微喷灌水技术对葡萄品质的影响

摘要 采用微喷灌水技术，通过监测不同时间间隔弥雾调控处理下葡萄园温度、湿度、果实品质等指标变化情况，结果显示，通过弥雾调控可调节葡萄园微环境温湿度，其中平均温度差比对照处理低0.8～1.1 ℃，平均湿度比对照处理高5.0%～6.8%。在葡萄果实品质表现上，WP1（每天喷水1 h）、WP2（隔1 d喷水2 h）、WP3（隔2 d喷水3 h）和CK（常规滴灌）处理可溶性固形物含量分别为21.5%、19.8%、20.1%和19.1%，总糖含量分别为19.1%、19.3%、18.2%和17.5%，总酸含量分别为46.8、48.6、47.2和48.7 g/L，VC含量分别为2.8、3.0、2.4、2.1 μg/g，同时，弥雾调控处理果粒重分别高出CK处理0.25、0.24、0.16 g。表明在葡萄果实生长关键期，采用架下弥雾调控技术，每天喷水1 h或每隔1 d喷水2 h，有利于提高葡萄果实品质。

关键词 葡萄;微喷灌水技术;弥雾调控;果实品质

中图分类号 S 275.5  文献标识码 A  文章编号 0517-6611（2021）20-0213-04

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2021.20.057

开放科学（资源服务）标识码（OSID）：

Effect of Microspray Irrigation on Grape Quality

HUA Yong-hui

（Xinjiang Research Institute of Water Resources and Hydropower， Urumqi，Xinjiang 830049）

Abstract Microspray irrigation technology was used to monitor the changes in the temperature， humidity， fruit quality and other indicators of the vineyard under different time intervals under the mist regulation treatment.The results showed that the temperature and humidity of vineyard microenvironment could be adjusted by mist regulation， and the average temperature difference was 0.8 - 1.1 ℃ lower than that of the control， and the average humidity was 5.0% - 6.8% higher than that of the control.In terms of the quality of grape fruit， the soluble solid content of WP1 （spraying water for 1 h every day）， WP2 （spraying water for 2 h every 1 d）， WP3 （spraying water for 3 h every 2 d） and CK （conventional drip irrigation） treatment were 21.5%， 19.8%， 20.1% and 19.1%， respectively;the total sugar content was 19.1%， 19.3%， 18.2% and 17.5%， the total acid content was 46.8，48.6，47.2 and 48.7 g/L， VC content was 2.8，3.0，2.4 and 2.1 μg/g， respectively， at the same time， the fruit grain weight in mist control treatment was 0.25，0.24 and 0.16 g higher than that in CK treatment. The results showed that spraying water for 1 hour every day or 2 hours every other day could improve the quality of grape fruit.

Key words Grape;Microspray irrigation technology;Mist regulation;Fruit quality

基金項目 新疆维吾尔自治区自然科学基金项目（2020D01A80）;国家自然科学基金NSFC-新疆联合基金项目（U1803112）。

作者简介 花永辉（1975—），男，江苏丹阳人，高级工程师，从事农业高效节水技术、水土保持生态环境等应用研究。

收稿日期 2021-02-03;修回日期 2021-03-19

吐哈盆地气候干旱、日照时间长，使其成为我国著名的葡萄生产基地，葡萄种植面积占总面积的80.3%，但在6—8月，吐哈地区白天平均温度在35～40 ℃，对葡萄果实生长关键期的影响极大[1]，适宜的气候条件对促进葡萄植株生长以及提高果实品质和产量等方面均有积极作用[2-9]。研究表明，通过弥雾微喷，可使果树处于雾水覆盖中，既补充了土壤水分，又可以增加空气湿度，改善了果园微气候，有利于增产增效[10-11]。关于微气候因子对葡萄果实生长与品质的影响已有研究，如郭靖等[12-14]不同的避雨栽培试验显示，避雨栽培能降低棚下光照强度，能显著削弱叶幕层光照强度、日平均净光合速率和叶绿素含量等。在该地区对葡萄的相关研究上，主要集中在节水技术的应用与推广上，而对葡萄果实品质及其影响因素的研究较少，因此，该试验采用微喷弥雾灌水技术，通过对弥雾灌水期间葡萄园温度、湿度及其葡萄生长指标等的监测，分析微气候因子温度、湿度的变化规律及其与葡萄品质间的响应关系，从而确定出该地区合理的葡萄节水提质的微喷灌水技术方式，对提高葡萄品质和产量以及保障我国重要葡萄基地生产的可持续发展具有重要的现实意义。

