全 文 ：园 艺 学 报 2002, 29 (6) : 515~ 518
Acta Horticulturae Sinica
收稿日期: 2002- 03- 20; 修回日期: 2002- 08- 30
节水灌溉对葡萄及葡萄酒质量的影响
张振文1 李 华1 宋长冰2
( 1西北农林科技大学葡萄酒学院, 杨凌 712100; 2 宁夏农业科学院园艺研究所, 银川 750021)
摘 要: 研究了不同灌溉方法对葡萄生长发育、浆果品质和葡萄酒质量的影响。结果表明, 节水灌溉
显著改善了土壤结构, 增加了深层土壤的根系密度; 提高了果汁糖含量, 降低了酸含量和全盐含量, 改善
了pH 值; 提高了葡萄酒的感官质量, 酒体丰满, 香气浓郁, 滋味更好; 年灌溉用水量 3825 ~ 4800
m3# hm- 2, 比常规灌溉节水 36%。
关键词: 葡萄; 灌溉; 浆果; 葡萄酒; 品质
中图分类号: S 663. 1 文献标识码: A 文章编号: 05132353X ( 2002) 0620515204
土壤水分过量和不足均降低葡萄浆果和葡萄酒的质量11~ 62。传统的灌水, 凭经验按固定的时间进
行, 既造成水资源浪费, 又不利于葡萄的生长发育。本研究从调查土壤物理性状入手, 根据土壤结构
特点及其水分状况, 调整现有的灌水方式, 通过对土壤水分动态、葡萄浆果质量形成、葡萄酒成分分
析和感官质量鉴评, 探索葡萄园合理的灌溉方法。
1 材料与方法
试验于 1998~ 1999年在宁夏玉泉营农场进行。该农场位于贺兰山东麓, 海拔 1121 m, 东经 106b
18c, 北纬 38b15c, 年平均温度 8. 8 e , 7月平均温度 21. 4 e , 年降雨量 205 mm, 年日照 2950 h, 年
活动积温 3251 e 。土壤母质为洪积物, 质地松软, 通气良好, 生长季节地下水位 50~ 80 cm。, 供试
品种为白羽 (Rkateiteli) 和蛇龙珠 (Cabernet系) , 1989年定植葡萄园, 株行距 2 m@3 m, 扇形整枝修
剪。每株选留生长势一致的蛇龙珠结果枝 25~ 30个, 白羽 20~ 25个, 每果枝留 1个果穗。
常规灌水 (对照) : 从葡萄出土至果实采收前, 约每 10 d漫灌 1次, 11 月上旬或中旬漫灌 1次
(封冻水) , 共 10 次, 每次 600~ 750 m3#hm- 2。节水灌溉 (处理) : 葡萄出土至 8月初 (葡萄转色期
前) 的灌溉同对照, 灌溉 6次; 果实转色期至采收期, 根据土壤水分情况进行控制灌溉, 当 40 cm土
层土壤张力 PF= 2. 5 (相当于田间持水量的 60% 或 0. 32 Pa ) 时灌水 1 ~ 2 次, 每次约 225~ 300
m3# hm- 2;PF= 2. 0 (相当于田间持水量的 70%或 0. 2 Pa) 时停止灌溉。处理和对照分别设 3个重复
(小区) , 随机排列。1998年每个小区666 m2、111株, 每个品种共 0. 4 hm2、666株。1989年每个小区
6. 6 hm2、11 100株, 每个品种共 40 hm2、66 600株。
水分测定: 在所有小区分别选定 3个点, 距植株40 cm处安装中子仪铝管和 PF计, 分别测定 20、
40、60、80、100 cm土层土壤含水量和土壤水分张力, 每 3 d观察记载 PF 计 1次。果实测定: 每个
重复 (小区) 随机选择 30株, 每株随机选择 10个果穗测定果实理化指标。根系调查: 距植株 50 cm
挖剖面, 调查直径 [ 2 mm、2~ 5 mm、5~ 10 mm和 \ 10 mm的各类根系的分布。干白葡萄酒酿酒工
艺: 葡萄去梗、破碎 y取汁y SO2、澄清y 接种酵母 y 发酵 y分离 y 自然澄清 y检测。干红葡萄酒酿
酒工艺: 葡萄去梗、破碎 y SO2、浸渍发酵 y分离 y自然澄清 y检测。土壤理化性质测定: 土壤水分
