色澤是評價葡萄漿果品質的重要指標,也是葡萄商品果的主要賣點,因此,一直受到葡萄生產者、經營者和消費者的高度重視。決定果色的主要色素是花色素,在果實中以糖苷的形式存在于細胞的液泡中,因此又稱花色苷;另外,類胡蘿卜素、葉綠素在葡萄著色中起輔助作用;ㄉ刈鳛橐环N天然的水溶性可食用色素,具有非常重要的營養和藥理作用,如抗氧化、預防心血管疾病、抗突變、提高視力等,因此愈加受到人們的重視。
花色素主要存在于葡萄果實的表皮層內,葡萄果皮中花色素不但含量高,而且種類多,其種類和含量多少是影響葡萄果實著色效果的決定因素,直接影響果實的外觀品質,影響商品性狀和消費者的購買欲,進而影響商品售價。
葡萄花色素的合成途徑已經較為清楚,屬于類黃酮類化合物代謝途徑的一個分支,起源于苯丙氨酸代謝;葡萄花色素合成的主要場所在果皮表皮細胞的細胞質,合成后運輸到細胞液泡中積累;ㄉ氐暮铣墒芙Y構基因和調節基因兩套基因所控制,具有特定的時空調節機制;影響花色素形成的因素很多,除品種、栽培技術等因素外,光照、溫度、激素、果實中養分的積累等都能影響花色素的合成,因此在生產上要及時采取改善光照條件和果園溫度、加強園區水肥管理、改善果實和樹體養分積累、合理使用激素類產品等措施,來促進花色素的形成,以利于生產色澤均勻、飽滿的優質商品果。
一
影響葡萄果實著色的因素
1、品種及苗木因素
葡萄果實著色難易與品種特性有關,由遺傳基因決定。多數品種在正常栽培條件下能夠正常著色,但易受外界因素的影響。大多數葡萄品種在散射光的條件下即可充分著色,有些品種需要直射光才能充分著色(如紅地球、紅巴拉多)等。
王鳳寅等認為,影響葡萄上色不良的原因與品種退化、病毒感染有關,克服葡萄上色不良的途徑之一是選用苗木,確保植株健壯生長,果實著色良好。
2、光照
在花色素的合成過程中,光照的影響為重要,因為光是花色素合成的誘導因子,其過程或者需要光或者是光提高其合成能力。李銘等認為,完全無光照的果實能夠正常成熟,但卻無花色素合成;果實接受光強是自然光強的70%以上時,著色良好;光照強度低于全光照70%時,花色素的含量隨光照強度的增加而增加。除了光照強度,光質對果實著色也非常重要,例如紅地球葡萄果穗靠直射光著色,照不到直射光很難得到著色良好的果實。
研究認為,光影響花色素合成的機理是:通過光合作用提供充足的物質基礎;光能夠促進乙烯利、ABA合成,提高其含量,限制GA3活性從而削弱對花色素合成的抑制作用;通過光敏色素促進各種酶的合成與活化。
3、溫度
對花色素合成影響較大的是晝夜溫差,在一定溫度范圍內,白天溫度越高,光合作用越強,碳水化合物積累越多,而夜間溫度越低,呼吸作用越弱、消耗越少,相對碳水化合物積累越多,為花色素的合成提供了必備的物質前提。
4、養分積累狀況
糖是花色素合成的一種原料,一般情況下,果實中花色素的含量隨著含糖量的增加而增加。葡萄超產栽培、超大果穗、超大果粒栽培均會影響著色、延遲成熟,主要原因就是負載量過大,果實中的糖積累不夠,影響花色素的合成。
果實著色期,高氮不利于糖的積累,果實著色狀況與葉片中的氮含量呈負相關。施用氮肥后,樹體營養生長加強,促進了糖分轉化成氨基酸和蛋白質,降低了果實中糖分的積累;氮肥能促進果實中葉綠素的合成,不利于果實轉色。磷對果實著色有利,細胞懸浮培養時,缺磷可使花色素積累停止。果實著色與鉀含量呈正相關,鉀離子是果實中糖代謝途徑中酶類的活化劑,既能促進果實中糖的積累又能促進糖分由葉片和枝條向果實運輸,從而提高果實含糖量,為花色素的合成提供了必要的物質基礎。
鈣可以增加漿果的糖分和香味。缺鎂致葉綠素減少,影響光合作用,妨礙糖分增加。硼有利于芳香物質的形成,可提高糖度,改善漿果品質。
5、水分
水分與花色素的合成與分解有著密切的關系,并與溫度因子共同作用影響花色素的含量和穩定性。果實成熟期灌水或降雨過多,致果皮細胞含水量過多,從而降低糖、酸和花色素的濃度,所以果實著色差。調查表明,干燥土壤上生長的葡萄含糖量高,著色較好。很干旱的地方適當灌水后果實上色鮮艷,因水分適宜,有利于花色素的合成和積累。
6、植物激素
