北疆综合试验站
葡萄果实套袋技术是通过套果袋来阻断外界自然环境因素对果实发育的影响,进而改变果实生长发育的湿度、温度、透光性等环境因素,减少病虫害,鸟害和果实表皮的机械损伤,提高果实内外在品质,延长果实的贮藏性能。葡萄果实套袋可提高果实表皮的光滑程度,促进果皮着色,减少药物残留量,防止病虫害和鸟类的危害,提高优质果品的质量,增加葡萄产业果农的经济收入和果实的销售量[1]。是生产优质、高效、绿色无公害果品的有效措施。套袋后,病原菌从枝、叶、土等部位向穗、果实扩散的通道被堵塞,病虫害和鸟类对果实的侵染风险降低,有效防止了霜霉病、白粉病、灰霉病、鸟类侵蚀等不良因素对葡萄果实的次生危害。但是如果选择不合理的果袋,则会降低果实的内外在品质,影响果实的口味,降低果实表面着色度,延缓果实的后熟[2]。20世纪60年代以来,果实套袋技术在国外许多国家得到广泛应用试验,取得了良好的经济和社会效益[3]。20世纪50年代以来,我国开始对葡萄、苹果、桃、芒果等进行套袋栽培试验,并取得了良好的试验效果[4]。本文总结了葡萄果实套袋对葡萄品质的影响以及葡萄果实套袋技术等,分析了现阶段葡萄套袋技术存在的问题,为生产中应用该技术提供了技术参考。
1 套袋对葡萄品质的影响
1.1 果实套袋对葡萄内在品质的影响
葡萄果实中糖酸比的种类、含量是影响果实口味、着色度等品质的重要因素,果实成熟后,存在大量葡萄糖、果糖、蔗糖,这些成分是形成果实品质最重要的物质,果实中香味物质、花青素、维生素的合成需要其提供基本物质[5]。葡萄内在品质包括可溶性固形物、可滴定糖酸、香气物质和维生素含量。红提葡萄在发育过程中,套袋与不套袋没有明显差异,果实成熟后,套袋果实总可溶性固形物高于非套袋[6]。不同果袋对美人指果实糖酸含量的试验表明,不同类型的果袋对果实可溶性固形物和可溶性酸均有一定程度的降低,对可滴定糖含量明显影响[7]。
1.2 套袋对葡萄外观品质的影响
1.2.1 不同果袋对葡萄果实发育动态的影响
套袋对改善葡萄果实的外观品质有显著效果,提高葡萄果实硬度,降低果实病虫鸟害发生指数,延缓果实熟期[8]。田慧等[9]研究表明果实套袋提高了葡萄的单粒重和单穗重,对于特殊果袋的“黑奥林匹克”和“超级鼠”葡萄品种,每亩产量分别比不套袋提高233kg和167kg,均显著高于对照。刘慧宁等[10]研究发现不同类型的果袋应用于夏黑,发现使用夏黑葡萄专用袋后,单粒重明显增加。彭艳杰等[11]研究发现,不同果袋对‘阳光玫瑰’葡萄果实的外观品质有显著影响。其中白色袋的葡萄粒径和颗粒质量最大,半透明袋次之,黄、绿、全遮光处理的果实纵径和籽粒品质较小。全遮光处理的果实横径明显大于蓝色果袋和绿色果袋。潘有钊等[12]研究发现套袋使京亚和维多利亚2个葡萄品种的穗形整齐,穗重和单粒重较对照增加,王光祖等[13]对苍南葡萄套袋也得出同样的结果。吕红兰等[14]对“红地球”葡萄套袋后,发现单粒重下降,但差异不显著。这与新疆北疆地区炎热干旱少雨的气候条件有关,蒸腾量大,果袋内温度在果穗套袋时温度过高,不利于葡萄果粒的膨大。
1.2.2 套袋对果实着色和果实表面光洁度的影响
