王珊,蘇玲,宮磊*,趙艷俠,王詠梅,唐美玲(. 山東省葡萄研究院/山東省葡萄栽培與精深加工工程技術研究中心/農業農村部華東都市農業重點實驗室,山東濟南 5000;. 煙臺市農業科學研究院,山東煙臺 65500)
晚熟葡萄‘摩爾多瓦’(Moldova:Guzal Kala×Villard blanc)屬歐美雜種,是鮮食、釀酒兩用品種,具有管理簡單、省力、高產穩產、抗病性強的優點[1]。1997年由河北省農科院昌黎果樹所從羅馬尼亞引入中國,目前在全國各地均有種植。該品種生長勢強或極強,新梢年生長量可達3~4 m,成熟度較好。果實易著色,即使在散射光條件下也能著色良好,且上色均勻,果粒整齊,極晚熟,可掛樹,耐儲運[2];植株抗旱、抗寒能力較強,高抗霜霉病和灰霉病[3]。
果園生草是建設環保、省力、高效優質果園的一項重要的土壤管理技術,但是目前受果農傳統觀念、葡萄栽培環境限制、配套栽培措施不完善等諸多因素的制約,自20世紀80年代引進后,生草制度至今尚未得到很好的推廣應用[4]。針對果園生草的利弊,國內學者進行大量的研究,雖然已有的研究表明果園生草具有改良土壤[5-6]、調節氣候[7-8]、抑制雜草[9]、美化果園等作用[10],但是,關于果園生草制目前依然存在一些爭論,如對生草種類的選用[11-13],葡萄樹齡與生草的關系等[14-15]。對于果實品質的影響也有諸多報道,冀曉昊等[16]以‘貝達’砧‘巨峰’葡萄為試材,研究行內種植黑麥草、紫花苜蓿、自然生草和清耕對‘巨峰’葡萄果實品質的影響,結果表明,行內生草略微增加可溶性固形物含量,對葡萄粒質量和可滴定酸的影響不大。史祥賓等[17]研究表明,行間自然生草可以顯著提高‘巨峰’葡萄的果實品質,對果實的粒質量、橫縱徑有一定的提升作用,但提高幅度年際間存在差異。
避雨栽培作為一種新型栽培模式,是近年來廣泛推廣的優質高效栽培模式之一[18]。因該模式在一定程度上大大降低葡萄病害的發生[19],特別是在葡萄生長后期降雨量過大的地區效果更為顯著。近年來,對避雨栽培的研究大多集中在其對葡萄園小氣候[20],以及葡萄果實質量等的影響[21],但是對于葡萄園可持續發展的一些配套設施的研究較少。
目前,國內對于果園生草的研究主要集中在露地葡萄栽培,關于避雨栽培葡萄行間生草的研究較少,對于以‘摩爾多瓦’葡萄為試材的生草研究鮮有報道。本研究以‘摩爾多瓦’葡萄為試材,劃分成5個小區,行內分別種植三葉草、黑麥草、紫花苜蓿和鼠茅草,以清耕為對照,分析不同生草種類對果實穗質量、粒質量、可溶性固形物、可滴定酸等指標的差異,以探明避雨栽培模式下行間生草對‘摩爾多瓦’葡萄果實品質的影響。
試驗于2018—2019年在山東省農業科學院濟陽示范基地進行。濟陽位于暖溫帶半濕潤季風氣候區內,具有暖溫帶半濕潤季風氣候特點,四季分明,雨熱同季,光照充足,年平均氣溫12.8 ℃,年平均無霜期195 d,降水多集中在7—9月,土壤類型主要是潮土。本試驗以4年生‘摩爾多瓦’葡萄為試材。株行距為2 m×6 m,大棚架避雨栽培,樹勢強,行間生草,田間土肥水和病蟲害防治同常規操作管理。
