懷來產(chǎn)區(qū)氣候條件對釀酒葡萄適應性的評估

武 慧，于慶泉，于海森，勾 健，石 琳

(1.中糧長城桑干酒莊（懷來）有限公司，河北懷來 075400；2.農(nóng)業(yè)農(nóng)村部釀酒葡萄加工重點實驗室，河北懷來 075400；3.張家口市酒莊葡萄與葡萄酒技術創(chuàng)新中心，河北懷來 075400)

懷來位于北緯40 度、東經(jīng)115 度，地處河北省西北部，東臨北京，西接晉、蒙，屬溫帶大陸性季風氣候，平均海拔高度495 m，四周群山環(huán)抱，桑干河、洋河、媯水河橫貫其中，匯入官廳水庫，形成了獨特的懷來盆地和區(qū)域小氣候，近三十年平均年較差可達31.8 ℃，是我國葡萄與葡萄酒產(chǎn)業(yè)的優(yōu)秀產(chǎn)區(qū)。懷來葡萄栽培有1000～1200 年的歷史，目前是全國主要葡萄酒生產(chǎn)基地之一。釀酒葡萄的品質(zhì)對葡萄酒的生產(chǎn)起決定作用，優(yōu)良葡萄品種只有在與之相適應的氣候條件下，結(jié)合合理的栽培技術才能充分表現(xiàn)其優(yōu)良特性。一般認為，氣象因素在生產(chǎn)方面（酒的產(chǎn)量、類型和品質(zhì)）起著主導作用，是決定釀酒葡萄與葡萄酒生產(chǎn)的主要因素之一。

對葡萄與氣候關系已有多名研究者做了深入的研究，馬延慶、李明旺等對葡萄產(chǎn)量與氣象因素的相關性進行分析；白智生等提出不同成熟期的品種對活動積溫的要求及生長天數(shù)是不同的；吳光林的研究表明，長日照有利于葡萄果實大小、色澤發(fā)育和內(nèi)含物等品質(zhì)的提高；法國學者Branas綜合溫度和光照兩個因素，提出了不同成熟期品種對光熱系數(shù)的要求。

目前，還未見針對懷來產(chǎn)區(qū)的葡萄種植適宜性研究，本研究在前人理論的基礎上，收集了懷來產(chǎn)區(qū)近十五年的氣象資料，結(jié)合葡萄生育期的氣象指標，對懷來產(chǎn)區(qū)主栽品種的物候期和果實品質(zhì)進行了調(diào)查分析。通過分析、驗證懷來產(chǎn)區(qū)種植釀酒葡萄的氣候條件的適宜度，為懷來產(chǎn)區(qū)釀酒葡萄品種科學化、產(chǎn)業(yè)化的選擇和種植提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 數(shù)據(jù)來源與分析方法

釀酒葡萄資料由桑干酒莊種植基地提供，活動積溫、有效積溫、空氣溫度、降雨量、日照時數(shù)、風速等數(shù)據(jù)，來自懷來縣氣象局與桑干酒莊氣象站，資料為2006—2021 年期間記載數(shù)據(jù)（表1）。利用氣候的平均值，進行數(shù)理統(tǒng)計與氣候分析、水熱系數(shù)分析等。

表1 懷來產(chǎn)區(qū)氣象資料統(tǒng)計表

水熱系數(shù)指降水量與同期可蒸發(fā)量之比，反映降雨與溫度的關系，計算公式如下：

式中，∑R溫度為＞10 ℃時期中的降雨量，∑T為溫度＞10 ℃時期中的活動積溫。K 值表示水分條件滿足葡萄需要的程度，K 值越大，環(huán)境越濕潤。葡萄生長季K＜0.5 時，需要灌溉；0.5≤K≤1.0時，濕潤不足；1.0＜K≤2.0 時，濕潤足夠；K＞2 時，濕潤過度。

光熱系數(shù)反映葡萄生長期熱量和光照的組合情況，計算公式如下：

其中，∑TE 為葡萄生育期日平均氣溫≥10 ℃期間的有效積溫（℃），∑H 為同時期的光照持續(xù)時數(shù)之和（h）。在生長季日光能系數(shù)（I）＞4.5 的情況下，可滿足不同類型葡萄的光能需要。

