避雨栽培下行间生草对‘摩尔多瓦’葡萄果实品质的影响

2020-04-09 08:56王珊苏玲宫磊赵艳侠王咏梅唐美玲山东省葡萄研究院山东省葡萄栽培与精深加工工程技术研究中心农业农村部华东都市农业重点实验室山东济南5000烟台市农业科学研究院山东烟台65500
中外葡萄与葡萄酒 2020年2期
关键词:摩尔多瓦生草黑麦草

王珊,苏玲,宫磊*,赵艳侠,王咏梅,唐美玲(. 山东省葡萄研究院/山东省葡萄栽培与精深加工工程技术研究中心/农业农村部华东都市农业重点实验室,山东济南 5000;. 烟台市农业科学研究院,山东烟台 65500)

晚熟葡萄‘摩尔多瓦’(Moldova:Guzal Kala×Villard blanc)属欧美杂种,是鲜食、酿酒两用品种,具有管理简单、省力、高产稳产、抗病性强的优点[1]。1997年由河北省农科院昌黎果树所从罗马尼亚引入中国,目前在全国各地均有种植。该品种生长势强或极强,新梢年生长量可达3~4 m,成熟度较好。果实易着色,即使在散射光条件下也能着色良好,且上色均匀,果粒整齐,极晚熟,可挂树,耐储运[2];植株抗旱、抗寒能力较强,高抗霜霉病和灰霉病[3]。

果园生草是建设环保、省力、高效优质果园的一项重要的土壤管理技术,但是目前受果农传统观念、葡萄栽培环境限制、配套栽培措施不完善等诸多因素的制约,自20世纪80年代引进后,生草制度至今尚未得到很好的推广应用[4]。针对果园生草的利弊,国内学者进行大量的研究,虽然已有的研究表明果园生草具有改良土壤[5-6]、调节气候[7-8]、抑制杂草[9]、美化果园等作用[10],但是,关于果园生草制目前依然存在一些争论,如对生草种类的选用[11-13],葡萄树龄与生草的关系等[14-15]。对于果实品质的影响也有诸多报道,冀晓昊等[16]以‘贝达’砧‘巨峰’葡萄为试材,研究行内种植黑麦草、紫花苜蓿、自然生草和清耕对‘巨峰’葡萄果实品质的影响,结果表明,行内生草略微增加可溶性固形物含量,对葡萄粒质量和可滴定酸的影响不大。史祥宾等[17]研究表明,行间自然生草可以显著提高‘巨峰’葡萄的果实品质,对果实的粒质量、横纵径有一定的提升作用,但提高幅度年际间存在差异。

避雨栽培作为一种新型栽培模式,是近年来广泛推广的优质高效栽培模式之一[18]。因该模式在一定程度上大大降低葡萄病害的发生[19],特别是在葡萄生长后期降雨量过大的地区效果更为显著。近年来,对避雨栽培的研究大多集中在其对葡萄园小气候[20],以及葡萄果实质量等的影响[21],但是对于葡萄园可持续发展的一些配套设施的研究较少。

目前,国内对于果园生草的研究主要集中在露地葡萄栽培,关于避雨栽培葡萄行间生草的研究较少,对于以‘摩尔多瓦’葡萄为试材的生草研究鲜有报道。本研究以‘摩尔多瓦’葡萄为试材,划分成5个小区,行内分别种植三叶草、黑麦草、紫花苜蓿和鼠茅草,以清耕为对照,分析不同生草种类对果实穗质量、粒质量、可溶性固形物、可滴定酸等指标的差异,以探明避雨栽培模式下行间生草对‘摩尔多瓦’葡萄果实品质的影响。

1 材料与方法

1.1 材料

试验于2018—2019年在山东省农业科学院济阳示范基地进行。济阳位于暖温带半湿润季风气候区内,具有暖温带半湿润季风气候特点,四季分明,雨热同季,光照充足,年平均气温12.8 ℃,年平均无霜期195 d,降水多集中在7—9月,土壤类型主要是潮土。本试验以4年生‘摩尔多瓦’葡萄为试材。株行距为2 m×6 m,大棚架避雨栽培,树势强,行间生草,田间土肥水和病虫害防治同常规操作管理。

