大陆季风气候区葡萄树势调控理念与应对策略分析
2016-03-28张国军王晓玥孙磊闫爱玲王慧玲任建成徐海英北京市农林科学院林业果树研究所北京市落叶果树工程技术研究中心农业部华北地区园艺作物生物学与种质创制重点实验室北京100093
张国军,王晓玥,孙磊,闫爱玲,王慧玲,任建成,徐海英*(北京市农林科学院林业果树研究所/北京市落叶果树工程技术研究中心/农业部华北地区园艺作物生物学与种质创制重点实验室,北京 100093)
大陆季风气候区葡萄树势调控理念与应对策略分析
张国军,王晓玥,孙磊,闫爱玲,王慧玲,任建成,徐海英*
(北京市农林科学院林业果树研究所/北京市落叶果树工程技术研究中心/农业部华北地区园艺作物生物学与种质创制重点实验室,北京100093)
摘要:本文针对我国大陆季风性气候特点,提出我国葡萄栽培应对策略的核心是树势调控,分析了原因,并提出在葡萄园区规划、种植方式选择等方面的具体应对措施,以期为引导新形式下我国葡萄栽培的新走向提供参考。
关键词:大陆季风气候;葡萄栽培;应对策略,树势调控
我国北方葡萄主产区属于典型的大陆季风气候区,冬季干寒、夏季湿热,气候在年份和季节间变化较大。对于葡萄栽培而言,世界上绝大多数国家的理念与经验均无法在我国直接套用。为此,在2000多年的葡萄栽培实践中,先人们创造出了众多独特的栽培应用技术,让世界同行刮目相看,也打破了他们认为我国无法栽培欧亚种葡萄的传统观念,尤其在新中国成立后,我国葡萄产业更是突飞猛进,面积和产量持续快速增长,很多地区的百姓依靠葡萄产业脱贫致富。随着产业的壮大,伴随着贸易和信息全球化的融合,我国消费者对葡萄及其加工产品的认知也在快速与国际接轨,对安全性和优质的理解,以及由此带来的强旺需求也同时在快速转变。以年轻人为主的优质葡萄酒新兴消费群体在迅猛发展,鲜食无核葡萄的销量持续快速增长,这些变化给我国葡萄栽培带来了新的问题和要求,有些问题是千百年来没有实质突破的难点,需要我们这一代葡萄科研工作者和生产实践者重新认真思考,并争取有所斩获。在葡萄产业发展的新契机,作者针对我国气候特点,提出一些关于我国大部分产区所处的大陆季风气候条件下葡萄栽培中应以树势调控为核心,提出其管理理念与应对策略,供同行们参考。
1 树势调控是葡萄栽培的核心的理论基础
树势指果树生长的势头和状态,长势中庸、健壮的树才能结出优质的果实,过旺或过弱的树势对产量和品质影响均较大[1]。葡萄的树势调控是指根据气候特点和土壤类型等立地条件,通过综合配套栽培措施的应用,在葡萄生长的不同阶段调节树体生长势头和状态,使其同时满足枝蔓延伸和结果的要求,并在既定产品目标实现时达到树体稳定状态的栽培管理的全过程。
1.1葡萄的天性决定了树势调控十分关键
葡萄是一种多年生藤本植物,枝蔓柔软,质地疏松,在原始森林中,靠其强大的攀援能力向上生长而得以世代繁衍,因此,葡萄具有以下特点:
1.1.1极强的生长能力
葡萄具有强大的顶端优势和超强的分枝能力,芽眼具有早熟性和潜伏特点[2]。在夏季条件允许的情况下,她可以不停地生长、分枝、成花、结实,在条件不具备即进入休眠状态,等条件合适时重新启动生长,老藤可随时更新萌芽。
1.1.2可塑性非常强
葡萄枝蔓相对柔软,可随意摆布,可直立、水平,亦可下垂。栽培利用时,设架可大可小,可在山区、平原,亦可在庭院种植。
1.1.3适应性强
尽管国内外相关专家对我国的葡萄区划进行过多次修订,但均与葡萄产业的实际发展相差甚远,我国的天南海北,葡萄种植如火如荼。这与葡萄具有极强的适应能力关系非常大,无论什么样的土壤和湿度条件,只要最基本的积温能满足,即可种植、生长和结果。葡萄也不像典型温带果树那样对“需冷量”要求严格,在亚热带的小气候区域也可种植。此外,葡萄的根系发达,藤蔓疏导能力强,这些均支撑着其强旺生命力和广泛适应能力。由此可见,葡萄的本性具有强旺生长的特性,而现代葡萄种植要求葡萄的生长节律合理,方能结出优质的果实,因此需要对其生长势从始至终加以调控。
