葉面補(bǔ)施糖醇鈣對(duì)釀酒葡萄品質(zhì)及產(chǎn)量提升的影響

張 麗，蔣 鵬，王 晶，古超峰，王 銳，2*

（1．寧夏大學(xué)農(nóng)學(xué)院，寧夏 銀川 750021；2．中國(guó)葡萄酒產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院，寧夏 銀川 750021）

賀蘭山東麓釀酒葡萄產(chǎn)區(qū)地處寧夏黃河沖積平原和賀蘭山?jīng)_積扇之間，地勢(shì)平坦、光照充足，土壤含有礫石，地理位置優(yōu)越，為生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)釀酒葡萄創(chuàng)造了有利的氣候和土壤條件［1］。傳統(tǒng)觀點(diǎn)認(rèn)為，堿性石灰性土壤中碳酸鈣含量豐富，植物缺鈣的幾率較低，因此通常忽略鈣素對(duì)果樹(shù)品質(zhì)形成的重要性［2］，但是賀蘭山東麓堿性土壤環(huán)境下礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)有效性低，尤其灰鈣土區(qū)域，水溶性鈣含量較低，使得鈣元素很難滿足釀酒葡萄的正常營(yíng)養(yǎng)需求，嚴(yán)重制約著賀蘭山東麓釀酒葡萄產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

葡萄是喜鈣植物，鈣素對(duì)葡萄的作用僅次于磷和鉀，對(duì)葡萄的生理及品質(zhì)有很大的影響，是葡萄生長(zhǎng)和發(fā)育過(guò)程中所必需的營(yíng)養(yǎng)元素［3-4］。鈣在葡萄多年生組織中含量較多，但是鈣在組織中具有不易轉(zhuǎn)移、難再利用的特點(diǎn)［5］，因此一般在幼嫩組織中易發(fā)生缺鈣的情況。葡萄缺鈣時(shí)，不同部位會(huì)顯現(xiàn)出相應(yīng)的癥狀，比如其葉片表現(xiàn)為葉緣出現(xiàn)針尖大小的壞死斑、變褐枯死或枝蔓頂端發(fā)生枯萎等現(xiàn)象［6］。有研究表明噴施外源鈣不僅可提高葡萄產(chǎn)量、提升品質(zhì)及著色，還對(duì)葡萄生理性病害的防治具有明顯的作用［7-9］。徐興林等［10］研究表明，對(duì)葡萄果實(shí)進(jìn)行補(bǔ)鈣后，不僅使葡萄增產(chǎn)8%～12%，葡萄含糖量提高1～2度，且色澤也會(huì)變好。徐建國(guó)［11］研究表明，噴施調(diào)環(huán)酸鈣可以提高釀酒葡萄品種“赤霞珠”、“品諾”的花青素以及總酚含量。由此可以看出，鈣調(diào)控對(duì)作物及果樹(shù)的生長(zhǎng)及品質(zhì)的顯著影響已經(jīng)得到認(rèn)可，為深入開(kāi)展鈣肥對(duì)果樹(shù)產(chǎn)量與品質(zhì)的影響奠定了基礎(chǔ)，目前鈣元素對(duì)于寧夏賀蘭山東麓釀酒葡萄產(chǎn)區(qū)葡萄影響的研究主要以微量元素為主，而對(duì)于鈣元素的研究相對(duì)較少。

釀酒葡萄的生理及品質(zhì)是決定葡萄酒“風(fēng)味”的重要基礎(chǔ)［12-14］，盡管氣候及土壤條件是釀酒葡萄品質(zhì)特征的基礎(chǔ)［15-17］，但在氣候及土壤條件一定的情況下，施肥、灌溉、栽培技術(shù)等人為管理措施是改善區(qū)域釀酒葡萄品質(zhì)的重要途徑［18-20］，其中肥料的施用是改善釀酒葡萄產(chǎn)量與品質(zhì)既直接又快速的措施。目前，鈣肥對(duì)果樹(shù)影響的研究中多以錦橙［7］、鮮食葡萄［8］、蘋(píng)果［9］、梨［21］等果樹(shù)為主要研究對(duì)象，對(duì)釀酒葡萄的研究較少。并且前人選擇的鈣肥一般都是醋酸鈣、氯化鈣、硝酸鈣等，本研究選擇的是新型的糖醇鈣，具有水溶性好、易吸收、可提高果樹(shù)抗逆性、起效快、效果持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)，避免傳統(tǒng)鈣肥對(duì)果樹(shù)的傷害。在原有施肥的基礎(chǔ)上，采用薄肥多施的方式補(bǔ)施糖醇鈣，探究糖醇鈣的不同施肥方式對(duì)寧夏賀蘭山東麓釀酒葡萄的生理改善及產(chǎn)量和品質(zhì)的提升效果。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