選擇相鄰的2行葡萄作為一個小區,共劃分5個小區,于2018年9月中旬每個小區分別采取種植黑麥草、白三葉、紫花苜蓿(阿爾岡金)、鼠茅草和清耕(CK)的管理方式。在2019年的果實成熟期,各小區分別隨機采收10穗果,用冰盒帶回實驗室,進行果實粒質量、可溶性固形物、可滴定酸含量等指標的測定。
果實成熟采收,隨機挑取100?;疽恢虑覠o損傷的果粒,分別用電子游標卡尺測果實縱徑、橫徑,穗質量及單粒質量的測定使用百分之一天平。參照GBT 15038-2006,用斐林試劑法測定還原糖含量[17],用氫氧化鈉直接滴定法測定可滴定酸含量(以酒石酸計)[22];采用PAL-1手持式糖度計測定可溶性固形物含量。
試驗數據處理和統計分析采用Excel 2010和SPSS 21.0軟件進行。用Duncan's法分析各處理數據平均值在P < 0.05水平上的差異顯著性。
2.1.1 不同生草種類對葡萄穗質量及粒質量的影響
不同生草種類對‘摩爾多瓦’葡萄果穗及粒重的影響見圖1。由圖1A表明,4個生草種類對穗質量的影響不同。種植苜蓿和鼠茅草的處理降低了穗質量,且穗質量與CK有顯著性差異。而三葉草和黑麥草提高了穗質量,與CK相比,黑麥草提高5.90%,三葉草提高0.67%,但與CK均無顯著性差異。
4種生草處理對‘摩爾多瓦’粒質量的影響差異較大。圖1B顯示,紫花苜蓿的影響與CK無顯著性差異,而三葉草、黑麥草、鼠茅草的影響較CK均有顯著性差異。種植三葉草的葡萄粒質量最大,為6.56 g,其次為黑麥草6.42 g,種植鼠茅草的葡萄平均粒質量最小,較種植三葉草處理降低13.72%。
2.1.2 生草對葡萄果實縱橫徑的影響
4種生草種類對‘摩爾多瓦’葡萄果實縱橫徑的影響不同。對于葡萄果粒縱徑來說,除鼠茅草外,其他生草種類對果實縱徑的影響與CK相比均有顯著性差異,其中黑麥草的影響最大,且與其他生草種類都有顯著性差異,較CK高17.93%。橫徑的結果是:黑麥草、鼠茅草對于葡萄果粒橫徑的影響與CK相比有顯著性差異,且黑麥草的影響最大,較CK高2.91%,而種植鼠茅草的葡萄果實橫徑最小,比CK低2.43%,較種植黑麥草的低5.19%。通過縱橫徑的測量結果表明,行間種植黑麥草對葡萄縱橫徑的影響較大。
2.2.1 生草對可溶性固形物的影響
不同生草種類對葡萄可溶性固形物的影響差異具有顯著性。由表1得出,4個生草種類對可溶性固形物的影響與CK均有顯著性差異,且不同生草種類間也差異顯著。種植鼠茅草的含量最高,較CK高3.40%,顯著高于含量最低的三葉草10.66%??扇苄怨绦挝锖勘憩F為鼠茅草>CK>紫花苜蓿>黑麥草>三葉草。
2.2.2 生草對可滴定酸的影響
本試驗中‘摩爾多瓦’葡萄可滴定酸含量變化受不同生草種類的影響差異較小。由表1得出,三葉草提高了可滴定酸的含量,黑麥草與CK幾乎無差異,鼠茅草及紫花苜蓿降低了其含量??傻味ㄋ岷浚喝~草>黑麥草、CK>鼠茅草>紫花苜蓿。其中,黑麥草、鼠茅草的影響與CK無顯著性差異,而三葉草的影響較大,可滴定酸含量比CK高6.17%,種植紫花苜蓿的含量最低,較CK低9.26%。三葉草與紫花苜蓿的影響與其他的處理均有顯著性差異。三葉草提高了可滴定酸的含量。

表1 不同生草種類對‘摩爾多瓦’果實品質的影響Table 1 Effect of cover crops on berry qualities of 'Moldova'