对葡萄上述特性充分认识和理解后,在栽培中可因势利导:
(1)利用其强生长能力快速成形,若把年生长量的50%加以有效利用,无论多长多高的架式,均能达到所要的结果;
(2)可提早进入结果和丰产期;
(3)在生长季节环境条件良好时,应给予其“足够大的生长空间”加以利用,不可强行人为限制,当不合理的夏季干预与其自身的天性相悖时,天性会占上风,只能是浪费人力、财力且得不到好果子,即强行限制是限制不住的;
(4)葡萄的天性要求充分见光方能形成良好花芽并孕育果实,若过渡郁闭则会逼迫其重新加速见光步伐,启动新一轮的快速营养生长,这样则达不到获得优质果品的目的;
(5)只有生长稳定、营养生长与成花和结实均衡平稳后,葡萄的生长才能走上我们要求的理想节律上来,所结出的果实才能体现出品种和地域特色,人与葡萄只有在此时才算达成合一。
1.2我国的气候特点决定了必须做好树势调控
在我国大多数葡萄产区(除南疆、云南等少数地区外),生长季节南北气候差异较大,但“雨热同季”这一点却是相同的,即在最热的几个月里常常是一年雨水最多的时节,葡萄枝蔓在此期间的营养生长根本无法停歇,表现为不断抽生副梢。这里面有阴雨弱光、空气湿度和土壤高湿等多因素的协同互作影响,空气湿度持续过高,疏松的枝蔓本身即可从中获取足够的水分启动快速生长,有时还会发生大量的气生根系加速水分吸收。
另一方面,持续的高土壤水分含量,增加了根系吸收水分和速效性养分的能力,相对的弱光也加速着葡萄新副梢的迅速生长。综合各项因素,在我国绝大多数葡萄产区,均存在着夏季里葡萄枝蔓的营养生长严重偏旺的趋势,管理不当会表现为树体积累严重不足,抗性减弱,果实品质无法充分表现等栽培难题。实际上,这些问题已经持续多年而无实质性突破,这正是面对我国典型的大陆季风性气候特点的应对策略不当所致。
优质葡萄原料的生产需要有节律、健壮的树体作为保障,这需要综合配套的树势调控策略发挥作用,尤其在面对葡萄的天性和我国不利的自然环境的双重影响时,若想生产出具有国际竞争力的葡萄产品,必须在栽培方面多下功夫,否则,全面提高我国葡萄及其产品的质量将是句空话,我们的葡萄产业发展也将举步维艰。
2 针对气候特点如何调控葡萄树势
在葡萄栽培体系中,针对这样的不利环境条件,应该采取哪些更为具体的应对策略,方可削弱或避免上述因素产生的不利影响。作者认为,首先要作好树势调控,充分认识树势调控的核心地位,并将其贯穿于葡萄生产的始终。这里面包括园区规划(田间小区设置、给排水设置等)、种植方式与架式树形的确立(畦高、架式、树形、株行距等)、枝蔓管理(主蔓引缚、新副梢管理等 )、肥水调控(灌水方式、排水方式、肥水管理制度等)、产量控制(果压树、疏果方式、疏果时期等)、品质提升(减缓营养生长、保护叶片功能、规范果穗大小等)、病虫害防控、树体营养积累与调控等方方面面。每一项措施或方案的制订与执行,首先要考虑其对树势的影响,多因素协同作用,将葡萄的树势调整稳定之时,也即是葡萄真正回报我们的时刻。接下来,重点讲一下园区规划和种植方式选择中如何考虑树势调控的因素。
2.1园区规划
这里不讲大的葡萄区划或品种区划,只讲具体园区规划时的考虑因素,包括防风林、小区道路和给排水设置等。
2.1.1防风林
因受大陆季风气候的影响,每到季节变换时,常常是寒潮式气温的急剧变化,并伴有大风来袭。因此,葡萄园的防风林带设置就尤为重要,即在园区的西侧和北侧,一定距离内,设置具有改善园内小气候,防风、沙、霜、冰雹等作用的防风林带,主林带由4~6行乔灌木构成,一般林带占地面积为果园总面积的10%左右。葡萄园的防护林应先于葡萄园建设。我国大多数葡萄园均缺少此项规划,致使不少葡萄园在面对大陆季风性气候带来的频发极端天气时,缓冲灾害的能力严重不足,应加以重视。
2.1.2道路及排灌系统
