陽光玫瑰葡萄生產數字化分析

摘 要：在鮮食葡萄生產中，數字化或精準化生產已經成為發展趨勢，也成為了推動我國葡萄高質量發展和全面促進鄉村振興的重要內容。傳統的葡萄生產管理成本高、效率低、耗時耗力，而數字化生產則是實現其智能化管理和規模化生產的重要基礎和前提條件。在永州地區陽光玫瑰葡萄建園、定植、生長期管理和采收管理4個環節中，對栽培密度、整形修剪、設施水肥、病蟲害、設施溫濕度，以及成熟果實品質指標等，運用數字化進行管理調控，實現了勞動強度和生產成本的降低，獲得了良好的提質增效效果。

關鍵詞：鮮食葡萄；陽光玫瑰；生產數字化；提質增效

葡萄是我國是六大果樹樹種之一，是農業的重要組成部分。我國是世界上最大的葡萄生產國。葡萄品種以鮮食為主，產量占到全國的85%以上。陽光玫瑰是一種雜交歐美種葡萄，味道甜美，經濟效益也更高。陽光玫瑰的種植和管理技術非常復雜，難度系數很大，需要投入龐大的時間成本和人工成本，因此我國生產的陽光玫瑰，在產量和品質上也存在較大的差異，影響了該產業的發展[1]。陽光玫瑰在生長的過程中，受到溫度、光照等各種因素的影響，在不同時期對種植和管理技術的要求也不同。為了滿足這些需求，提高陽光玫瑰的產量和品質，就需要環環抓“數字”，通過數字化分析和調控，按“標準”進行樹體管理、水肥管理、環境調控、病蟲害防控等[2]。基于此，筆者總結設計了一套陽光玫瑰葡萄數字化、高效化、精準化生產方案，以期實現陽光玫瑰葡萄的提質增效和增產增收目標。

1 數字化農業生產概述

1.1 農業生產數字化

在農業生產過程中數字化主要是指基于現代信息技術，對農業生產環境以及主要研究對象的管理過程進行可視化以及數字化的表達，同時建立將數字技術和農業各個環節深度融合的數字農業，來對現有的產業結構進行調整，這對實現農業的可持續發展有著非常重要的意義。從技術層面來看，農業生產數字化是信息化的整體升級，在虛擬現實、計算機網絡、數據庫、多媒體等技術的支持下，實時收集生產信息，實現對作物生長環境、作物類型、苗情、植物長勢、墑情、災情、病蟲害的監測和預報等的全方位監測和數據獲取，進行數字化調控，以及智能灌溉和智能施肥施藥等[3]。如今，農業的數字化和精準管理技術已經成為了農業現代化的一項重要內容。

1.2 鮮食葡萄生產數字化現狀

在葡萄生產中，數字化管理對節本、提質、增效具有重要的意義。通過數字化技術迅速收集生產信息，對葉片、花、枝蔓、果實及土壤信息進行分析，實現對果樹全方位控制，以便精準施肥、施藥，防控災害，達到優質豐產的目的。目前，帶有薄膜或玻璃覆蓋裝置的設施栽培調節溫度、濕度和水分，利用薄膜性能調節光照強度；采用滴灌技術施液態有機肥、可溶性化肥等裝置和技術已經在葡萄生產中得到廣泛應用。另外，葡萄園定點鋪設傳感器、葡萄主干上裝設傳感器，測定土壤耕作層水分情況，利用傳感器的曲線數據對葡萄內部的水分進行估算，完成自動補水的技術也得到不斷應用[4]。從目前我國陽光玫瑰葡萄的種植管理過程來看，更多的是依據種植者本身的經驗，所以在陽光玫瑰葡萄整個生產管理過程中存在盲目性，對重要環節難以精準把握。

2 陽光玫瑰葡萄生產數字化方案

筆者現從陽光玫瑰葡萄的建園、定植、生長期管理和采收管理4個環節進行分析和設計，在陽光玫瑰葡萄各個生長發育階段，應用數字化的模型進行管理，以此來實現陽光玫瑰葡萄生產管理的數字化和標準化。

2.1 建園方案

在農業生產種植中建園是非常重要的一步，在建園時需要考慮多方面的因素。場地選擇方面：一是根據產地的實際情況，確定好產地的環境，種植環境符合國家標準要求，嚴格按照綠色食品的標準進行生產。二是選擇交通、灌溉方便、陽光充足、遠離污染源等的地點進行建園[5]。三是對自然環境、土壤和果園面積的規劃都要合理，包括道路、排水系統的設計，土壤改良的措施，確定適宜的栽培模式等。