2.2.3 生草對還原性糖的影響
不同生草處理對還原性糖的影響差異較大。由表1得出,本試驗中‘摩爾多瓦’葡萄還原性糖含量由高到低的順序是:鼠茅草>CK>紫花苜蓿>黑麥草>三葉草。因此,不同生草處理對‘摩爾多瓦’葡萄還原性糖含量的影響不同。其中,紫花苜蓿及鼠茅草與CK的影響無顯著性差異,而三葉草、黑麥草的影響與其他處理均有顯著性差異。
果園生草栽培是20世紀40年代隨割草機問世和灌溉系統不斷發展而興起的現代化果園土壤管理模式[4]。該模式不僅是果業現代化的重要特征之一,也是生態文明建設、生態農業建設的重要組成部分。葡萄產業在可持續發展的前提下,在對生態條件加以利用的同時必須發展生態栽培模式,在葡萄園土壤管理方式上采取相應的保護性耕作措施[23],而從傳統的清耕法轉向生草覆蓋法是其中的關鍵保護措施之一[24-25]。
本研究表明,不同生草種類對葡萄果穗及果實品質的影響不同。行間種植鼠茅草可提高‘摩爾多瓦’葡萄可溶性固形物含量,種植紫花苜蓿能降低‘摩爾多瓦’葡萄可滴定酸含量,與冀曉昊等[16]的鼠茅草增加可溶性固形物含量,種植苜蓿、鼠茅草降低可滴定酸的含量的結果相一致。但是,與以往的報道也有很不一致的情況。史祥賓等[17]發現,行間生草可提高‘巨峰’果實可溶性固形物含量,增大葡萄果實的粒質量、橫縱徑,提高產量;龐群虎等[26]研究得出,生草對‘赤霞珠’葡萄的可溶性糖、總酚以及花色苷的提升效果較好,釀酒葡萄園種植地錦草對粒質量、粒徑和穗長提升效果顯著。本研究中尤其是對可溶性固形物的影響,4個生草種類的影響均有顯著性差異,且種植三葉草、苜蓿及黑麥草均降低了可溶性固形物含量,苜蓿與鼠茅草降低了穗質量,等等。究其原因:第一,栽培管理技術不一樣,本試驗是避雨栽培,與露地栽培在環境方面,如太陽總輻射、有效積溫等因素差異較大;第二,葡萄的樹齡較短,受生草的影響較大,如鼠茅草生長量較大、苜蓿吸肥量較大等會對葡萄的生長產生一定的影響;第三,品種差異,本試驗用的試材為‘摩爾多瓦’,與其他試驗品種不一致。
我國于20世紀80年代將果園生草制作為綠色果品生產主要技術措施在全國推廣,很多學者對于葡萄行間生草進行研究,從對小氣候的影響到對葡萄各種生理和質量指標,再到對葡萄酒質量等的影響均有研究報道[27-31]。但是在實際生產中,葡萄園生草的應用還是受到很大的限制,截至目前,生草的果園面積不足10%[4],生草栽培措施仍處于小面積試驗及應用推廣階段[32-33]。這歸結于生草要受多種條件的限制,如行間生草與栽培模式的配合。避雨栽培模式為葡萄生長發育提供了一個半封閉的局域環境,對光照、溫度、濕度、風速和土壤含水量等均有一定程度的影響,這些變化對葡萄品質產生一定的影響已有諸多報道[34],但是對于避雨栽培加行間生草的模式還有待進一步研究。
本研究對魯中地區避雨栽培模式下生草對葡萄果實的影響做了探討,得出黑麥草提高‘摩爾多瓦’葡萄穗質量、粒質量及果??v橫徑,而鼠茅草提高可溶性固形物含量及還原性糖含量,同時降低可滴定酸含量。為進一步研究避雨栽培下生草種類的選擇,生草對葡萄園小氣候、葡萄樹生長發育及果實品質、香氣等的影響研究提供基礎。