(新疆中信國安葡萄酒業有限公司,新疆瑪納斯縣 832200)
新疆昌吉州瑪納斯縣地處天山北麓中部,準噶爾盆地南部邊緣,屬典型的溫帶大陸性氣候,終年受北部大陸氣團控制,冬季寒冷而漫長,最低溫度可達-20 ℃,為了保證葡萄樹體的成功越冬,必須進行防寒措施,為埋土防寒區[1-2]。此地已經被廣泛認為是適宜進行釀酒葡萄種植的產區,并致力于發展特色小產區戰略。由于有天山雪水的灌溉,這里的葡萄原料純凈無污染[3]。瑪納斯縣作為中信國安葡萄酒業有限公司的主要原料供應基地,同時也是新疆最大的釀酒葡萄種植基地。該縣年加工釀酒葡萄可達2萬t,儲酒達8萬t,已經帶動了1.5萬戶農民增收致富[4-5]。
為了進一步提升釀酒葡萄的品質,并降低葡萄的種植成本,優化栽培技術。新疆中信國安葡萄酒業公司進行了多項栽培試驗探索。其中葡萄園冬季埋土的替代措施為其探究的一個方向。埋土防寒作為廣泛應用的防寒措施,雖然能達到有效的防寒效果,但由于其成本較高,且費時費力,尋找其替代措施成了大部分研究的熱點[6]。其中防寒布作為可替代其的有效措施,具有操作簡便且可降低成本的優點,已在許多埋土防寒區進行應用。
本研究通過進行鋪設防寒布措施與埋土措施的對比,全面探究了兩種措施下葡萄樹體生長、結果特性和葉片光合參數的差異,擬為葡萄越冬防寒采取防寒布措施代替埋土措施提供理論依據。
試驗材料為2013 年定植的赤霞珠葡萄。試驗地位于新疆中信國安葡萄酒業有限公司自建基地(44°14′N,86°15′E),栽植株行距為1 m×3 m。采用VSP葉幕整形,主干高度約65 cm,自根苗。
2019年11月7 日冬剪完后進行葡萄樹埋土和鋪設防寒布防寒措施。防寒布為市售白色網布,寬約1 m,將其全部覆蓋在冬剪后的主干上,并用土將其邊緣埋住,防止移動;埋土采用田間常規的埋土方式,保證主干全部被土覆蓋,埋土厚度約為10 cm。
1.2.1 不同防寒方式下溫度和土壤水勢的測定
溫度和土壤水勢的測定采用ECH2O 水勢儀(Decagon 公司,美國),所采用的MPS-6 傳感器具有同時監測土壤溫度和水勢的功能。本試驗共測定3個部位:鋪設防寒布后靠近主干的表層土壤(深度約1 cm)、埋土的表層土壤(深度約1 cm)以及埋土后靠近主干的位置(深度約20 cm),測定時間為2019年12月5日至2020年3月16日。
1.2.2 葡萄結果特性的測定
2020 年花序展開后調查兩種防寒措施下葡萄植株各結果母枝的萌芽率(萌發的芽數/總芽數×100%)、結果枝率(結果枝數/新梢總數×100%)、結果系數(結果枝花序總數/新梢總數×100%)和坐果率(果粒數/總花朵數×100%)。各指標均重復調查3次,每個重復隨機調查10株葡萄樹。
1.2.3 樹體生長勢的測定
在葡萄樹體平均枝條長度達到15 cm 之后,人工進行修剪之前,進行兩種防寒措施下葡萄植株新梢長度和第三節粗度的調查,共測定2次,每次隨機測定10個新梢,共3個重復。
1.2.4 樹體葉片光合參數的測定
花期開始利用LI-6400(LI-COR公司,美國)便攜式光合測定系統進行兩種防寒措施下葡萄植株葉片光合參數的測定,測定指標包括凈光合速率、氣孔導度、蒸騰速率、胞間二氧化碳濃度和葉片表面大氣壓水分虧損。共測定3次,每次3個重復,每次重復測定5個新梢,測定的位置為從基部起到第6~8節葉片,每次測定的時間保持在11:00~13:00 之間,不同處理的不同重復采取隨機測定的方式,以消除測量時間的誤差。
1.2.5 數據處理
采用SPSS 22.0軟件進行數據統計分析。
為了探究兩種防寒措施對葡萄樹體周圍溫度和土壤水勢的影響,水勢儀記錄了從鋪設防寒布或埋土后到撤掉防寒布或葡萄出土前共102 d 的數據(12月5日到3月16日),對期間日均溫度、日最高溫度、日最低溫度、日均土壤水勢進行了統計,同時對葡萄越冬期間一天內不同時刻的溫度和解凍后一天內不同時刻的土壤水勢進行了統計。結果顯示,日均溫度方面,在葡萄越冬期間,與空氣接觸的表層土壤日均溫度最低可達-8 ℃左右,埋土和防寒布都起到了防寒的效果,日均溫度最高可提高6 ℃左右,其中防寒布下的日均溫度要略高于埋土。從2月11日開始,天氣逐漸回暖,并出現了與空氣接觸的表層土的日均溫度要高于埋土和防寒布的現象,且防寒布的日均溫度高于埋土的幅度增大。從日最高溫度的數據來看,埋土和防寒布兩種措施對日最高溫度的提升幅度要小于日均溫度,與表層土相比,兩種防寒措施的日最高溫度在2 月6 日之前變化幅度很小,且多次均能出現三者的溫度差值在2 ℃以內,天氣回暖后,土壤表層的日最高溫度開始大幅度提升,并遠遠高于兩種防寒措施下的日最高溫度。