隔沟交替灌溉对蛇龙珠葡萄与葡萄酒品质的影响研究

孙万金，李记明，张振文，宋建强，闵旭武

（1.西北农林科技大学葡萄酒学院，陕西杨凌712100；2.烟台张裕葡萄酿酒股份有限公司，山东烟台264000；3.鲁东大学生命科学学院，山东烟台264000）

隔沟交替灌溉对蛇龙珠葡萄与葡萄酒品质的影响研究

孙万金1,2，李记明2，张振文1*，宋建强3，闵旭武2

（1.西北农林科技大学葡萄酒学院，陕西杨凌712100；2.烟台张裕葡萄酿酒股份有限公司，山东烟台264000；3.鲁东大学生命科学学院，山东烟台264000）

水是酿酒葡萄生产必需的环境因子，水分的多少直接影响单位面积产量和葡萄品质。为了探索山区蛇龙珠葡萄的灌溉方式并实现节水增效，本试验对烟台石良艾崮山山前沙壤蛇龙珠葡萄进行隔沟交替灌溉和常规漫灌两种灌溉方式处理，定期测定蛇龙珠葡萄成熟度和所酿葡萄酒的基本理化指标、单体酚以及花色苷含量等指标。结果表明，隔沟交替灌溉（AFI）处理的葡萄果实糖酸比较常规漫灌（CFI）处理提高了8.7%。小容器酿造法所酿的葡萄酒中，CFI和AFI处理均检测出7种单体酚和8种花色苷，但AFI处理较CFI处理下单体酚总含量提高了9.06%、花色苷总含量提高了23.28%。说明隔沟交替灌溉在节水的同时，能够提高葡萄原料糖酸比和葡萄酒中单体酚和花色苷的含量，从而改善葡萄酒的质量，可在酿酒葡萄生产管理中应用。

隔沟交替灌溉；蛇龙珠；葡萄品质；葡萄酒质量

隔沟交替灌溉是控制性分根交替灌溉技术在田间的一种实现形式，通过水分在作物根系空间的优化分配起到提高作物水分吸收率并改善品质的作用[1-4]。水是酿酒葡萄生产必需的环境因子，水分的多少直接影响单位面积产量和葡萄品质[5]。在酿酒葡萄和西红柿等作物方面的研究表明，隔沟交替灌溉技术可以保证植株水势、光合作用和产量基本相当，并可实现节水30%～50%[6]，轻度水分调亏控制可以在节水的同时，抑制葡萄营养生长，促进酚类物质形成，提高果实品质[7]。

地处艾崮山山前沙壤土质的石良葡萄园，受可利用水源少、灌溉费用高等因素的影响，葡萄生产受到一定的制约。本文通过研究常规漫灌和隔沟交替灌溉两种不同灌溉方式下蛇龙珠葡萄成熟进程中糖、酸变化情况，对所产葡萄进行小容器酿造，通过色谱仪定性分析和定量分析葡萄酒中单体酚和花色苷组成情况和含量，旨在找出两种灌溉方式下蛇龙珠葡萄及所酿葡萄酒品质的差异，为山地蛇龙珠葡萄生产实践提供理论依据，在保持产量稳定的前提下达到节水、提质的目的。

1 材料与方法

1.1 试验园概况

试验区位于山东省龙口市石良镇枣曲村，东经131°，北纬41°，海拔高度131m；年平均降雨量613mm，无霜期210d。所选试验地面积0.41hm2，行距2.2m，株距0.8m，沙壤土质，为丘陵坡顶开阔地。以田间作业道为界分为两个生态条件基本一致的小区，其中，北小区0.21hm2，南小区0.20hm2。

1.2 试验设计

北小区采用常规漫灌（CFI），南小区采用隔沟交替灌溉（AFI）。每个处理设3个重复，每个重复24株，在各小区内随机分布，以行间冬季埋土形成的土垄相隔，土垄高度20cm，以防水分侧漏。灌溉时，CFI处理每行均灌水；AFI处理奇数沟同期灌溉，偶数沟同期灌溉。从萌芽前至雨季之前，灌溉4次，以20cm土层湿润为准。通过隐蔽式给水栓控制流量，使AFI灌水量为CFI的3/5。各处理修剪、土壤、肥料、病虫害防控等管理措施保持一致。试验处理的灌溉时间和灌溉量如表1所示。