研究區(qū)位于寧夏永寧縣閩寧鎮(zhèn)立蘭酒莊葡萄基地（38°16′38″ N，105°58′20″ E），該區(qū)域光照充足，年日照率65%以上，太陽(yáng)總輻射量6100 MJ·m-2，年平均氣溫8.9℃，積溫3289℃，年均降水量200 mm，年均蒸發(fā)量1580 mm，全年日照時(shí)數(shù)為2851～3106 h，平均日照時(shí)長(zhǎng)為7.8～8.3 h，無(wú)霜期176 d，充足的日照及晝夜溫差有利于釀酒葡萄糖分的累積，為釀酒葡萄生長(zhǎng)提供了足夠的熱量。試驗(yàn)區(qū)地形平緩，地面坡度約為1%，平均海拔高度為1129 m，土壤類型為礫質(zhì)灰鈣土。基本化學(xué)性質(zhì)見(jiàn)表1。

表1 土壤基本化學(xué)性質(zhì)

1.2 供試材料

供試品種為6年生赤霞珠（VitisviniferaL.‘Cabernet Sauvignon’），南北行向定植，整形方式為長(zhǎng)梢修剪傾斜上架，株行距分別為0.6和3.5 m，種植密度4760株·hm-2。灌溉方式為滴灌，統(tǒng)一灌水3000 m3·hm-2。常規(guī)氮磷鉀施肥方式為溝施，常規(guī)施肥為葡萄出土后4月中旬施尿素125 kg·hm-2、5月下旬追施尿素和磷酸二銨225 kg·hm-2、6月下旬追施氮磷鉀三元復(fù)合肥375 kg·hm-2、硫酸鉀450 kg·hm-2。鈣肥采用新型液體鈣肥-糖醇鈣，鈣含量為18%，具有水溶性好、易吸收、可提高果樹(shù)抗逆性、起效快、效果持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

本試驗(yàn)采用單因素隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，共設(shè)6個(gè)處理：噴施清水為對(duì)照處理（CK）以及5個(gè)不同糖醇鈣肥噴施處理：1.2 L·hm-2（T1）、2.4 L·hm-2（T2）、3.6 L·hm-2（T3）、4.8 L·hm-2（T4）、6.0 L·hm-2（T5），葉面噴施時(shí)須兌水稀釋2000倍。每個(gè)處理設(shè)3個(gè)重復(fù)，共18個(gè)小區(qū)，小區(qū)面積為30 m×3.5 m=105 m2，每小區(qū)有釀酒葡萄樹(shù)50棵。各處理于葡萄果實(shí)膨大和轉(zhuǎn)色期，即2019年6月30日、7月15日、8月5日、8月25日分別對(duì)葡萄葉片均勻噴施4次，以噴施葉片正、背面80%以上為宜。

1.4 樣品采集

于2019年9月22日葡萄樣品采集當(dāng)天，各處理隨機(jī)采摘25個(gè)具有代表性的果穗置于自封袋中，從每個(gè)果穗的上、中、下3個(gè)部位隨機(jī)采集大小20粒葡萄，以測(cè)定葡萄穗長(zhǎng)、百粒重、橫徑、縱徑、可溶性固形物、可滴定酸和總酚等品質(zhì)指標(biāo)。釀酒葡萄產(chǎn)量為每小區(qū)單獨(dú)測(cè)產(chǎn)后折算成公頃產(chǎn)量。

1.5 測(cè)定項(xiàng)目與方法

于葡萄成熟期（2019年9月22日）將每個(gè)小區(qū)標(biāo)記樹(shù)的葡萄全部采摘單獨(dú)測(cè)產(chǎn)，得到每處理葡萄單株產(chǎn)量，再根據(jù)小區(qū)面積換算每公頃的株數(shù)，產(chǎn)量（kg·hm-2）=單株產(chǎn)量（kg·株-1）×株數(shù)（株·hm-2）。將測(cè)產(chǎn)后的葡萄帶回實(shí)驗(yàn)室，以備測(cè)定葡萄形態(tài)指標(biāo)和內(nèi)在品質(zhì)指標(biāo)。

