張澤瑾，楊 豫，李芳紅，馮 蕊

（1.中國(guó)氣象局 旱區(qū)特色農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害監(jiān)測(cè)預(yù)警與風(fēng)險(xiǎn)管理重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，寧夏 銀川 750002；2.中衛(wèi)市氣象局，寧夏 中衛(wèi) 755000；3.寧夏大學(xué)，寧夏 銀川 750021）

葡萄的品質(zhì)易受品種特性、地理?xiàng)l件、氣象條件等因素影響，優(yōu)良的葡萄品種只有在與之完全適應(yīng)的生態(tài)條件和栽培技術(shù)條件下才能充分體現(xiàn)其優(yōu)良特性[1]。氣象條件對(duì)釀酒葡萄的生長(zhǎng)發(fā)育起著重要作用，是決定釀造原料品質(zhì)的關(guān)鍵[2]，其中溫度、降水、光照和濕度等對(duì)釀酒葡萄的產(chǎn)量、品質(zhì)起著決定性作用。

釀酒葡萄品質(zhì)與氣象條件關(guān)系方面，國(guó)內(nèi)的研究大多集中在寧夏、河西走廊、新疆，而寧夏以往的研究多針對(duì)蘆花臺(tái)、玉泉營(yíng)、青銅峽等地區(qū)的釀酒葡萄，沙漠邊緣小氣候?qū)︶劸破咸哑焚|(zhì)影響研究還比較薄弱。

沙坡頭區(qū)地處寧夏中西部，西北部緊貼騰格里沙漠，屬于具有沙漠性特征的溫帶大陸性氣候。其氣候干燥、日照充足、晝夜溫差大、土壤礦物質(zhì)豐富、引黃灌溉條件得天獨(dú)厚，是寧夏釀酒葡萄種植的優(yōu)質(zhì)地區(qū)之一。因此，對(duì)沙坡頭區(qū)主栽葡萄品質(zhì)的評(píng)價(jià)就顯得很重要。而對(duì)于同一葡萄品種，在不同的地理?xiàng)l件和氣候條件下其生長(zhǎng)發(fā)育特點(diǎn)及品質(zhì)表現(xiàn)也不同。為此，筆者在前人研究的基礎(chǔ)上，通過(guò)對(duì)沙坡頭區(qū)釀酒葡萄園葡萄采樣化驗(yàn)資料，結(jié)合兩地小氣候觀測(cè)資料，運(yùn)用主成分分析法、因子分析法對(duì)釀酒葡萄的綜合品質(zhì)進(jìn)行評(píng)價(jià)，在綜合評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)上，探討沙漠邊緣小氣候?qū)ι称骂^區(qū)釀酒葡萄綜合品質(zhì)因子的影響，旨在為沙地和沙漠邊緣釀酒葡萄引種栽培、田間管理、產(chǎn)量及品質(zhì)的提高提供理論依據(jù)。

1 材料和方法

試驗(yàn)選取中衛(wèi)市沙坡頭區(qū)沙漠邊緣堿堿湖開(kāi)發(fā)區(qū)固定田塊釀酒葡萄與正常背景下常樂(lè)基地固定田塊釀酒葡萄為研究對(duì)象，采樣品種為赤霞珠和美樂(lè)，架型為單臂架整形，常規(guī)管理。取樣地點(diǎn)為堿堿湖開(kāi)發(fā)區(qū)和常樂(lè)基地，取樣時(shí)間赤霞珠為2019年10月2日，美樂(lè)為2019年9月28日。

氣象資料取自田間設(shè)備和附近自動(dòng)站，以2019年兩地生長(zhǎng)發(fā)育期（4月上旬至9月下旬）的氣象觀測(cè)資料為依據(jù)，通過(guò)對(duì)氣溫、積溫、濕度等主要?dú)庀笠氐臄?shù)據(jù)整理分析，闡述其對(duì)葡萄品質(zhì)的影響；同時(shí)對(duì)比分析兩地赤霞珠與美樂(lè)總糖、糖酸比、pH值等品質(zhì)要素的變化，定量評(píng)價(jià)其品質(zhì)。研究方法主要是主成分分析法和因子分析法[3]。

