昌黎碣石山產區環境條件及其對釀酒葡萄西拉的影響

張曉燕 陳榮萍 侍朋寶

（1朗格斯酒莊（秦皇島）有限公司，河北昌黎 066600；2貴州茅臺酒廠（集團）昌黎葡萄酒業有限公司，河北昌黎 066600；3河北科技師范學院食品科技學院，河北昌黎 066600）

氣候、土壤等環境條件對葡萄果實的品質具有至關重要的作用。優良的釀酒葡萄品種只有栽培在適宜的環境條件下，才能完全發揮出其優良特性，釀造具有自身典型特征的優質葡萄酒[1-2]。昌黎縣位于河北省東北部，屬暖溫帶、半濕潤大陸性氣候區，較冷涼，是我國重要的葡萄酒產區。該產區主栽的釀酒葡萄品種主要有赤霞珠、馬瑟蘭、小味兒多、西拉、霞多麗等[3]。

西拉又稱西拉子、設拉子等，原產于法國，是法國羅納河谷北部地區古老的釀酒葡萄品種[4]。該品種所釀葡萄酒顏色較深，通常具有黑色漿果、黑巧克力、烤肉以及黑胡椒等香氣，酸度中等，單寧豐富，酒體厚重，具有較強的陳釀潛力[5]。20世紀80年代引入我國，主要種植在山東、天津、河北等地[6]。西拉在山東蓬萊地區表現出良好的栽培特性[7]，而引入遼寧、寧夏等地區的西拉則表現出不同的綜合性狀。遼寧地區的西拉葡萄生長適應性較強、豐產性較好，較抗霜霉病和白腐病，漿果藍黑色，色素豐富，果粉較厚，釀造的葡萄酒呈寶石紅色，具有淡雅的紫堇香氣，入口濃郁、爽凈、酸度適中[8]。寧夏地區的西拉所釀葡萄酒呈紫紅色，香氣濃郁、復雜，具有桑葚、李子等黑色水果香氣，同時帶有淡淡的薄荷香氣，略帶香料香氣[9]。陳海菊[10]研究表明，昌黎產區的西拉萌芽率、果枝率及坐果率均屬高等水平，但每個結果枝的果穗數屬低等水平，果實及所釀葡萄酒品質優良。但是崔彥志等[11]研究認為，西拉品種果皮薄，抗病性較差，在昌黎產區露地栽培表現一般，可采用避雨栽培模式降低果實病害，提高果實品質及葡萄酒品質。

本文通過測定昌黎碣石山產區臥佛山基地葡萄園氣象、土壤指標及西拉葡萄品質，分析該品種釀酒葡萄品質與自然條件的關系，探究該產區栽培釀酒葡萄西拉的氣候適宜性，以期為優質葡萄和葡萄酒的生產提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

本試驗在昌黎碣石山產區臥佛山基地朗格斯酒莊（秦皇島）有限公司釀酒葡萄園進行。試驗材料為2004年栽植的釀酒葡萄西拉（Syrah），采用有機管理，免灌，葡萄株行距為0.9 m×2.3 m，南北行向，單臂籬架，水平龍干整形，短梢修剪。

試驗儀器有尤尼柯（上海）儀器有限公司生產的V1800型分光光度計、上海精密科學儀器有限公司生產的FA2204B型電子天平、江蘇省金壇市榮華儀器有限公司生產的HH-6型恒溫水浴鍋、上海儀電科學儀器股份有限公司生產的PHS-3C型酸度計、上海一恒科學儀器有限公司生產的DHG-9245A型電熱鼓風干燥箱等。

1.2 試驗方法

1.2.1 氣象指標測定方法。在葡萄園設置小型氣象站，測定溫度、降水、空氣濕度及土壤溫度、濕度等。

1.2.2 土壤采樣及指標測定方法。①土壤采樣方法。于西拉葡萄園設5個采樣點，除去地面植被和土表覆蓋物，在葡萄根系主要分布區離主干40 cm處取土，取土深度為30 cm，土樣裝入塑料袋混勻，運回實驗室攤開，去掉植物殘體和其他雜物，自然風干，壓磨、過篩，裝袋備測。②土壤指標測定方法。pH值采用電極法測定；有機質采用重鉻酸鉀外加熱法測定；堿解氮采用1 mol/L NaOH堿解擴散法測定；有效磷采用0.5 mol/L NaHCO3浸提，鉬銻抗比色法測定；速效鉀采用1 mol/L NH4OAc浸提，火焰光度法測定；有效銅、鐵、錳、鋅采用0.1 mol/L HCL浸提，原子吸收分光光度法測定[12]。

