易麗霞 劉章勇 朱 波
長江大學農學院
塔里木河流域(以下簡稱塔河流域)面積102 萬平方公里,包括南疆5 個地(州)的42 個縣、市以及新疆生產建設兵團4 個師(局)的56 個農墾團場,占新疆國土面積的64%。 2000 年流域內共有人口769.64萬,占新疆人口的44%,共有耕地129.22 萬公頃,農業人口居多,該區域經濟條件落后,產業結構主要依賴于種植業,是全國最貧困的地區之一[1]。 塔河流域屬于暖溫帶大陸性干旱氣候,種植葡萄具有得天獨厚的氣候和土壤資源條件,發展葡萄產業對于增加農民收入具有重要作用[2]。
新疆葡萄栽培歷史悠久,由于獨特的氣候資源條件,也是全國最大的葡萄產區。2010 年新疆葡萄面積占全國葡萄總面積的27%,產量占23%,均居全國首位[3,4]。合理區劃尤其是氣候區劃對于充分利用當地氣候和土壤資源條件、促進葡萄產業持續健康發展具有重要作用。 近年來,已有學者針對新疆葡萄氣候區劃做了大量工作,對某些地區葡萄生長適宜性進行了分析[5-8]。 本文在國內葡萄氣候區劃研究的基礎上對塔河流域葡萄氣候區劃指標進行探討,以期為塔河流域葡萄規劃提供一定的理論依據,亦可充分發揮光熱氣候資源優勢,為該區域葡萄生產布局提供參考。
葡萄種植區的規劃通常建立在生態區劃的基礎上,其中土壤條件和氣候條件是兩個最主要的生態因子。土壤因素變化不大,葡萄對其要求也并不嚴格,因此葡萄種植區劃常側重于對氣候因子的探討。 此外,由于氣候因子的易變性,葡萄種植區化宜以氣候指標作為區劃的重要基礎。目前國內葡萄區劃的指標主要包括熱量指標和水分指標[9]。
黃輝白[10]以生長季有效積溫作為區劃指標,對我國北方葡萄氣候區域進行劃分;羅國光[11,12]以生長季活動積溫為一級區劃指標, 以7~9 月的平均水熱系數(K)為二級區劃指標對全國進行了葡萄栽培區域劃分。李記明等[13]在陜西省葡萄區劃中采用的區劃指標是以葡萄生長季(4~9 月) 的有效積溫為一級區劃指標,成熟期(7~9 月)的降水量為二級指標。 王銀川等[14]對寧夏賀蘭山東麓葡萄栽培區的區劃指標是4~10月有效積溫、年積溫、7~9 月水熱系數。 修德仁等[15]在研究干紅葡萄酒用品種生態區劃的氣候指標以及基地選擇時,通過分析比較河北懷來葡萄產區和法國波爾多地區的各月氣溫、有效積溫認為選擇干紅酒葡萄基地的主要氣象指標:(1)7、8、9 月的月均溫不超過22℃;(2)果實成熟期月降雨量不超過100 毫米或旬降雨量不超過30 毫米; (3)年均溫不低于8℃。 區劃指標主要根據波爾多的氣候條件來確定。 李華等[16,17]對目前我國葡萄區劃指標進行了分析和討論,以無霜期作為一級區劃指標, 通過對幾種水分指標比較和分析,以干燥度為二級區劃指標,認為將釀酒葡萄生長季(4 月1 日~9 月30 日) 的干燥度作為我國釀酒葡萄栽培區劃的水分指標(區劃南界) 是適宜的,較其它水分指標確定的區劃更符合實際情況,由此提出了我國釀酒葡萄的區劃指標體系。