樣品由國(guó)家認(rèn)證的專業(yè)機(jī)構(gòu)寧夏物理研究所化驗(yàn)。總糖（以葡萄糖計(jì)）采用斐林試劑熱滴定法（GB/T1 5038—2006）測(cè)定，可滴定酸（以酒石酸計(jì)）采用酸堿滴定法（GB/T 15038—2006）測(cè)定，果單寧（以單寧酸計(jì)）采用Folin-Denis（福林丹尼斯）試劑顯色法[4]測(cè)定，pH值用筆式電子pH 計(jì)（KedidGT-6023）測(cè)定。

2 結(jié)果與分析

2.1 生育時(shí)期氣象要素分析

溫度、降水和空氣濕度等氣象要素對(duì)釀酒葡萄的生長(zhǎng)、發(fā)育、產(chǎn)量和品質(zhì)形成起著決定性的作用。

2.1.1 氣溫 葡萄屬于喜溫植物，氣溫是影響釀酒葡萄生長(zhǎng)發(fā)育及產(chǎn)量品質(zhì)的重要因子，在氣象要素中起主導(dǎo)作用。由圖1a、圖1b可以看出，葡萄展葉期堿堿湖開(kāi)發(fā)區(qū)平均氣溫為15.8℃，日最高氣溫平均為22.0℃，日最低氣溫平均為9.3℃；常樂(lè)基地平均氣溫為15.6℃，日最高氣溫平均為22.3℃，日最低氣溫平均為9.1℃，兩地均符合高品質(zhì)葡萄對(duì)該時(shí)段的溫度要求[3，5]。開(kāi)花期堿堿湖開(kāi)發(fā)區(qū)最高氣溫27.3℃，最低氣溫14.7℃；常樂(lè)基地日最高氣溫28.0℃，最低氣溫12.6℃。結(jié)果期堿堿湖開(kāi)發(fā)區(qū)最高氣溫27.2℃，最低氣溫16.4℃，常樂(lè)基地日最高氣溫29.3℃，最低氣溫15.4℃，符合該時(shí)期葡萄生長(zhǎng)的氣候條件，兩地葡萄均能正常開(kāi)花和授粉受精。轉(zhuǎn)色期堿堿湖開(kāi)發(fā)區(qū)平均氣溫為23.5℃，常樂(lè)基地平均氣溫為25.1℃，可使葡萄著色良好。成熟期堿堿湖開(kāi)發(fā)區(qū)日平均氣溫為19.0℃，常樂(lè)基地日平均氣溫為20.1℃，可以滿足果實(shí)成熟的需要[6]，且成熟期堿堿湖開(kāi)發(fā)區(qū)日最高氣溫為26.5℃，日最低氣溫為11.9℃，常樂(lè)基地日最高氣溫為28.0℃，日最低氣溫為12.8℃，兩地白天溫度較高而夜間溫度較低，可提高葡萄含糖量和品質(zhì)。

圖1 堿堿湖開(kāi)發(fā)區(qū)和常樂(lè)基地葡萄生長(zhǎng)季節(jié)氣象要素變化對(duì)比

由圖1a、圖1b可以看出，兩地氣溫變化相差不大，兩地溫度從展葉期到轉(zhuǎn)色期呈上升趨勢(shì)，成熟期氣溫略有下降。最高氣溫轉(zhuǎn)色期達(dá)到極值，轉(zhuǎn)色期至成熟期最高氣溫堿堿湖開(kāi)發(fā)區(qū)在26.5～31.2℃，常樂(lè)基地在23.0～33.7℃，平均氣溫堿堿湖開(kāi)發(fā)區(qū)在19.0～23.5℃，常樂(lè)基地在20.1～25.1℃。溫度條件非常適合葡萄糖分積累[5]，且轉(zhuǎn)色后氣溫越低，日照越少，單寧含量越高[7]。

