史星雲(yún),李 強(qiáng),張 軍,金 娜,王 鑫,王多文,牟德生,徐珊珊
(1.武威市林業(yè)科學(xué)研究院,甘肅武威 733000;2.武威市林果業(yè)管理辦公室,甘肅武威 733000)
武威市地處河西走廊東端,具有種植優(yōu)質(zhì)釀酒葡萄得天獨(dú)厚的地理資源優(yōu)勢和氣候資源優(yōu)勢,截至目前,武威市釀酒葡萄栽培面積達(dá)1.73萬hm2,分別占全國和甘肅省栽培總面積的13%和84%,已成為全國釀造葡萄主產(chǎn)區(qū)之一。干旱少雨、光照強(qiáng)、蒸發(fā)量大、沙性土壤等特性為葡萄酒生產(chǎn)帶來優(yōu)質(zhì)生產(chǎn)條件,但傳統(tǒng)的大水漫灌和肥料的不當(dāng)使用,不僅造成土壤水分和養(yǎng)分的浪費(fèi)與流失,也帶來農(nóng)業(yè)環(huán)境污染等問題[1],加之本地區(qū)干旱缺水,合理的水肥管理勢在必行。
滴灌施肥技術(shù)不僅省時(shí)省力[2-3],肥、水利用率高[4-6],而且提高作物產(chǎn)量,改善品質(zhì)[7-10]。目前,國內(nèi)外學(xué)者關(guān)于葡萄水肥管理方面的研究較多,但大多研究灌溉(施肥)方式[11-13]、灌溉(施肥)時(shí)間[14-15]、灌溉(施肥)量[16-17]等對葡萄生長發(fā)育、產(chǎn)量品質(zhì)、光合特性等方面的影響。近年來,也有學(xué)者相繼開展水肥聯(lián)合調(diào)控對葡萄生長、品質(zhì)及產(chǎn)量的研究。Hani[18]通過對不同灌溉系統(tǒng)研究發(fā)現(xiàn),滴灌系統(tǒng)可以提高葡萄產(chǎn)量和水肥利用效率,促進(jìn)植株生長,改善果實(shí)品質(zhì)。目前研究表明,設(shè)施滴灌條件下,合理的水肥調(diào)控對提高葡萄產(chǎn)量和改善果實(shí)品質(zhì)等方面具有積極作用[19-21];以田間試驗(yàn)為基礎(chǔ),采用二次通用旋轉(zhuǎn)設(shè)計(jì),建立產(chǎn)量、品質(zhì)與水肥因素之間的數(shù)學(xué)模型,得出對應(yīng)的滴灌量和施氮、磷、鉀量[22-26];膜下滴灌有利于提高水肥利用效率和光合作用效率,提高產(chǎn)量[27]。另外,郭紹杰等[28]發(fā)現(xiàn),水肥因素對‘克瑞森無核’葡萄產(chǎn)量形成的貢獻(xiàn)不同,按影響大小順序依次是磷肥、氮肥、灌水、鉀肥;年灌水量6 000 m3·hm-2和氮磷鉀施肥量367.2 kg·hm-2時(shí),葡萄產(chǎn)量最高。而這些研究大多集中在鮮食葡萄方面,而在釀酒葡萄方面鮮有報(bào)道。本研究以釀酒葡萄品種‘馬瑟蘭’為材料,采用田間小區(qū)作物栽培試驗(yàn),重點(diǎn)探討不同水肥組合對葡萄生長發(fā)育和品質(zhì)的影響,為確定適合釀酒葡萄滴灌施肥的水肥組合及進(jìn)一步認(rèn)識(shí)葡萄水肥配比關(guān)系、指導(dǎo)水肥管理實(shí)踐提供理論依據(jù),并為合理與精確調(diào)控水肥、實(shí)現(xiàn)葡萄的優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)提供技術(shù)支撐。
供試釀酒葡萄品種:‘馬瑟蘭’(VintisviniferaL. cv‘Marselan’),定植于2007年,南北行向,長度88 m,株行距為1 m×2.5 m,單籬架,無主干多主蔓,扇形。供試肥料:尿素[w(N)=46%]、磷酸鈣[w(P2O5)=16%]、硫酸鉀[w(K2O)=50%]。試驗(yàn)過程中葡萄抹芽、綁縛、摘心、副梢處理、病蟲害防治、除草等工序按照葡萄生產(chǎn)管理日歷進(jìn)行。
2017年4-10月,試驗(yàn)在甘肅省武威市林業(yè)科學(xué)研究院葡萄種植基地內(nèi)進(jìn)行(102°42′ E,38°02′ N),海拔1 632 m。該地區(qū)屬于溫帶大陸干旱性氣候,氣象數(shù)據(jù)來源于武威市氣象局(表1)。土壤為砂質(zhì)壤土,試驗(yàn)開始前土壤的基本理化性質(zhì)見表2。