乙烯是一種植物生物刺激素,能促進葉綠素的分解、色素的形成及有機酸的轉化和果實芳香物的形成。乙烯可通過影響膜透性增加糖分流通和積累,能直接調節花色素合成的生理生化過程而促進花色素的合成,從而促使果實著色。
ABA也是色素形成的關鍵誘因,在成熟階段,葡萄果實內源ABA含量增多,有力地推動了果實內乙烯的合成,從而促進果實花色素合成和積累。在果實成熟后期,類胡蘿卜素也會部分地轉變為ABA.因此認為,ABA首先刺激了乙烯的生物合成,再間接地調節果實成熟。
二
促進葡萄果實著色的措施
1、選擇優良品種及苗木
根據當地的地候條件選擇適宜栽培的優良品種及苗木,確保果實良好著色。
2、促進養分積累
糖是合成花色素的原料,各種礦物質通過不同途徑影響花色素的形成,因此,應根據不同物候期采取不同措施,促進樹體及果實的養分積累,促進果實著色及成熟。
1)合理負載,控產栽培
調查表明,掛果越多著色越差,成熟亦越晚,果實品質越差。生產園一般應控制在1500kg/畝,結合控產指標確定冬季修剪的留芽量、春季留枝量、留果穗量及果穗的果粒數等,有計劃地做好田間綜合管理,確保合理負載,促進果實正常著色。
2)科學施肥
應根據葡萄不同物候期科學施肥。春季可施少量氮肥,促進枝葉生長;果實膨大成熟期增施磷鉀肥,促進果實膨大與轉色;秋季重施有機肥,利于枝條、樹體營養積累、促進花芽分化,為來年的豐產打下良好的基礎,一般每畝施入5000kg充分腐熟的牛、羊糞等有機肥,施肥方法為:距主干50cm處開40cm寬、50cm深的溝,均勻施入有機肥,可同時施入過磷酸鈣250g/株、尿素150g/株。生長季可根據植株及果實生長情況通過根外施肥的方式,噴施鎂、硼等微量元素肥料,促進芳香物質的形成及糖的積累,提高果實品質。
3)主干環剝
主干或主蔓適時環剝,切斷了上部葉片光合產物向地下根系輸送的通道,使碳水化合物貯積在地上部,促進果實中糖分的積累,有利于花色素的合成。楊治元等報道,所有的葡萄品種,硬核期主干環剝均能達到提早著色、提早成熟。一般在果實硬核期環剝,過早影響果實的膨大及樹體生長,過晚效果不理想;環剝口寬度為0.5~0.8cm或主干莖粗的1/5,過窄傷口愈合快,效果不明顯,過寬傷口愈合時間長,會嚴重削弱樹勢,得不償失;環剝時要韌皮部,暴露出木質部,若韌皮部不會影響環剝效果。
3、合理灌水
果實轉色期,相對干燥有利于葡萄上色,過濕阻礙葡萄上色。生產園應適當控水以促進著色,在葡萄成熟期,不是太旱不要澆水,過分干旱可澆小水,若遇大雨要及時排水;澆水后或雨后,適時松土,保墑、防澇的同時還可切斷一些毛細根,促進漿果成熟。
4、改善光照條件
在葡萄生產中應根據日照情況,因地制宜采用科學合理措施來調控光照強度。
1)采用適宜的架式及栽培模式
適宜的架式能夠平衡樹勢,有利于花芽分化;光照充足,有利于果實著色增糖;光合帶、結果帶、通風帶分明,病害輕;便于生產管理,能降低勞動強度,提高工作效率。
2)去果袋
套袋的果實花色素和還原糖相對較低,顏色濃而鮮艷,但不是花色素含量高,而是葉綠素合成受阻,含量下降,從而改變了花色素的顯色背景;套袋果在去袋后表皮和亞表皮幾乎同時形成花色素,而未套袋果先在表皮形成后逐漸內移,所以套袋果實色澤艷麗。一般應于果實采摘前10d去除果袋,以增加光照,促進花色素的形成,利于果實良好著色。去袋應避開中午高溫時段;不要將果袋一次性去除,應先將果袋下端撕開,2d后再去除果袋。
3)鋪反光膜
有些產區的晚熟品種,成熟階段光照、積溫不夠,著色差。對此,可在漿果成熟前30~40d,在葡萄樹冠下覆蓋銀灰色反光薄膜,以增加葡萄葉片和果實的受光面積,促進光和產物的積累;同時,增加土壤溫度,增加地面太陽輻射,能顯著提高漿果可溶性固形物含量和著色度。
我國新疆等高緯度地區栽培的紅地球葡萄,由于光照強,晝夜溫差大,果實顏色普遍過深,甚至成為“黑地球”,失去了紅地球固有的鮮艷玫瑰紅色,影響商品價值;生產上可采取葡萄架透光帶遮光或地面遮陰的辦法降低光照強度。孟祥云等實驗表明,當采取折光率為57.9%的地面遮陰時,能顯著改善紅地球果實著色,果面呈光亮飽滿的鮮艷的玫瑰紅色。
4)剪梢
果實開始轉