宋于洋等[5]以及李宏偉等[8]針對新疆葡萄栽培區以及葡萄品種進行的氣候區劃,選取的主要氣候指標有≥10℃的活動積溫(℃)、無霜期(d)、8 月份或9 月份平均氣溫、8 月份或9 月份日較差、最熱月溫度(℃)、8~9 月平均溫度(℃)、成熟期(8~9 月)降水量、年降水量、7~9 月水熱系數、7~9 月平均氣溫、 年平均氣溫等, 并運用層次分析法及多因素模糊綜合評判法,確定出所選指標因子的各權重(≥10℃的活動積溫的權重在所選指標中是最大的,在0.35~0.47 之間,因品種而異),最終定量化各區域的適宜程度,劃分葡萄種植適地。 楊承時等[18]根據生長季活動積溫將新疆劃分為4 個葡萄栽培區:I 區(>4500~5000℃)、II 區 (4000~4500℃)、III 區(3500~4000℃)、IV 區(2500~3000℃)。 因此,塔河流域也可采用熱量指標和水分指標作為葡萄生態區劃的主要指標。
葡萄是喜溫植物,熱量條件決定著它的各物候期長短以及通過某一物候期的速度,同時也是影響其生長和發育、產量和品質的主要因子[19],因此,在葡萄區劃中,熱量指標是決定性因素之一。 塔河流域屬大陸性暖溫帶極端干旱氣候,≥10℃年積溫多在4000℃以上, 年日照時數達2550~3500 小時, 無霜期平均在190~220 天之間,年平均氣溫多大于10℃,最高氣溫可達39~42℃,夏季7 月平均氣溫20~30℃,冬季1 月平均氣溫-20~-10℃[20]。
(1)≥10℃的活動積溫。以其為主要因素的區域化理論最早是由前蘇聯學者維塔雅于1948 年提[21],它是指葡萄生長期(從萌芽至槳果成熟)需要的月平均氣溫在10℃以上的活動積溫。 年生長期內,從萌芽到漿果成熟期,極早熟品種需≥l0℃積溫2100~2500℃,早熟品種需≥10℃的積溫2500~2900℃。 中熟品種2900~3300℃,晚熟品種3300~3700℃,極晚熟品種>3700℃[22]。 對于新疆天然甜型葡萄酒品種,積溫多,熱量足, 可提高葡萄含糖量,≥10℃活動積溫從3000℃增加到3800℃時,葡萄品質直線上升;3800~4200℃之間,隨著≥10℃活動積溫的增加,葡萄品質上升緩慢,超過4200℃后葡萄品質無明顯的變化[5]。
(2)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,是葡萄生長利用熱量條件的限制因子,其長度是確保葡萄成熟和植株營養積累、安全過冬的保證葡萄的正常生長期至少需150 天左右,晚熟品種所需生長天數更長。在積溫、日溫差不太的地區,無霜期越長,對葡萄的生長越有利[23]。
(3)氣溫。 年平均溫度決定果樹的生態類型,葡萄的適栽溫度(年平均氣溫)為8~18℃[24];最熱月平均氣溫,在新疆最熱月一般指7 月份。 在此期間,降水少,蒸發大,空氣干燥,有利于葡萄糖分的積累,溫度越高,葡萄品質越好,但超過26℃后,隨著溫度繼續增高反而引起品質下降[5]。 成熟期(8~9 月)平均溫度,關系到葡萄的成熟程度。≤24℃溫度非常有利于葡萄品質的提高,>24℃之前隨著溫度上升,葡萄品質快速上升。 塔河流域大部分可種植葡萄。
水分是葡萄生長中不可缺少的生存要素之一,Lakso 和Pool[25]認為,成熟的葡萄植株每年能利用相當于609~762 毫米的降水。 生長初期,葡萄對水分要求較高;花期要求適當干燥,花期降水過多,土壤濕度過大,會影響受精,降低坐果率。漿果膨大期對水分要求也較高,轉色期后適度的水分脅迫能延緩葡萄的營養生長,有利于積累漿果的風味,但過度的干旱脅迫會減少碳水化合物生成, 降低漿果和葡萄酒的品質,減弱植株生長勢,降低葡萄產量。 轉色期后降水會明顯地增加葡萄裂果的機會,隨后導致果實腐爛。 在葡萄成熟期, 過度的降水會降低葡萄漿果的含糖量、風味、香氣并最終降低葡萄酒的質量;引起葡萄病害的流行[26]。
