氣象條件對(duì)釀酒葡萄生長(zhǎng)和品質(zhì)的影響

李瑞盈 張建東 張一博 張晨宇 王莉 孫麗華

摘要 葡萄酒產(chǎn)業(yè)是我國(guó)諸多地區(qū)重點(diǎn)扶植和大力發(fā)展的特色產(chǎn)業(yè)，主要原料釀酒葡萄是制約產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展的重要因素之一。氣象條件直接影響原料品質(zhì)，對(duì)釀酒葡萄與葡萄酒生產(chǎn)具有決定性作用。文章介紹了氣象條件、氣象災(zāi)害對(duì)釀酒葡萄生長(zhǎng)發(fā)育及品質(zhì)的影響，探討了今后的研究方向，建議加強(qiáng)農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害監(jiān)測(cè)預(yù)警，建立釀酒葡萄生長(zhǎng)影響因素評(píng)估體系，為提升釀酒葡萄品質(zhì)，服務(wù)種植園區(qū)提供參考。

關(guān)鍵詞 釀酒葡萄；氣象條件；品質(zhì)；災(zāi)害

中圖分類(lèi)號(hào)：S663.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B 文章編號(hào)：2095–3305（2023）02–0058-03

葡萄在我國(guó)的栽培歷史長(zhǎng)達(dá)數(shù)千年之久，是一種適應(yīng)能力強(qiáng)、經(jīng)濟(jì)價(jià)值大、產(chǎn)量較高的經(jīng)濟(jì)作物，釀酒葡萄和葡萄酒是諸多地區(qū)重點(diǎn)扶植的特色產(chǎn)業(yè)。氣象條件可嚴(yán)重影響釀酒葡萄的生長(zhǎng)發(fā)育和品質(zhì)，溫度、降水、日照、濕度等氣象條件可顯著影響釀酒葡萄的總糖、總酸以及單寧等酚類(lèi)物質(zhì)含量，而這些都將影響葡萄酒品質(zhì)[1]。很多學(xué)者分析了氣象條件對(duì)釀酒葡萄生長(zhǎng)和品質(zhì)的影響，相關(guān)研究也成為氣象服務(wù)特色農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的典型代表[2～3]。筆者介紹了氣象條件、氣象災(zāi)害對(duì)釀酒葡萄生長(zhǎng)發(fā)育及品質(zhì)的影響，為氣象服務(wù)葡萄種植產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供參考。

1 氣象條件對(duì)釀酒葡萄生長(zhǎng)的影響

影響釀酒葡萄品質(zhì)的因素主要是遺傳和環(huán)境。有學(xué)者將環(huán)境因素統(tǒng)稱(chēng)為風(fēng)土條件，包括自然環(huán)境和人文環(huán)境[4]。其中，大部分釀酒葡萄種植環(huán)境相對(duì)穩(wěn)定，只有氣象條件是每年最大的變化因素。在科學(xué)的田間管理下，氣象條件成為影響釀酒葡萄品質(zhì)的關(guān)鍵因素。

1.1 溫度

≥10 ℃有效積溫對(duì)釀酒葡萄生長(zhǎng)有極為重要的影響，一般認(rèn)為優(yōu)質(zhì)的釀酒葡萄生長(zhǎng)環(huán)境有效積溫應(yīng)在1 500～1 800 ℃·d，全生育期的有效積溫是一個(gè)地區(qū)是否適宜種植釀酒葡萄的重要評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)[5～7]。溫度過(guò)高或過(guò)低都會(huì)影響釀酒葡萄的正常生長(zhǎng)[8]。在我國(guó)北方冬季極端最低氣溫低于-15 ℃的地區(qū)，釀酒葡萄需埋土越冬；春季日平均氣溫達(dá)到10 ℃時(shí)葡萄開(kāi)始萌芽；新梢生長(zhǎng)期溫度低于10～12 ℃時(shí)，新梢無(wú)法正常生長(zhǎng)；開(kāi)花期溫度低于14 ℃時(shí)可影響花器發(fā)育，導(dǎo)致授粉過(guò)程延遲，坐果率降低，而高于35 ℃則會(huì)導(dǎo)致花器壞死；在漿果生長(zhǎng)期和轉(zhuǎn)色成熟期，如果陽(yáng)光強(qiáng)烈、溫度過(guò)高，可能會(huì)發(fā)生日灼，嚴(yán)重影響葡萄產(chǎn)量[9～11]。