1.2.3 葡萄采樣及指標測定方法。①葡萄取樣方法。2018—2020年果實成熟后，在西拉葡萄園去除2行邊行，隨機選擇長勢一致的植株，每個植株選擇1個果穗，兼顧行的東西側，共取20個果穗，立即運回實驗室進行分析。②葡萄理化指標測定方法。pH值、還原糖、總酸等指標參照《葡萄酒、果酒通用分析方法》（GB/T 15038—2006）測定[13]；百粒重測定隨機選取100粒漿果稱重；出汁率的測定為將新鮮葡萄稱重記為m1，除梗之后稱取果梗的重量記為m2，m1-m2得到葡萄粒的重量，再進行破碎擠汁，稱取汁的重量記為 m3，則出汁率（%）=m3/（m1-m2）×100。

1.3 數據處理

試驗數據采用Microsoft Excel 2010軟件進行統計分析。

2 結果與分析

2.1 昌黎碣石山產區氣候條件分析

溫度、濕度、降水等氣象條件是影響釀酒葡萄生長發育及品質的主要環境因素[14]。由表1可知，試驗地生長季4—10月的月平均溫度呈現先增加后降低的趨勢，最熱月為7月，平均溫度最高，達到26.8℃，4—10月平均溫度為21.4℃。各月活動積溫的變化趨勢與月平均溫度一致，也為7月最高，達到830.3℃，4—10月的總活動積溫為4 413℃。降水量以8月最高，其次為5月，分別達到了生長季全部降水量（568.3 mm）的 46.5%和 25.1%；成熟前 1個月（即9月）的降雨量也較高，為71.6 mm。生長季平均濕度為65.3%，各月平均濕度整體呈先上升后下降的趨勢，但5月因降水量較多，表現出濕度波動較大。成熟前2個月（即8月和9月）的水熱系數較高，尤其是8月因降水量大，水熱系數達到了3.2。

表1 2020年昌黎碣石山產區氣象指標

2.2 昌黎碣石山產區土壤條件分析

2.2.1 土壤溫度和濕度。土壤平均溫度及濕度對葡萄植株的生長有很大作用，能夠影響植株根系對水分和養分的吸收。試驗地2020年4—10月不同土壤深度（10～30 cm）的平均溫度變化趨勢與空氣溫度相同，呈先上升后下降趨勢，7月達到最高（圖1）。4—7月相同月份不同土層間土壤溫度呈現隨土層加深而降低的趨勢，但8—10月30 cm土層的溫度相對較高，至10月時該土層溫度高于10 cm和20 cm土層。各月份各土層濕度的變化趨勢與降水量的變化趨勢一致，說明降水量會直接影響土壤水分情況（圖2）。相同月份不同土層間平均濕度均表現為隨著土層加深而降低的趨勢。

圖1 不同土壤深度的平均溫度

圖2 不同土壤深度的平均濕度

2.2.2 土壤養分。葡萄根系發達，吸收能力強，但土壤的結構、化學成分等會影響根系的生長及其對水分和養分的吸收，進而影響植株的營養狀況和果實品質。本試驗葡萄園土壤pH值為6.10，屬于弱酸性土壤，能夠滿足葡萄生長結果要求[1]。有機質和堿解氮含量均低于缺乏臨界值，大量元素中鉀含量也低于缺乏臨界值，只有磷元素含量處于豐富水平。4種主要的中微量元素中鐵、銅和鋅均為豐富水平，且銅含量遠高于豐富臨界值；有效錳含量處于適量水平（表 2）。

表2 昌黎碣石山產區土壤成分

2.3 昌黎碣石山產區果實品質分析

由表3可知，2020年葡萄產量最低，可能與成熟前2個月降水量較多，導致病害較嚴重有關。果實百粒重與產量成負相關關系，即產量越低，百粒重越大。含糖量均達到205 g/L以上，含酸量在7.5 g/L左右，糖酸比在28左右，pH值達3.70以上，與釀酒較適宜的pH值3.40左右相比相對偏高，3年葡萄果實的出汁率均在65.0%左右，且差異較小，說明葡萄品質比較穩定，能夠保證釀造高品質葡萄酒。