动态采用中子仪测定, 采用环刀法测定土壤容重、田间持水量和饱和含水量, 葡萄根系分布采用土壤
剖面法调查。果实及葡萄酒成分分析: 总糖采用裴林试剂法; 滴定酸采用 NaOH 滴定法; pH 值采用
PHS22CpH 测定仪; 颜色指标, 测定皮液的吸光值并计算色价 1色价= (吸光值@稀释倍数) /样质
量2; 酒度用酒精计测定; 干浸出物用比重瓶法; 总花色苷浓度采用 SO2脱色法; K+浓度用火焰光度
法; 总离子浓度用电导法。
2 结果与分析
2. 1 土壤水分的变化动态
试验结果 (图1) 表明, 对照40 cm以下土层
土壤含水量超过了田间持水量。节水灌溉对土壤
水分影响显著, 处理后 14 d ( 8月 11日) 即有效
果, 20 d ( 8月 17日) 效果已经很明显, 土壤含
水量接近 70% 的田间持水量。1999 年, 根据
40 cm土层土壤水分状况, 处理组漫灌 2 次。节
水灌溉显著降低了 100 cm以内各土层的土壤含水
量。
40 cm土层, 处理土壤含水量为 60% ~ 70% ,
实现了控制该层土壤水分的目的; 对照土壤水分
变化较大, 在田间持水量上下范围变动, 远高于
处理。60 cm土层, 处理土壤含水量降低到田间
持水量以下 ( 70%) , 对照则在田间持水量以上,
接近饱和含水量。80 cm土层, 处理控制在田间
持水量以下, 但高于 70%的田间持水量。100 cm
土层, 对照土壤含水量接近饱和含水量, 而处理
还可控制到田间持水量的水平。
2. 2 葡萄根系的分布
调查结果 (表 1) 表明, 处理前根系与对照
基本相似, 多分布于 30~ 60 cm土层, 其中直径
小于 2 mm的根系多分布于 30~ 55 cm土层, 2~
5 mm的根系多分布于 40~ 60 cm土层, 直径大于
5 mm的根系多分布于 55 cm土层上下。处理显著
提高了 40~ 80 cm土层直径小于 2 mm 根系的密
度, 比对照增加了 105%, 有利于深层土壤水分
的利用, 但对其它类型根系分布的影响不大。
图 1 土壤水分测定结果(1999)
S.M. C.饱和含水量, F. M. C.田间持水量, C. I.节水灌溉。
Fig. 1 Reult of determining for soil moistur e
S.M. C. Saturation moisture capacity, F.M. C. Field moisture content ,
C. I. Controlled irrigation.
表 1 土壤剖面不同粗度根系的分布
Table 1 Root dist ribution in soil ( % )
土层
Soil layer ( cm)
处理
Treatment
5月调查 Survey in May
[ 2 mm 225 mm 5210 mm \ 10 mm
10月调查 Survey in October
[ 2 mm 225 mm 5210 mm \ 10 mm
0~ 20 节水 Controlled 3 0 0 0 2 0 0 0
对照 Control 3 0 0 0 0 0 0 0
20~ 40 节水 Controlled 36 8 0 0 17 2 1 0
对照 Control 33 8 0 0 29 4 1 0
40~ 60 节水 Controlled 35 8 4 3 28 8 0 0
对照 Control 29 14 2 2 15 10 2 3
60~ 80 节水 Controlled 5 5 0 0 13 2 0 0
对照 Control 4 4 0 0 5 2 1 0
注: 土壤剖面高@宽为 100 cm@100 cm; 表内数字为 3个剖面的总和。
Note: Soil section is 100 cm@100 cm; The figure in table is the total of three sect ions.