1.2 降水量

釀酒葡萄不同生育期對(duì)降水條件的要求各不相同。萌芽期到開(kāi)花坐果期的月降水量在100 mm以下為宜，漿果生長(zhǎng)期到成熟期的月降水量在75 mm以下為宜[12]。萌芽期對(duì)水分要求較高，水分充足有利于芽萌動(dòng)、新梢生長(zhǎng)；開(kāi)花期則需求適中，多雨容易造成落花，阻礙受精；漿果生長(zhǎng)期需水量較大，而進(jìn)入轉(zhuǎn)色成熟期則不需過(guò)多水分，此期出現(xiàn)連陰雨和大量降水會(huì)限制釀酒葡萄光合作用，嚴(yán)重影響釀酒葡萄生長(zhǎng)，導(dǎo)致糖含量降低。另外，降水還是霜霉病、白腐病等病害的重要誘因，降水過(guò)多會(huì)使土壤中潛伏的病菌飛濺到葡萄葉面，進(jìn)而導(dǎo)致其發(fā)病[13]。降水過(guò)少也不利于釀酒葡萄生長(zhǎng)，程雪等[14]研究發(fā)現(xiàn)我國(guó)很多地區(qū)葡萄種植需要人工灌溉來(lái)滿足水分需求。

1.3 光照

釀酒葡萄是喜光作物，日照時(shí)數(shù)、光質(zhì)及光照強(qiáng)度都會(huì)影響其生長(zhǎng)?？傮w來(lái)看，光照充足會(huì)增加釀酒葡萄產(chǎn)量，葡萄著色更好，含糖量升高、酸度降低[15]。葡萄生長(zhǎng)過(guò)程中需要日照時(shí)長(zhǎng)1 600 h左右，如果光照不足，會(huì)導(dǎo)致光合產(chǎn)物少，植株?duì)I養(yǎng)不良，不利于新梢發(fā)育[16]。除還原糖、總酸、可溶性固形物外，單寧、花色苷、花青素等物質(zhì)含量均與光照相關(guān)，比如，在光照強(qiáng)的地區(qū)適度遮光有利于單寧含量增加[17]。此外光質(zhì)、光強(qiáng)也影響釀酒葡萄營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)生成，甚至對(duì)開(kāi)花結(jié)果以及果實(shí)色澤都有一定影響，在一定范圍內(nèi)光強(qiáng)越大糖分累積越高，而多數(shù)彩色薄膜覆蓋會(huì)使葡萄糖分積累減少[18]。光照度會(huì)影響赤霞珠葡萄香氣成分組成及含量，適度遮光可以促進(jìn)香氣物質(zhì)釋放，同時(shí)在一定程度上減少不和諧酸類(lèi)的積累[19]。

2 釀酒葡萄品質(zhì)與氣象條件之間的關(guān)系

2.1 總糖

總糖是釀酒葡萄最重要的品質(zhì)之一。影響釀酒葡萄總糖含量的氣象因素主要包括平均溫度、平均最低溫度、積溫、日照時(shí)數(shù)、降水量、水熱系數(shù)等，不同地區(qū)氣候條件不同，影響因子的重要性也存在差異。賀蘭山東麓開(kāi)花—采收期日照時(shí)數(shù)、采收前30 d平均最低溫度、采收前30 d降水量顯著影響赤霞珠總糖含量，且降水的影響最為關(guān)鍵[20]。呂梁山地區(qū)釀酒葡萄總糖含量與9月相對(duì)濕度的相關(guān)性最高，其他較為重要的影響因素包括9月日較差、降水量、水熱系數(shù)以及8月平均溫度和積溫[21]。內(nèi)蒙古巴彥淖爾地區(qū)影響釀酒葡萄總糖的主要因素為9月降水量及7—8月的平均溫度[22]。吉林通化5—9月上旬積溫、8—9月上旬積溫、5—9月上旬水熱系數(shù)、7—8月日照時(shí)數(shù)與山葡萄的總糖關(guān)系密切，其中水熱系數(shù)是主要影響因素[23]。

總體而言，釀酒葡萄的總糖含量與轉(zhuǎn)色成熟期氣象條件相關(guān)度最高，降水量被認(rèn)為是最關(guān)鍵的影響因素。降水多的地區(qū)或年份，陰雨天氣較多，導(dǎo)致光照不足、氣溫日較差減小，同時(shí)易引發(fā)病害流行，進(jìn)而影響葡萄產(chǎn)量和品質(zhì)，而降水量年際差異較大，所以對(duì)釀酒葡萄品質(zhì)影響十分顯著。絕大多數(shù)產(chǎn)區(qū)積溫條件適宜且每年變化不大，所以未成為顯著的影響因素。