數字化生產方面：一是田間安裝陽光玫瑰葡萄園物聯網環境數據采集設備，包括棚內溫度傳感器、濕度傳感器、土壤溫度傳感器、土壤濕度傳感器等，實時采集數據并通過網絡上傳至葡萄園土壤墑情監測系統數據中心，通過對獲取的實時數據進行分析，為下一步環境調控提供指導。二是定點安裝樹枝生長傳感器，采集陽光玫瑰葡萄生長特征指標數據（包括萌芽、枝粗、花期），安裝果實生長傳感器，對陽光玫瑰葡萄的果實大小進行自動測量和數據上傳，在對數據分析后，制定合理的管理措施，實現管理中的科學決策。三是棚內安裝病蟲害監控系統，及時觀察病蟲害發生情況，及早做好病蟲害防控工作。

2.2 定植期數字化管理方案

陽光玫瑰葡萄按照水平棚架的模式進行設施栽培，同時配合水平葉幕管理，株距為3米，行距2.5～3米（H形）/4～6米（T形），節省用時和人工成本。定植期對葡萄生長發育情況進行數字化分析是確定果實產量的重要前提，因此需要進行精細且規范化的管理。通過對定植期的環境參數進行調控，來達到數字化管理的目的。

該時期環境調控參數具體為：一般在秋季落葉后到第二年的春季，適宜的土壤溫度是9～12 ℃，定植當年，苗木萌芽展葉后，白天將室內溫度控制在25～28 ℃；進入秋季后，當溫室內夜間溫度降到10℃時，要及時扣棚，準備越冬；12月以后白天溫度控制在25～28 ℃，夜間6～10 ℃。2年生葡萄樹催芽期溫度第1周白天10～15 ℃，夜間5～8 ℃；第2周白天15～20 ℃，夜間8～10 ℃；第3周白天20～25 ℃，夜間10 ℃；第4周白天25～28 ℃，夜間12～15 ℃。展葉后溫度白天28 ℃左右，夜間15～18 ℃。新梢生長期溫度白天25～28 ℃，夜間15 ℃左右。采果后保持正常管理10～15天，葉片完全黃化進入休眠，休眠期溫室內溫度控制在-2～2℃。空氣濕度控制在60%～90%，土壤濕度控制在70%～80%。

該時期樹體管理參數：砧木選擇（夏黑、5BB、自根苗）、留置芽眼數（3～5個）、根系修剪長度（15～20厘米）、土壤管理（基肥以有機肥為主）、灌水次數（一次性灌足定根水）、施肥方案（追肥采用水溶性肥結合滴灌進行施入，施肥總量：每畝施17-11-8水溶性肥30千克，17-7-16水溶性肥25千克，15-5-22水溶性肥40千克）。

該時期病蟲害管理：主要防治綠盲蝽。蟲害時期：早春3—4月；蟲害癥狀：被害葉表現為針刺狀，出現硬疤或者銹斑；制定和實施防治方法：主要在萌芽前、開花前、疏果后及套袋前施藥。

2.3 生長期數字化管理方案

葡萄的生產管理是確保產量和品質的關鍵環節，如果管理不善就會使得果實過小、產量不高，出現很多的裂果、壞果等的情況，而合適的樹體管理、準確的水肥一體化供應在葡萄的栽培管理中占據非常重要的地位。

該時期環境參數：白天溫度25～28 ℃，夜間溫度20～22 ℃；空氣濕度60%～70%；土壤濕度70%～80%。

該時期樹體管理參數：包括抹芽（萌芽期）（圖1）、定梢（新梢30～40厘米）、綁梢（定梢后）、摘心（花上 6 片葉時）、副梢管理（全時期）、疏穗（開花前14天）、保果（盛花期）、疏果（果實生長期）、套袋時期；土壤管理（全生長期）、灌水次數（全生長期）、施肥方案（全生長期，水肥一體化調控）；修剪（落葉后）。

該時期病蟲害管理：主要防治灰霉病、白粉病、白腐病。明確發病條件和發病癥狀，制定和落實防治方案。

2.4 采收管理方案

陽光玫瑰葡萄的采收管理是整個生產過程的最后一個環節，進行合理科學的采收，對當年的陽光玫瑰的收獲量、果實的品質以及種植者的經濟效益都有著非常重要的意義，并且在對當年葡萄采收之后的管理與第二年的生長發育有著很大的關系，所以在當年的葡萄采收之后，要更加注重樹體的管理和防寒施肥[6]。