塔河流域由于遠離海洋,高山環列,降水稀少且空間分布不均,山地一般為200~500 毫米,盆地邊緣為50~80 毫米,而盆地中心只有10 毫米;全流域多年平均年降水量為116.8 毫米[20]。 這些因子值可以滿足部分葡萄品種的栽培要求。另外,該流域干旱少雨,蒸發量大,葡萄因降水引起的病蟲害較少,尤其是在花期以及成熟期。 但降水稀少也會影響葡萄的正常生長,造成葡萄產量及品質的下降。
塔河流域是環塔里木盆地的阿克蘇河、 和田河、葉爾羌河、車爾臣河、克里亞河、迪納河、喀什噶爾河、開都河、孔雀河、渭干河等九大水系114 條河流的總稱[27],在行政區域上隸屬于新疆維吾爾自治區阿克蘇地區的阿克蘇市、沙雅縣、新和縣、庫車縣和巴音郭楞蒙古自治州的輪臺縣、庫爾勒市、尉犁縣、若羌縣以及生產建設兵團4 個師(局)的56 個農墾團場[28]。
現將其分為塔河上游區、 中游區和下游區3 部分,分別討論葡萄品種的種植適宜性。
通過以上分析塔河流域的熱量條件及水分條件可知, 塔河流域≥10℃活動積溫大多在4000℃以上,因此該區域大部分地區適合種植極晚熟葡萄。
(1)塔河上游區域。 主要指塔河流域的葉爾羌河、和田河、阿克蘇河三源流,位于肖夾克到過境點(阿克蘇地區與巴州分界處),行政區域屬阿克蘇地區范圍,是整個塔河流域農業發展最具潛力的地區[29],主要包括烏什、阿克蘇市、阿瓦提、沙井子、阿拉爾沙雅、庫車等地區。 該區域氣候干燥,降水量少,日照長,≥10℃活動積溫3803.4~4697.7℃, 年均氣溫9.8~11.5℃,無霜期193.5~261 天,年均降水18.1~76.0 毫米,年日照時數2470.4~3138.1 小時[30],最熱月(7 月)的平均氣溫為24.7℃左右,成熟期(8~9)月平均氣溫在23℃以下,適宜種植極晚熟葡萄品種,如龍眼、大寶、秋黑等,亦可發展部分釀酒葡萄品種,如天然甜型葡萄酒。 部分地區≥10℃活動積溫達到4500℃以上,適宜發展制葡萄干產業。
(2)塔河中游區域。 塔里木河中游段系指從輪臺縣的英巴扎至尉犁縣的恰拉,主要包括輪臺、焉耆盆地、庫爾勒等地區。 該區域大部分地區≥10℃活動積溫為4039.4~4183℃,多年平均氣溫10.7℃,無霜期為2ll~214 天,年平均日照時數為2778~2970.3 小時,極端最低氣溫-30.9℃,極端最高氣溫達43.6℃,最熱月(7 月)平均氣溫22.8℃,成熟期(8~9)月平均氣溫21℃左右,多年平均降水量變化在17.4~42.8 毫米內。 據此,該區段亦可大力發展極晚熟葡萄品種。 但焉耆盆地區內秋季氣溫下降快, 且≥10℃活動積溫僅有2973.5~3239.5℃,相對濕度較大,不具備制干條件,宜以鮮食葡萄和釀酒葡萄為主。
(3)塔河下游區域。 位于新疆東南部的塔克拉瑪干沙漠和庫魯克兩大沙漠之間,主要包括從尉犁的恰拉至若羌這一區段,屬大陸性暖溫帶、極端干旱性沙漠氣候。該區域≥10℃的年積溫為4040~4300℃,年平均氣溫10.6~11.5℃,日照時數2780~2980 小時,平均日較差l4~l6℃左右, 年平均降水量17.4~42.0 毫米,氣候干燥,多大風天氣,適宜發展制葡萄干產業。
[1]章力建,王慶鎖,侯向陽.中國西部生態農業發展方略[M].北京:氣象出版社,2004:191.