表3 2018—2020年昌黎碣石山產區果實品質

3 結論與討論

3.1 昌黎碣石山產區熱量能夠滿足各成熟期葡萄品種的生長需求

溫度是影響釀酒葡萄能否正常成熟的關鍵因素。葡萄從萌芽至成熟可分為萌芽期、新梢生長期、開花期、漿果生長期、成熟期等物候期，各物候期適宜的生長溫度分別為10～12℃、28～30℃、15℃以上、不低于20℃及不低于17℃[1]。本試驗所在地昌黎碣石山產區臥佛山基地4月為葡萄出土及萌芽期，月平均溫度為14.5℃；5月為開花期，月平均溫度為18.8℃；6月、7月及8月的漿果生長期月平均溫度均高于25℃；9—10月的成熟采收期月平均溫度分別為21.9℃和15.2℃。可以看出，各月溫度均能滿足葡萄各物候期對熱量的需求。不同葡萄品種根據成熟期早晚的不同對生長季積溫的要求有所不同，如極早熟品種和極晚熟品種分別需要2 100℃和3 700℃以上的活動積溫才能滿足完全成熟對熱量的要求[1]。試驗地4—10月生長季活動積溫達到4 413℃，能夠滿足各成熟期葡萄完全成熟所需熱量的要求。

3.2 昌黎碣石山產區降水總量適宜，但分布不均

水是植物的組成成分，也是生理活動必不可少的因子，葡萄在不同物候期對水的需求量不同，一般認為年降水量600～800 mm適合葡萄生長發育[1]。與孫麗華等[14]對昌黎近30年的降水量統計相比，本試驗降水量處于正常水平，8月、9月降水量和水熱系數高于近30年平均水平和多數年份。西拉品種果皮薄、抗病性較差，因而本試驗年份該品種病害較嚴重，產量和果實品質也在一定程度上受到了影響[11]。

3.3 昌黎碣石山產區土壤營養元素不均衡

土壤的營養成分對葡萄植株的生長及果實品質具有重要影響。有機質含量是衡量土壤肥力的重要指標之一，含量低，影響生長，產量不穩定；含量高可保證土壤緩沖性與穩定性。氮、磷、鉀等大量元素對植物生長也具有關鍵作用。氮元素主要促進植株的營養生長以及蛋白質和葉綠素的合成，增強光合效能，增加養分積累，有利于果實產量的提高。但是，氮元素過多易導致植株徒長、落花落果，影響果實成熟及品質。磷元素參與植物的光合作用、呼吸作用及碳水化合物轉化等，可促進花芽分化、果實發育及種子成熟，進而改進品質。鉀元素為多種酶的活化劑，可促進光合作用、蛋白質活性，增加產量，還可促進果實中淀粉轉化為糖，有利于果實含糖量的提高，進而提高果實品質[15]。本試驗昌黎碣石山產區臥佛山基地除磷元素含量豐富外，有機質、氮和鉀元素均處于缺乏狀態，不利于葡萄植株的生長發育及果實品質的提高，需要采取措施改進缺乏營養的狀況。

微量元素可作為酶、輔酶或激素的組成部分參與植物的光合、呼吸等作用，具有參與光合產物轉運和積累的功能。鐵元素與植物葉綠素的合成有關，缺鐵會導致葉片失綠，影響光合作用，進而影響植株的生長及果實品質。鋅元素與植物生長素形成有關，可作為某些酶的輔因子，調節酶活性，維持生物膜穩定性和完整性，可參與植物體內多種酶促反應和代謝，缺乏時易出現小葉病，葉脈黃化，果粒發育不一致。錳元素可參與光合過程中水的光解和電子傳遞過程中的氧化還原反應，是葉綠體膜和葉綠素結構的構成元素，與光合作用關系密切，缺錳會導致葉脈失綠，影響光合作用。銅元素參與多種氧化酶，是植物生理代謝中重要的催化劑，參與光合作用與呼吸作用，銅元素缺乏時會降低光合效率，影響果實品質[16]。本試驗葡萄園除錳元素處于適量水平外，鐵、銅和鋅元素均高于豐富臨界值，尤其是銅元素高出豐富臨界值70多倍，可能與葡萄園采用有機管理、每年使用波爾多液等含銅殺菌劑造成的積累有關。

3.4 昌黎碣石山產區西拉葡萄果實品質良好

不同葡萄品種具有各自的遺傳基礎、適應能力及品質特征，并受氣候、土壤等自然因素和栽培、管理方式等人為因素的影響。河北省釀酒葡萄質量標準規定葡萄總糖含量≥210 g/L達到一級品質。本試驗所測近3年果實含糖量中2018年、2020年高于210 g/L，2019年稍低于該含量，糖酸比均在28左右，說明試驗園西拉葡萄果實品質比較穩定，但該果實是在嚴格限制產量的條件下獲得的。

綜上所述，昌黎碣石山產區臥佛山基地熱量豐富，生長季降雨量適中，但分布不均，多集中于成熟前2個月，土壤有機質及氮、鉀等大量元素缺乏，銅、鐵、錳及鋅等元素含量充足，在嚴格限制產量的條件下能夠生產出高品質的西拉葡萄果實。