微噴灌水技術對葡萄品質的影響

摘要 采用微噴灌水技術，通過監測不同時間間隔彌霧調控處理下葡萄園溫度、濕度、果實品質等指標變化情況，結果顯示，通過彌霧調控可調節葡萄園微環境溫濕度，其中平均溫度差比對照處理低0.8～1.1 ℃，平均濕度比對照處理高5.0%～6.8%。在葡萄果實品質表現上，WP1（每天噴水1 h）、WP2（隔1 d噴水2 h）、WP3（隔2 d噴水3 h）和CK（常規滴灌）處理可溶性固形物含量分別為21.5%、19.8%、20.1%和19.1%，總糖含量分別為19.1%、19.3%、18.2%和17.5%，總酸含量分別為46.8、48.6、47.2和48.7 g/L，VC含量分別為2.8、3.0、2.4、2.1 μg/g，同時，彌霧調控處理果粒重分別高出CK處理0.25、0.24、0.16 g。表明在葡萄果實生長關鍵期，采用架下彌霧調控技術，每天噴水1 h或每隔1 d噴水2 h，有利于提高葡萄果實品質。

關鍵詞 葡萄;微噴灌水技術;彌霧調控;果實品質

中圖分類號 S 275.5? 文獻標識碼 A? 文章編號 0517-6611（2021）20-0213-04

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2021.20.057

開放科學（資源服務）標識碼（OSID）：

Effect of Microspray Irrigation on Grape Quality

HUA Yong-hui

（Xinjiang Research Institute of Water Resources and Hydropower， Urumqi，Xinjiang 830049）

Abstract Microspray irrigation technology was used to monitor the changes in the temperature， humidity， fruit quality and other indicators of the vineyard under different time intervals under the mist regulation treatment.The results showed that the temperature and humidity of vineyard microenvironment could be adjusted by mist regulation， and the average temperature difference was 0.8 - 1.1 ℃ lower than that of the control， and the average humidity was 5.0% - 6.8% higher than that of the control.In terms of the quality of grape fruit， the soluble solid content of WP1 （spraying water for 1 h every day）， WP2 （spraying water for 2 h every 1 d）， WP3 （spraying water for 3 h every 2 d） and CK （conventional drip irrigation） treatment were 21.5%， 19.8%， 20.1% and 19.1%， respectively;the total sugar content was 19.1%， 19.3%， 18.2% and 17.5%， the total acid content was 46.8，48.6，47.2 and 48.7 g/L， VC content was 2.8，3.0，2.4 and 2.1 μg/g， respectively， at the same time， the fruit grain weight in mist control treatment was 0.25，0.24 and 0.16 g higher than that in CK treatment. The results showed that spraying water for 1 hour every day or 2 hours every other day could improve the quality of grape fruit.

