微噴灌水技術(shù)對(duì)葡萄品質(zhì)的影響

摘要 采用微噴灌水技術(shù)，通過(guò)監(jiān)測(cè)不同時(shí)間間隔彌霧調(diào)控處理下葡萄園溫度、濕度、果實(shí)品質(zhì)等指標(biāo)變化情況，結(jié)果顯示，通過(guò)彌霧調(diào)控可調(diào)節(jié)葡萄園微環(huán)境溫濕度，其中平均溫度差比對(duì)照處理低0.8～1.1 ℃，平均濕度比對(duì)照處理高5.0%～6.8%。在葡萄果實(shí)品質(zhì)表現(xiàn)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(guī)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(shí)，彌霧調(diào)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(shí)生長(zhǎng)關(guān)鍵期，采用架下彌霧調(diào)控技術(shù)，每天噴水1 h或每隔1 d噴水2 h，有利于提高葡萄果實(shí)品質(zhì)。

關(guān)鍵詞 葡萄;微噴灌水技術(shù);彌霧調(diào)控;果實(shí)品質(zhì)

中圖分類號(hào) S 275.5? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A? 文章編號(hào) 0517-6611（2021）20-0213-04

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2021.20.057

開放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識(shí)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(xiàng)目 新疆維吾爾自治區(qū)自然科學(xué)基金項(xiàng)目（2020D01A80）;國(guó)家自然科學(xué)基金NSFC-新疆聯(lián)合基金項(xiàng)目（U1803112）。

作者簡(jiǎn)介 花永輝（1975—），男，江蘇丹陽(yáng)人，高級(jí)工程師，從事農(nóng)業(yè)高效節(jié)水技術(shù)、水土保持生態(tài)環(huán)境等應(yīng)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(shí)間長(zhǎng)，使其成為我國(guó)著名的葡萄生產(chǎn)基地，葡萄種植面積占總面積的80.3%，但在6—8月，吐哈地區(qū)白天平均溫度在35～40 ℃，對(duì)葡萄果實(shí)生長(zhǎng)關(guān)鍵期的影響極大[1]，適宜的氣候條件對(duì)促進(jìn)葡萄植株生長(zhǎng)以及提高果實(shí)品質(zhì)和產(chǎn)量等方面均有積極作用[2-9]。研究表明，通過(guò)彌霧微噴，可使果樹處于霧水覆蓋中，既補(bǔ)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(chǎn)增效[10-11]。關(guān)于微氣候因子對(duì)葡萄果實(shí)生長(zhǎng)與品質(zhì)的影響已有研究，如郭靖等[12-14]不同的避雨栽培試驗(yàn)顯示，避雨栽培能降低棚下光照強(qiáng)度，能顯著削弱葉幕層光照強(qiáng)度、日平均凈光合速率和葉綠素含量等。在該地區(qū)對(duì)葡萄的相關(guān)研究上，主要集中在節(jié)水技術(shù)的應(yīng)用與推廣上，而對(duì)葡萄果實(shí)品質(zhì)及其影響因素的研究較少，因此，該試驗(yàn)采用微噴彌霧灌水技術(shù)，通過(guò)對(duì)彌霧灌水期間葡萄園溫度、濕度及其葡萄生長(zhǎng)指標(biāo)等的監(jiān)測(cè)，分析微氣候因子溫度、濕度的變化規(guī)律及其與葡萄品質(zhì)間的響應(yīng)關(guān)系，從而確定出該地區(qū)合理的葡萄節(jié)水提質(zhì)的微噴灌水技術(shù)方式，對(duì)提高葡萄品質(zhì)和產(chǎn)量以及保障我國(guó)重要葡萄基地生產(chǎn)的可持續(xù)發(fā)展具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)條件