由圖2可以看出，兩地晴天日變化趨勢(shì)一致，且溫度相差不大，6：00 溫度最低，為12.0℃，15：00 溫度最高，在28.0～29.0℃，日較差堿堿湖開(kāi)發(fā)區(qū)為15.3℃，常樂(lè)基地為16.8℃。兩地高低溫滿足葡萄生長(zhǎng)發(fā)育的氣候條件，且晝夜溫差大，干物質(zhì)積累多，有利于生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)葡萄。

圖2 堿堿湖開(kāi)發(fā)區(qū)和常樂(lè)基地葡萄生長(zhǎng)季節(jié)氣象要素晴天日變化

2.1.2 地溫 釀造葡萄枝條和果實(shí)生長(zhǎng)期間，地溫是主要影響因素之一[8]。葡萄根系發(fā)達(dá)，是深根系樹(shù)種，多集中于20～40 cm。當(dāng)?shù)販兀?0～30 cm土層）在7℃以上時(shí)，根系開(kāi)始活動(dòng)；地溫（20～40 cm土層）達(dá)到12～14℃時(shí)，根系開(kāi)始吸收水肥，進(jìn)入生長(zhǎng)階段；地溫（20～40 cm土層）達(dá)到20～24℃時(shí)，根系進(jìn)入旺盛生長(zhǎng)期。由圖1c、圖1d可以看出，生育期內(nèi)兩地20～40 cm 地溫在20～25℃，主要呈上升趨勢(shì)，轉(zhuǎn)色期達(dá)到極值。

由圖2可以看出，兩地晴天日變化趨勢(shì)一致，夜間地溫高于白天，為19～24℃。兩地地溫相差不大，熱量條件適合葡萄生長(zhǎng)。

2.1.3 積溫 葡萄生長(zhǎng)的有效積溫與漿果的含糖量及成熟期密切相關(guān)。有效積溫不足，漿果含糖量減少，酸多、皮厚、品質(zhì)低。釀酒葡萄需求適宜≥10℃的積溫為2 800～3800℃，生育期為120～180 d[9]。兩地葡萄生育期為177 d，且整個(gè)生育期堿堿湖開(kāi)發(fā)區(qū)活動(dòng)積溫為3 462.5℃，有效積溫為1 762.5℃，常樂(lè)基地活動(dòng)積溫為3 585.3℃，有效積溫為1 835.3℃，皆符合高品質(zhì)葡萄對(duì)積溫的要求。

2.1.4 濕度 在葡萄生長(zhǎng)過(guò)程中，適宜的空氣濕度有利于糖分的積累和漿果的成熟，對(duì)其品質(zhì)也能產(chǎn)生較大的影響。由圖1e可以看出，兩地的空氣濕度適宜，展葉開(kāi)花期空氣濕度偏小，結(jié)果至成熟期空氣濕度增加。由圖2可以看出，兩地晴天日變化趨勢(shì)一致，中午到下午時(shí)間段內(nèi)濕度減小，但無(wú)論是生長(zhǎng)季節(jié)變化還是晴天日變化，堿堿湖開(kāi)發(fā)區(qū)空氣濕度均低于常樂(lè)基地，整個(gè)生育期堿堿湖開(kāi)發(fā)區(qū)空氣濕度為44.4%，常樂(lè)基地為53.9%，沙漠邊緣空氣濕度更小。

2.1.5 降水量 葡萄是耐旱植物，喜干燥氣候，生長(zhǎng)期降水量過(guò)多會(huì)降低其產(chǎn)量和品質(zhì)。由圖1f可以看出，開(kāi)花期降水量少，后又逐漸增多，在結(jié)果期降水量達(dá)到高峰，而后降低，且堿堿湖開(kāi)發(fā)區(qū)降水量遠(yuǎn)小于常樂(lè)基地，生育期內(nèi)降水量堿堿湖開(kāi)發(fā)區(qū)為26.3 mm，常樂(lè)基地為202.8 mm，其中，7—8月降水量堿堿湖開(kāi)發(fā)區(qū)為6.4 mm、常樂(lè)基地為70.1 mm，均在適宜的范圍內(nèi)，對(duì)糖分累積影響不大[6]，沙漠邊緣降水量更少。