百粒重：隨機(jī)選取釀酒葡萄100粒，用電子天平稱量，重復(fù)3次；粒徑：隨機(jī)選取釀酒葡萄5粒，用游標(biāo)卡尺測(cè)定其橫徑和縱徑，求其平均值；穗長(zhǎng)：隨機(jī)選有代表性的5串釀酒葡萄，用卷尺測(cè)定其果穗長(zhǎng)，電子天平稱量測(cè)定其單穗重；果形指數(shù)是指果實(shí)縱徑與橫徑的比值。

隨機(jī)采集10串有代表性果穗，在每個(gè)果穗的上、中、下3個(gè)部位隨機(jī)采集大小相近的30粒葡萄，榨汁用于測(cè)定葡萄可溶性固形物、可滴定酸、單寧、pH、總酚和花色苷。可溶性固形物采用手持糖量計(jì)法測(cè)定，可滴定酸采用NaOH滴定法測(cè)定，pH采用pH計(jì)測(cè)定，單寧采用福林-丹寧斯法測(cè)定，總酚采用福林-肖卡法測(cè)定，花色苷采用pH示差法測(cè)定［22］。

1.6 數(shù)據(jù)分析方法

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Excel 2010進(jìn)行整理和作圖，用SPSS 21.0進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，并對(duì)各處理下釀酒葡萄的各指標(biāo)進(jìn)行顯著性檢驗(yàn)，顯著性水平為P<0.05。

2 結(jié)果與分析

2.1 葉面噴施糖醇鈣對(duì)釀酒葡萄形態(tài)指標(biāo)構(gòu)成的影響

由表2可知，葉面噴施糖醇鈣對(duì)釀酒葡萄形態(tài)指標(biāo)影響不太明顯。T2、T3處理的橫徑均顯著高于CK處理，分別增加12.01%、10.49%。縱徑以T3處理最高，且較CK處理差異顯著，提高了23.64%，其次是T2、T4處理，較CK處理顯著提高17.38%、16.82%。T1、T5處理較CK處理差異不顯著；穗長(zhǎng)以T2處理最長(zhǎng)，為17.33 cm，較CK處理提高17.49%，較T1、T3、T4、T5分別提高10.59%、8.31%、3.95%、6.12%；不同處理果形指數(shù)變幅為（0.99±0.01）～（1.06±0.03），其中T3處理最高，較CK、T1、T2、T4、T5處理分別顯著增加7.07%、3.92%、3.92%、4.95%、3.92%，除T3處理外，其他處理間無(wú)顯著差異。

表2 葉面噴施糖醇鈣對(duì)釀酒葡萄形態(tài)指標(biāo)的影響

2.2 葉面噴施糖醇鈣對(duì)釀酒葡萄產(chǎn)量構(gòu)成的影響

由表3可知，葉面噴施糖醇鈣能夠提升釀酒葡萄產(chǎn)量。葉面噴施糖醇鈣處理的葡萄百粒重均高于CK處理，T2處理葡萄百粒重最高，且較CK處理差異顯著，提高16.62%；較T1、T3、T4、T5分別提高14.45%、9.53%、13.06%、14.80%；單株產(chǎn)量和每公頃產(chǎn)量葉面噴施糖醇鈣處理均顯著高于CK處理，T2處理單株產(chǎn)量和產(chǎn)量最高，分別為1.86 kg和8855.46 kg·hm-2，單株產(chǎn)量較CK處理提高23.18%；其次為T(mén)3處理，單株產(chǎn)量較CK處理提高16.56%。

表3 葉面噴施糖醇鈣對(duì)釀酒葡萄產(chǎn)量的影響

2.3 葉面噴施糖醇鈣對(duì)釀酒葡萄品質(zhì)的影響

由表4可得出，與CK相比，噴施糖醇鈣提高了釀酒葡萄果實(shí)可溶性固形物、花色苷含量、單寧含量和總酚含量。其中果實(shí)可溶性固形物和花色苷含量以T4處理最高，而分別與T1和T5處理達(dá)到顯著差異；果實(shí)單寧含量和總酚含量以T2處理最高。葉面噴施糖醇鈣可以顯著降低可滴定酸含量，其中可滴定酸以T2處理最低。噴施糖醇鈣較CK提高了果實(shí)總酚含量，而不同噴施處理間差異不顯著。