516 园 艺 学 报 29卷
2. 3 果实理化指标
2. 3. 1 总糖 测定结果 (表 2) 表明, 与对照相比, 1998年果实成熟期降雨偏多, 处理虽对浆果总
糖积累有一定影响, 但差异不显著, 而 1999年气候干旱, 处理效果很好, 差异极显著。另外, 处理
对蛇龙珠的影响远大于白羽。
2. 3. 2 滴定酸 处理均促使浆果滴定酸含量的下降 (表 2) , 1998年处理效果与对照没有显著性差
异, 1999年处理效果显著。两个品种间的处理效果基本一致, 蛇龙珠稍优于白羽。
2. 3. 3 pH值 1998年处理与对照没有显著差异, 而 1999年差异明显。处理 (表 2) 比对照浆果的
pH值均呈上升趋势, 但蛇龙珠上升的速度比白羽快得多。不同年份处理效果存在显著差异。
2. 3. 4 果皮颜色 处理对蛇龙珠果皮颜色指标有显著影响, 14 d后 ( 8月 11日) 效果明显, 但后期
效果较小, 果实采收时已显著低于对照。
表 2 采收时果汁主要理化指标
Table 2 Physical and chemical indexes of r ipe berry
年度
Year
品种
Cult ivars
处理
Treatment
采收期
Harvest
(Month2day)
总糖
Sugar
( g#L- 1)
酒石酸
Tartaric acid
( g#L- 1)
糖酸比
Sugar and
acid ratio
pH
1998 蛇龙珠 Cabernet 节水 Controlled 09- 23 175. 5 6. 65 26. 4 3. 46
对照 Control 169. 9 6. 93 24. 5 3. 37
白羽 Pkateitel i 节水 Controlled 09- 29 166. 9 8. 13 20. 5 3. 20
对照 Control 163. 4 8. 23 19. 9 3. 13
1999 蛇龙珠 Cabernet 节水 Controlled 09- 23 218. 8* * 5. 75* * 38. 1* * 3. 68* *
对照 Control 174. 2 6. 85 25. 4 3. 43
白羽 Pkateitel i 节水 Controlled 09- 29 205. 4* * 7. 10* * 28. 9* * 3. 51* *
对照 Control 169. 8 8. 38 20. 3 3. 26
注: 理化指标为平均值; * 方差分析差异显著性 0. 05水平, * * 0. 01水平。
Note: Physical and chemical indexes are averages; * difference at level of 0. 05 , * * difference at level of 0. 01.
2. 4 葡萄酒质量
1998年节水灌溉对葡萄酒成分指标的影响不显著 (表 3)。1999年的处理效果显著, 处理显著降
低了蛇龙珠全盐、钾离子的含量, 显著降低了白羽全盐含量, 但提高了钾离子的含量。这些指标的变
表 3 葡萄酒主要理化指标及感官评价
Table 3 Physical and chemical indexes, organolept ic evaluation of wine
年度
Year
品种
Cult ivars
处理
Treatment
理化指标 Physical and chemical
酒精度
Degree of
alcohol
( % )
酒石酸
Tartaric
acid
(g#L- 1)
干浸物
Dry matter
(g#L- 1)
pH
花色素苷
Anthocyanins
( mg#L- 1)
感官评价 (分值) Organolept ic
外观
Appear2
ance
( 20)
香气
Aroma
(30)
典型性
Typica2
lity
(10)
滋味
Flavor
( 40)
总计
Total
( 100)
1998 蛇龙珠 节水 9. 71 6. 09 3. 56 20. 5 801. 0 15. 2 23. 5 8. 6 30. 7* 78. 1
Cabernet Controlled
对照 9. 46 6. 12 3. 54 20. 5 790. 0 15. 1 23. 9 8. 7 29. 1 76. 8
Control
白羽 节水 9. 58 7. 91 3. 33 16. 9 15. 2* * 18. 2* 7. 1* 28. 2 68. 6*
Pkateiteli Controlled
对照 9. 42 8. 04 3. 34 16. 5 10. 4 17. 3 7. 6 29. 2 64. 5
Control
1999 蛇龙珠 节水 12. 13* * 5. 12* 3. 81* 25. 3* * 770. 8* * 16. 4* 25. 9* 8. 3 36. 7* * 87. 3* *
Cabernet Controlled
对照 9. 62 6. 06 3. 58 19. 5 1142. 2 17. 1 22. 3 7. 9 30. 4 77. 7
Control
白羽 节水 11. 84* * 6. 75* * 3. 66* 22. 9* * 15. 7* * 15. 7* 7. 6* 34. 8* * 73. 7* *
Pkateiteli Controlled
对照 9. 51 7. 95 3. 36 16. 6 9. 6 15. 8 6. 4 30. 1 61. 9
Control
注: * 方差分析差异显著性 0. 05水平, * * 0. 01水平。
Note: * Difference at level of 0. 05 , * difference at level of 0. 01.