試驗(yàn)地點(diǎn)位于新疆維吾爾自治區(qū)葡萄瓜果研究所中心試驗(yàn)基地，地理坐標(biāo)為42.91°N、90.30°E;海拔419 m。年降雨量25.3 mm，年蒸發(fā)量2 751 mm，≥10 ℃以上積溫為4 522.6～5 548.9 ℃·d，全年日照時(shí)數(shù)2 900～3 100 h，平均日較差為14.3～15.9 ℃，最大可達(dá)17.0～26.6 ℃，無(wú)霜期長(zhǎng)，為192～224 d。土壤質(zhì)地主要為礫石砂壤土。葡萄品種為無(wú)核白，1981年定植，樹齡38年，大溝定植，東西走向，溝長(zhǎng)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(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)于2019年進(jìn)行，共設(shè)3個(gè)微噴彌霧灌水技術(shù)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(duì)照（CK）采用常規(guī)滴灌，不噴水，共計(jì)4個(gè)處理，每個(gè)處理重復(fù)2次，每個(gè)試驗(yàn)小區(qū)面積約0.03 hm2。微噴彌霧灌溉裝置技術(shù)參數(shù)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(shí)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(yàn)內(nèi)容與方法

1.3.1

溫度、濕度監(jiān)測(cè)。采用EasyLog-usb-2型溫濕度傳感器進(jìn)行自動(dòng)采集，傳感器放置在百葉箱內(nèi)，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(gè)位置上。傳感器設(shè)置為每30 min記數(shù)1次。

1.3.2

葡萄品質(zhì)指標(biāo)測(cè)定。每個(gè)處理選取3個(gè)大小均一、長(zhǎng)勢(shì)良好的葡萄蔓，分別在每個(gè)葡萄蔓頂部、中部、下部選取3個(gè)枝條，在每個(gè)枝條上按上、中、下3個(gè)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(jì)測(cè)定;果柄拉力采用數(shù)顯式推拉力計(jì)測(cè)定;可溶性固形物質(zhì)量分?jǐn)?shù)采用手持式折光儀測(cè)定;總酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)采用NaOH滴定法測(cè)定，以酒石酸計(jì);維生素采用鉬藍(lán)比色法測(cè)定;固酸比為可溶性固形物質(zhì)量分?jǐn)?shù)與總酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)的比值;采用福林-肖卡法測(cè)定總酚，結(jié)果用沒(méi)食子酸表示;單寧采用福林-丹尼斯法測(cè)定。

2 結(jié)果與分析

2.1 葡萄果實(shí)生長(zhǎng)品質(zhì)指標(biāo)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(shí)生長(zhǎng)而增加，在坐果期時(shí)各處理間差異較小，隨果實(shí)生長(zhǎng)差異也逐漸增大，其中CK處理在果實(shí)膨大期至成熟期均處最低水平，截至果實(shí)成熟期時(shí)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(shí)總糖含量指標(biāo)上，總糖隨著果實(shí)生長(zhǎng)而不斷升高，各處理間總糖變化雖有差異但變化規(guī)律一致，截至果實(shí)成熟期時(shí)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(shí)總酸指標(biāo)上，總酸的變化規(guī)律與前兩者相反，總酸隨著果實(shí)生長(zhǎng)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(jìn)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(shí)成熟期時(shí)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(shí)葡萄果實(shí)總酸含量可看出，CK處理的總酸含量明顯高于其他3個(gè)微噴處理。在葡萄果實(shí)VC含量上，VC含量的變化規(guī)律與可溶性固形物含量和總糖含量的變化規(guī)律一致，各處理VC含量均隨著果實(shí)生長(zhǎng)而增加，但處理間差異明顯，如WP1在果實(shí)膨大期前期VC含量低于其他3個(gè)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(shí)，均高于其他3個(gè)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(zhì)指標(biāo)，WP1表現(xiàn)較優(yōu)。

2.2 葡萄果實(shí)生長(zhǎng)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(zhǎng)期，各處理溫度均呈波動(dòng)變化，但總體上呈緩慢升高趨勢(shì)?？傮w上看，整個(gè)監(jiān)測(cè)期WP1、WP2、WP3和CK處理在各指標(biāo)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(qū)特殊的氣候，各處理溫差在6.9～8.1 ℃。彌霧微噴處理與對(duì)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(guī)律類似，各處理濕度也呈現(xiàn)波動(dòng)變化，整個(gè)監(jiān)測(cè)期間，彌霧微噴處理與對(duì)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(shí)品質(zhì)指標(biāo)的關(guān)系