生長期活動積溫指生長期≥10 ℃的溫度之和，計算公式為T=∑（tn≥10），式中，T 為活動積溫，tn為≥10 ℃的日平均溫度。

日照百分率是指實際日照時間與可能日照時間（全天無云時應有的日照時數(shù)）之比。

1.2 物候期和果實品質(zhì)調(diào)查

在懷來產(chǎn)區(qū)分別選擇2019—2021 年，白品種：霞多麗、雷司令、瓊瑤漿、賽美蓉，紅品種：西拉、赤霞珠、梅鹿輒、品麗珠、馬瑟蘭，進行品種物候期和果實品質(zhì)調(diào)查。

果實品質(zhì)測定方法：總糖用斐林試劑法，總酸用酸堿滴定法。

2 結(jié)果與分析

懷來產(chǎn)區(qū)土壤因素相對穩(wěn)定，氣候因素成為諸多影響因素中最活躍和最重要的因素。溫度、空氣濕度、日照、降水等氣象條件對釀酒葡萄的產(chǎn)品和品質(zhì)起到?jīng)Q定性作用。懷來產(chǎn)區(qū)年平均氣溫10.5 ℃，生育期平均氣溫16 ℃，年降雨量444.9 mm，生育期日照時數(shù)1878.7 h，年有效積溫不超過4000 ℃，成熟期K＜1，氣候條件符合釀酒葡萄的生長條件要求。

2.1 氣候條件

2.1.1 溫度

葡萄屬于暖溫帶作物，溫度對葡萄生長、結(jié)果的進程有重要影響。葡萄栽培過程中，萌芽、凋落均以10 ℃為基準，稱為生物學零度。懷來產(chǎn)區(qū)（見表2）萌芽期在4 月下旬，期間平均溫度為13.3 ℃，除2010 年偏低外，該時期適合葡萄萌芽所需的溫度。

溫度不僅影響葡萄的生長、發(fā)育和產(chǎn)量，還影響葡萄可溶性固形物、含酸量和果實綜合品質(zhì)。葡萄新梢生長期（5 月份），為提高光合效率，晝溫不得超過30 ℃，白天溫度在25～28 ℃之間，夜間以13～15 ℃為宜，平均溫度15～25 ℃為宜，懷來產(chǎn)區(qū)5 月（見表2）的日平均溫度為18.5 ℃，日最高氣溫平均為24.9 ℃，日最低氣溫平均為9.4 ℃，符合高品質(zhì)葡萄對該時段的溫度需求。

懷來產(chǎn)區(qū)7 月、8 月、9 月的平均氣溫為22 ℃，未成熟果實有機酸合成適溫為20～25 ℃，因此懷來產(chǎn)區(qū)有利于形成較高的酸度。成熟前（即8 月中旬）懷來產(chǎn)區(qū)氣溫溫差為7.9 ℃，優(yōu)質(zhì)葡萄品質(zhì)形成的適宜溫差為6.3～6.8 ℃，氣溫涼爽，葡萄成熟過程緩慢，懷來產(chǎn)區(qū)屬于偏高狀態(tài)，不利于葡萄轉(zhuǎn)色和糖分積累。懷來產(chǎn)區(qū)1 月份平均溫度為-5.9 ℃，極端低溫為-23.7 ℃，一般釀酒葡萄品種枝蔓冬季可抗溫度為-14 ℃到-17 ℃，在我國冬季埋土防寒區(qū)域劃分的氣候指標以多年平均極端最低溫-15 ℃為界限，懷來產(chǎn)區(qū)低于埋土防寒的溫度指標，冬季必須進行埋土防寒越冬。

葡萄生育期氣溫日較差以＞10 ℃為宜，懷來產(chǎn)區(qū)全年平均日較差為13.8 ℃，葡萄生育期的平均日較差為14.5 ℃，生育期各月日較差均＞10 ℃，日較差處于一個較高的水平，有利于種植高品質(zhì)釀酒葡萄品種（見表2）。

表2 懷來產(chǎn)區(qū)平均每月空氣溫度統(tǒng)計表

2.1.2 積溫

葡萄生長的活動積溫與漿果的含糖量密切相關，在一定范圍內(nèi)，活動積溫越高，含糖量越高，葡萄的品質(zhì)越好。釀酒葡萄的生育期從萌芽至漿果成熟可以用日平均氣溫≥10 ℃的活動積溫來反映釀酒葡萄生長發(fā)育與溫度條件的總體關系。根據(jù)表1 計算得出，懷來地區(qū)日平均氣溫≥10 ℃的活動積溫年均3700 ℃，生育期有效積溫1867.5 ℃，根據(jù)不同成熟期葡萄品種對生長天數(shù)和活動積溫的要求，懷來產(chǎn)區(qū)可以滿足各種成熟期葡萄生長對熱量的需求，為生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)釀酒葡萄提供有力的保證。