表4 葉面噴施糖醇鈣對(duì)釀酒葡萄糖、酸以及酚的影響

2.4 不同處理投入產(chǎn)出分析

所有處理施尿素350 kg·hm-2、磷酸二銨225 kg·hm-2、氮磷鉀三元復(fù)合肥375 kg·hm-2、硫酸鉀450 kg·hm-2，CK處理不施糖醇鈣，T1、T2、T3、T4、T5處理分別施糖醇鈣1.2、2.4、3.6、4.8、6.0 L·hm-2，其他成本包括除草、灌水、修剪、出土、埋土、農(nóng)藥、機(jī)械、用工等。所有處理中，隨著施入鈣肥的增加，投入的成本逐漸增加，T2處理的產(chǎn)值及經(jīng)濟(jì)效益均為最高（表5），與CK處理相比，T2處理經(jīng)濟(jì)效益提高了1.33萬(wàn)元·hm-2，增幅達(dá)31.74%。從產(chǎn)投比看，T2處理產(chǎn)投比最高，較CK處理增加0.83，說(shuō)明T2處理所獲得的產(chǎn)值最高，經(jīng)濟(jì)效益最好。

表5 不同處理投入產(chǎn)出分析

2.5 釀酒葡萄產(chǎn)量品質(zhì)指標(biāo)主成分分析

本試驗(yàn)選取百粒重、橫徑、縱徑、穗長(zhǎng)、產(chǎn)量、品質(zhì)指標(biāo)及產(chǎn)投比等14項(xiàng)數(shù)據(jù)為評(píng)價(jià)指標(biāo)，進(jìn)行主成分分析。第一主成分、第二主成分、第三主成分對(duì)總方差的貢獻(xiàn)率分別為70.12%、14.79%、8.60%，3個(gè)主成分累計(jì)貢獻(xiàn)率為93.51%，大于85%，說(shuō)明3個(gè)主成分基本涵蓋了14個(gè)指標(biāo)的全部信息。由表6可知，T1、T2、T3、T4和T5處理的綜合得分均高于CK處理，綜合得分排名依次為T(mén)2>T4>T3>T1>T5>CK，故T2處理效果最佳，即葉面噴施糖醇鈣量為2.4 L·hm-2時(shí)最佳。

