不同流域釀酒葡萄生態適宜性研究

劉 偉，張 鴻，羅來友，黃大榮，鐘 奇，唐 麗

(1.四川省農業科學院園藝研究所，四川成都 610066;2.四川省農業科學院植物保護研究所，四川成都 610066; 3.甘孜州康定紅葡萄酒業有限公司，四川丹巴 626300; 4.阿壩州茂縣農業局，四川茂縣 623200)

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不同流域釀酒葡萄生態適宜性研究

劉 偉1，張 鴻2，羅來友3，黃大榮4，鐘 奇1，唐 麗1

(1.四川省農業科學院園藝研究所，四川成都 610066;2.四川省農業科學院植物保護研究所，四川成都 610066; 3.甘孜州康定紅葡萄酒業有限公司，四川丹巴 626300; 4.阿壩州茂縣農業局，四川茂縣 623200)

[目的]四川釀酒葡萄產業起步較晚，針對該區域釀酒葡萄基礎研究還是空白，與葡萄和葡萄酒質量密切相關的氣候、土壤等研究嚴重滯后。[方法]通過對研究區域基礎數據的收集，建立科學的適宜性評價指標體系、評價模型，運用模糊綜合評判法，對目前釀酒葡萄主產區金沙江、大渡河、岷江3個流域進行生態適宜性評價。[結果]釀酒葡萄栽培的光、熱、水適宜性指數均是大渡河>金沙江>岷江。綜合考慮光、熱、水3個子系統中10個指標，大渡河流域的丹巴縣釀酒葡萄栽培適宜性綜合指數最高，達0.901 4，岷江流域的茂縣最低，只有0.619 4。[結論]在氣候因子方面，大渡河流域更能種出高品質的釀酒葡萄。

流域；釀酒葡萄；生態適宜性；評價

獲得優質釀酒葡萄原料是葡萄酒釀造的基礎和關鍵。釀酒葡萄采收時的原料質量直接決定了葡萄酒的質量。原料質量因子主要包括果實中糖、酸、花色苷、單寧、黃烷醇、芳香物質以及各種酚類物質的抗氧化活性等。生態條件是影響釀酒葡萄品質的首要因素，其中光照、積溫、平均溫度、降雨量、無霜期、干燥度等對釀酒葡萄的品質形成起著決定性的作用[1-2]。

按照緯度從低到高，研究區域依次為金沙江、大渡河、岷江3個典型流域，都位于青藏高原東南緣，其干旱河谷地帶生態條件優越，非常適宜釀酒葡萄的種植，是我國釀酒葡萄的優生區，也是我國乃至世界優質高山葡萄酒的重要產區。該區域屬于我國釀酒葡萄種植緯度較低而海拔最高的地區。從地形上看，該區域是我國地形條件最為復雜的地區之一，經歷高原、高山峽谷、丘陵和中低山區，具有豐富的氣候和土壤多樣性，小氣候明顯，在不同海拔、流域等適宜生產不同風格和特色的高山葡萄酒。

但是，針對該區域釀酒葡萄的基礎研究基本上是空白，與葡萄質量密切相關的生態因子研究嚴重滯后，嚴重影響該地區釀酒葡萄產業的可持續和健康發展。該地區河流眾多，峽谷林立，不同生態條件下釀酒葡萄品質差異較大，因此對其生態適宜性的研究具有非常重要的理論意義和實踐意義。1 材料與方法

1.1 研究區域概況選取金沙江、大渡河、岷江流域上釀酒葡萄產業有較好基礎且具有代表性的得榮縣、丹巴縣及茂縣作為研究對象，分別地處E 99°7′～99°34′、N 28°9′～29°10′，E 101°17′～102°10′、 N 30°20′～31°19′，E 102°56′～104°10′、 N 31°24′～32°17′。氣候總體上呈現以下特點：①日照時間長，晝夜溫差大，氣溫年較差小；②海拔高，晴天多而云量少，紫外線強；③干旱少雨；④極端低溫相對較高。