1 材料与方法

1.1 试验条件

试验地点位于新疆维吾尔自治区葡萄瓜果研究所中心试验基地，地理坐标为42.91°N、90.30°E;海拔419 m。年降雨量25.3 mm，年蒸发量2 751 mm，≥10 ℃以上积温为4 522.6～5 548.9 ℃·d，全年日照时数2 900～3 100 h，平均日较差为14.3～15.9 ℃，最大可达17.0～26.6 ℃，无霜期长，为192～224 d。土壤质地主要为砾石砂壤土。葡萄品种为无核白，1981年定植，树龄38年，大沟定植，东西走向，沟长54 m，沟宽1.0～1.2 m，沟深0.5 m左右;株距1.2～1.5 m，行距3.5 m;栽培方式为小棚架栽培，棚架前端高1.5 m、后端高0.8 m。

1.2 试验设计

试验于2019年进行，共设3个微喷弥雾灌水技术处理，分别为每天喷水1 h（WP1）、隔1 d喷水2 h（WP2）、隔2 d喷水3 h（WP3），对照（CK）采用常规滴灌，不喷水，共计4个处理，每个处理重复2次，每个试验小区面积约0.03 hm2。微喷弥雾灌溉装置技术参数为喷射直径200 cm、流量40 L/h、喷头间距2 m。微喷在葡萄果实膨大期（6月4日—7月28日）15：00—17：00开启，各处理灌溉定额均为9 150 m3/hm2。

1.3 试验内容与方法

1.3.1

溫度、湿度监测。采用EasyLog-usb-2型温湿度传感器进行自动采集，传感器放置在百叶箱内，避免受喷水影响，百叶箱用木支架固定在棚架下，按离地面高度50、55、60、65、70 cm处放置，各处理放置3组，具体在各处理的前部、中部和后部的3个位置上。传感器设置为每30 min记数1次。

1.3.2

葡萄品质指标测定。每个处理选取3个大小均一、长势良好的葡萄蔓，分别在每个葡萄蔓顶部、中部、下部选取3个枝条，在每个枝条上按上、中、下3个部位选取3串葡萄，然后在选取的葡萄串上按上、中、下选取3颗葡萄。鲜果硬度采用GY-4型水果硬度计测定;果柄拉力采用数显式推拉力计测定;可溶性固形物质量分数采用手持式折光仪测定;总酸质量分数采用NaOH滴定法测定，以酒石酸计;维生素采用钼蓝比色法测定;固酸比为可溶性固形物质量分数与总酸质量分数的比值;采用福林-肖卡法测定总酚，结果用没食子酸表示;单宁采用福林-丹尼斯法测定。

2 结果与分析

2.1 葡萄果实生长品质指标变化

由图1可知，在可溶性固形物含量上，各处理均随着果实生长而增加，在坐果期时各处理间差异较小，随果实生长差异也逐渐增大，其中CK处理在果实膨大期至成熟期均处最低水平，截至果实成熟期时WP1、WP2、WP3和CK处理的可溶性固形物含量分别为21.5%、19.8%、20.1%和19.1%。在葡萄果实总糖含量指标上，总糖随着果实生长而不断升高，各处理间总糖变化虽有差异但变化规律一致，截至果实成熟期时WP1、WP2、WP3和CK处理的总糖含量分别为19.1%、19.3%、18.2%和17.5%。在葡萄果实总酸指标上，总酸的变化规律与前两者相反，总酸随着果实生长而逐渐降低，在成熟期前总酸下降明显，各处理间差异也逐渐变大，进入到成熟期后下降速度减缓，各处理间差异也随之减小，截至果实成熟期时WP1、WP2、WP3和CK处理的总酸含量分别为46.8、48.6、47.2和48.7 g/L，从各处理成熟时葡萄果实总酸含量可看出，CK处理的总酸含量明显高于其他3个微喷处理。在葡萄果实VC含量上，VC含量的变化规律与可溶性固形物含量和总糖含量的变化规律一致，各处理VC含量均随着果实生长而增加，但处理间差异明显，如WP1在果实膨大期前期VC含量低于其他3个处理，但在膨大期后期至成熟期，VC含量增大明显，截至成熟期时，均高于其他3个处理，截至成熟期WP1、WP2、WP3和CK处理的VC含量分别为2.8、3.0、2.4、2.1 μg/g。在果粒重上，各处理果粒重分别高出CK处理0.25、0.24、0.16 g。综合葡萄各品质指标，WP1表现较优。