Key words Grape;Microspray irrigation technology;Mist regulation;Fruit quality

基金項目 新疆維吾爾自治區自然科學基金項目（2020D01A80）;國家自然科學基金NSFC-新疆聯合基金項目（U1803112）。

作者簡介 花永輝（1975—），男，江蘇丹陽人，高級工程師，從事農業高效節水技術、水土保持生態環境等應用研究。

收稿日期 2021-02-03;修回日期 2021-03-19

吐哈盆地氣候干旱、日照時間長，使其成為我國著名的葡萄生產基地，葡萄種植面積占總面積的80.3%，但在6—8月，吐哈地區白天平均溫度在35～40 ℃，對葡萄果實生長關鍵期的影響極大[1]，適宜的氣候條件對促進葡萄植株生長以及提高果實品質和產量等方面均有積極作用[2-9]。研究表明，通過彌霧微噴，可使果樹處于霧水覆蓋中，既補充了土壤水分，又可以增加空氣濕度，改善了果園微氣候，有利于增產增效[10-11]。關于微氣候因子對葡萄果實生長與品質的影響已有研究，如郭靖等[12-14]不同的避雨栽培試驗顯示，避雨栽培能降低棚下光照強度，能顯著削弱葉幕層光照強度、日平均凈光合速率和葉綠素含量等。在該地區對葡萄的相關研究上，主要集中在節水技術的應用與推廣上，而對葡萄果實品質及其影響因素的研究較少，因此，該試驗采用微噴彌霧灌水技術，通過對彌霧灌水期間葡萄園溫度、濕度及其葡萄生長指標等的監測，分析微氣候因子溫度、濕度的變化規律及其與葡萄品質間的響應關系，從而確定出該地區合理的葡萄節水提質的微噴灌水技術方式，對提高葡萄品質和產量以及保障我國重要葡萄基地生產的可持續發展具有重要的現實意義。

1 材料與方法

1.1 試驗條件

試驗地點位于新疆維吾爾自治區葡萄瓜果研究所中心試驗基地，地理坐標為42.91°N、90.30°E;海拔419 m。年降雨量25.3 mm，年蒸發量2 751 mm，≥10 ℃以上積溫為4 522.6～5 548.9 ℃·d，全年日照時數2 900～3 100 h，平均日較差為14.3～15.9 ℃，最大可達17.0～26.6 ℃，無霜期長，為192～224 d。土壤質地主要為礫石砂壤土。葡萄品種為無核白，1981年定植，樹齡38年，大溝定植，東西走向，溝長54 m，溝寬1.0～1.2 m，溝深0.5 m左右;株距1.2～1.5 m，行距3.5 m;栽培方式為小棚架栽培，棚架前端高1.5 m、后端高0.8 m。

1.2 試驗設計

試驗于2019年進行，共設3個微噴彌霧灌水技術處理，分別為每天噴水1 h（WP1）、隔1 d噴水2 h（WP2）、隔2 d噴水3 h（WP3），對照（CK）采用常規滴灌，不噴水，共計4個處理，每個處理重復2次，每個試驗小區面積約0.03 hm2。微噴彌霧灌溉裝置技術參數為噴射直徑200 cm、流量40 L/h、噴頭間距2 m。微噴在葡萄果實膨大期（6月4日—7月28日）15：00—17：00開啟，各處理灌溉定額均為9 150 m3/hm2。

1.3 試驗內容與方法

1.3.1

溫度、濕度監測。采用EasyLog-usb-2型溫濕度傳感器進行自動采集，傳感器放置在百葉箱內，避免受噴水影響，百葉箱用木支架固定在棚架下，按離地面高度50、55、60、65、70 cm處放置，各處理放置3組，具體在各處理的前部、中部和后部的3個位置上。傳感器設置為每30 min記數1次。

1.3.2

葡萄品質指標測定。每個處理選取3個大小均一、長勢良好的葡萄蔓，分別在每個葡萄蔓頂部、中部、下部選取3個枝條，在每個枝條上按上、中、下3個部位選取3串葡萄，然后在選取的葡萄串上按上、中、下選取3顆葡萄。鮮果硬度采用GY-4型水果硬度計測定;果柄拉力采用數顯式推拉力計測定;可溶性固形物質量分數采用手持式折光儀測定;總酸質量分數采用NaOH滴定法測定，以酒石酸計;維生素采用鉬藍比色法測定;固酸比為可溶性固形物質量分數與總酸質量分數的比值;采用福林-肖卡法測定總酚，結果用沒食子酸表示;單寧采用福林-丹尼斯法測定。

