間生草顯著提高了土壤微生物的活性和有機質含量，改善了土壤結構和葡萄園的微氣候[21-22]；有效降低了植株的生長勢[10,24]；提高了葡萄和葡萄酒的質量[23,25-26]。

表1 行間生草對土壤、植株、微生態、葡萄酒質量的影響Table 1 Effect of intercropping grass on soil,plant,microecology and wine quality

總之，在我國冬季埋土防寒區，葡萄園生草技術，不僅改善了葡萄園的微氣候環境，而且改善了土壤環境，促進根系的生長和吸收活動，提高了樹體的光合速率，通過葡萄植株而間接影響果實品質，進而影響葡萄汁和葡萄酒的質量[27]。

4 結語與展望

可持續發展理念已成為國際社會的廣泛共識，也是我國的基本國策之一。我國的釀酒葡萄栽培區，90%以上區域需要冬季埋土防寒，而傳統的葡萄栽培模式，由于以上所述的各種原因不適應我國冬季埋土防寒區可持續葡萄栽培的要求。為此，根據我們提出的葡萄最小化修剪的庫源關系調控理論、我國冬季埋土防寒區葡萄種植限制性因素及其應對策略和葡萄園生草制的分析，以葡萄生產的機械化為前提，以優質、穩產、長壽、美觀的葡萄生產可持續發展目標，設計了符合埋土防寒區可持續發展要求的葡萄栽培模式——爬地龍栽培模式。經過持續20多年的研究和推廣，該模式能基本滿足我國埋土防寒地區栽培葡萄所需的自然、生態和人文需求，達到“優質、穩產、長壽、美觀”的葡萄可持續發展的要求。

在該模式的基礎上，我們將進一步研究“免埋”技術和基于自然調節機制的技術，以保障葡萄栽培及相關生態系統的多樣性，盡量減少投入品和能源的使用，保護和改善葡萄園的景觀，實現葡萄與葡萄酒產業“強化風格、提高質量、降低成本、節能減排”的目標。