表1 試驗(yàn)地氣象條件Table 1 Meteorological conditions for experiment sites
表2 供試土壤基本理化性質(zhì)Table 2 Basic physical and chemical properties of soil
設(shè)置水、肥兩個(gè)因素,試驗(yàn)小區(qū)采用兩因素完全隨機(jī)設(shè)計(jì)。滴灌量與施肥量參考當(dāng)?shù)厮室惑w化推薦值,以滴灌量(W:4 500 m3·hm-2)、施肥量(F:N-P2O5-K2O=320-240-420 kg·hm-2)為基礎(chǔ),設(shè)置4個(gè)滴灌量水平(W1:4 500 m3·hm-2、W2:3 600 m3·hm-2、W3:2 700 m3·hm-2、W4:1 800 m3·hm-2)和4個(gè)施肥水平(F1:N-P2O5-K2O=320-240-420 kg·hm-2、F2:N-P2O5-K2O=240-180-315 kg·hm-2、F3:N-P2O5-K2O=160-120-210 kg·hm-2、F4:N-P2O5-K2O=80-60-105 kg·hm-2),共16個(gè)處理,即F1W1、F1W2、F1W3、F1W4、F2W1、F2W2、F2W3、F2W4、F3W1、F3W2、F3W3、F3W4、F4W1、F4W2、F4W3、F4W4,每個(gè)處理3次重復(fù),共計(jì)48個(gè)小區(qū),每小區(qū)88株樹,每行1個(gè)小區(qū),即為1次重復(fù)。
采用文丘里施肥器進(jìn)行滴灌施肥,設(shè)備主要有水源、水泵、旋翼式水表、壓力閥、施肥灌輸配水管道系統(tǒng)等。沿南北行向在葡萄植株兩側(cè)20 cm處各布設(shè)1 根滴灌帶。滴灌帶為直徑16 mm、滴頭間距50 cm的內(nèi)嵌式圓柱形滴灌管,滴頭流量3.0 L·h-1,滴灌工作壓力為0.15~0.16 MPa。施肥分別在5個(gè)時(shí)期進(jìn)行:萌芽期、新梢生長期、開花期、果實(shí)膨大期和果實(shí)轉(zhuǎn)色期,其中萌芽期施入N、P2O5和K2O分別占總施肥量的40%、0%和0%;新梢生長期施入N、P2O5和K2O分別占總施肥量的20%、45%和20%;開花期施入N、P2O5和K2O分別占總施肥量的10%、20%和10%;果實(shí)膨大期施入N、P2O5和K2O分別占總施肥量的30%、15%和30%;果實(shí)轉(zhuǎn)色期施入N、P2O5和K2O分別占總施肥量的0%、20%和40%;并按釀酒葡萄生育期需肥規(guī)律和需肥量追加硼、鎂、鈣等微量元素。全生育期共滴灌11次,其中萌芽期1次,新梢生長期3次,開花期1次,果實(shí)膨大期4次,果實(shí)轉(zhuǎn)色期2次。具體滴灌施肥方案如表3和表4所示。
1.3.1 新梢生長指標(biāo) 在新梢摘心前,對新梢長度及基徑(新梢底部1 cm處直徑)進(jìn)行定期測量。每個(gè)小區(qū)選取長勢一致、樹體健康的12株葡萄,于2017-05-15開始,2017-06-05結(jié)束,每隔7 d對葡萄新梢長度及基徑進(jìn)行測定,共測量4次。其中,新梢長度用鋼卷尺測量,新梢基徑用游標(biāo)卡尺測定。
1.3.2 采樣標(biāo)準(zhǔn)及時(shí)間 以果實(shí)可溶性固形物質(zhì)量分?jǐn)?shù)不再增加作為成熟期標(biāo)志。取樣時(shí)間為2017-10-08 8:00-10:00,每小區(qū)選取結(jié)果部位一致的果穗30串,采后保鮮立刻帶回實(shí)驗(yàn)室,待處理。
表3 不同生育期施肥量Table 3 Fertilizer application rates at different growth stages kg·hm-2
表4 不同生育期滴灌量Table 4 Water rates at different growth stages m3·hm-2