2.2 總酸

酸是平衡葡萄酒口感的重要部分，酸含量過(guò)低會(huì)使葡萄酒平淡松弛，過(guò)高則口感酸澀?？偹岷渴艿焦夂献饔谩⒑粑饔?、漿果膨大稀釋等共同影響，當(dāng)氣象條件影響到這些作用時(shí)，就會(huì)對(duì)總酸含量產(chǎn)生影響。日照時(shí)長(zhǎng)、日較差、積溫等影響光合和呼吸作用，降水影響漿果膨大稀釋?zhuān)M(jìn)而影響總酸含量?？偹崤c采摘前1個(gè)月的水熱系數(shù)（K）關(guān)系最為密切，K值越小，含酸量增加速度越快。香格里拉地區(qū)日較差大、日照時(shí)間長(zhǎng)、紫外輻射強(qiáng)，這種條件會(huì)加速酒石酸的消耗，因此該產(chǎn)區(qū)釀酒葡萄含酸較低[24]。而影響新疆地區(qū)葡萄含酸量的關(guān)鍵因子是全生育期≥10 ℃有效積溫，二者呈顯著負(fù)相關(guān)。影響總酸的氣象條件比較復(fù)雜，并且存在地域差異，在日照條件變化不大時(shí)，溫度、降水成為總酸的主要影響因素。

2.3 糖酸比

糖酸比指的是還原糖含量與滴定酸含量之比，反映葡萄糖與酸的平衡關(guān)系，也稱(chēng)為成熟系數(shù)，與總糖一起成為衡量釀酒葡萄是否成熟的關(guān)鍵指標(biāo)。糖酸比是溫度與降水綜合作用的結(jié)果，其中溫度對(duì)含糖量的升高和含酸量的降低起促進(jìn)作用，而降水正與之相反[24]。采摘前30～35 d的降水量與糖酸比呈反比，而干旱、半干旱地區(qū)降水的影響不顯著，溫度、日照時(shí)長(zhǎng)、相對(duì)濕度等成為影響糖酸比的主導(dǎo)因素。

2.4 酚類(lèi)物質(zhì)

酚類(lèi)物質(zhì)主要包括單寧、黃酮類(lèi)、花色苷、酚酸等，是釀酒葡萄中的重要品質(zhì)指標(biāo)之一，其中單寧與葡萄澀味有關(guān)，影響葡萄酒口感且具有抗氧化作用，所以更受關(guān)注。光照及降水對(duì)單寧含量的影響相對(duì)更顯著，如在香格里拉產(chǎn)區(qū)，隨著海拔的升高，日照時(shí)長(zhǎng)和紫外輻射先升高后下降，導(dǎo)致酚類(lèi)、單寧等物質(zhì)含量隨之先升高后降低[25]。相反地，降水不利于酚類(lèi)物質(zhì)積累，當(dāng)降水量過(guò)多時(shí)，酚類(lèi)物質(zhì)含量下降。低溫有助于單寧的保存，釀酒葡萄成熟期較大的日較差有利于單寧積累?？傮w而言，較長(zhǎng)的日照時(shí)間、較少的降水量、較大的日較差是酚類(lèi)物質(zhì)積累的重要?dú)庀髼l件。

3 氣象災(zāi)害對(duì)釀酒葡萄的影響

霜凍害、干旱、高溫、大風(fēng)、冰雹、連陰雨等氣象災(zāi)害在各釀酒葡萄產(chǎn)區(qū)都時(shí)有發(fā)生，對(duì)釀酒葡萄生長(zhǎng)和品質(zhì)造成影響，為種植企業(yè)帶來(lái)經(jīng)濟(jì)損失。

3.1 霜凍害

我國(guó)釀酒葡萄種植品種主要為歐亞種，其抗寒能力較差，凍害發(fā)生的概率較高，霜凍害是我國(guó)北方釀酒葡萄產(chǎn)區(qū)的主要災(zāi)害之一，包括入秋的初霜凍害、冬季的越冬期凍害及初春氣溫回暖時(shí)期的晚霜凍害，成為釀酒葡萄產(chǎn)業(yè)的制約因素。2010—2011年冬季，新疆焉耆盆地葡萄遭受低溫凍害[26]。2020年4月，寧夏賀蘭山東麓產(chǎn)區(qū)出現(xiàn)嚴(yán)重晚霜凍害，受災(zāi)面積達(dá)到釀酒葡萄種植總面積的46%左右，減產(chǎn)幅度在30%～60%之間[27]。及時(shí)準(zhǔn)確地預(yù)報(bào)預(yù)警能夠提醒種植者提前采取措施、降低損失，因此凍害指標(biāo)及等級(jí)劃分顯得尤為重要。寧夏地區(qū)釀酒葡萄根系輕度凍害指標(biāo)為20 cm土壤溫度≤-5 ℃出現(xiàn)1 d以上，40 cm土壤溫度≤-5 ℃出現(xiàn)2 d，中度凍害為40 cm土壤溫度≤-5 ℃出現(xiàn)2～5 d，重度凍害為40 cm土壤溫度≤-5 ℃出現(xiàn)5 d以上[28]。春霜凍則以最低氣溫為指標(biāo)劃分為輕度（-2 ℃