[2]劉曉芳,蔣騰,李萍,等.新疆發展特色林果的優勢與途徑[J].經濟林研究,2006,24(3):88-91.
[3]國家統計局.中國統計年鑒(2007-2011)[M].北京:中國統計出版社,2007-2011.
[4] 新疆自治區統計局. 新疆統計年鑒(1992,2001,2007-2011) [M].北京:中國統計出版社,2007-2011.
[5]宋于洋,塔依爾.新疆天然甜型葡萄酒原料種植區劃研究[J].干旱地區農業研究,2007,25(4):51-55.
[6]宋于洋,王炳舉,董偉,等.多因素模糊綜合評判在新疆種植晚紅葡萄區劃上的應用[J]. 新疆農業科學,2001,38(1):7-9 .
[7]宋于洋,李新武,姜連成,等.多因素模糊綜合評判對黑提葡萄在新疆種植區劃上的應用[J].石河子大學學報(自然科學版),2001,5(1):33-35.
[8]李宏偉,郁松林,呂新.新疆釀酒葡萄氣候區劃的研究[J].西北林學院學報,2005,20(1):38-40.
[9]李華,王華,房玉林,等.我國葡萄栽培氣候區劃研究(1)[J].科技導報,2007,25(18):63-68.
[10]黃輝白.我國北方葡萄氣候區域的初步分析[J].北京農業大學學報,1980,(2):43-51.
[11]羅國光.關于葡萄氣候區劃指標問題的探討[J].河北林業科技,2004,(5):61-63.
[12] 羅國光. 葡萄學[M]. 北京: 中國農業出版社,1994,49-53.
[13]李記明,吳清華,邊寬江,等.陜西省釀酒葡萄氣候區劃初探[J].干旱地區農業研究,1999,l7(3):126-129.
[14]王銀川,汪澤鵬.寧夏賀蘭山東麓葡萄氣候及品種區劃與產地選擇[J].寧夏農林科技,2000,(2):24-26.
[15]修德仁,周潤生,晁無疾,等.干紅葡萄酒用品種氣候區域化指標分析及基地選擇[J]. 葡萄栽培與釀酒,1997,(3):22-26.
[16]李華,火興三.釀酒葡萄區劃熱量指標的研究[J].西北農林科技大學學報,2006,(34)12:69-73.
[17]李華,火興三.中國釀酒葡萄氣候區劃的水分指標[J].生態學雜志,2006,25(09):18-21.
[18]楊承時.關于新疆葡萄栽培與加工業區域化問題[J].新疆農業科學,1984(1):28-31.
[19]李華.葡萄集約化栽培手冊[M].西安:西安地圖出版社,2001.
[20]胡春宏,王延貴,郭慶超,等.塔里木河干流河道演變與整治[M].北京:科學出版社,2005.
[21]賀普超.葡萄學[M].北京:中國農業出版社,1999.
[22]祖榮.漿果學[M].北京:中國農業出版社,1996.
[23]李華,王華,房玉林,等.我國葡萄栽培氣候區劃研究(Ⅱ)[J].科技導報,2007,25(19):57-64.
[24]中目農業百科全書農業氣象卷.北京:農業出版杜,1986:89.
[25]Lakso A N, Pool R M. The effects of water stress on vineyards and wine quality in Eastern Vineyards [J].Wine East,2001,29(4):12-20.
[26]李華.葡萄集約化栽培手冊[M].西安:西安地圖出版社,2002 .
[27]梁匡一,劉培君.塔里木河兩岸資源與環境遙感研究.北京:科學技術文獻出版社,1990.
[28]付愛紅,陳亞寧,李衛紅.塔里木河流域生態系統健康評價[J].生態學報, 2009, 29(5):2418-2426.
[29] 樊自立. 塔里木河流域資源環境及可持續發展[M].北京:科學出版社,1998:36-37.
[30]陳明,陳小強.塔里木河上游水資源開發利用有關問題探討[J].地下水,2005,27(3):149-151.