隨機(jī)選取10串果穗,在每串果穗的上、中、下部共采10粒果實(shí),總計(jì)100粒,用于果實(shí)單粒質(zhì)量及縱橫徑的測量。將40粒果實(shí)壓碎取汁立即進(jìn)行可溶性固形物和可滴定酸的測定;然后取20粒果實(shí)液氮速凍,-80 ℃保存,待液氮研磨后,用于還原糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)測定;剩余40粒果實(shí)去籽及果肉,果皮-80 ℃保存,待液氮研磨后,用于總酚、單寧和總花色苷測定。隨機(jī)選取10串果穗,在每串果穗的上、中、下部各采摘10粒果實(shí),用于果皮色澤的測定。
1.3.3 果實(shí)形態(tài)指標(biāo) 每個(gè)重復(fù)選取100粒果實(shí)用臺(tái)秤稱質(zhì)量,計(jì)算其單粒質(zhì)量;然后用游標(biāo)卡尺測定果實(shí)縱、橫徑,并用果實(shí)的縱徑與橫徑之比描述果形指數(shù)。
1.3.4 果皮色澤參數(shù) 采用CR-400色彩色差計(jì)(CHROMA METER CR-400,KONICA MINOLTA, INC.,Japan)直接測量L*、a*、b*的值,每粒果實(shí)2次,取平均值作為果實(shí)果皮色澤參數(shù)值。其中L*值表示亮度,絕對值越大表示亮度越高;a*值表示紅綠色度,為正代表紅色,為負(fù)代表綠色,絕對值越大表示顏色越深;b*值表示黃藍(lán)色度,為正代表黃色,為負(fù)代表藍(lán)色,絕對值越大表示顏色越深[29]。
1.3.5 果實(shí)品質(zhì) 對可溶性固形物采用手持糖量計(jì)法(PAL-福,ATAGO,Japan)進(jìn)行測定;對還原糖采用斐林試劑比色法[30]進(jìn)行測定,以葡萄糖計(jì);對可滴定酸采用NaOH滴定法[31]進(jìn)行測定,以酒石酸計(jì);糖酸比為還原糖與可滴定酸含量之比。
1.3.6 果皮酚類物質(zhì) 對總酚采用福林-肖卡法[32]進(jìn)行測定,以沒石子酸計(jì);對單寧采用福林-單寧斯法[33]進(jìn)行測定,以單寧酸計(jì);對總花色苷采用pH示差法[34]進(jìn)行測定,以矢車菊素-3-O-葡萄糖苷計(jì)。
使用Excel 2007和DPS 7.0進(jìn)行數(shù)據(jù)分析,采用雙因素Ducan’s新復(fù)極差法檢驗(yàn)各處理間差異的顯著性,數(shù)據(jù)均以“平均值±標(biāo)準(zhǔn)差”表示。
如表5所示,不同水肥處理對釀酒葡萄植株新梢生長量有顯著影響。滴灌量對植株新梢生長量影響極顯著(P<0.01);施肥量對植株新梢生長期05-15-05-22、05-29-06-05階段的新梢長度生長量影響極顯著(P<0.01),對05-22-05-29階段影響顯著(P<0.05),而對新梢基徑生長量無顯著影響;水肥交互作用對植株新梢生長量無顯著影響(P>0.05)。說明水肥聯(lián)合條件下釀酒葡萄植株新梢生長對水分的響應(yīng)極其敏感。原因是在葡萄新梢生長期,新梢生長所需營養(yǎng)可能主要來源于樹體儲(chǔ)藏的營養(yǎng)物質(zhì),同時(shí),水分能及時(shí)發(fā)揮作用,而肥料發(fā)揮作用相對滯后,導(dǎo)致水肥聯(lián)合條件下,滴灌量對釀酒葡萄植株新梢生長存在極顯著影響,施肥量影響顯著性不一致;而水肥交互作用無顯著影響。
表5 不同水肥處理對釀酒葡萄植株新梢生長量的影響及方差分析Table 5 Effect and variance analysis of different irrigation and fertilization treatments on shoot growth of wine grape
注:同列不同字母表示差異顯著,小寫字母表示差異顯著(P<0.05),大寫字母表示差異極顯著(P<0.01)。下表同。
Note:Different letters in the same columns indicate significant difference, lowercasse letters mean significant difference(P<0.05),uppercase letters means extremely significant difference(P<0.01).The same below.