2.1.6 光照 葡萄是喜光植物，對(duì)光照有著較高的需求，其生長(zhǎng)相對(duì)光的反應(yīng)也很敏感，光照充足時(shí)，果實(shí)產(chǎn)量和品質(zhì)提高，色香味增進(jìn)。光照不足時(shí)，果實(shí)著色差或不著色，品質(zhì)變劣。光照直接影響糖分積累和單寧合成。整個(gè)生育期堿堿湖開(kāi)發(fā)區(qū)日照時(shí)數(shù)為1 495.8 h，常樂(lè)基地日照時(shí)數(shù)為1 485.3 h，兩地光照條件良好，滿足優(yōu)質(zhì)葡萄的需求，因均在沙坡頭區(qū)，故日照時(shí)數(shù)差異不大。

通過(guò)對(duì)兩地生育期內(nèi)氣象要素分析可以看出，兩地氣象條件均適宜釀酒葡萄的栽培，除空氣濕度和降水量相差較大，其他氣象要素相差不大，沙漠邊緣小氣候具有降水量少、濕度小、晝夜溫差大等特點(diǎn)，適合優(yōu)質(zhì)葡萄的種植。

2.2 成熟果實(shí)品質(zhì)分析評(píng)價(jià)

釀酒葡萄品質(zhì)的主要評(píng)價(jià)指標(biāo)包括總糖、糖酸比、pH值和單寧含量?？偺鞘轻劸破咸炎钪匾钠焚|(zhì)因子，含糖量與葡萄酒質(zhì)量成正比[10]，含糖量達(dá)到170g/L以上才能釀造出高品質(zhì)的葡萄酒[11]。糖酸比（S/A）反映釀酒葡萄糖和酸的平衡，得分高的葡萄酒與適宜的糖酸比相對(duì)應(yīng)[10]。S/A 太高或太低均不易釀造出好的葡萄酒，合適的糖酸比應(yīng)為32 左右，最好在35～45[11]。單寧是酚類物質(zhì)之一，是葡萄果實(shí)的重要品質(zhì)成分之一，單寧與葡萄的澀味、抗氧化性能有關(guān)[12]，在葡萄酒中有沉淀蛋白質(zhì)、提高結(jié)構(gòu)感、穩(wěn)定色素、抗氧化、抗自由基、抗菌，防止還原味和光味等作用[13]。pH值是與含酸量密切相關(guān)的一個(gè)指標(biāo)，決定于釀酒葡萄汁液中酒石酸、酒石酸氫鉀、酒石酸鉀的含量和比例及蘋果酸的含量，適宜的pH值應(yīng)在3.00～3.60[12]。

筆者主要對(duì)上述4個(gè)因子進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，因量綱不盡相同，需進(jìn)行歸一化處理，其結(jié)果見(jiàn)表1。為消除大于適宜值范圍評(píng)價(jià)因子的負(fù)面影響，對(duì)S/A＞45，pH值＞3.5的歸一化值乘以一個(gè)系數(shù)[3]。

由表1可知，沙坡頭區(qū)的氣象條件適宜優(yōu)質(zhì)葡萄的種植，兩地釀酒葡萄品質(zhì)優(yōu)良。其中，不同產(chǎn)區(qū)，相同葡萄品種之間品質(zhì)存在差異，從含糖量上看，常樂(lè)基地的葡萄含糖量更高；從酚類物質(zhì)上看，堿堿湖開(kāi)發(fā)區(qū)的葡萄酚類物質(zhì)更豐富。此外，赤霞珠得分堿堿湖開(kāi)發(fā)區(qū)高于常樂(lè)基地，品質(zhì)更好，而美樂(lè)在常樂(lè)基地得分較高，品質(zhì)更好；其次，同一葡萄產(chǎn)區(qū)，不同品種之間也存在差異，兩地赤霞珠和美樂(lè)之間糖酸比及單寧含量差異較大，堿堿湖開(kāi)發(fā)區(qū)赤霞珠得分高于美樂(lè)，而常樂(lè)基地美樂(lè)得分則高于赤霞珠。可見(jiàn)，堿堿湖開(kāi)發(fā)區(qū)更適合種植赤霞珠，常樂(lè)基地更適合種植美樂(lè)。