1.2 研究方法

1.2.1模糊綜合評判法。模糊綜合評判方法是一種運用模糊變換原理分析和評價模糊系統的方法。它是一種以模糊推理為主的定性與定量相結合，精確與非精確相統一的分析評判方法。在生態學中，模糊綜合評判方法常常被用于資源與環境條件評價、生態評價、區域可持續發展評價等方面。模糊數學是研究和處理模糊體系規律性的理論和方法，把普通集合論只取和兩個值的特征函數推廣到[0，1]區間上取值的隸屬函數，把絕對的屬于或不屬于的“非此即彼”擴張為更加靈活的漸變關系，因而把“亦此亦彼”中介過渡的模糊概念用數學方法處理。

1.2.2適宜性評價指標的選擇。在我國，黃輝白[3]于1980年首次對北方葡萄氣候區域進行研究，根據生長期積溫劃分出5個氣候區。王宇霖等[4]曾進行全國葡萄適應帶區劃，但未對氣候進行細致分析。由于我國是大陸性氣候，雨熱同季，不能只考慮熱量問題，還應考慮水分問題。

修德仁等[5]的指標體系考慮到溫度和降雨2個方面，還加入埋土問題。羅國光等[6]對華北地區釀酒葡萄評價指標的研究表明，生長期≥10 ℃的活動積溫是華北地區釀酒葡萄氣候區劃的最適熱量指標(一級指標)，8～9月水熱系數(K值)是適宜的二級指標。

李華等[7]在分析眾多熱量指標以后，排除有效積溫、活動積溫和緯度—溫度指數，選擇無霜期(F)作為熱量指標。無霜期是指春天的最后一次0 ℃出現到秋天第一次0 ℃出現的間隔時間。無霜期的長度可決定葡萄能否種植和成熟。由此可知，無霜期是確保葡萄成熟和植株營養積累、安全越冬的保證。

李華等[8]在分析了眾多水分指標以后，認為葡萄漿果成熟期的降水已成為我國生產優質歐亞種釀酒葡萄的限制性因素，尤其是在北方沿海地區。按照釀酒葡萄正常生長發育所需的水分，考慮釀酒葡萄實際所能利用的水分，選定生長季干燥度作為氣候區劃的水分指標，認為生長季的干燥度符合我國氣候條件。

在評價指標的選取上，應盡可能地詳細，分別從光、熱、水3個方面進行系統分析，確定指標體系框架模式和區劃重點。光包括年均日照時數、日光能系數；熱包括無霜期、≥10 ℃活動積溫、年均溫、最熱月平均氣溫、7～9月平均氣溫和；水包括干燥度、7～9月水熱系數、7～9月降雨量。

1.2.3隸屬度函數的確定。借助模糊數學原理，建立連續性質的隸屬度函數。結合區域特征、前人研究結果，確定各評價指標的閾值，從而建立生態單因素評價模型，將評價指標的實測值轉換為介于0～1之間的數值，實現對各生態指標的量綱歸一化。

年日照時數(h)：

(1)

日光能系數：

(2)

無霜期(d)：

(3)

≥10 ℃活動積溫(℃)：

(4)

年均溫(℃)：

(5)

最熱月平均氣溫(℃)：

(6)

7～9月平均氣溫和(℃)：

(7)

干燥度：

(8)

7～9月水熱系數：

(9)

7～9月降雨量(mm)：

(10)

1.2.4指標權重的確定。借助層次分析法(AHP)，確定各評價指標的權重大小。首先，建立層次結構模型，然后在咨詢專家的基礎上構造判斷矩陣，并且進行層次單排序及一致性檢驗。若符合一致性檢驗，則進行層次總排序及一致性檢驗，由此得到各指標的權重。