2.2 葡萄果实生长期微气候因子变化

从葡萄园微气候因子温度变化（图2）可以看出，在葡萄生长期，各处理温度均呈波动变化，但总体上呈缓慢升高趋势。总体上看，整个监测期WP1、WP2、WP3和CK处理在各指标平均值中，平均温度在26.0～28.5 ℃，其中，白天平均温度为29.7～32.5 ℃，晚上平均温度为22.4～24.5 ℃，由于该地区特殊的气候，各处理温差在6.9～8.1 ℃。弥雾微喷处理与对照处理相比，白天平均温度低2.1～2.9 ℃，晚上平均温度低0.9～2.1 ℃，平均温度差低0.8～1.1 ℃，平均温度低1.5～2.5 ℃。

从葡萄园微气候因子湿度变化（图3）可以看出，与温度变化规律类似，各处理湿度也呈现波动变化，整个监测期间，弥雾微喷处理与对照处理相比，白天平均湿度高5.7%～7.6%，夜晚平均湿度高4.7%～6.0%，平均湿度高5.0%～6.8%。

2.3 微气候因子与葡萄果实品质指标的关系

通过对葡萄果实品质指标及果粒重与微气候因子进行相关分析，结果发现（表1），品质指标中可溶性固形物、总酸、总糖、果粒重、VC含量和微气候因子中晚上平均温度（X1）、白天平均气温（X2）、平均温度差（X3）、平均温度（X4）、白天平均湿度（X6）、平均湿度差（X7）和平均湿度（X8）的相关关系并不显著，而仅与晚上平均湿度（X5）的相关关系显著。其中，可溶性固形物、总糖和VC含量与除平均湿度差外的其他气候因子均呈正相关。总酸含量在WP1和CK处理中仅与平均湿度差呈正相关，与其他气候因子均呈负相关;在WP2和WP3处理中与晚上平均温度和平均湿度差呈正相关，与其他气候因子均呈负相关。果粒重与各气候因子均呈正相关。总体上看，葡萄果实品质与气候因子中晚上平均湿度的相关关系最好;在各处理品质指标与晚上平均湿度的关系中，WP1品质指标中除总酸外其他指标均达显著水平，WP2品质指标中除VC含量指标外其他指标均达显著水平，WP3品质指标中仅果粒重达显著水平，而CK处理中可溶性固形物和总糖指标达显著水平。综合葡萄果实可溶性固形物、总糖、总酸、VC含量及果粒重与各气候因子的相关性可知，WP1和WP2处理的葡萄果实品质指标与微气候因子的相关性最好，微气候因子中对葡萄果实品质指标影响最大的是晚上平均湿度。

3 结论

该研究通过微喷弥雾灌水技术下葡萄园微气候因子温度、湿度与葡萄果实品质指标的监测，对影响葡萄果实品质的微气候因子进行了综合分析，结果显示，整个监测期各处理指标平均值表现上，平均温度在26.0～28.5 ℃，平均湿度在39.8%～46.7%，微喷弥雾处理与对照处理相比，在温度上平均低1.5～2.5 ℃，在湿度上平均高5.0%～6.8%。采用弥雾调控后，对葡萄品质有一定的促进作用，截至果实成熟期时WP1、WP2、WP3和CK处理的可溶性固形物含量分别21.5%、19.8%、20.1%和19.1%，总糖含量分别为19.1%、19.3%、18.2%和17.5%，总酸含量分别为46.8、48.6、47.2和48.7 g/L，VC含量分别为2.8、3.0、2.4、2.1 μg/g，同时，弥雾调控处理果粒重分别高出CK处理0.25、0.24、0.16 g，结果表明，通过合理的微气候调控有助于果实生长和提高葡萄果实品质。

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