2.1.3 日照

葡萄是喜光植物，光照是釀酒葡萄物質(zhì)合成的能量來源，光照充足，可合成更多的光合產(chǎn)物，枝葉生長健壯，果實品質(zhì)和產(chǎn)量提高，色、香、味增進，適宜的年日照時數(shù)在2000 h 以上，生長期（4—10月）的日照時數(shù)不低于1250 h。根據(jù)表1 計算得出，懷來產(chǎn)區(qū)平均年日照時數(shù)為2878.38 h，日照百分率為68.6 %，可滿足不同類型葡萄生長的光能需要。

懷來產(chǎn)區(qū)整個生育期的光照時數(shù)為1878.7 h，日照百分率為66.6%，光熱系數(shù)為4.7，各個生育期的日照時數(shù)基本可以滿足其生長需要（見表3）。

表3 懷來產(chǎn)區(qū)葡萄各生育期各階段需求光照與實際日照時數(shù)對比表

2.1.4 降水量

葡萄的生長需要一定的水分供應和合理的水分分布，降水量過多或過少，均不利于果實生長，夏季降雨量是確定高質(zhì)量釀酒葡萄栽培以及生產(chǎn)成本高低的限制性因子。懷來產(chǎn)區(qū)年均降水量為444.9 mm，遠低于1000 mm 的上限，整體分布均勻，6—8 月的降雨量占全年降水量的53.7%（如圖1）；病害高發(fā)季節(jié)7—9 月的平均濕度為69.3%，其中7月份平均降雨量109.8 mm，8—9月平均降水量89.2 mm。

圖1 2006—2021年懷來產(chǎn)區(qū)多年平均降雨量

根據(jù)賀普超的《葡萄學》中水熱系數(shù)理論，成熟期的K＜1.5 是世界上著名葡萄酒產(chǎn)區(qū)的特點。釀酒葡萄的主要氣象指標為果實成熟期月降雨不超過100 mm 或旬降雨不超過30 mm。懷來產(chǎn)區(qū)成熟期在8 月下旬的釀酒葡萄，采收前一個月的降雨量平均值為88.1 mm，水熱系數(shù)為0.8；成熟期在9 月上中旬和9 月下旬的釀酒葡萄品種，采收前一個月的降雨量平均值分別為98.7 mm、90.2 mm，水熱系數(shù)為1.5、1.6；成熟期在10 月上中旬的釀酒葡萄品種，采收前一個月的降雨量平均值為41.4 mm，水熱系數(shù)為0.9；9 月降水適宜，水熱系數(shù)＜2，8 月下旬和10 月上中旬成熟的釀酒葡萄，水熱系數(shù)均＜1，更加具備生產(chǎn)出品質(zhì)優(yōu)良的釀酒葡萄所需的氣候條件。因此，懷來產(chǎn)區(qū)應該以發(fā)展早熟和中晚熟釀酒葡萄品種為主，晚熟品種更有優(yōu)勢。

2.1.5 風速

對于葡萄種植，風也是自然因素中的一個重要因素，是一把雙刃劍，適時適度的出現(xiàn)會給釀酒葡萄生長帶來很多好處。如圖2 所示，懷來產(chǎn)區(qū)平均年風速為2.04 m/s，最大風速10.8 m/s，生育期的平均風速為1.79 m/s，每月風速較為平均，5 月出現(xiàn)全年最大風速。1—3 月風速較大，因懷來產(chǎn)區(qū)埋土防寒的作業(yè)特點，避免了風對釀酒葡萄支柱的影響，在生育期時，開花期、坐果期風速相對較大，可有效的實現(xiàn)自然疏花疏果，有利于產(chǎn)出高品質(zhì)的釀酒葡萄。

圖2 2014—2021年懷來產(chǎn)區(qū)多年平均風速

2.2 釀酒葡萄物候期分析

從表4 可以看出，懷來產(chǎn)區(qū)所栽植品種以中晚熟品種為主，一般釀酒葡萄品種轉(zhuǎn)色期出現(xiàn)在7 月下旬至8 月初之間。白葡萄品種成熟期較早，最早的是賽美蓉，其次是霞多麗，雷司令相對較晚，一般集中在8 月底或9月上旬成熟；紅品種成熟期較晚，西拉、馬瑟蘭集中在9 月下旬或9 月底成熟，赤霞珠、梅鹿輒、品麗珠集中在10 月上旬或10 月中旬成熟，瓊瑤漿為極晚熟品種，成熟期一般在10 月中下旬。懷來產(chǎn)區(qū)大部分品種基本都可以避開7—8 月的集中降雨期，以及9 月的水熱系數(shù)＞1且＜2 的潮濕環(huán)境，有利于病蟲害的防治和果實品質(zhì)的形成。