該時期環境參數：白天溫度28～32 ℃，夜間溫度14～16 ℃；空氣濕度50%～60%；土壤濕度55%～65%。

該時期樹體管理參數：采收時間設置為9月中上旬，根據采集的數據做好夏剪，并繼續適時摘心和摘除病害嚴重的葉片。

病蟲害管理參數：主要防治白粉病、炭疽病。實時反饋病蟲害監控數據，包括病蟲害發生時期、發生癥狀等，并及時進行防治。

3 效益分析

3.1 陽光玫瑰數字化管理調控下的田間生長狀況

夏黑、5BB和自根苗3種砧木嫁接的陽光玫瑰，經數字化管理選擇合適的株行距獲得了外觀較好的果粒，并且平均單株果穗數合適、根系發達、抗旱性強（表1）。

3.2 陽光玫瑰數字化管理調控下的產量與品質

在數字化管理調控下陽光玫瑰葡萄的穗形飽滿并且基本不掉粒，果實品質好，二年生樹畝產量達2 570.40千克，三年生樹畝產量達3 166.72千克，可溶性固形物含量17.60%～19.22%（表2）。

3.3 “減化肥、減農藥”數字調控效果

在“減化肥、減農藥”數字調控下（表3），獲得了理想的效果。

2022年在寧遠、藍山葡萄基地開展陽光玫瑰“三減一增”技術示范，全程運用數字化生產，種植面積200畝；畝增施有機肥3.4噸、畝減施化肥80千克，實施“避雨栽培+有機肥替代化肥+水肥一體化+病蟲害綠色防控”的綜合技術。8月對基地葡萄進行測產、品質鑒定（圖2、圖3），3年生陽光玫瑰葡萄畝產可達3166千克，增產非常明顯，畝產值47 490元，純利3.2萬元；品質好，可溶性固形物含量17%～19%。實現減化肥30%，減化學農藥20%，節本10%，增效60%的目標，平均減少農藥使用次數4次。

4 討論與前景分析

以目前我國熱門的葡萄品種陽光玫瑰來作為本次的研究對象，針對其在生產過程中的配套技術難度過大、生產量低標準化也低、產業效益不穩定等問題，進行了進一步的研究分析，將農業生產和數字化技術及管理技術融合起來，對物候期進行精準的預測，根據用戶的需要來設計管理陽光玫瑰的數字化生產方案，從而實現陽光玫瑰生產的數字化和標準化的管理，為解決葡萄生產的問題提供了理論依據[7]。

在陽光玫瑰葡萄生產的過程中，需要很多的信息，同時精細化的管理要求也很高，所以研究的難度非常大。本次研究是在很多國內外研究的基礎上，總結陽光玫瑰葡萄生長過程中的管理經驗，對陽光玫瑰葡萄生長過程中的數字系統的研發不斷完善。但是由于國內數字化農業的發展較慢，因此在研究上花費的時間和方法都非常有限，還存在很多的不足之處，需要進一步的改進：（1）不斷對試驗數據進行積累。葡萄的數字化管理需要龐大的數據基礎做支撐，但是數據的積累是需要一定的過程，因此在未來應系統收集標準數據。（2）構建一個完整的標準化體系來實現陽光玫瑰葡萄生產過程中的精細化管理，并且在實踐中不斷優化。

參考文獻

[1] 王令宇，劉暢，房經貴，等.我國陽光玫瑰葡萄果實品質性狀調查分析[J].山西農業科學，2022，50（7）：1009-1015.

[2] 程大偉，祁帥，陳錦永，等.不同留穗尖方式對陽光玫瑰葡萄品質的影響[J].中國農業科技導報，2019，21（5）：33-40.

[3] 王建平，陳宗元，唐建華.無錫地區葡萄的數字化管理技術與應用[J].中外葡萄與葡萄酒，2017（4）：63-67.

[4] 孫竹梅，劉同山，孫東寶，等.農業產業數字化轉型的難點及對策分析：基于棗莊市143家新型農業經營主體的調研[J].中國農機化學報，2021，42（3）：122-128.

[5] 陳榮華.陽光玫瑰葡萄在福建福安栽培存在的問題及對策分析[J].果樹實用技術與信息，2021（6）：29-31.

[6] 劉曉柱，張遠林，曾爽，等.陽光玫瑰葡萄酵母菌多樣性及釀造學特性分析[J].食品研究與開發，2020，41（24）：212-218.

[7] 謝林君，成果，王海軍，等.基于電子鼻及氣相-離子遷移譜法分析陽光玫瑰葡萄貯藏期揮發性成分[J].食品研究與開發，2022，43（7）：167-174.

基金項目：湖南省現代農業（水果）產業技術體系永州試驗站。

作者簡介：孫洪波（1983年—），男，湖南永州人，本科學歷，農藝師，主要從事園藝作物栽培技術研究與應用推廣。E-mail：104478906@qq.com。

*通信作者：謝宜芝（1966年—），女，湖南凌源人，本科學歷，高級農藝師，主要從事果樹栽培技術研究。