通過(guò)對(duì)葡萄果實(shí)品質(zhì)指標(biāo)及果粒重與微氣候因子進(jìn)行相關(guān)分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)（表1），品質(zhì)指標(biāo)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(guān)關(guān)系并不顯著，而僅與晚上平均濕度（X5）的相關(guān)關(guān)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(guān)。總酸含量在WP1和CK處理中僅與平均濕度差呈正相關(guān)，與其他氣候因子均呈負(fù)相關(guān);在WP2和WP3處理中與晚上平均溫度和平均濕度差呈正相關(guān)，與其他氣候因子均呈負(fù)相關(guān)。果粒重與各氣候因子均呈正相關(guān)?？傮w上看，葡萄果實(shí)品質(zhì)與氣候因子中晚上平均濕度的相關(guān)關(guān)系最好;在各處理品質(zhì)指標(biāo)與晚上平均濕度的關(guān)系中，WP1品質(zhì)指標(biāo)中除總酸外其他指標(biāo)均達(dá)顯著水平，WP2品質(zhì)指標(biāo)中除VC含量指標(biāo)外其他指標(biāo)均達(dá)顯著水平，WP3品質(zhì)指標(biāo)中僅果粒重達(dá)顯著水平，而CK處理中可溶性固形物和總糖指標(biāo)達(dá)顯著水平。綜合葡萄果實(shí)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(guān)性可知，WP1和WP2處理的葡萄果實(shí)品質(zhì)指標(biāo)與微氣候因子的相關(guān)性最好，微氣候因子中對(duì)葡萄果實(shí)品質(zhì)指標(biāo)影響最大的是晚上平均濕度。

3 結(jié)論

該研究通過(guò)微噴彌霧灌水技術(shù)下葡萄園微氣候因子溫度、濕度與葡萄果實(shí)品質(zhì)指標(biāo)的監(jiān)測(cè)，對(duì)影響葡萄果實(shí)品質(zhì)的微氣候因子進(jìn)行了綜合分析，結(jié)果顯示，整個(gè)監(jiān)測(cè)期各處理指標(biāo)平均值表現(xiàn)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(duì)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(diào)控后，對(duì)葡萄品質(zhì)有一定的促進(jìn)作用，截至果實(shí)成熟期時(shí)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(shí)，彌霧調(diào)控處理果粒重分別高出CK處理0.25、0.24、0.16 g，結(jié)果表明，通過(guò)合理的微氣候調(diào)控有助于果實(shí)生長(zhǎng)和提高葡萄果實(shí)品質(zhì)。

參考文獻(xiàn)

[1] 吳久赟.吐魯番不同品種葡萄的耐熱性評(píng)價(jià)[D].石河子：石河子大學(xué)，2018.

[2] 吳久赟，劉翔宇，雷靜，等.吐魯番地區(qū)11個(gè)葡萄品種的設(shè)施栽培特性分析[J].西北農(nóng)林科技大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)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(shè)施內(nèi)環(huán)境溫度變化對(duì)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(tài)氣候種植區(qū)劃研究[J].山東農(nóng)業(yè)科學(xué)，2015，47（7）：38-45，52.

[9] 衛(wèi)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(nóng)業(yè)科學(xué)，2017，45（24）：202-203.

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

[11]

張衡，白云崗，雷曉云，等.彌霧微噴調(diào)控對(duì)吐哈盆地葡萄產(chǎn)量和品質(zhì)的影響[J].灌溉排水學(xué)報(bào)，2018，37（6）：24-28，41.

[12] 郭靖.不同避雨栽培模式對(duì)夏黑葡萄生理特性和果實(shí)品質(zhì)的影響[D].合肥：安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)，2015.

[13] 王紫寒，張偉，關(guān)利平，等.避雨栽培對(duì)澤香葡萄微環(huán)境和果實(shí)品質(zhì)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(duì)“戶太八號(hào)”葡萄生長(zhǎng)及果實(shí)發(fā)育的影響[J].北方園藝，2016（11）：9-14.