表1 不同灌溉方式的蛇龙珠生长期灌水情况

1.3 试验材料

试验材料为酿酒葡萄品种蛇龙珠，树龄4年，单干双臂整形，每株留16～18个新梢。转色期开始到葡萄采收前对葡萄糖度和酸度进行跟踪检测。葡萄成熟后，每个处理随机取40kg葡萄果实，按小容器酿造法酿酒[8，9]，发酵容器为20L玻璃瓶。酒精发酵结束后，测定葡萄酒基本理化指标，见表2。随后加入20mg/L二氧化硫，防止变质，在实验室4℃冷柜中存放3个月后取样测定葡萄酒香气和花色苷。

1.4 测定指标与方法

色调、色度、pH、单宁含量等基本理化指标按照GB 15038-2006-T的方法测定。

1.4.1 葡萄糖酸比的测定

还原糖（以葡萄糖计）：斐林试剂滴定法（GB/T 15038-2006）；总酸（以酒石酸计）：NaOH滴定法（GB/T 15038-2006）。

1.4.2 葡萄酒单体酚的提取、测定

葡萄酒中多酚物质检测采用RE-52A型旋转真空蒸发仪、SHZ-III循环水真空泵、Waters 2695-2487型高效液相色谱仪等仪器设备，以没食子酸为外标物做标准曲线，将标准品和处理好的样品经0.45μm滤膜过滤后进样分析。根据标准品的不同保留时间进行定性，根据样品峰面积与相应标准品的标准曲线进行定量，再根据浓缩倍数换算得出样品中相应物质的含量。

1.4.3 葡萄酒花色苷的提取、测定

葡萄酒中的花色苷检测采用配有二极管阵列检测器（DAD）的Agilent 1100系列LC/MSD Trap-VL液相色谱-离子阱质谱联用仪。花色苷的定性研究根据中国农业大学葡萄酒研究中心建立的“葡萄与葡萄酒酒花色苷HPLC-UV-MS指纹谱库”[10]进行。花色苷定量以二甲花翠素葡萄糖苷为外标物做标准曲线，检测出的花色苷类物质均以二甲花翠素葡萄糖苷的含量计。

2 结果与分析

2.1 不同灌溉方式对蛇龙珠葡萄含糖量的影响

图1 不同灌溉方式的蛇龙珠葡萄含糖量变化

从图1中可以看出，AFI处理和CFI处理的蛇龙珠葡萄含糖量的变化趋势基本一致，差异不明显。

2.2 不同灌溉方式对蛇龙珠葡萄含酸量的影响

图2 不同灌溉方式的蛇龙珠葡萄含酸量变化

从图2中可以看出，两种灌溉方式相比，AFI处理下的蛇龙珠葡萄含酸量略低。

2.3 不同灌溉方式对蛇龙珠葡萄糖酸比的影响

图3 不同灌溉方式的蛇龙珠葡萄糖酸比变化

糖酸比，即含糖量和含酸量的比值。数据显示，蛇龙珠葡萄糖酸比在AFI处理下比CFI处理下差别最大时高8.7%（最佳成熟度时），说明隔沟交替灌溉提高了山地蛇龙珠葡萄的糖酸比，加速了葡萄成熟。

2.4 不同灌溉方式对蛇龙珠葡萄酒理化指标的影响

酒精发酵结束后，对两种不同灌溉方式的蛇龙珠葡萄酒按照GB 15038-2006-T的方法对基本理化指标进行了测定，结果如表2（见下页）所示，各项理化指标符合国家标准。从表2可以看出，AFI和CFI处理在色调、pH、总酸方面差异不明显，而AFI处理在单宁、花色苷和总酚含量方面均高于CFI处理。

2.5 不同灌溉方式对蛇龙珠葡萄酒单体酚的影响

通过对不同灌溉方式蛇龙珠葡萄酒单体酚的定性和定量分析，共检测出7种单体酚，结果见表3（见下页）。AFI处理的单体酚总量为31.05mg/L，较CFI处理的28.47mg/L高出9.06%；就咖啡酸含量而言，AFI处理高出CFI处理47.29%；在香豆酸方面，AFI处理高出CFI处理53.81%；而槲皮素含量则表现相反，AFI处理仅为CFI处理的37.44%。

2.6 不同灌溉方式对蛇龙珠葡萄酒花色苷的影响

通过对两个处理蛇龙珠葡萄酒中花色苷的检测和分析，结果见表4（见下页），AFI和CFI两种不同灌溉方式下的蛇龙珠葡萄酒均检测到8种花色苷，且AFI在花色苷总含量上较CFI高23.28%。本试验中，两种灌溉方式中除反-二甲基花翠素香豆酰化葡萄糖苷和丙烯酸二甲花翠素葡萄糖苷含量有较大差异外，其余花色苷含量差异不大。