1.2 试验设计

选择相邻的2行葡萄作为一个小区,共划分5个小区,于2018年9月中旬每个小区分别采取种植黑麦草、白三叶、紫花苜蓿(阿尔冈金)、鼠茅草和清耕(CK)的管理方式。在2019年的果实成熟期,各小区分别随机采收10穗果,用冰盒带回实验室,进行果实粒质量、可溶性固形物、可滴定酸含量等指标的测定。

1.3 果实品质指标测定

果实成熟采收,随机挑取100粒基本一致且无损伤的果粒,分别用电子游标卡尺测果实纵径、横径,穗质量及单粒质量的测定使用百分之一天平。参照GBT 15038-2006,用斐林试剂法测定还原糖含量[17],用氢氧化钠直接滴定法测定可滴定酸含量(以酒石酸计)[22];采用PAL-1手持式糖度计测定可溶性固形物含量。

1.4 数据分析

试验数据处理和统计分析采用Excel 2010和SPSS 21.0软件进行。用Duncan's法分析各处理数据平均值在P < 0.05水平上的差异显著性。

2 结果和分析

2.1 对葡萄果实外在品质的影响

2.1.1 不同生草种类对葡萄穗质量及粒质量的影响

不同生草种类对‘摩尔多瓦’葡萄果穗及粒重的影响见图1。由图1A表明,4个生草种类对穗质量的影响不同。种植苜蓿和鼠茅草的处理降低了穗质量,且穗质量与CK有显著性差异。而三叶草和黑麦草提高了穗质量,与CK相比,黑麦草提高5.90%,三叶草提高0.67%,但与CK均无显著性差异。

4种生草处理对‘摩尔多瓦’粒质量的影响差异较大。图1B显示,紫花苜蓿的影响与CK无显著性差异,而三叶草、黑麦草、鼠茅草的影响较CK均有显著性差异。种植三叶草的葡萄粒质量最大,为6.56 g,其次为黑麦草6.42 g,种植鼠茅草的葡萄平均粒质量最小,较种植三叶草处理降低13.72%。

2.1.2 生草对葡萄果实纵横径的影响

4种生草种类对‘摩尔多瓦’葡萄果实纵横径的影响不同。对于葡萄果粒纵径来说,除鼠茅草外,其他生草种类对果实纵径的影响与CK相比均有显著性差异,其中黑麦草的影响最大,且与其他生草种类都有显著性差异,较CK高17.93%。横径的结果是:黑麦草、鼠茅草对于葡萄果粒横径的影响与CK相比有显著性差异,且黑麦草的影响最大,较CK高2.91%,而种植鼠茅草的葡萄果实横径最小,比CK低2.43%,较种植黑麦草的低5.19%。通过纵横径的测量结果表明,行间种植黑麦草对葡萄纵横径的影响较大。

2.2 对葡萄果实内在品质的影响

2.2.1 生草对可溶性固形物的影响

不同生草种类对葡萄可溶性固形物的影响差异具有显著性。由表1得出,4个生草种类对可溶性固形物的影响与CK均有显著性差异,且不同生草种类间也差异显著。种植鼠茅草的含量最高,较CK高3.40%,显著高于含量最低的三叶草10.66%。可溶性固形物含量表现为鼠茅草>CK>紫花苜蓿>黑麦草>三叶草。

2.2.2 生草对可滴定酸的影响

本试验中‘摩尔多瓦’葡萄可滴定酸含量变化受不同生草种类的影响差异较小。由表1得出,三叶草提高了可滴定酸的含量,黑麦草与CK几乎无差异,鼠茅草及紫花苜蓿降低了其含量。可滴定酸含量:三叶草>黑麦草、CK>鼠茅草>紫花苜蓿。其中,黑麦草、鼠茅草的影响与CK无显著性差异,而三叶草的影响较大,可滴定酸含量比CK高6.17%,种植紫花苜蓿的含量最低,较CK低9.26%。三叶草与紫花苜蓿的影响与其他的处理均有显著性差异。三叶草提高了可滴定酸的含量。

