目的、材料與方法

葡萄的生長(zhǎng)勢(shì)通常被看作是顯著影響果實(shí)產(chǎn)量和質(zhì)量的重要因素。由于微生態(tài)環(huán)境條件如土 壤狀況、氣候條件等的差異 , 即使栽培于同一地塊上的同一品種的葡萄 , 其生長(zhǎng)勢(shì)也可能存在較大的差異 , 導(dǎo)致顯著影響?yīng)毩l(fā)酵單元內(nèi)原料質(zhì)量均一性和葡萄酒品質(zhì)。了解栽培地塊內(nèi)的葡萄生長(zhǎng)勢(shì)差 異和確定與之相適應(yīng)的栽培管理技術(shù)措施 , 是提高葡萄原料品質(zhì)的重要基礎(chǔ)工作。然而,人工調(diào)查地塊內(nèi)所有單株的生長(zhǎng)勢(shì)差異 , 勞動(dòng)力需求量大、成本高?；诘匚锕庾V特性的遙感技術(shù)的歸 一化植被指數(shù) (NDVI) 成功應(yīng)用于大范圍葡萄生長(zhǎng)勢(shì)觀測(cè), 但是采用該技術(shù)對(duì)同一地塊內(nèi)葡萄樹體生長(zhǎng)勢(shì)進(jìn)行評(píng)價(jià)的研究報(bào)道在世界范圍仍然很少。本文報(bào)道了利用 NDVI評(píng)價(jià)同一地塊內(nèi)生長(zhǎng)的葡萄生長(zhǎng)勢(shì)差異的研究結(jié)果 , 以期為采用基于地物光譜特性的遙感技術(shù)快速、準(zhǔn)確、低成本地評(píng)價(jià)葡萄生長(zhǎng)狀況提供依據(jù)。本試驗(yàn)于 2002年4～8月在法國(guó)波爾多的瑪歌 (Margaux) 產(chǎn)區(qū) Palmer酒莊的葡萄園進(jìn)行。品種為赤霞珠和梅鹿輒 (Vitis vinifera)。株行距 1 m ×1 m, 采用居約特式 ( Guyot) 整枝方式 , 籬架高 112 m, 試驗(yàn)地塊內(nèi)采用相似的栽培管理技術(shù)。選擇3個(gè)地塊 , 并根據(jù)多年葡萄生長(zhǎng)狀況將每一地塊內(nèi)葡萄生長(zhǎng)勢(shì)劃分為強(qiáng)、中、弱等不同區(qū)域 , 每個(gè)區(qū)域內(nèi)選定4個(gè)小區(qū)進(jìn)行研究 (即 4次重復(fù) ) , 試驗(yàn)區(qū)及小區(qū)分布具體情況見表 1。

每個(gè)小區(qū)內(nèi)隨機(jī)選擇6株進(jìn)行研究。5月22日～8月13日(新梢停止生長(zhǎng)期) 對(duì)每株選定1個(gè)新梢 (不摘心和不去副梢) 分8次測(cè)量新梢長(zhǎng)度動(dòng)態(tài) ; 分別在花期 (6月6日)、封穗期 (7月25日) 和果實(shí)轉(zhuǎn)色期 (8月13日) 測(cè)定了葡萄葉片葉綠素指數(shù) (N-Tester指數(shù)) ; 8月13日測(cè)定所有試驗(yàn)樹上的所有新梢和副梢的長(zhǎng)度,并根據(jù) y=20.074x + 326.42 (梅鹿輒) 和y=20.73x-695.31 (赤霞珠) 計(jì)算單株葉面積〔y為單株葉面積 (cm2) , x為所有一次新梢和副梢的長(zhǎng)度總和 (cm);7月23日清晨葉面露水消退后,每株樹選擇2片成熟葉片 , 套在外層為錫箔紙內(nèi)層為黑色塑料的袋內(nèi), 利用壓力室法測(cè)定葉柄午間水勢(shì) ; 7月22日正午, 選用直升飛機(jī)作為遙感平臺(tái),使用24×36mm, f=35～105mm相機(jī)加裝黃色濾光片 (12號(hào)) 和柯達(dá)EIR膠片作為傳感器 , 拍攝每一試驗(yàn)地塊的彩紅外圖像 ; 同時(shí) , 使用 24 ×36 mm, f = 35～80 mm的相機(jī)和普通200ASA膠片作為傳感器 , 拍攝每一試驗(yàn)地塊彩色圖像。所獲得的圖像正片,利用掃描儀在1950dpi分辨率下掃描 , 在256灰度下分解彩紅外圖像(紅色對(duì)應(yīng)紅外 , 綠色對(duì)應(yīng)紅色 ) , 采用圖像處理軟件獲取觀測(cè)對(duì)象的 NDVI。進(jìn)行方差分析以及相關(guān)性分析 , 在 Excel中對(duì) NDVI與葡萄長(zhǎng)勢(shì)田間觀測(cè)結(jié)果進(jìn)行回歸分析。