3.2 其他災(zāi)害

除凍害外，高溫、干旱、冰雹、大風(fēng)、連陰雨等其他氣象災(zāi)害也會(huì)影響釀酒葡萄生長(zhǎng)、產(chǎn)量和品質(zhì)。溫度超過(guò)35 ℃所形成的高溫環(huán)境會(huì)影響釀酒葡萄生理機(jī)能，導(dǎo)致生長(zhǎng)緩慢，甚至誘發(fā)白灼病，遮蔽套袋是防治高溫的常用方法[30]。嚴(yán)重的干旱會(huì)減緩釀酒葡萄生長(zhǎng)速度，漿果生長(zhǎng)期若水分供給不足會(huì)導(dǎo)致減產(chǎn)和品質(zhì)下降，此時(shí)適當(dāng)?shù)墓喔染褪直匾猍31]。大風(fēng)、冰雹災(zāi)害會(huì)造成落花落果、枝條折斷及果粒破損，影響產(chǎn)量，同時(shí)帶來(lái)傷口，導(dǎo)致病害流行。主要的預(yù)防措施包括建設(shè)防風(fēng)林帶、人工干預(yù)天氣及架設(shè)防雹網(wǎng)等。連陰雨會(huì)造成光照不足，影響糖分積累，引發(fā)澇災(zāi)和病害，清溝排水、防治病害等是連陰雨期必要的防治手段。

4 總結(jié)與展望

氣象條件不僅關(guān)系到釀酒葡萄生長(zhǎng)發(fā)育，還會(huì)影響釀酒葡萄的品質(zhì)。釀酒葡萄作為喜光、喜溫、長(zhǎng)日照藤本植物，在生長(zhǎng)發(fā)育期需要足夠多的熱量和光照時(shí)數(shù)，而不同生育期對(duì)水分的需求則各不相同，目前研究者已經(jīng)得到了各生育期溫度、降水及光照的適宜指標(biāo)，指出總糖含量與轉(zhuǎn)色、成熟期氣象條件相關(guān)性最好，降水量是其中最關(guān)鍵的因素，總酸受溫度和降水的影響較大，而日照、降水和氣溫日較差則對(duì)酚類(lèi)物質(zhì)的積累起到重要作用。同時(shí)，氣象災(zāi)害對(duì)釀酒葡萄生長(zhǎng)和品質(zhì)也有極大的影響，特別是凍害的影響。未來(lái)還需繼續(xù)深入開(kāi)展葡萄生長(zhǎng)、氣象災(zāi)害及品質(zhì)相關(guān)的氣象指標(biāo)研究，建立指標(biāo)體系，并加強(qiáng)農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害監(jiān)測(cè)預(yù)警，及時(shí)為種植園區(qū)提供服務(wù)，助力特色農(nóng)業(yè)發(fā)展；引入機(jī)器學(xué)習(xí)、人工智能等技術(shù)開(kāi)展氣象條件對(duì)釀酒葡萄品質(zhì)影響的定量研究，以及氣候品質(zhì)評(píng)價(jià)，為年份酒釀造提供氣象支持；此外，還需關(guān)注并推進(jìn)氣候變化對(duì)釀酒葡萄影響的相關(guān)研究工作，減輕氣象因素異常變化對(duì)釀酒葡萄產(chǎn)量和品質(zhì)的影響。

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責(zé)任編輯：黃艷飛

Research Progress on Relationship between Wine Grape and Meteorological Conditions Effects of Meteorological Conditions on the Growth and Quality of Wine Grape

Li Rui-ying et al（Qinhuangdao Meteor-

ological Bureau， Qinhuangdao， Hebei 066000）

Abstract The wine industry is a characteristic industry that is supported and developed vigorously in many regions in China. As the main raw material， wine grape is one of the important factors restricting the healthy development of the industry. Meteorological conditions directly affect the quality of raw materials and play a decisive role in wine grape and wine production. This paper introduced the effects of meteorological conditions and disasters on the growth and quality of wine grape， and discussed the future research direction. In order to provide reference for improving the quality of wine grape and serving the planting parks， it was suggested to strengthen the monitoring and early warning of agricultural meteorological disasters and establish the evaluation system of influencing factors of wine grape growth.

Key words Wine grape; Meteorological conditions; Quality; Disaster

基金項(xiàng)目 河北省氣象局科研開(kāi)發(fā)項(xiàng)目（19ky31、20ky17）；秦皇島市科學(xué)技術(shù)研究與發(fā)展計(jì)劃項(xiàng)目（201902A217）。

作者簡(jiǎn)介 李瑞盈（1987—），女，河北盧龍人，工程師，碩士，主要從事農(nóng)業(yè)氣象研究。*通信作者：孫麗華（1970—），碩士，高級(jí)工程師，主要從事農(nóng)業(yè)氣象及氣候變化研究，E-mail：qhdslh@163.com。

收稿日期 2022-10-20