道路及排灌系统是我国大多数地区生产优质葡萄所必须的园地规划内容,一般排灌渠道应与道路系统密切结合,设在道路两侧。现实中,大多数葡萄园的灌水系统保持和运行的均较好,但排水系统大多不理想,主要在观念上的不重视。其实,我国绝大多数地区葡萄园的排水系统应该更顺畅,才能保障葡萄正常生长的连年可控。因此,无论南方还是北方,只要存在夏季集中降雨的地区,在建园之初,均要设计好排水系统,并按20~30年一遇的降雨量规划设计。应对我国多数地区夏季集中降雨年份间差异大的气候特点,这一设计是确保葡萄根系土壤湿度连年可控所必须的。具体可根据平原、山地等立地条件,按相应的标准配置[3]。此外,现代化的灌水系统中应重点考虑滴灌系统,不仅省水、高效,更有利于葡萄园水分管理的精准和完全可控,葡萄的品质也可根据目标要求相应提高。
2.2种植方式与架式树形选择
2.2.1种植方式
我国葡萄园因需要灌溉,大多采用“畦栽方式”,为防止集中降雨的影响,不埋土栽培产区应普遍选择高畦栽培[4]。畦面高度应与具体的地下水位高度、排水沟深度等相匹配,原则上保持葡萄根系40~60 cm深度范围内的土壤湿度完全可控,不会因集中降雨而严重影响当年的主要吸收根系(≤2.1 mm)在土壤中的分布与吸收功能,最好能配备滴灌供水系统并结合地表覆盖的土壤管理方式,减少季节间或年份间土壤湿度的剧烈变化。埋土栽培区,若在滴灌供水系统配合下,冬季冻土层不深(≤50 cm)的地区,也应该采取高畦栽培,畦面高度应以10~20 cm为宜,过高则埋土防护效果减弱,影响葡萄安全越冬。此外,近些年葡萄限根栽培,尤其是限根模具栽培在不埋土区的应用也是很好的特殊应对策略之一,对于平衡树势起到了很好的作用。
2.2.2架式、树形与株行距
我国葡萄栽培中的架式、树形及株行距,可能是世界上最多样的。在不埋土栽培区鲜食葡萄上,适应于夏季雨热同季的气候特点,水平叶幕结构管理枝蔓时调控树势效果最好,其次为“V”形叶幕,直立叶幕的树势调控效果最差[3]。因此,建议采用水平叶幕,选择平棚网格架式,具体树形可选“一”字形、“H”或“X”等树形,无论哪种树形,在配套栽培技术到位后(主要指避雨、或地面覆盖等防雨水措施、肥水管理及目标品质与产量控制等),株距的确定原则只有一个,即成龄大树合理新梢密度下,水平主蔓上各节位与主蔓垂直生长的新梢生长势基本一致[5]。在我国南方热量资源较丰富,雨季较长的一些产区,可能每株树的主蔓长度要达到十几米甚至几十米方能稳定,那我们就按这个株行距目标来生产管理。这个过程可能需要几年时间来完成,可在定植之初即规划好,在第三年开始有计划地间伐。间伐能否执行到位,关键在于目标品质要求(或称效益目标)与实现过程能否无缝衔接。通常情况下,作好葡萄树永久株与临时株的区别对待与管理,重点在于夏季和冬季相配合的枝蔓管理上,若能做到放缩自如,每年虽然有伐树,但园区水平架面上的新梢数量不减,产量基本稳定,果实品质逐年提高,自然会在计划好的时间内达到预期的稳定树势效果。做到这个并不难,难点在于认识不到位。只有理念更新了,技术不是问题。
同理,北方埋土栽培区,也建议采用平棚架或“V”形架栽培鲜食葡萄,树形采用“顺行水平龙干形”,即将先人们创造并成功应用上千年的龙干形调转90°方向,使其顺行延伸生长,到棚架面或“V”形架面开口处后水平向前延伸,在其上进行短或极短梢修剪,这样更有利于逐年加长主蔓长度,并有利于行间机械作业。有条件的可进行简易避雨栽培,即每个生长季节开花后的3~4个月时间里,沿葡萄行向搭建简易避雨设施,减少夏季集中降雨对葡萄枝叶果及土壤水分的影响,保持整个生长季节葡萄叶片完好,提高树体贮存营养水平,减少病害大流行,并提高果实品质。
3 酿酒葡萄的树势调节