由表5可以看出,水肥聯(lián)合條件下,釀酒葡萄植株新梢長度生長量在植株新稍生長期呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢;而新梢基徑生長量呈現(xiàn)逐漸遞減的趨勢。在滴灌量(施肥量)一定的條件下,隨著施肥量(滴灌量)的增加,葡萄植株新梢生長量總體表現(xiàn)為先增加后降低的趨勢。當(dāng)施肥量一定時(shí),新梢生長量最低的為W4F4處理,與其他處理差異極顯著(P<0.01),說明滴灌量、施肥量都低時(shí),根部土壤含水量低且養(yǎng)分有限,新梢生長嚴(yán)重受到限制。當(dāng)施肥量為F1和F2水平時(shí),葡萄植株新梢生長量由大到小依次為W2、W3、W1、W4;當(dāng)?shù)喂嗔吭赪1和W4水平時(shí),新梢生長量最大值和最小值分別出現(xiàn)在F2和F4水平。3個(gè)時(shí)間段新稍長度生長量最大值均出現(xiàn)在W2F3處理,說明此水肥組合有利于新梢長度的生長,并且與W3F3處理差異不顯著;而新稍基徑生長量最大值均出現(xiàn)在W3F3處理,說明此處理更有利于新梢粗度的增加,能夠?yàn)橹仓贻斔统渥愕乃趾蜖I養(yǎng)物質(zhì),促進(jìn)植株生長。綜合以上分析可知,W3F3處理更有利于釀酒葡萄新梢的生長。
由表6可知,不同水肥處理對果實(shí)形態(tài)指標(biāo)產(chǎn)生較大影響。在滴灌量(施肥量)一定的情況下,隨著施肥量(滴灌量)的增加,單粒質(zhì)量呈現(xiàn)先增加后減少的趨勢。其中,單粒質(zhì)量最大處理為W3F2,達(dá)(1.116±0.111) g,與W3F3無顯著差異;W4F4處理最小,僅為0.881 g,兩者之間存在顯著性差異。比較不同處理果實(shí)縱徑可以看出,果實(shí)縱徑變幅為(11.44±0.47)~(12.65±0.15) mm,其中W2F3處理最大,與W3F2、W1F1、W3F1、W1F2和W1F3處理差異不顯著;最小處理為W4F4,與其他處理存在顯著性差異。在滴灌量不變的情況下,隨著施肥量的增加,果實(shí)縱徑呈現(xiàn)先增加后減少的趨勢(W4水平除外)。果實(shí)橫徑除W2F3處理外,所有處理均在12 mm以下,且W2F3處理顯著高于其他處理。不同處理果實(shí)果形指數(shù)變幅為(1.016 7±0.024 5)~(1.114 0±0.074 4),其中W3F1處理最高,與W1F2處理差異不顯著。W4F4處理最小,在P=0.05水平上,與除W1F1、W1F2和W3F1 3個(gè)處理之外的其他處理無顯著性差異。
單粒質(zhì)量、果形指數(shù)受單因素(滴灌量、施肥量)影響顯著(P<0.05)。施肥量對單粒質(zhì)量有極顯著影響(P<0.01),而對果實(shí)縱徑和橫徑無顯著性影響。
表6 不同水肥處理對釀酒葡萄果實(shí)基本物理指標(biāo)的影響及方差分析Table 6 Effect and variance analysis of different irrigation and fertilization treatments on physical index of wine grape
由表7可以看出,不同水肥處理對果皮色澤參數(shù)L*、b*值無顯著性影響,而對a*值有顯著性影響。其中W3F4組合a*最高,顯著高于W1F2、W3F1、W3F2和W4F4,而與其他處理差異不顯著。兩因素方差分析表明:滴灌量、施肥量及水肥交互都對釀酒葡萄果皮色澤3個(gè)參數(shù)無顯著影響(P>0.05)。
表7 不同水肥處理對釀酒葡萄果皮色澤的影響及方差分析Table 7 Effect and variance analysis of different irrigation and fertilization treatments on colour of wine grape skin