表6 葉面補(bǔ)施不同量糖醇鈣與釀酒葡萄品質(zhì)指標(biāo)主成分分析

3 討論

本試驗(yàn)探討了葉面噴施糖醇鈣對(duì)釀酒葡萄品質(zhì)及產(chǎn)量的影響。鈣是葡萄生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中所必需的元素，被認(rèn)為在韌皮部幾乎不能傳輸［2］，加之賀蘭山東麓鈣素難利用的特點(diǎn)，缺鈣問(wèn)題已經(jīng)是制約賀蘭山東麓釀酒葡萄發(fā)展的重要因素。葡萄對(duì)各種肥料元素的需求量不同，其中以氮最多，鉀、磷次之，再次為鈣、鎂等中量元素，因此，鈣元素對(duì)于釀酒葡萄產(chǎn)量及品質(zhì)的形成具有重要意義，補(bǔ)鈣已成為多種水果產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究的熱點(diǎn)［23］。由于土施鈣肥的效果受果園土壤、根系等各種因素的影響較大，生產(chǎn)上多采取幼果期噴鈣和采前噴鈣相結(jié)合的措施，針對(duì)性地將鈣施至果實(shí)表面和葉面［21］，本試驗(yàn)采取膨大期和轉(zhuǎn)色期對(duì)釀酒葡萄品種“赤霞珠”進(jìn)行葉面噴施糖醇鈣，以期解決土施鈣肥受果園土壤、根系等各種因素的影響，以及鈣在組織中不易轉(zhuǎn)移、難再利用等問(wèn)題。關(guān)軍鋒［24］研究表明，噴施鈣肥后葡萄果實(shí)的單粒重和橫縱徑顯著增大，從而達(dá)到提升葡萄產(chǎn)量和質(zhì)量的作用，本試驗(yàn)研究表明：葉面補(bǔ)施糖醇鈣后，釀酒葡萄橫徑、縱徑、百粒重及產(chǎn)量顯著增加，橫縱徑、百粒重及產(chǎn)量的增幅分別達(dá)5.34%～12.01%、8.04%～23.64%、1.58%～16.62%、10.52%～23.59%，這與關(guān)軍鋒［24］研究結(jié)果相符，說(shuō)明補(bǔ)施鈣肥可以有效地提升釀酒葡萄的品質(zhì)及產(chǎn)量，T2處理最為顯著。但本研究中，T3、T4、T5處理的產(chǎn)量較T2處理降低，可能是由于高濃度的糖醇鈣反而抑制釀酒葡萄的生長(zhǎng)，從而降低產(chǎn)量。黃艷等［25］研究表明，外源噴施0.1%氨基酸鈣溶液處理的可溶性糖含量相比對(duì)照分別增加38.66%，可滴定酸含量較對(duì)照下降30.17%；外源噴施0.5%硝酸鈣溶液處理可溶性固形物含量較對(duì)照顯著增加了7.99%，可滴定酸含量相比對(duì)照下降28.89%。本研究表明噴施糖醇鈣可提高釀酒葡萄可溶性固形物含量，其中，T4處理最高，較CK處理增加5.86%，噴施糖醇鈣可降低釀酒葡萄可滴定酸含量，其中T2處理達(dá)到最低，較CK處理降低28.33%，分析其原因，可能與噴施不同量的糖醇鈣有關(guān)，噴施量為4.8 L·hm-2時(shí)，對(duì)釀酒葡萄可溶性固形物的提升最為明顯，但噴施量為2.4 L·hm-2時(shí)，對(duì)釀酒葡萄可滴定酸的降低較為明顯。糖、酸、單寧和總酚含量的高低是評(píng)價(jià)釀酒葡萄果實(shí)品質(zhì)的重要指標(biāo)，徐興林等［10］研究表明，對(duì)葡萄果實(shí)進(jìn)行補(bǔ)鈣后，不僅能使葡萄的單產(chǎn)量最高增加12%，而且葡萄漿果中的含糖量也提高了1%～2%。施明等［26］研究結(jié)果表明，施用鈣肥除了能增加釀酒葡萄的產(chǎn)量，還能顯著地增加漿果中可溶性固形物、單寧、花色苷及總酚的含量，并且降低總酸的含量，從而提高糖酸比。本試驗(yàn)研究結(jié)果表明，施用糖醇鈣能提高“赤霞珠”漿果中可溶性固形物、單寧、花色苷以及總酚的含量，可溶性固形物、單寧、花色苷以及總酚的含量較CK處理增幅分別為0.2%～5.86%、7.37%～21.12%、10.81%～43.24%、5.98%～13.54%，可滴定酸含量較CK處理降幅為6.49%～28.33%，這與徐興林等［10］、施明等［26］研究結(jié)果相符。本試驗(yàn)中，噴施糖醇鈣量在2.4 L·hm-2時(shí)變化尤為明顯，分析其原因?yàn)閲娛┮欢康奶谴尖}可以有效提高釀酒葡萄品質(zhì)，但是過(guò)量的糖醇鈣反而會(huì)降低釀酒葡萄品質(zhì)。適量噴施糖醇鈣不僅能有效提高釀酒葡萄產(chǎn)量，而且有利于糖類物質(zhì)及酚類物質(zhì)的合成和運(yùn)轉(zhuǎn)，降低果實(shí)酸度，對(duì)改善釀酒葡萄品質(zhì)有顯著性效果。在本研究中，T2處理下釀酒葡萄產(chǎn)量提升的同時(shí)，糖酸比、單寧、花色苷等各項(xiàng)生理指標(biāo)都有一個(gè)平衡關(guān)系，具有釀造優(yōu)質(zhì)酒的潛力。

4 結(jié)論

人工補(bǔ)施糖醇鈣能夠?yàn)獒劸破咸蜒a(bǔ)充鈣素，增加釀酒葡萄漿果中可溶性固形物和單寧的含量，降低可滴定酸含量，還能提高花色苷和其他酚類物質(zhì)的積累，實(shí)現(xiàn)了提高葡萄產(chǎn)量的同時(shí)又有效地提升了葡萄漿果的品質(zhì)。綜合評(píng)價(jià)本研究糖醇鈣的施用對(duì)釀酒葡萄產(chǎn)量及漿果品質(zhì)的影響發(fā)現(xiàn)，糖醇鈣的葉面噴施最佳用量為2.4 L·hm-2。