1.2.5綜合評價模型。釀酒葡萄生態適宜性是各生態屬性綜合作用的結果，因而在對生態單因素評價之后，需要將單因素評價結果轉換為由各評價因子構成的生態適宜性的綜合評價。根據加乘法則，建立綜合評價模型，計算不同流域下釀酒葡萄生態適宜性綜合指數(SQI)。

SQI=∑Wi×Ii

(11)

式中，SQI為綜合評價指數；Ii為第i個評價因素的隸屬度值；Wi為第i個評價因素的權重。

釀酒葡萄生態適宜性綜合評價模型的物理意義是：Ii為各評價因素的隸屬度，它的大小體現各評價因素的優劣；Wi為各評價因素的權重，它的大小反映各評價因素的重要性質；Wi×Ii體現各評價因素對生態適宜性的貢獻率；加和運算體現各評價因素間平行作用。

1.3 數據來源與處理該研究的基礎數據系得榮、丹巴和茂縣共9個氣象觀測站連續20年(1992～2011)的氣象要素日值，包括各站點的經緯度、海拔高度、日平均氣溫、日最低氣溫、日最高氣溫、日平均降水量、平均風速、日均蒸發量、相對濕度和日照時數。

對數據進行篩選和處理，剔除數據連續缺失大于10 d和月份序列缺失4～9月份任意一月的當年氣象數據。對于數據缺失在10 d以內的站點，缺失數據用前一日的日值替代。計算各站點20年的年均日照時數、日光能系數、無霜期、≥10 ℃活動積溫、年均溫、最熱月平均氣溫、7～9月平均氣溫和、干燥度、7～9月水熱系數和7～9月降雨量。

2 結果與分析

2.1 評價指標隸屬度和權重值根據前文研究方法中隸屬度函數，確定各指標的隸屬度值，其中指標閾值的上限和下限根據前人研究結果以及該區域特點來確定。將栽培適宜性分為光、溫、水3個子系統，采用層次分析法對3個子系統中10個指標進行系統分析，確定出每個指標的權重值(表1)。

表1 不同流域各因子隸屬度及權重

2.2 釀酒葡萄生態適宜性評價生態適宜性評價是各指標綜合作用的結果，因而在對單因素評價之后，需要將單因素區劃結果轉換為由各區劃因子構成的生態綜合區劃。采用模糊數學中模糊集的加權綜合法，建立氣候綜合區劃模型，計算適宜性指數。

由表2可知，釀酒葡萄栽培的光、熱、水適宜性指數均是大渡河>金沙江>岷江，大渡河的丹巴縣光照資源最豐富；金沙江的得榮縣熱量資源最豐富，但是年均溫、夏季溫度過高，對釀酒葡萄的生長不利，造成植株萎蔫[9-10]；金沙江流域年降水量過少，影響葡萄生長發育，岷江流域降水量偏多，影響果實品質。

表2 釀酒葡萄栽培適宜性指數

注：同列不同小寫字母表示差異在0.05水平顯著。

在對光、熱、水評價之后，還需對生態進行綜合評價。科學的生態評價應能綜合反映栽培的適宜性，并且能充分考慮各影響因素的交互作用與因子權重對綜合區劃的影響，但目前還很難科學而全面地做到這一點。在前面評價的基礎上，生態綜合評價同樣采用加乘法，光、熱、水的隸屬度根據這三者的適宜性指數取得。

綜合考慮光、熱、水三個子系統中10個指標，大渡河流域的丹巴縣釀酒葡萄栽培適宜性綜合指數最高，達到0.901 4，岷江流域的茂縣最低，只有0.619 4。在氣候因子方面，大渡河流域更能種出高品質的釀酒葡萄。

3 結論與討論

釀酒葡萄屬于喜光植物。光照強度、日照長度、光譜成分的不同均會影響葡萄的質量，從而影響葡萄酒的質量和風格。光照的長短制約著植株的發育。日照時間長，有利于釀酒葡萄合成更多的光合產物。遮蔭則顯著降低漿果中酒石酸、蘋果酸、葡萄糖和果糖濃度[11]，并且影響果實中芳香物質的合成，總萜烯醇含量降低[12]。另外，光照能有效促進果皮中花色苷的合成，提高酚類物質的含量[13]。在3個試驗點中，金沙江流域和大渡河流域年日照時數均較高，在2 000 h以上；岷江流域日照相對較差，直接影響葡萄及葡萄酒的品質。