由表8可以看出,滴灌水肥條件下,釀酒葡萄果實(shí)各品質(zhì)指標(biāo)受滴灌量和施肥量影響極顯著(P<0.01);水肥交互作用對可滴定酸影響極顯著(P<0.01),對可溶性固形物、還原糖、糖酸比3個(gè)指標(biāo)影響顯著(P<0.05);由此可見,水肥對釀酒葡萄果實(shí)品質(zhì)有顯著性影響。
可溶性固形物質(zhì)量分?jǐn)?shù)是衡量釀酒葡萄品質(zhì)好壞的重要指標(biāo)之一,同時(shí)也直接決定葡萄酒的質(zhì)量。如表8所示,可溶性固形物質(zhì)量分?jǐn)?shù)變幅為(19.50±0.35)%~(25.63±1.89)%。相同滴灌條件下(除W1水平),隨著施肥量的增加,可溶性固形物質(zhì)量分?jǐn)?shù)呈先增加后減少的趨勢;滴灌量為W1水平時(shí),各處理之間無顯著性差異。在相同施肥量條件下,隨著滴灌量的增加,可溶性固形物質(zhì)量分?jǐn)?shù)呈先增加后減少的趨勢,滴灌量過高或過低都不利于可溶性固形物質(zhì)量分?jǐn)?shù)的提高。
釀酒葡萄可滴定酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)最高為W1F4處理,高達(dá)(1.01±0.03)%,此處理滴灌量多且施肥少,與其他處理存在極顯著差異;最低的為W4F3處理,僅為(0.64±0.04)%,與W4F1、W1F3處理差異不顯著。當(dāng)施肥水平為F2、F3時(shí),隨著滴灌量的減少,可滴定酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)呈先升高后降低的趨勢,且除W4F3處理外,所有可滴定酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)都處在中等水平。當(dāng)施肥水平為F1、F4時(shí),隨著滴灌量的增加,可滴定酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)逐漸增大,且施肥水平F4整體高于F1。
從表8可以看出,還原糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)變幅為(18.06±0.17)%~(24.22±0.44)%。W3F3還原糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)最高,與W3F2處理差異不顯著。在施肥量一致的情況下,還原糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)隨著滴灌量的減少呈先升高后降低的趨勢。相同滴灌條件下(除W1水平),隨著施肥量的增加,還原糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)呈先增加后減少的趨勢。與可溶性固形物質(zhì)量分?jǐn)?shù)變化趨勢相比較得出:在本試驗(yàn)中,還原糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)與可溶性固形物有相同的變化趨勢。
所有處理中果實(shí)糖酸比均為20以上,最高的為W3F2處理(32.09±1.47),W4F3次之(31.70±1.55),且二者差異不顯著;最小的為W1F4(20.80±1.57),與其他處理存在極顯著差異,這是因?yàn)樵撎幚砜傻味ㄋ豳|(zhì)量分?jǐn)?shù)過高。糖酸比太高和太低不易釀造出好的葡萄酒,合適的糖酸比應(yīng)為32.00左右[35]。由此可以得出,糖酸比最好的處理為W3F2、W3F3和W4F3,考慮節(jié)水節(jié)肥等因素,W4F3處理最優(yōu)。