5176期 张振文等: 节水灌溉对葡萄及葡萄酒质量的影响
化有利于改善葡萄酒的质量, 明显的增加了酒精度、干浸出物和色密度, 使酸度降低, pH 值升高。
感官评价结果表明, 1998年度处理对葡萄酒的影响不甚明显, 白羽干白葡萄酒在外观、香气、典型
性等方面与对照表现出差异, 蛇龙珠干红葡萄酒在滋味等方面与对照表现出差异。1999年度处理对
葡萄酒的影响极显著, 葡萄酒在外观、香气及滋味方面与对照存在显著差异。
2. 5 灌水量
节水灌溉节约用水显著。常规灌溉全年灌水 10次, 用水总量 6000~ 7500 m3#hm- 2, 节水灌溉全
年7次, 用水总量 3825~ 4800 m3#hm- 2, 比常规灌溉节水约 36%。果实转色后, 节水灌溉仅是同期常
规灌溉用水量的 9. 4 %~ 10. 0%。
3 结论
节水灌溉显著降低了土壤含水量, 改善了土壤结构, 优化了葡萄生长环境, 增加了深层土壤的根
系密度, 从而为获得较高产量, 提高浆果品质奠定了基础。节水处理使果汁含糖量提高, 酸度降低,
获得了酿制优质葡萄酒所要求的原料品质, 同时降低了葡萄汁全盐含量, 改善了 pH 值, 为酿制优质
葡萄酒创造了条件。节水处理提高了葡萄酒的感官质量, 酒体丰满, 香气浓郁, 滋味更好。节水处理
节约了大量的水资源, 其效果具有一定的滞后性。
参考文献:
1 Dejeu L. Studies on the effect of soil moisture on the quality of Cabernet Sauvignon grapes. Lucrari Stint ifics, Institute Agronomic Hort iculture, 1986,
29 ( 1) : 105~ 111
2 Matthews M A, Anderson M M. Reproductive development in grape ( Vitis vinifera L. ) : Responses to seasonal water deficits. American Journal of
Enology and Viticulture, 1989, 40 ( 1) : 52~ 60
3 Sotomayor S, J P Lavin A. Drip irrigation of two types of vineyard cv. Paris in the dry interior of Cauquenes, II. Effects on wine characterist ics. Agri2
culture Tecinica, 1984, 44 ( 1) : 21~ 25
4 Bravdo B, Hepner Y. Effect of irrigation and level on growth, yield and wine qual ity of Cabernet Sauvignon. American Journal of Enology and Vit icul2
ture, 1985, 36 ( 2) : 132~ 139
5 Colapietra M. The effect of seasonal volume and method of distribut ion of water on the quality of wine grapes in the warm dry conditions of southern I2
t aly. Rivista di vit icotura e di Enologia, 1984, 37 ( 5) : 230~ 250
6 Leeuwen C, Seguin G, Van C. Effect of the water supply on vines, determined by measuring leaf water potential , on vegetat ive development and the
ripening of grape ( Vitis vinifera cv. Cabernet Franc, Saint Emilion) . J. Internat ional des Sciences de la Vigne et du Vin. , 1994, 28 ( 2): 81~ 110
Effects of Irr igation on Grape and Wine
Zhang Zhenwen1, Li Hua1, and Song Changbing2
( 1College of Enology, Northwest Sci2Tech University of Agriculture and Forestry, Yangling 712100, China ; 2The Research Institute of
Ningxia Horticulture , Yinchuan 750021, China )
Abstract : The effects of different irrigation methods on growth of vine and quality of grape and wine were stud2
ied. The results showed that the soil configurationwas improved by controlled irrigation, with increasing of root den2
sity in deep soil and sugar content of berry. Meanwhile the acid and salt content of the berry decreased and pH was
modified. The wines had better aroma and flavor under controlled irrigat ion. 3825- 4800 m3#hm- 2 water per year
was needed in controlled irrigation, saving 36% water compared to the regular one.
Key words: Irrigat ion; Grape; Berry; Wine; Effect
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