呂科,張建海*,董雪潔,劉帥,王會學(xué)
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葡萄是世界上最重要的果樹之一,深受人們的喜愛,世界各地均有葡萄栽培。我國葡萄栽培面積居世界前列,葡萄種植技術(shù)對我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有重要作用[1]。隨著社會的進(jìn)步,人們生活水平得到改善,市場對早熟葡萄需求的不斷提高,在一定程度上促進(jìn)了我國葡萄促早栽培的發(fā)展[2]。目前,葡萄設(shè)施栽培種植技術(shù)逐漸完善,促早栽培面積發(fā)展迅速,成為設(shè)施栽培的重要方向[3];促早栽培借助日光溫室、連棟大棚等設(shè)施,通過改變溫度、光質(zhì)以及負(fù)載量等條件,可以使鮮食葡萄提早休眠、萌芽、開花、結(jié)果,促進(jìn)葡萄提早上市,延長葡萄的供應(yīng)期,有利于葡萄市場的完善[4]。
目前,葡萄促早栽培雖然經(jīng)濟(jì)效益顯著,但在種植過程中會遇到栽培成本高、管理繁瑣、果實(shí)著色不良等問題,降低了果實(shí)品質(zhì)。本文綜述栽培設(shè)施、光質(zhì)、激素應(yīng)用、負(fù)載量、加溫等對促早熟葡萄果實(shí)品質(zhì)的影響的研究進(jìn)展,并初步分析影響葡萄促早熟葡萄的因素,為葡萄成熟期的調(diào)控、果實(shí)品質(zhì)的改善和安全優(yōu)質(zhì)生產(chǎn)提供理論依據(jù)。
設(shè)施栽培的葡萄具有上市早的優(yōu)點(diǎn),對葡萄市場供應(yīng)的靈活性,使得設(shè)施栽培迅速發(fā)展。研究表明,設(shè)施栽培可以提高果實(shí)大小、糖度,使成熟期提前,從而有效避開自然災(zāi)害,減少病害,降低勞動力與生產(chǎn)成本,從而達(dá)到更好的栽培效果[5-6]。
雙膜覆蓋大棚是在單膜覆蓋的溫室內(nèi),棚膜和葡萄架面之間再增加一層膜,比單膜覆蓋的體溫和保溫效果更好。趙寶明[7]試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),雙膜覆蓋比單膜覆蓋的花期提早,果穗數(shù)和可溶性固形物有明顯增加,產(chǎn)量可提高8.7%。楊治元等[8]認(rèn)為,大棚葡萄栽培中進(jìn)行雙膜覆蓋,由于光照減弱而溫度增高,存在枝蔓徒長的傾向,在產(chǎn)量和棚溫控制合理的情況下才能實(shí)現(xiàn)連年穩(wěn)產(chǎn)優(yōu)質(zhì)。馮興美[9]研究表明,葡萄三膜(天膜、內(nèi)膜、地膜)覆蓋促早栽培技術(shù)通過利用葡萄的生物學(xué)特性,實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)產(chǎn)期,促進(jìn)葡萄提早上市,滿足市場需求。李志強(qiáng)等[10]在設(shè)施栽培中利用反光膜處理可以促進(jìn)葡萄對養(yǎng)分的吸收,促進(jìn)葡萄著色均勻,增加果實(shí)產(chǎn)量和粒質(zhì)量,并使成熟期提前。因此,通過增加覆膜數(shù)可控制生長發(fā)育所需的溫度、濕度、光照和水分等環(huán)境因子,同時避開自然災(zāi)害和葡萄病害的控制,促進(jìn)葡萄成熟期提前,提高葡萄果實(shí)品質(zhì)。