酚類物質(zhì)作為葡萄果實(shí)的次生代謝物質(zhì),其含量和比例對葡萄酒感官品質(zhì),尤其對葡萄酒的顏色、收斂性、澄清度和穩(wěn)定性有重要影響,同時(shí)還具有保健功能,能降低人類慢性病和冠心病的概率。由表9可以看出,滴灌水肥條件下,滴灌量、施肥量以及二者之間的交互作用對總酚、單寧、花色苷3個(gè)指標(biāo)存在極顯著影響(P<0.01)。當(dāng)?shù)喂嗔?施肥量)不變的情況下,隨著施肥量(滴灌量)的減少,總酚、單寧、花色苷3個(gè)指標(biāo)均呈先升高后降低的趨勢,說明適當(dāng)?shù)販p少滴灌量或施肥量都可以提高釀酒葡萄果皮中酚類物質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。其中總酚和單寧質(zhì)量分?jǐn)?shù)最大為W3F3處理,分別為(4.25±0.18) mg·g-1和(3.07±0.02) mg·g-1,W3F2次之,且二者差異不顯著;最小均是W4F4處理??偦ㄉ召|(zhì)量分?jǐn)?shù)變幅為(1.39±0.03) mg·g-1~(2.23±0.11) mg·g-1,最小是W4F4,最大是W3F2,與W2F3和W3F3差異不顯著,質(zhì)量分?jǐn)?shù)均為2.10 mg·g-1以上。
表8 不同水肥處理對釀酒葡萄果實(shí)品質(zhì)的影響及方差分析Table 8 Effect and variance analysis of different irrigation and fertilization treatments on quality of wine grape
葡萄的生長過程分為前期以枝葉生長為主的營養(yǎng)生長期和后期以果粒生長為主的生殖生長期。在營養(yǎng)生長期采用適宜的灌溉施肥制度,促進(jìn)新梢生長,提高光合效率,使?fàn)I養(yǎng)生長達(dá)到滿足最大產(chǎn)量而又不過多消耗光合產(chǎn)物以及過多蒸騰耗水的最佳灌溉施肥制度和模式[36]。前人研究發(fā)現(xiàn)過高的灌溉量并不能顯著提高釀酒葡萄產(chǎn)量,但其產(chǎn)量與品質(zhì)受到合理肥水灌溉的影響[37]。本研究發(fā)現(xiàn),水肥聯(lián)合條件下,W3F3處理(滴灌量2 700 m3·hm-2,施肥量N-P2O5-K2O=160-120-210 kg·hm-2)更有利于釀酒葡萄新梢的生長。此處理?xiàng)l件下,新梢生長旺盛,從而提高光合作用效率,促進(jìn)植株?duì)I養(yǎng)生長,為下一步葡萄生殖生長提供更多的養(yǎng)分與水分。而當(dāng)施肥量一定時(shí),新梢生長量最小均出現(xiàn)在W4,這是因?yàn)榈喂嗔可?,?dǎo)致土壤含水量低,根系活力低,限制新梢生長,說明水分是限制新梢生長的關(guān)鍵因素。顯著性分析表明,水肥聯(lián)合條件下,滴灌量對釀酒葡萄植株新梢生長影響極顯著,施肥量對其影響顯著性不一致;而水肥交互作用對其無顯著性影響。
表9 不同水肥處理對釀酒葡萄果皮酚類物質(zhì)的影響及方差分析Table 9 Effect and variance analysis of different irrigation and fertilization treatments on phenols of wine grape skin