3 讨论

3.1 隔沟交替灌溉对蛇龙珠葡萄品质的影响

本试验通过对龙口山地蛇龙珠葡萄不同灌溉方式下葡萄品质的研究发现，与常规漫灌（CFI）处理相比，隔沟交替灌溉（AFI）处理下蛇龙珠葡萄糖度增长趋势和含量无明显差异，但酸度略低，糖酸比提高。与以前报道的在黄冠梨分区交替灌溉上的研究表明，分区交替灌溉对果实酸度显著降低[11]，以及研究认为苹果分区交替灌溉下的果实品质、光合效率有所增加[12]相一致。这与根系分侧干湿交替调节根际微生态系统，诱导植株发生补偿生长的作用机制有关[13，14]。

3.2 隔沟交替灌溉对蛇龙珠葡萄酒品质的影响

葡萄果实中挥发性酚类物质对葡萄酒风味构成具有重要影响，影响葡萄酒酚类物质的因素众多，如葡萄品种、栽培管理措施等[15-17]。花色苷也是反应葡萄与葡萄酒品质的关键物质，葡萄果实中花色苷含量受土壤类型、植物营养状况和栽培管理措施影响[18]。本试验中AFI处理可以提高蛇龙珠葡萄酒中单体酚总含量和花色苷总含量，表明采用隔沟交替灌溉可以提高葡萄品质，进而提高葡萄酒品质，该结论与前人研究结果一致[19,20]。在酿酒葡萄的调亏灌溉研究中表明，轻度调亏有利于酚类物质含量的提高和果实品质的改善[7]。也有研究认为，水分胁迫的梅鹿辄葡萄酒酚类增加，颜色更稳定且口感得到改善[18]，张振文等研究表明，节水灌溉条件下的葡萄酒外观、香气和口感差异显著[21]，本试验得出了相似的结果。

表2 不同灌溉方式蛇龙珠葡萄酒基本理化指标

表3 不同灌溉方式对蛇龙珠葡萄酒单体酚含量的影响

表4 不同灌溉方式对蛇龙珠葡萄酒花色苷含量的影响

3.3 结论

在烟台山地丘陵地区，隔沟交替灌溉与常规漫灌相比，节水40%，而蛇龙珠糖度基本不受影响，酸度略低，糖酸比提高，葡萄酒中单体酚和花色苷的含量增加，从而改善葡萄酒的品质。因此，在烟台山地丘陵地区或缺水季节的酿酒葡萄生产管理中应用和推广前景广阔。

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Effects of Alternate Furrow Irrigation on the Quality of Cabernet Gernischt Vitis and Wine

SUN Wan-jin1,2,LI Ji-ming2,ZHANG Zhen-wen1*,SONG Jian-qiang3,MIN Xu-wu2
(1.College of Enology,Northwest A&F University,Yangling 712100,China;2.Yantai Changyu Pioneer Ltd.Company,Yantai 264000,China;3.School of Life Sciences,Ludong University,Yantai 264000,China)

Water is the necessary environmental factor for the production of wine grapes.The amount of water directly affects the yield and the quality of grapes.In order to explore the irrigation method of Cabernet Gernischt growing in the mountains to efficiency save water,using Cabernet Gernischt coming form Shiliangaigu mountain of Yantai city as experimental material,this experiment was conducted with two irrigation methods,AFI and CFI.Then,the indicators were regularly measured,such as basic physicochemical indexes,mature of grape,and Wine monomer phenols and anthocyanin content.The results showed that the sugar acid ratio of grape fruit in AFI treatment increased by 8.7%comparied with CFI.In the wine made in a small container,7 kinds of phenolic monomer and 8 kinds of anthocyanins were detected in CFI and AFI.But,comparied with CFI,total phenol content increased by 9.06%,the total anthocyanin content increased by 23.28%in AFI treatment.AFI could reduce the using quatity of the water,meanwhile,improve the content of sugar acid ratio and phenolics and anthocyanins,in wine monomer,improve the quality of wine.Therefore,CFI can be used in the management and the production of wine grape.

Alternate furrow irrigation;Cabernet Gernischt;quality of grapes;quality of wine

S663.1

A

1008-1038(2017)09-0019-05

10.19590/j.cnki.1008-1038.2017.09.006

2017-08-19

孙万金（1983—），男，助理工程师，主要从事葡萄与葡萄酒生产管理工作

觹通讯作者：张振文（1960—），男，教授，研究方向为葡萄与葡萄酒学