隔溝交替灌溉對蛇龍珠葡萄與葡萄酒品質的影響研究

孫萬金，李記明，張振文，宋建強，閔旭武

（1.西北農林科技大學葡萄酒學院，陜西楊凌712100；2.煙臺張裕葡萄釀酒股份有限公司，山東煙臺264000；3.魯東大學生命科學學院，山東煙臺264000）

隔溝交替灌溉對蛇龍珠葡萄與葡萄酒品質的影響研究

孫萬金1,2，李記明2，張振文1*，宋建強3，閔旭武2

（1.西北農林科技大學葡萄酒學院，陜西楊凌712100；2.煙臺張裕葡萄釀酒股份有限公司，山東煙臺264000；3.魯東大學生命科學學院，山東煙臺264000）

水是釀酒葡萄生產必需的環境因子，水分的多少直接影響單位面積產量和葡萄品質。為了探索山區蛇龍珠葡萄的灌溉方式并實現節水增效，本試驗對煙臺石良艾崮山山前沙壤蛇龍珠葡萄進行隔溝交替灌溉和常規漫灌兩種灌溉方式處理，定期測定蛇龍珠葡萄成熟度和所釀葡萄酒的基本理化指標、單體酚以及花色苷含量等指標。結果表明，隔溝交替灌溉（AFI）處理的葡萄果實糖酸比較常規漫灌（CFI）處理提高了8.7%。小容器釀造法所釀的葡萄酒中，CFI和AFI處理均檢測出7種單體酚和8種花色苷，但AFI處理較CFI處理下單體酚總含量提高了9.06%、花色苷總含量提高了23.28%。說明隔溝交替灌溉在節水的同時，能夠提高葡萄原料糖酸比和葡萄酒中單體酚和花色苷的含量，從而改善葡萄酒的質量，可在釀酒葡萄生產管理中應用。

隔溝交替灌溉；蛇龍珠；葡萄品質；葡萄酒質量

隔溝交替灌溉是控制性分根交替灌溉技術在田間的一種實現形式，通過水分在作物根系空間的優化分配起到提高作物水分吸收率并改善品質的作用[1-4]。水是釀酒葡萄生產必需的環境因子，水分的多少直接影響單位面積產量和葡萄品質[5]。在釀酒葡萄和西紅柿等作物方面的研究表明，隔溝交替灌溉技術可以保證植株水勢、光合作用和產量基本相當，并可實現節水30%～50%[6]，輕度水分調虧控制可以在節水的同時，抑制葡萄營養生長，促進酚類物質形成，提高果實品質[7]。

地處艾崮山山前沙壤土質的石良葡萄園，受可利用水源少、灌溉費用高等因素的影響，葡萄生產受到一定的制約。本文通過研究常規漫灌和隔溝交替灌溉兩種不同灌溉方式下蛇龍珠葡萄成熟進程中糖、酸變化情況，對所產葡萄進行小容器釀造，通過色譜儀定性分析和定量分析葡萄酒中單體酚和花色苷組成情況和含量，旨在找出兩種灌溉方式下蛇龍珠葡萄及所釀葡萄酒品質的差異，為山地蛇龍珠葡萄生產實踐提供理論依據，在保持產量穩定的前提下達到節水、提質的目的。

1 材料與方法

1.1 試驗園概況

試驗區位于山東省龍口市石良鎮棗曲村，東經131°，北緯41°，海拔高度131m；年平均降雨量613mm，無霜期210d。所選試驗地面積0.41hm2，行距2.2m，株距0.8m，沙壤土質，為丘陵坡頂開闊地。以田間作業道為界分為兩個生態條件基本一致的小區，其中，北小區0.21hm2，南小區0.20hm2。

1.2 試驗設計

北小區采用常規漫灌（CFI），南小區采用隔溝交替灌溉（AFI）。每個處理設3個重復，每個重復24株，在各小區內隨機分布，以行間冬季埋土形成的土壟相隔，土壟高度20cm，以防水分側漏。灌溉時，CFI處理每行均灌水；AFI處理奇數溝同期灌溉，偶數溝同期灌溉。從萌芽前至雨季之前，灌溉4次，以20cm土層濕潤為準。通過隱蔽式給水栓控制流量，使AFI灌水量為CFI的3/5。各處理修剪、土壤、肥料、病蟲害防控等管理措施保持一致。試驗處理的灌溉時間和灌溉量如表1所示。