光是植物生長發(fā)育最基本的調(diào)控因子,因此研究光照和光質(zhì)對于葡萄的栽培具有重要的意義[11]。光質(zhì)對植物生長發(fā)育、抗逆性、物質(zhì)的代謝過程以及基因表達(dá)等產(chǎn)生重要的影響[12]。因此通過在大棚內(nèi)補(bǔ)光來改善光質(zhì),進(jìn)而促進(jìn)葡萄生長發(fā)育和改善果實(shí)品質(zhì)是設(shè)施促早栽培的重要手段。
在葡萄設(shè)施栽培溫室中,棚膜的覆蓋不同程度降低了光照強(qiáng)度,常導(dǎo)致光照不足的問題。楊治元[13]試驗(yàn)認(rèn)為,雙膜覆蓋栽培使光照平均減弱近1/3,因此需要補(bǔ)光來滿足葡萄優(yōu)質(zhì)生產(chǎn)的要求。劉勇等[14]研究表明,LED補(bǔ)光處理可明顯提高‘夏黑’葡萄的穗質(zhì)量、粒質(zhì)量及可溶性固形物含量,降低果實(shí)可滴定酸含量,并提高對灰霉病的抗性。并且不同顏色補(bǔ)光對葡萄果實(shí)品質(zhì)的影響不同,補(bǔ)充藍(lán)光的處理可促進(jìn)果實(shí)發(fā)育,表現(xiàn)成熟早,粒質(zhì)量較高,果實(shí)糖分的積累進(jìn)程加快;而補(bǔ)充紫光的處理可增加果實(shí)香氣物質(zhì)含量[4]。劉帥等[15]研究表明,紅膜、紅網(wǎng)處理既促進(jìn)‘陽光玫瑰’葡萄提早成熟,又提高其果實(shí)橫縱徑和粒質(zhì)量以及果實(shí)品質(zhì)。設(shè)施內(nèi)補(bǔ)光通過增加葉片葉綠素含量、葉片厚度、海綿組織厚度,促進(jìn)光合產(chǎn)物的積累,從而改善果實(shí)品質(zhì),促進(jìn)果實(shí)成熟期提前[16]。
利用化學(xué)物質(zhì)打破葡萄休眠是調(diào)節(jié)葡萄果實(shí)成熟期的有效方法[17]。劉忠等[18]研究表明,單氰胺可以影響果樹休眠芽組織的新陳代謝平衡,打破葡萄休眠,從而達(dá)到促早栽培的目的。劉芳等[19]研究發(fā)現(xiàn),用單氰胺涂芽和刻芽處理,可有效提高萌發(fā)率、成枝率和果枝率,果實(shí)成熟期提前,果實(shí)品質(zhì)均達(dá)到商品果的要求。于淼等[20]研究表明,脫落酸和乙烯利處理均可促進(jìn)葡萄果實(shí)軟化、有機(jī)酸降解、可溶性固形物和果皮色素的積累,具有促進(jìn)果實(shí)成熟的作用。當(dāng)前,赤霉素、吡效隆、鏈霉素等植物生長調(diào)節(jié)劑對有核葡萄無核化的技術(shù)措施已在生產(chǎn)中得到普遍應(yīng)用[21-23],通過配合使用其他栽培技術(shù)不僅能得到無核果實(shí),糖分和口感等指標(biāo)也得到改善,因此越來越得到生產(chǎn)者和消費(fèi)者的認(rèn)可。綜上所述,激素在葡萄促早栽培中具有重要意義,在葡萄生長發(fā)育中合理應(yīng)用激素既可以促進(jìn)果實(shí)成熟又對果實(shí)的生長發(fā)育和糖類物質(zhì)合成產(chǎn)生影響。
在葡萄生長發(fā)育過程中,整形修剪技術(shù)能提高葡萄果實(shí)品質(zhì)和成熟期有很多報(bào)道。研究表明,葡萄環(huán)剝技術(shù)可以用于促進(jìn)坐果、增大果粒,促進(jìn)果實(shí)著色,加速果實(shí)成熟,改善果實(shí)品質(zhì)[7]。郭磊等[24]研究表明,雙膜大棚設(shè)施栽培配合環(huán)剝技術(shù)可使‘藤稔’葡萄成熟期提前,明顯增加可溶性固形物和蔗糖含量,并且可改善果實(shí)著色。環(huán)剝可以打破芽體原有的激素平衡,通過使生長促進(jìn)激素含量提高、生長抑制激素含量下降來達(dá)到促早栽培的目的[25]。