2 結果與分析

2.1 葡萄果實生長品質指標變化

由圖1可知，在可溶性固形物含量上，各處理均隨著果實生長而增加，在坐果期時各處理間差異較小，隨果實生長差異也逐漸增大，其中CK處理在果實膨大期至成熟期均處最低水平，截至果實成熟期時WP1、WP2、WP3和CK處理的可溶性固形物含量分別為21.5%、19.8%、20.1%和19.1%。在葡萄果實總糖含量指標上，總糖隨著果實生長而不斷升高，各處理間總糖變化雖有差異但變化規律一致，截至果實成熟期時WP1、WP2、WP3和CK處理的總糖含量分別為19.1%、19.3%、18.2%和17.5%。在葡萄果實總酸指標上，總酸的變化規律與前兩者相反，總酸隨著果實生長而逐漸降低，在成熟期前總酸下降明顯，各處理間差異也逐漸變大，進入到成熟期后下降速度減緩，各處理間差異也隨之減小，截至果實成熟期時WP1、WP2、WP3和CK處理的總酸含量分別為46.8、48.6、47.2和48.7 g/L，從各處理成熟時葡萄果實總酸含量可看出，CK處理的總酸含量明顯高于其他3個微噴處理。在葡萄果實VC含量上，VC含量的變化規律與可溶性固形物含量和總糖含量的變化規律一致，各處理VC含量均隨著果實生長而增加，但處理間差異明顯，如WP1在果實膨大期前期VC含量低于其他3個處理，但在膨大期后期至成熟期，VC含量增大明顯，截至成熟期時，均高于其他3個處理，截至成熟期WP1、WP2、WP3和CK處理的VC含量分別為2.8、3.0、2.4、2.1 μg/g。在果粒重上，各處理果粒重分別高出CK處理0.25、0.24、0.16 g。綜合葡萄各品質指標，WP1表現較優。

2.2 葡萄果實生長期微氣候因子變化

從葡萄園微氣候因子溫度變化（圖2）可以看出，在葡萄生長期，各處理溫度均呈波動變化，但總體上呈緩慢升高趨勢。總體上看，整個監測期WP1、WP2、WP3和CK處理在各指標平均值中，平均溫度在26.0～28.5 ℃，其中，白天平均溫度為29.7～32.5 ℃，晚上平均溫度為22.4～24.5 ℃，由于該地區特殊的氣候，各處理溫差在6.9～8.1 ℃。彌霧微噴處理與對照處理相比，白天平均溫度低2.1～2.9 ℃，晚上平均溫度低0.9～2.1 ℃，平均溫度差低0.8～1.1 ℃，平均溫度低1.5～2.5 ℃。

從葡萄園微氣候因子濕度變化（圖3）可以看出，與溫度變化規律類似，各處理濕度也呈現波動變化，整個監測期間，彌霧微噴處理與對照處理相比，白天平均濕度高5.7%～7.6%，夜晚平均濕度高4.7%～6.0%，平均濕度高5.0%～6.8%。

2.3 微氣候因子與葡萄果實品質指標的關系

通過對葡萄果實品質指標及果粒重與微氣候因子進行相關分析，結果發現（表1），品質指標中可溶性固形物、總酸、總糖、果粒重、VC含量和微氣候因子中晚上平均溫度（X1）、白天平均氣溫（X2）、平均溫度差（X3）、平均溫度（X4）、白天平均濕度（X6）、平均濕度差（X7）和平均濕度（X8）的相關關系并不顯著，而僅與晚上平均濕度（X5）的相關關系顯著。其中，可溶性固形物、總糖和VC含量與除平均濕度差外的其他氣候因子均呈正相關。總酸含量在WP1和CK處理中僅與平均濕度差呈正相關，與其他氣候因子均呈負相關;在WP2和WP3處理中與晚上平均溫度和平均濕度差呈正相關，與其他氣候因子均呈負相關。果粒重與各氣候因子均呈正相關。總體上看，葡萄果實品質與氣候因子中晚上平均濕度的相關關系最好;在各處理品質指標與晚上平均濕度的關系中，WP1品質指標中除總酸外其他指標均達顯著水平，WP2品質指標中除VC含量指標外其他指標均達顯著水平，WP3品質指標中僅果粒重達顯著水平，而CK處理中可溶性固形物和總糖指標達顯著水平。綜合葡萄果實可溶性固形物、總糖、總酸、VC含量及果粒重與各氣候因子的相關性可知，WP1和WP2處理的葡萄果實品質指標與微氣候因子的相關性最好，微氣候因子中對葡萄果實品質指標影響最大的是晚上平均濕度。