表4 懷來產(chǎn)區(qū)主栽品種物候期

2.3 果實品質(zhì)分析

在一定范圍內(nèi)，含糖量及糖酸比是釀酒葡萄成熟的重要標志，一般而言，含糖量應超過170 g/L，適宜的糖酸比為32 左右。從表5 可以看出，以桑干酒莊2019—2021年檢測結(jié)果為例，懷來產(chǎn)區(qū)所有主栽品種均能充分成熟，達到理想的成熟指標，表現(xiàn)出特有的品種特性。賽美蓉、霞多麗屬于早熟品種，平均糖度可達189.02 g/L，糖酸比在20 以上；雷司令屬于中熟品種，平均糖度可達189.03 g/L，糖酸比在23 以上；西拉、馬瑟蘭屬于中晚熟品種，平均糖度可達251.75 g/L，平均糖酸比52.12，為理想的成熟指標；赤霞珠、梅鹿輒、品麗珠屬于晚熟品種，平均糖度可達241.90 g/L，糖酸比在41 以上，符合高品質(zhì)釀酒葡萄成熟指標，其中晚熟品種赤霞珠酸度最高；極晚熟品種瓊瑤漿在懷來產(chǎn)區(qū)表現(xiàn)優(yōu)異，既可以充分成熟，還表現(xiàn)出高糖、高酸的特性，平均糖度可以達到256.83 g/L。西拉、瓊瑤漿是近幾年懷來產(chǎn)區(qū)有潛力的釀酒葡萄品種。

表5 2019—2021年懷來產(chǎn)區(qū)主栽品種成熟期品質(zhì)分析

3 討論

通過懷來產(chǎn)區(qū)近十五年的氣象資料，選用活動積溫、年均氣溫、降水量、日照時數(shù)、風速的表現(xiàn)進行驗證，結(jié)果表明：懷來產(chǎn)區(qū)溫度和光照充足，可以滿足各釀酒葡萄品種各個生育期對溫度和光照的要求；在出土萌芽期、埋土期須注意低溫、霜凍的影響；開花、坐果期的風力影響，可以達到自然疏花疏果，保證果穗松散；產(chǎn)區(qū)成熟前溫差較高，氣溫涼爽，成熟過程緩慢，有利于形成高品質(zhì)釀酒葡萄。

懷來產(chǎn)區(qū)大部分時段降水量適宜，7 月平均降水量偏多，影響葡萄酒石酸、蘋果酸的形成，以至于含酸量偏低，降低酒質(zhì)和風味，因此7 月要適時做好控水和排水工作，減少因水分過多造成不利影響；降水量自8 月上旬開始明顯減少，空氣濕度小，根據(jù)水熱系數(shù)理論，懷來產(chǎn)區(qū)符合優(yōu)質(zhì)釀酒葡萄產(chǎn)區(qū)的特點，應該以發(fā)展中晚熟釀酒葡萄品種為主，晚熟品種更具優(yōu)勢。

根據(jù)懷來產(chǎn)區(qū)主栽品種的物候期以及品質(zhì)特性的調(diào)查發(fā)現(xiàn)，懷來產(chǎn)區(qū)釀酒葡萄品質(zhì)優(yōu)良，具有釀出高品質(zhì)葡萄酒的資質(zhì)，一些早熟、晚熟、極晚熟品種在該地區(qū)有較好的發(fā)展?jié)摿?，這一結(jié)果與氣候條件分析的結(jié)論一致，進一步驗證了氣候適宜度分析結(jié)果。霞多麗、西拉、瓊瑤漿具有較好的發(fā)展?jié)摿?，本研究可以為懷來產(chǎn)區(qū)釀酒葡萄品種的選擇和種植提供參考依據(jù)。

懷來產(chǎn)區(qū)溫度和光照充足，可以滿足各釀酒葡萄品種各個生育期對溫度和光照的要求，但在出土萌芽期、埋土期須注意低溫、霜凍的影響。懷來產(chǎn)區(qū)7 月平均降水量偏多，要適時做好控水和排水工作。根據(jù)釀酒葡萄品種的物候期，結(jié)合懷來產(chǎn)區(qū)氣候條件，霞多麗、西拉、瓊瑤漿等早熟、晚熟、極晚熟品種具有較好的發(fā)展?jié)摿Α?/p>