這是因?yàn)樵谄咸研律疑L期,新梢生長所需營養(yǎng)可能主要來源于樹體儲(chǔ)藏的營養(yǎng)物質(zhì),同時(shí)水分能及時(shí)發(fā)揮作用,而肥料發(fā)揮作用相對滯后,與周罕覓等[38]在蘋果上的研究結(jié)果相似。隨著葡萄植株的不斷生長發(fā)育,葡萄新梢基徑逐漸增加,生長量卻逐漸降低,這是因?yàn)橹仓甑纳L逐漸從營養(yǎng)生長轉(zhuǎn)變?yōu)樯成L為主,并且施肥對葡萄新梢基徑生長量無顯著性影響。這與何岸镕等[21]在葡萄上的研究結(jié)果一致。在新梢生長時(shí)期,保證合理灌溉可以促進(jìn)新梢生長,從而提高光合效率。
水肥在葡萄整個(gè)生育期的生命活動(dòng)中具有重要作用,同時(shí)也是影響作物產(chǎn)量和品質(zhì)最重要的兩個(gè)因素[39]。合理降低肥水施用量可以提高葡萄品質(zhì),但同時(shí)顯著影響其產(chǎn)量與經(jīng)濟(jì)價(jià)值;而增加肥水施用量可以提高葡萄產(chǎn)量,但會(huì)降低肥水使用效率[12,40]。因此,合理的肥水管理對不同階段葡萄的生長發(fā)育及其品質(zhì)具有重要作用。滴灌水肥配合能有效提高葡萄產(chǎn)量和品質(zhì),灌溉量過大或施肥量過高,都不利于葡萄產(chǎn)量和品質(zhì)的提高[23]。在設(shè)施滴灌施肥條件下,‘紅地球’葡萄相同滴灌水平下,可溶性固形物含量、花色苷和糖酸比均隨施肥量的增加先增加后減小,同一施肥水平下,可滴定酸和花色苷含量隨水分虧缺程度的加強(qiáng)先增大后減??;適量施肥和適度缺水可增加花色苷含量,提高糖酸比[15]。本研究發(fā)現(xiàn),滴灌施肥條件下,水、肥調(diào)控對釀酒葡萄果實(shí)品質(zhì)(可溶性固形物、可滴定酸、還原糖和糖酸比)、果皮酚類物質(zhì)(總酚、單寧和花色苷)影響顯著;在一定范圍內(nèi),釀酒葡萄品質(zhì)隨水肥用量的增加,呈先升高后降低的趨勢,合理的水肥有利于釀酒葡萄品質(zhì)的改善,水、肥過多或過少都會(huì)造成釀酒葡萄品質(zhì)下降。
總酚、單寧和花色苷是葡萄中重要的酚類物質(zhì),對果實(shí)色澤、風(fēng)味以及葡萄酒的色澤、澄清度、口感和營養(yǎng)價(jià)值等有重要作用[41]。本研究發(fā)現(xiàn),在滴灌量為2 700 m3·hm-2、施肥量160-120-210 kg·hm-2水平下,總酚(4.25±0.18) mg·g-1、單寧(3.07±0.02) mg·g-1、花色苷(2.12±0.24) mg·g-1,顯著高于張娟等[42]研究結(jié)果。原因可能是酚類物質(zhì)受氣候條件(溫度、光照和降水)、土壤條件、栽培條件及激素水平等因素的影響大[43-45]。同時(shí),晝夜溫差大有利于含糖量的提高,有利于葡萄漿果更好著色[46],水分虧缺會(huì)增加葡萄單寧和花色苷含量[47-48]。本研究立地條件晝夜溫差大,同時(shí)該結(jié)果也是在水分虧缺條件下得到的。
本研究結(jié)果表明,滴灌施肥條件下,水、肥調(diào)控對釀酒葡萄新梢生長、果實(shí)形態(tài)指標(biāo)及品質(zhì)、酚類物質(zhì)影響顯著,而對果皮色澤參數(shù)無顯著性影響;在一定范圍內(nèi),釀酒葡萄生長及品質(zhì)隨水肥用量的增加,呈先升高后降低的趨勢,合理的水肥管理有利于釀酒葡萄新梢生長及品質(zhì)改善,水肥過多或者過少都會(huì)導(dǎo)致釀酒葡萄品質(zhì)下降。由此可見,滴灌量2 700 m3·hm-2、施肥量N-P2O5-K2O=160-120-210 kg·hm-2處理能促進(jìn)釀酒葡萄新梢生長,單粒質(zhì)量、果實(shí)縱橫徑表現(xiàn)較突出,同時(shí)能明顯提高果實(shí)可溶性固形物、還原糖及果皮中酚類物質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù),是基于本試驗(yàn)條件下釀酒葡萄生長、品質(zhì)方面的較適宜水肥組合。