关于酿酒葡萄,则更需要具有针对性的策略,因为过旺的营养生长对葡萄酒原料质量的影响远远大于鲜食葡萄。首先,葡萄籽粒的充分成熟,主要风味成分及芳香物质的积累与丰富,如酚类物质中黄酮类物质、酚酸代谢路径关键酶的活化启动等,均需要树体在相对缓慢或停止的营养生长状态下完成。其次,葡萄及其产品中具有地域特色的特殊成分的吸收,需要夏秋季节葡萄根系从深层土壤近母质层中摄取,这要求土壤具有良好的通透性能,而我国大多数产区的集中降雨减弱了深层土壤的透气性能,严重影响根系向深层发展。
在架式与树形方面,考虑分散营养生长的作用,每株树应具有足够的新梢量,并随着树龄增加而逐年增多,同时适合机械埋土作业。因此,建议采用“顺行水平龙干形”整形,单篱架或“V”形架式,具体株距同样以水平龙蔓上不同位置新梢的生长达到均衡来衡量。在北京地区的试验显示,平原区沙壤土的赤霞珠品种,按“顺行水平龙干形”栽培5年后基本达到稳定状态,主蔓长度达3~6 m左右。在山区,改形后的赤霞珠顺行水平龙干形株距约在1.5~2.5 m左右,均含基部倾斜主蔓长度。这样的架式与树形结合后,与传统密植、倾斜主蔓栽培方式相比,每株树的新梢数量增长不止一倍,各部位新梢的生长状态更趋于一致,果穗与果粒的一致性均增强,结合良好的其它配套技术,果实品质均有大幅度提高。
参考文献
[1] 韩南容. 葡萄有机栽培新技术[M]. 北京: 中国林业出版社, 2006.
[2] 贺普超, 罗国光. 葡萄学[M]. 北京: 中国农业出版社, 1994.
[3] 罗国光. 葡萄整形修剪和设架[M]. 第二版. 北京: 中国农业出版社, 2003.
[4] 徐海英, 闫爱玲, 张国军, 等.葡萄标准化栽培[M]. 第二版. 北京: 中国农业出版社, 2015.
[5] 吴景敬. 日本冈山的温室葡萄[J]. 葡萄科技, 1981(4): 18-22.
酿酒葡萄皮渣作为牲畜饲料可应对全球变暖
科学家发现甲烷是全球变暖的主要原因。目前,澳大利亚葡萄酒研究所(AWRI)正在研究利用葡萄皮渣来减少牲畜的甲烷排放量,来应对全球变暖问题。
葡萄皮渣是葡萄酒生产过程中的葡萄破碎环节产生的副产品,据估计,澳大利亚葡萄酒行业每年大约创造130万吨的葡萄皮渣。
根据官方数据显示,截止到2015年3月,澳大利亚农业产生的温室气体占澳大利亚总排放量的15%。据联合国估计,全球农业产生的温室气体占全球总排放量的1/5。
澳大利亚广播公司(ABC)报道,澳大利亚葡萄酒研究所正在研究用葡萄渣制成牲畜饲料的方法,来降低动物甲烷的排放。澳大利亚葡萄酒研究所高级酿酒师Geoff Cowey说,葡萄中的单宁和脂肪酸有助于动物瘤胃(反刍动物的第一胃)的消化作用。
该研究基于澳大利亚2009-2012年的一项研究成果,研究发现葡萄渣可以显著降低牲畜的甲烷排放。澳大利亚葡萄酒研究所的研究内容主要包括葡萄渣干燥和运输方法,以及如何抑制霉菌生长。Cowey向澳大利亚广播公司表示:“葡萄皮渣最重要的优势在于它比谷物和其它饲料更便宜。”
联合国粮食和农业组织表示,虽然甲烷的浓度比CO2浓度低,但全球变暖的能力是CO2的23倍。甲烷是在细菌分解有机物的过程中自然产生的,在白蚁和其它动物的内脏以及天然气中也有发现。目前,全球约2/3的甲烷源于人为活动,例如化石燃料的燃烧、天然气开采中的意外泄露以及牲畜排放等。
来源:http://www.thedrinksbusiness.com(李旋编译)
DOI:10.13414/j.cnki.zwpp.2016.03.006
收稿日期:2016-01-11
基金项目:现代农业产业技术体系建设专项资金资助(CARS-30-1);科技创新能力建设专项(No. KJCX20140110);北京市科委重大项目(No. D131100000113001)
作者简介:张国军,男,副研究员,研究方向:葡萄栽培与育种。E-mail: lgszhzhzh@sina.com
*通讯作者:徐海英,E-mail: haiyingxu63@sina.com