3 結論

該研究通過微噴彌霧灌水技術下葡萄園微氣候因子溫度、濕度與葡萄果實品質指標的監測，對影響葡萄果實品質的微氣候因子進行了綜合分析，結果顯示，整個監測期各處理指標平均值表現上，平均溫度在26.0～28.5 ℃，平均濕度在39.8%～46.7%，微噴彌霧處理與對照處理相比，在溫度上平均低1.5～2.5 ℃，在濕度上平均高5.0%～6.8%。采用彌霧調控后，對葡萄品質有一定的促進作用，截至果實成熟期時WP1、WP2、WP3和CK處理的可溶性固形物含量分別21.5%、19.8%、20.1%和19.1%，總糖含量分別為19.1%、19.3%、18.2%和17.5%，總酸含量分別為46.8、48.6、47.2和48.7 g/L，VC含量分別為2.8、3.0、2.4、2.1 μg/g，同時，彌霧調控處理果粒重分別高出CK處理0.25、0.24、0.16 g，結果表明，通過合理的微氣候調控有助于果實生長和提高葡萄果實品質。

參考文獻

[1] 吳久赟.吐魯番不同品種葡萄的耐熱性評價[D].石河子：石河子大學，2018.

[2] 吳久赟，劉翔宇，雷靜，等.吐魯番地區11個葡萄品種的設施栽培特性分析[J].西北農林科技大學學報（自然科學版），2018，46（3）：134-141.

[3] ZHA Q，XI X J，JIANG A L，et al.Changes in the protective mechanism of photosystem II and molecular regulation in response to high temperature stress in grapevines[J].Plant physiology and? biochemistry，2016，101：43-53.

[4] HOWELL G S.Sustainable grape productivity and the growth-yield relationship：A review[J].American journal of enology and viticulture，200 52：165-174.

[5] 孫利鑫，謝艷玲，張亞紅.設施內環境溫度變化對葡萄促早與延后栽培葉片抗氧化特性的影響[J].北方園藝，2014（1）：38-43.

[6] FAIRBANKS D H K，HUGHES C J，TURPIE J K.Potential impact of viticulture expansion on habitat types in the Cape Floristic Region，South Africa[J].Biodiversity and conservation，200 13（6）：1075-1100.

[7] GREEN G P，BESTLAND E A，WALKER G S.Distinguishing sources of base cations in irrigated and natural soils：Evidence from strontium isotopes[J].Biogeochemistry，200 68（2）：199-225.

[8] 趙東旭，劉明春，曾婷.氣候變化情景下河西釀酒葡萄生態氣候種植區劃研究[J].山東農業科學，2015，47（7）：38-45，52.

[9] 衛晉芳，王星星，王建敏，等.侯馬市葡萄物候期與氣象條件分析[J].安徽農業科學，2017，45（24）：202-203.

[10] 王冬至.微噴對葡萄園溫、濕度及產量的影響研究[J].節水灌溉，2018（11）：33-38.

[11]

張衡，白云崗，雷曉云，等.彌霧微噴調控對吐哈盆地葡萄產量和品質的影響[J].灌溉排水學報，2018，37（6）：24-28，41.

[12] 郭靖.不同避雨栽培模式對夏黑葡萄生理特性和果實品質的影響[D].合肥：安徽農業大學，2015.

[13] 王紫寒，張偉，關利平，等.避雨栽培對澤香葡萄微環境和果實品質的影響[J].中外葡萄與葡萄酒，2015（3）：14-17.

[14] 魏曉峰，鞠延侖，王凱，等.避雨栽培對“戶太八號”葡萄生長及果實發育的影響[J].北方園藝，2016（11）：9-14.