研究發(fā)現(xiàn),通過對葡萄副梢進(jìn)行扭梢可顯著抑制新梢旺長,促進(jìn)花芽分化,提高坐果率,并促進(jìn)果實(shí)成熟以及改善果實(shí)品質(zhì)[26]。負(fù)載量過高對葡萄果實(shí)的品質(zhì)有重要影響,同時造成樹勢衰弱,推遲果實(shí)成熟,使果實(shí)著色不良,降低果實(shí)花色苷和可溶性固形物含量,影響風(fēng)味物質(zhì)的積累[27-28],因此合理的負(fù)載量可保證葡萄生殖生長和營養(yǎng)生長的均衡發(fā)展。通過疏穗等措施控制葡萄的負(fù)載量,可促進(jìn)果實(shí)成熟,提高果實(shí)可溶性固形物、花色苷,以及異戊二烯類等香氣物質(zhì)的含量,提高果實(shí)風(fēng)味品質(zhì)[29]。因此,在葡萄促早栽培中,整枝和疏穗、疏果等措施,以及合適的負(fù)載量是促進(jìn)果實(shí)提早成熟,提高果實(shí)品質(zhì)的重要保證。
在葡萄設(shè)施栽培中,通過加溫的方式進(jìn)行大規(guī)模的促早栽培,已有很多研究報(bào)道[30-32]。葡萄生長前期進(jìn)行設(shè)施加溫,提早成熟的效果非常明顯。雙膜覆蓋加溫的葡萄萌芽期提前,開花期也提前,因此成熟期也提早。何風(fēng)杰認(rèn)為,對大棚進(jìn)行短期加溫,可使物候期提前、單性結(jié)實(shí)率降低,果實(shí)的硬度、色澤和可溶性固形物含量等指標(biāo)得到改善,因此果實(shí)品質(zhì)相應(yīng)的提高[33]。徐小菊等[34]研究表明,雙膜和加溫處理使日最高溫度降低,成熟期提早,經(jīng)濟(jì)效益提高。
在設(shè)施栽培中,葡萄進(jìn)入自然休眠后,只有達(dá)到一定的冷量才能解除自然休眠,否則即使處于適宜的環(huán)境條件也會對萌芽、營養(yǎng)生長和開花結(jié)果造成影響,進(jìn)而影響葡萄的產(chǎn)量和品質(zhì),無法達(dá)到促早栽培的目的[35]。葡萄根系在土溫常年保持在13~25 ℃和水分適宜的條件下,才能保證全年生長,因此地溫是葡萄促早栽培的重要條件。呼生春[36]研究表明,有機(jī)釀熱物可有效地提高地溫,促進(jìn)葡萄成熟期提前,促進(jìn)生長發(fā)育、增加產(chǎn)量和改善果實(shí)品質(zhì)。通過根區(qū)加溫促進(jìn)營養(yǎng)生長,增加葉面積和單株果穗數(shù)量,并改善果實(shí)品質(zhì)[37]。孫啟原[38]通過應(yīng)用秸稈生物反應(yīng)堆提高大棚內(nèi)的氣溫和地溫,并能提高葡萄產(chǎn)量和品質(zhì)。尹翠等[39]研究表明,增加土壤溫度可促進(jìn)葡萄可溶性固形物和維生素C的積累,降低可滴定酸含量,提高果實(shí)品質(zhì)。控制室內(nèi)溫度和地溫可通過改善葡萄所需的環(huán)境因子,促進(jìn)葡萄花芽分化,新梢生長量,增加葉面積,提高果實(shí)品質(zhì),可促進(jìn)葡萄成熟期提前。
葡萄促早栽培是一種新興的生產(chǎn)模式,利用這些新技術(shù)對葡萄成熟期的控制以及提高果實(shí)品質(zhì)具有重要的意義。然而在葡萄促早栽培的實(shí)踐中發(fā)現(xiàn),雖然促早栽培有著諸多優(yōu)點(diǎn),但是在實(shí)際操作中,由于環(huán)境因子不易控制以及操作不嚴(yán)謹(jǐn),對果實(shí)品質(zhì)有一定的影響;所以在今后的葡萄促早栽培中要控制產(chǎn)量、在安全范圍內(nèi)使用化學(xué)藥劑、控制棚內(nèi)溫度、光照、水分等因素,才能將葡萄促早栽培與果實(shí)品質(zhì)更好的結(jié)合起來,達(dá)到更好的應(yīng)用前景。