表1 不同灌溉方式的蛇龍珠生長期灌水情況

1.3 試驗材料

試驗材料為釀酒葡萄品種蛇龍珠，樹齡4年，單干雙臂整形，每株留16～18個新梢。轉色期開始到葡萄采收前對葡萄糖度和酸度進行跟蹤檢測。葡萄成熟后，每個處理隨機取40kg葡萄果實，按小容器釀造法釀酒[8，9]，發酵容器為20L玻璃瓶。酒精發酵結束后，測定葡萄酒基本理化指標，見表2。隨后加入20mg/L二氧化硫，防止變質，在實驗室4℃冷柜中存放3個月后取樣測定葡萄酒香氣和花色苷。

1.4 測定指標與方法

色調、色度、pH、單寧含量等基本理化指標按照GB 15038-2006-T的方法測定。

1.4.1 葡萄糖酸比的測定

還原糖（以葡萄糖計）：斐林試劑滴定法（GB/T 15038-2006）；總酸（以酒石酸計）：NaOH滴定法（GB/T 15038-2006）。

1.4.2 葡萄酒單體酚的提取、測定

葡萄酒中多酚物質檢測采用RE-52A型旋轉真空蒸發儀、SHZ-III循環水真空泵、Waters 2695-2487型高效液相色譜儀等儀器設備，以沒食子酸為外標物做標準曲線，將標準品和處理好的樣品經0.45μm濾膜過濾后進樣分析。根據標準品的不同保留時間進行定性，根據樣品峰面積與相應標準品的標準曲線進行定量，再根據濃縮倍數換算得出樣品中相應物質的含量。

1.4.3 葡萄酒花色苷的提取、測定

葡萄酒中的花色苷檢測采用配有二極管陣列檢測器（DAD）的Agilent 1100系列LC/MSD Trap-VL液相色譜-離子阱質譜聯用儀。花色苷的定性研究根據中國農業大學葡萄酒研究中心建立的“葡萄與葡萄酒酒花色苷HPLC-UV-MS指紋譜庫”[10]進行。花色苷定量以二甲花翠素葡萄糖苷為外標物做標準曲線，檢測出的花色苷類物質均以二甲花翠素葡萄糖苷的含量計。

2 結果與分析

2.1 不同灌溉方式對蛇龍珠葡萄含糖量的影響

圖1 不同灌溉方式的蛇龍珠葡萄含糖量變化

從圖1中可以看出，AFI處理和CFI處理的蛇龍珠葡萄含糖量的變化趨勢基本一致，差異不明顯。

2.2 不同灌溉方式對蛇龍珠葡萄含酸量的影響

圖2 不同灌溉方式的蛇龍珠葡萄含酸量變化

從圖2中可以看出，兩種灌溉方式相比，AFI處理下的蛇龍珠葡萄含酸量略低。

2.3 不同灌溉方式對蛇龍珠葡萄糖酸比的影響

圖3 不同灌溉方式的蛇龍珠葡萄糖酸比變化

糖酸比，即含糖量和含酸量的比值。數據顯示，蛇龍珠葡萄糖酸比在AFI處理下比CFI處理下差別最大時高8.7%（最佳成熟度時），說明隔溝交替灌溉提高了山地蛇龍珠葡萄的糖酸比，加速了葡萄成熟。

2.4 不同灌溉方式對蛇龍珠葡萄酒理化指標的影響

酒精發酵結束后，對兩種不同灌溉方式的蛇龍珠葡萄酒按照GB 15038-2006-T的方法對基本理化指標進行了測定，結果如表2（見下頁）所示，各項理化指標符合國家標準。從表2可以看出，AFI和CFI處理在色調、pH、總酸方面差異不明顯，而AFI處理在單寧、花色苷和總酚含量方面均高于CFI處理。

2.5 不同灌溉方式對蛇龍珠葡萄酒單體酚的影響

通過對不同灌溉方式蛇龍珠葡萄酒單體酚的定性和定量分析，共檢測出7種單體酚，結果見表3（見下頁）。AFI處理的單體酚總量為31.05mg/L，較CFI處理的28.47mg/L高出9.06%；就咖啡酸含量而言，AFI處理高出CFI處理47.29%；在香豆酸方面，AFI處理高出CFI處理53.81%；而槲皮素含量則表現相反，AFI處理僅為CFI處理的37.44%。

2.6 不同灌溉方式對蛇龍珠葡萄酒花色苷的影響

通過對兩個處理蛇龍珠葡萄酒中花色苷的檢測和分析，結果見表4（見下頁），AFI和CFI兩種不同灌溉方式下的蛇龍珠葡萄酒均檢測到8種花色苷，且AFI在花色苷總含量上較CFI高23.28%。本試驗中，兩種灌溉方式中除反-二甲基花翠素香豆酰化葡萄糖苷和丙烯酸二甲花翠素葡萄糖苷含量有較大差異外，其余花色苷含量差異不大。