溫度通過影響葡萄果實的成分及其組成，進一步影響葡萄酒的品質。適宜的白天溫度和較大的晝夜溫差有利于糖的積累和酸的降低，從而改善葡萄酒的平衡感。在葡萄成熟過程中，最佳的溫度應該在20～25 ℃之間。在夏季炎熱的地區有效積溫高，有利于果實中糖分的增加，但酸含量一般較低，色澤和香氣較差，因此釀造的葡萄酒粗糙，不協調；相反，在夏季涼爽的地區，有效積溫適中，葡萄漿果的含糖量適中(還原糖，180～220 g/L)，含酸量稍高(以酒石酸計，7～10 g/L)，芳香物質含量更高，這樣釀造出的葡萄酒具有清香、細膩、柔和的特點[3，14]。3個流域晝夜溫差均大，十分有利于果實糖分的積累；金沙江和大渡河流域有效積溫相對較高，在一定程度上影響色澤和香氣成分的積累，岷江流域夏季相對涼爽，芳香物質含量更高，彌補有效積溫低的不足。

水分與光照、熱量同等重要，是葡萄生長過程中不可缺少的生存要素之一。釀酒葡萄較耐旱，根系可以深入土層吸收、利用土壤中的水分，但是長時間特別是轉色后干旱會引起漿果皺縮，影響葡萄的產量和品質。在有灌溉條件的地區，在常年降水量很少的地區也能栽培高品質的葡萄。而在雨水多的年份，易造成日照不足、光合作用受到限制、果實糖含量低、酚類物質積累過少等問題[15]。3個流域7～9月葡萄生長關鍵季節降雨量適中，特別是10月葡萄采收時降雨量驟降，對釀出好的葡萄酒十分有利。

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Study on Ecological Suitability of Wine-grape Growing in Different Valleys

LIU Wei1, ZHANG Hong2, LUO Lai-you3et al

(1. Horticulture Research Institute, Sichuan Academy of Agricultural Sciences, Chengdu, Sichuan 610066; 2.Institute of Plant Protection, Sichuan Academy of Agricultural Sciences, Chengdu, Sichuan 610066; 3.Gan Zizhou Kangdinghong Wine Co.Ltd., Danba, Sichuan 626300)

[Objective] Wine industry start late, and lack of basic research on wine-grape in planting area of Sichuan Province, especially, no study on correlation between climate and quality of grape and wine. [Method] The basic data of research region was collected, the index system of grape suitability evaluation and evaluation model was established. Using fuzzy comprehensive evaluation, ecological suitability of wine-grape growing in Jinshajiang, Daduhe and Minjiang valley was evaluated. [Result] The results showed that viticulture suitable indices of sunshine, heat and rain from high to low were Daduhe, Jinshajiang and Minjiang. Considering ten indices of sunshine, heat and rain subsystem synthetically, the highest viticulture suitability composite index was 0.901 4 in Danba County of Daduhe valley. The lowest index was 0.619 4 in Mao County of Minjiang valley. [Conclusion] Therefore, wine-grape growing in Daduhe valley can achieve better quality.

Valley; Wine-grape; Ecological suitability; Evaluation

四川省科技支撐計劃：釀酒葡萄現代產業鏈關鍵技術研究與集成示范(14ZC1725)；四川省財政創新能力提升工程：橫斷山區釀酒葡萄品質對關鍵生態因子的響應(2013QNJJ-011)。

劉偉(1982- )，男，四川平昌人，助理研究員，博士，從事釀酒葡萄生理生態方面的研究。

2015-02-12

S 663.1

A

0517-6611(2015)10-006-03