【摘 要】
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近年来全球气候变暖日益加剧,水资源短缺已成为制约我国农业可持续发展的重要因素。随着中国葡萄酒产业的迅速发展,酿酒葡萄的栽培面积日益扩增,我国西部干旱半干旱地区因其适宜的气候条件,已成为中国酿酒葡萄的主产区。然而,干旱半干旱地区水资源匮乏,难以完全满足农业用水。酿酒葡萄较为耐旱,但在其生长发育的关键时期仍然需要充足的灌水量,才能获得优质的葡萄原料。研究发现,适度的水分胁迫有利于提高酿酒葡萄果实品质,
【基金项目】
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陕西省重点研发计划项目(2018NY-080); 国家重点研发计划项目(2017YFC1502806); 西北农林科技大学基本科研业务费专项资金(2452017148);
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近年来全球气候变暖日益加剧,水资源短缺已成为制约我国农业可持续发展的重要因素。随着中国葡萄酒产业的迅速发展,酿酒葡萄的栽培面积日益扩增,我国西部干旱半干旱地区因其适宜的气候条件,已成为中国酿酒葡萄的主产区。然而,干旱半干旱地区水资源匮乏,难以完全满足农业用水。酿酒葡萄较为耐旱,但在其生长发育的关键时期仍然需要充足的灌水量,才能获得优质的葡萄原料。研究发现,适度的水分胁迫有利于提高酿酒葡萄果实品质,但是转色后持续的干旱胁迫对酿酒葡萄果实品质尤其是原花色素(缩合单宁)及花色苷特性的研究较少。因此,本试验以赤霞珠(Vitis vinifera L.)葡萄为试材,探究葡萄转色后持续干旱对植株生理及果实类黄酮物质(缩合单宁、花色苷)组分及含量等的影响,为进一步明确干旱胁迫对酿酒葡萄生长发育及品质的影响,探索持续干旱引发旱灾的可能性及其防灾减灾最佳介入期等提供一定的参考。试验样地位于陕西省渭北旱塬的泾阳县,2018年和2019年在赤霞珠葡萄转色后进行如下处理:(1)持续干旱胁迫(Drought stress,DS):葡萄开始转色后一直不灌水;(2)对照(CK):葡萄转色后采用滴灌的方式正常灌溉。整个试验在避雨棚中进行,避免自然降雨带来的影响。本试验条件下,主要研究结果如下:(1)DS处理的赤霞珠葡萄植株叶片净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、叶绿素a含量、类胡萝卜素含量、叶绿体色素含量以及冬季枝条修剪量均显著低于CK,叶片水分利用效率(WUE)及丙二醛含量显著高于CK,且持续干旱胁迫在一定程度上降低了植株叶片气孔导度(Gs)。(2)DS处理下赤霞珠葡萄果实的可溶性固形物含量、还原糖含量显著高于CK,并在一定程度上降低了果实粒重、体积、可滴定酸含量及p H,但两个处理间差异并不显著。DS处理所酿葡萄酒的酒精度、干浸出物、游离SO2、p H均显著高于CK,但其挥发酸含量显著低于CK。(3)果实成熟时,DS处理对赤霞珠葡萄果皮及种子中总黄烷-3-醇含量无显著影响,显著提高了果皮中总单宁含量,但对种子总单宁含量无显著影响;果实成熟期间,DS处理下果皮及种子总单宁含量均呈现先增加后减少的趋势,峰值出现在转色后24~36天。DS处理显著提高了葡萄果皮总花色苷含量,且果皮花色苷含量随果实成熟逐渐增加;DS处理所酿葡萄酒的总类黄酮、总黄烷-3-醇、总单宁含量均显著低于CK,但总花色苷含量显著高于CK。(4)DS处理显著提高了赤霞珠葡萄果皮中缩合单宁ECG-e的含量(mole%)和没食子酰化程度(%G),显著降低了种子中缩合单宁ECG-e的含量和没食子酰化程度。和果皮相比,种子缩合单宁的平均聚合度(m DP)更低、没食子酰基化程度更高。(5)和对照相比,DS处理显著提高了赤霞珠葡萄果皮中Dp、Cy、Pt、Pn、Mv、Pn-acet、Mv-acet、t Pn-coum和t Mv-coum 9种花色苷单体的含量,其中Mv、Mv-acet、t Mv-coum的含量差异最大,3种单体皆为二甲花翠素-3-O-葡萄糖苷及其衍生物。(6)结合田间植株表型观测和室内试验分析,发现:在当地气候和土壤条件下,转色后持续干旱胁迫在一定程度上减弱了赤霞珠葡萄植株的生长发育和光合特性,但没有达到旱灾引起果实品质显著降低的程度,且该处理提高了果皮中部分类黄酮物质的含量,而对种子的影响较小。
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