3 討論

3.1 隔溝交替灌溉對蛇龍珠葡萄品質的影響

本試驗通過對龍口山地蛇龍珠葡萄不同灌溉方式下葡萄品質的研究發現，與常規漫灌（CFI）處理相比，隔溝交替灌溉（AFI）處理下蛇龍珠葡萄糖度增長趨勢和含量無明顯差異，但酸度略低，糖酸比提高。與以前報道的在黃冠梨分區交替灌溉上的研究表明，分區交替灌溉對果實酸度顯著降低[11]，以及研究認為蘋果分區交替灌溉下的果實品質、光合效率有所增加[12]相一致。這與根系分側干濕交替調節根際微生態系統，誘導植株發生補償生長的作用機制有關[13，14]。

3.2 隔溝交替灌溉對蛇龍珠葡萄酒品質的影響

葡萄果實中揮發性酚類物質對葡萄酒風味構成具有重要影響，影響葡萄酒酚類物質的因素眾多，如葡萄品種、栽培管理措施等[15-17]。花色苷也是反應葡萄與葡萄酒品質的關鍵物質，葡萄果實中花色苷含量受土壤類型、植物營養狀況和栽培管理措施影響[18]。本試驗中AFI處理可以提高蛇龍珠葡萄酒中單體酚總含量和花色苷總含量，表明采用隔溝交替灌溉可以提高葡萄品質，進而提高葡萄酒品質，該結論與前人研究結果一致[19,20]。在釀酒葡萄的調虧灌溉研究中表明，輕度調虧有利于酚類物質含量的提高和果實品質的改善[7]。也有研究認為，水分脅迫的梅鹿輒葡萄酒酚類增加，顏色更穩定且口感得到改善[18]，張振文等研究表明，節水灌溉條件下的葡萄酒外觀、香氣和口感差異顯著[21]，本試驗得出了相似的結果。

表2 不同灌溉方式蛇龍珠葡萄酒基本理化指標

表3 不同灌溉方式對蛇龍珠葡萄酒單體酚含量的影響

表4 不同灌溉方式對蛇龍珠葡萄酒花色苷含量的影響

3.3 結論

在煙臺山地丘陵地區，隔溝交替灌溉與常規漫灌相比，節水40%，而蛇龍珠糖度基本不受影響，酸度略低，糖酸比提高，葡萄酒中單體酚和花色苷的含量增加，從而改善葡萄酒的品質。因此，在煙臺山地丘陵地區或缺水季節的釀酒葡萄生產管理中應用和推廣前景廣闊。

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Effects of Alternate Furrow Irrigation on the Quality of Cabernet Gernischt Vitis and Wine

SUN Wan-jin1,2,LI Ji-ming2,ZHANG Zhen-wen1*,SONG Jian-qiang3,MIN Xu-wu2
(1.College of Enology,Northwest A&F University,Yangling 712100,China;2.Yantai Changyu Pioneer Ltd.Company,Yantai 264000,China;3.School of Life Sciences,Ludong University,Yantai 264000,China)

Water is the necessary environmental factor for the production of wine grapes.The amount of water directly affects the yield and the quality of grapes.In order to explore the irrigation method of Cabernet Gernischt growing in the mountains to efficiency save water,using Cabernet Gernischt coming form Shiliangaigu mountain of Yantai city as experimental material,this experiment was conducted with two irrigation methods,AFI and CFI.Then,the indicators were regularly measured,such as basic physicochemical indexes,mature of grape,and Wine monomer phenols and anthocyanin content.The results showed that the sugar acid ratio of grape fruit in AFI treatment increased by 8.7%comparied with CFI.In the wine made in a small container,7 kinds of phenolic monomer and 8 kinds of anthocyanins were detected in CFI and AFI.But,comparied with CFI,total phenol content increased by 9.06%,the total anthocyanin content increased by 23.28%in AFI treatment.AFI could reduce the using quatity of the water,meanwhile,improve the content of sugar acid ratio and phenolics and anthocyanins,in wine monomer,improve the quality of wine.Therefore,CFI can be used in the management and the production of wine grape.

Alternate furrow irrigation;Cabernet Gernischt;quality of grapes;quality of wine

S663.1

A

1008-1038(2017)09-0019-05

10.19590/j.cnki.1008-1038.2017.09.006

2017-08-19

孫萬金（1983—），男，助理工程師，主要從事葡萄與葡萄酒生產管理工作

觹通訊作者：張振文（1960—），男，教授，研究方向為葡萄與葡萄酒學