表1 樣點(diǎn)釀酒葡萄品質(zhì)因子量值及評(píng)價(jià)結(jié)果

2.3 差異的成因分析

釀酒葡萄的生態(tài)適應(yīng)性與溫度、光照、夏季降雨量等氣象要素密不可分，但2019年沙坡頭區(qū)夏季涼爽、高溫日數(shù)少、降雨偏多、日照時(shí)數(shù)偏少，且汛期先后出現(xiàn)了大風(fēng)、冰雹、暴雨洪澇等災(zāi)害性天氣，故不能很好地體現(xiàn)出沙漠邊緣小氣候?qū)︶劸破咸哑焚|(zhì)的優(yōu)勢(shì)。其次，土壤類型不同，葡萄最適宜的土壤類型為砂礫土和沙壤土，并且在礫質(zhì)土上生產(chǎn)的葡萄釀造的酒質(zhì)量最好[14-15]。堿堿湖開(kāi)發(fā)區(qū)是沙壤土，常樂(lè)基地是砂礫土，兩地土壤微生物及有機(jī)質(zhì)含量不同，且常樂(lè)基地土壤質(zhì)地近似于賀蘭山東麓地區(qū)土壤。此外，滴灌水源不同，堿堿湖開(kāi)發(fā)區(qū)用地下水，常樂(lè)基地用黃河水；種植面積也不同，堿堿湖開(kāi)發(fā)區(qū)種植面積更大，枝葉密度更大；樹(shù)齡不同，不是同一年生，堿堿湖開(kāi)發(fā)區(qū)的樹(shù)為老樹(shù)，酚類物質(zhì)更豐富；地理位置不同，堿堿湖開(kāi)發(fā)區(qū)靠近沙漠，常樂(lè)基地依山傍水。

3 結(jié)論與討論

釀酒葡萄展葉期到成熟期間，堿堿湖開(kāi)發(fā)區(qū)最高氣溫22.0～31.2℃，最低氣溫9.3～16.4℃，有效積溫1 762.5℃，20～40 cm 地溫在20.0～25.0℃，日照時(shí)數(shù)1 495.8 h，降水量26.3 mm，空氣濕度44.4%，且該產(chǎn)區(qū)釀酒葡萄含糖量高，單寧含量豐富，綜合得分高。可見(jiàn)，沙坡頭區(qū)沙漠邊緣小氣候具有晝夜溫差大、熱量充足、降水量少、濕度小等特點(diǎn)，利于葡萄糖分積累及酚類物質(zhì)含量的提升，適合優(yōu)質(zhì)釀酒葡萄的種植。

釀酒葡萄品質(zhì)是品種、氣候、土壤、栽培管理等多種因素相互作用的體現(xiàn)，同一品種在不同生態(tài)條件下品質(zhì)存在差異，不同品種在相同生態(tài)條件下品質(zhì)也存在差異。因此，應(yīng)因地制宜，結(jié)合沙坡頭區(qū)沙漠邊緣小氣候特點(diǎn)，種植適宜的優(yōu)質(zhì)品種，以提高生產(chǎn)效益。

因?yàn)闂l件限制，本試驗(yàn)只進(jìn)行了一年，觀測(cè)時(shí)間短且資料不全；兩地土壤類型不同且釀酒葡萄不是同一年生，堿堿湖開(kāi)發(fā)區(qū)不同品種葡萄混種在一起，加之2019年沙坡頭區(qū)氣候的影響，故所得到的結(jié)論是初步的。摸清沙坡頭區(qū)沙漠邊緣小氣候及對(duì)葡萄品質(zhì)的影響，揭示其影響機(jī)制尚有大量的工作需要補(bǔ)充。