結(jié)果分析與討論

2.1 樹體的營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)狀況

赤霞珠和梅鹿輒同一地塊內(nèi)不同生長(zhǎng)勢(shì)的植株整個(gè)生長(zhǎng)季節(jié)里新梢日平均生長(zhǎng)速度在強(qiáng)樹和 中庸樹與弱樹間存在顯著差別,但強(qiáng)樹與中庸樹之間差異不顯著 (表2)。研究不同樹勢(shì)的植株在整個(gè)季節(jié)里的新梢生長(zhǎng)動(dòng)態(tài), 圖1表明,兩個(gè)品種生長(zhǎng)勢(shì)強(qiáng)的樹,除在同一日期其日平均生長(zhǎng)速度 顯著高于弱樹外，其新梢生長(zhǎng)期也顯著長(zhǎng)于弱樹。所有地塊內(nèi)的赤霞珠和梅鹿輒不同樹勢(shì)植株的新梢長(zhǎng)度單株葉面積與新梢日平均生長(zhǎng)速度表現(xiàn)一致 (表 2)。生長(zhǎng)勢(shì)強(qiáng)和中庸的植株新梢長(zhǎng)度和單株葉面積顯著高于弱樹,但在生長(zhǎng)勢(shì)強(qiáng)和中庸的植株之間差異不顯著。生長(zhǎng)勢(shì)強(qiáng)植株的 N-Tester指數(shù)顯著高于弱樹,但在8號(hào)地的中庸樹N-Tester指數(shù)顯著低于生長(zhǎng)勢(shì)強(qiáng)的植株,但與弱樹之間差異不顯著(表2)。對(duì)樹體水勢(shì)的研究結(jié)果表明, 3個(gè)地塊中只有8號(hào)地內(nèi)不同生長(zhǎng)勢(shì)植株間有顯著的差異:生長(zhǎng)勢(shì)強(qiáng)的樹中庸樹其樹體水勢(shì)顯著高于弱樹;其他兩塊地樹勢(shì)間無(wú)顯著差異。

圖 1 不同生長(zhǎng)勢(shì)植株新梢生長(zhǎng)動(dòng)態(tài) 圖中數(shù)字表示地塊 ; V、M和 W分別代表強(qiáng)、中和弱樹

2.2 歸一化植被指數(shù)NDVI

生長(zhǎng)勢(shì)強(qiáng)的樹NDVI顯著大于弱生長(zhǎng)勢(shì)樹,而對(duì)于8號(hào)地塊,強(qiáng)生長(zhǎng)勢(shì)樹與中庸樹之間的NDVI差異不顯著(表2)。觀測(cè)對(duì)象的NDVI在地理信息系統(tǒng)進(jìn)行可視化處理的結(jié)果見圖2?？梢钥闯?該圖像能明顯地把生長(zhǎng)勢(shì)強(qiáng)的小區(qū)與生長(zhǎng)勢(shì)弱的小區(qū)區(qū)分開來(lái):生長(zhǎng)勢(shì)強(qiáng)的小區(qū)紅色更深(圖中的紅線框內(nèi)的區(qū)域) ,而生長(zhǎng)勢(shì)弱的小區(qū)藍(lán)色更深(圖中的藍(lán)線框內(nèi)的區(qū)域)。

圖 2 試驗(yàn)地塊1（左）、57（中）、8（右）歸一化紙杯指數(shù)圖

2.3 歸一化植被指數(shù)NDVI與樹體營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)狀況之間的關(guān)系

進(jìn)一步對(duì) NDVI與葡萄各營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)指標(biāo)之間的相關(guān)性分析結(jié)果表明 , NDVI與葡萄植株新梢的日平均生長(zhǎng)速度(y=54.97x+16.42,r2= 0.43)、新梢最終長(zhǎng)度 (y=473.5x + 190.3，r2= 0.343)、單株葉面積 (y=2.93x+0.92, r2=0.46)及指數(shù) N-Tester ( y=295.8x+ 392.6, r2= 0.52 ) 之間均存在顯著的直線正相關(guān)關(guān)系。但是,在NDVI與樹體水勢(shì)之間不存在顯著的相關(guān)關(guān)系。

總結(jié)

應(yīng)用遙感技術(shù)測(cè)定 NDVI能快速評(píng)價(jià)葡萄生長(zhǎng)勢(shì)的差異 , 為確定與之相適應(yīng)的栽培管理技術(shù)決策提供依據(jù) , 其結(jié)果數(shù)據(jù)可以更好地與越來(lái)越廣泛的機(jī)械化操作相適應(yīng) , 從而提高釀酒葡萄原料質(zhì)量均一性 , 保證獲得高品質(zhì)的葡萄酒。這一技術(shù)在未來(lái)葡萄生產(chǎn)中使用具有廣闊的前景。