表1 不同生草种类对‘摩尔多瓦’果实品质的影响Table 1 Effect of cover crops on berry qualities of 'Moldova'

2.2.3 生草对还原性糖的影响

不同生草处理对还原性糖的影响差异较大。由表1得出,本试验中‘摩尔多瓦’葡萄还原性糖含量由高到低的顺序是:鼠茅草>CK>紫花苜蓿>黑麦草>三叶草。因此,不同生草处理对‘摩尔多瓦’葡萄还原性糖含量的影响不同。其中,紫花苜蓿及鼠茅草与CK的影响无显著性差异,而三叶草、黑麦草的影响与其他处理均有显著性差异。

3 讨论与结论

果园生草栽培是20世纪40年代随割草机问世和灌溉系统不断发展而兴起的现代化果园土壤管理模式[4]。该模式不仅是果业现代化的重要特征之一,也是生态文明建设、生态农业建设的重要组成部分。葡萄产业在可持续发展的前提下,在对生态条件加以利用的同时必须发展生态栽培模式,在葡萄园土壤管理方式上采取相应的保护性耕作措施[23],而从传统的清耕法转向生草覆盖法是其中的关键保护措施之一[24-25]。

本研究表明,不同生草种类对葡萄果穗及果实品质的影响不同。行间种植鼠茅草可提高‘摩尔多瓦’葡萄可溶性固形物含量,种植紫花苜蓿能降低‘摩尔多瓦’葡萄可滴定酸含量,与冀晓昊等[16]的鼠茅草增加可溶性固形物含量,种植苜蓿、鼠茅草降低可滴定酸的含量的结果相一致。但是,与以往的报道也有很不一致的情况。史祥宾等[17]发现,行间生草可提高‘巨峰’果实可溶性固形物含量,增大葡萄果实的粒质量、横纵径,提高产量;庞群虎等[26]研究得出,生草对‘赤霞珠’葡萄的可溶性糖、总酚以及花色苷的提升效果较好,酿酒葡萄园种植地锦草对粒质量、粒径和穗长提升效果显著。本研究中尤其是对可溶性固形物的影响,4个生草种类的影响均有显著性差异,且种植三叶草、苜蓿及黑麦草均降低了可溶性固形物含量,苜蓿与鼠茅草降低了穗质量,等等。究其原因:第一,栽培管理技术不一样,本试验是避雨栽培,与露地栽培在环境方面,如太阳总辐射、有效积温等因素差异较大;第二,葡萄的树龄较短,受生草的影响较大,如鼠茅草生长量较大、苜蓿吸肥量较大等会对葡萄的生长产生一定的影响;第三,品种差异,本试验用的试材为‘摩尔多瓦’,与其他试验品种不一致。

我国于20世纪80年代将果园生草制作为绿色果品生产主要技术措施在全国推广,很多学者对于葡萄行间生草进行研究,从对小气候的影响到对葡萄各种生理和质量指标,再到对葡萄酒质量等的影响均有研究报道[27-31]。但是在实际生产中,葡萄园生草的应用还是受到很大的限制,截至目前,生草的果园面积不足10%[4],生草栽培措施仍处于小面积试验及应用推广阶段[32-33]。这归结于生草要受多种条件的限制,如行间生草与栽培模式的配合。避雨栽培模式为葡萄生长发育提供了一个半封闭的局域环境,对光照、温度、湿度、风速和土壤含水量等均有一定程度的影响,这些变化对葡萄品质产生一定的影响已有诸多报道[34],但是对于避雨栽培加行间生草的模式还有待进一步研究。

本研究对鲁中地区避雨栽培模式下生草对葡萄果实的影响做了探讨,得出黑麦草提高‘摩尔多瓦’葡萄穗质量、粒质量及果粒纵横径,而鼠茅草提高可溶性固形物含量及还原性糖含量,同时降低可滴定酸含量。为进一步研究避雨栽培下生草种类的选择,生草对葡萄园小气候、葡萄树生长发育及果实品质、香气等的影响研究提供基础。

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