日最低溫度方面,與空氣接觸的表層土在數據記錄期間多次出現了日最低溫度低于-10 ℃的現象,在此溫度下,若不進行防寒措施,將對樹體造成嚴重的負面影響。埋土和鋪設防寒布兩種措施均大幅度提高了葡萄樹體周圍的日最低溫度,最高可提高8 ℃左右,對葡萄樹體的保護作用顯著。埋土和防寒布對比,對日最低溫度的提高幅度差異不大,尤其是天氣回暖前的越冬期間,由此可以看出,防寒布措施日均溫度高于埋土措施主要是增加了日最高溫度。從日均土壤水勢來看,2月11日之前,防寒布和埋土措施下樹體周圍的土壤水勢均低于-2 000 kPa,這說明了在此之前,3個傳感器周圍的土壤均處于冷凍的狀態,從2月11日開始,表層土開始解凍。2 月23 日開始,防寒布下樹體周圍的土壤開始解凍;2 月25 日開始,埋土措施中樹體周圍的土壤開始解凍。在此之后,埋土和防寒布措施的日均土壤水勢均高于表層土壤。
從葡萄越冬期間一天內不同時刻的溫度變化來看,與表層土壤的溫度相比,埋土和防寒布下樹體周圍的溫度均大幅提升,并在凌晨差異達到最大。表層土壤和防寒布下樹體周圍的溫度均在10:00之后開始升高,到16:00左右開始降低。而埋土措施下樹體周圍的溫度則趨于穩定,可以看出,防寒布下樹體周圍的日均溫度的提升,主要是通過增加了日間10:00~16:00的溫度實現的,也由此說明了防寒布的防寒效果要優于埋土。從土壤解凍后一天內不同時刻的土壤水勢來看,防寒布>埋土>表層土。一般來說,土壤中的含水量越高,土壤的水勢越高;土壤水勢越低,則土壤越干旱,植物從土壤中汲取水分的難度越大[7]。防寒布措施下土壤的水勢最高,則說明了樹體周圍表層土壤的含水量最高,埋土措施下樹體周圍的土壤含水量次之,土壤表層土則最為干旱。
對葡萄的坐果率、萌芽率、結果枝率和結果系數進行統計分析。結果顯示,防寒布措施下葡萄的萌芽率(52.6%)要顯著低于埋土措施(65.5%),坐果率和結果系數在兩種措施下均無顯著差異。埋土措施下葡萄的平均坐果率(22.1%)要高于鋪設防寒布(20.9%),雖然二者并未達到顯著差異。從萌芽率和坐果率兩個指標來看,防寒布措施對二者是有負面影響的,但從結果枝率來看,防寒布措施反而顯著提高了葡萄的結果枝率,埋土措施下葡萄的結果枝率為83.9%,而防寒布措施下葡萄的結果枝率為88.9%。結果系數受不同栽培措施的影響并不大,兩種防寒措施下葡萄的結果系數相近。

表1 兩種防寒措施對葡萄植株葉片光合參數的影響
為了探究兩種防寒措施對葡萄樹體生長勢的影響,分別在盛花期和坐果期對新梢的長度和第三節的粗度進行了調查。結果顯示,在新梢長度方面,防寒布措施下的葡萄樹體新梢長度均低于埋土措施,且在第2次測定中表現出明顯差異,這說明采用防寒布措施,葡萄的生長勢要弱于埋土措施的生長勢。盛花期,埋土和鋪設防寒布措施下的葡萄樹體平均新梢長度的差值為11 cm左右,而到了坐果期,差距達到了14 cm左右,這說明采用埋土措施的葡萄樹體新梢生長速率略高于防寒布措施。新梢第三節粗度方面,與新梢長度一致的是,埋土措施下葡萄樹體新梢的粗度也大于防寒布措施,這也說明了采用防寒布措施的葡萄樹體長勢要稍弱于埋土措施。
為了進一步探究兩種防寒措施對葡萄樹體生理的影響,分別在盛花期和坐果期對葡萄植株葉片的光合參數進行了測定。測定指標包括葉片的凈光合速率、氣孔導度、胞間二氧化碳濃度、蒸騰速率和大氣壓水分虧損,結果如表1所示。從整體上看,大部分指標均未達到顯著性差異水平,僅在坐果期大氣壓水分虧損達到了顯著性差異水平。在盛花期,雖然5項指標均未達到顯著性水平,但是防寒布措施下的葡萄植株葉片的凈光合速率、氣孔導度、胞間二氧化碳濃度、蒸騰速率和大氣壓水分虧損均高于埋土措施,這可能與防寒布措施下葡萄樹體生長勢弱于埋土措施的生長勢,從而導致葉片的凈光合速率出現了補償作用有關,在葡萄坐果期,葉片的凈光合速率也是同樣的結果。而其余4項指標在2次測定中并未有一致的趨勢。
總體來說,兩種防寒措施對葡萄植株葉片的各光合參數的影響并不大。
本研究探究了冬季葡萄園鋪設防寒布擬替代埋土措施的可行性,結果顯示:防寒布措施下葡萄樹體的日均溫度要高于埋土措施,防寒效果更好;防寒布措施顯著降低了葡萄的萌芽率,但顯著提高了葡萄的結果枝率;防寒布措施下葡萄樹體的長勢要弱于埋土措施;兩種防寒措施下葡萄植株葉片的光合參數差異并不大。總體來說,在冬天有積雪覆蓋的葡萄園中,防寒布措施可以作為替代埋土措施的有效手段應用于實際生產。