丁琴等[15]研究表明果实套袋使果实处于比较稳定的环境中,延缓了果实的表皮细胞、纤维细胞及角质层等结构的衰老速度,显著增加了果皮的韧性,降低果实的换水率,减轻果实表面的压力,表皮细胞的代谢功能显著增强。红地球葡萄袋装果实的着色程度低于非袋装果实,果皮在收获前7-10d可提前摘袋着色[16]。套原色的纸袋,果实表面颜色优于套复合果袋,这种原因是高透光率的原色纸袋对果皮叶绿素形成产生了显著抑制作用,对花色苷的形成影响较小[17]。周兴本等[18]试验结果说明套袋后降低了“巨峰”葡萄果皮类胡萝卜素、叶绿素、花色苷、花青素的含量,这说明套袋后葡萄果实的温湿度处于相对稳定的状态,延缓了纤维细胞壁、表皮细胞、角质层等结构物质的衰老。套袋还减少了大风、大雨、病虫害、鸟害及农药化肥等和一些机械损伤等不良因素对果皮的破坏,使果皮细胞正常发育,明显提高了葡萄果实表面的光滑程度。
1.3 套袋对葡萄病虫害、鸟害和贮藏的影响
葡萄果实套袋后,果穗与外界环境分离,病菌及其他侵染途径受阻,防病虫害效果显著。与不套袋相比,研究发现“奥林匹克”和“超藤”葡萄套袋处理后病果和裂果显著降低[9]。“巨峰”系葡萄果穗套袋后,大大减轻了鸟害的发生,因此,果实套袋已成为防治鸟害的有效措施[9,19]。葡萄套袋后,隔绝了果实与病菌、害虫、农药化肥的直接接触,从而降低了农药残留量,显著降低了葡萄各种主要病虫害的损伤程度,在其他要素相同的栽培措施下,与未套袋相比,病果率降低了78.69%,虫鸟害率降低了90.8%,农药残留量也降低60%~70%[20]。在生育期内套袋果穗可以减少果实病害和鸟害虫,从而减少农药残留量,既有利于提高果实品质,也有利于延长果实保存期限。在常温无保鲜剂处理条件下,套袋使“巨峰”葡萄采后贮藏天数延长3~6d[21]。“黑奥林”和“超藤”葡萄套袋后果皮变厚,果实硬度提高,果皮结构、角质蜡质分布较均匀,感染病害机会减少,果实病菌率降低,贮藏性病害减少,果实耐贮性提高[9]。
2 葡萄套袋技术
2.1 材料的选择
截止目前,国内相关领域的专家学者已经对葡萄套袋材料展开了大量研究。研究表明,透明果袋可以很好地解决果面清洗问题,对果实着色方面影响不大。绿色果袋和双层复合纸袋具有较强的遮光性,抑制类胡萝卜素和花色苷的积累,促进叶绿素降解,葡萄套袋中塑料型果袋加速了果实软化着色过程,但塑料袋在果实收获后造成严重的水分流失。非纺织布袋透光性好,对红色品种的着色面积和后熟效果明显优于纸袋,但烂果率高,贮藏性不好;绿果袋适用于阳光玫瑰、维多利亚等青皮品种,黄牛皮纸袋对绿果的耐贮性较高,黄品种采用遮光袋最好,红品种采用半透明纸袋。
2.2 套袋时间
套袋时间不同对葡萄品质的影响也不同。早期套袋可以减少病虫害的发生概率,同时提高果实外观品质,但很大程度影响果实内在品质[22]。套袋前果实含量未转化,导致果实生长后期内部品质降低。研究发现套袋时间越早,落果率越高,第二次生理落果期后套袋效果越好。因此,葡萄果实套袋不宜过早或过晚,过早果粒小,过晚则葡萄有病害侵染,且难以清除,会在袋内繁衍,可根据品种、树龄、树势、生长期确定葡萄套袋时间。一般来说,在果实含有物质转化前,2个生理果实落下后,果实生长到黄豆粒大小时,同时应及时取袋。
2.3 套袋前的准备工作
套袋前必须对果穗进行处理,做好果穗的修穗整形工作,做好树体的肥水管理工作,还要做好树体果实的消毒工作,去掉修剪的残渣,清除受伤的果粒,做好果穗病虫害防治工作。
2.4 套袋方法
套袋的果穗选好后,将幼果上的杂物及花瓣清除干净;打开袋体袋底角通风孔;封口袋底部距离果实底部4-5cm;将袋子从侧面折叠成螺旋的形状。将幼果放置于袋子中央,注意不要让袋子将果实表面刮伤,先上后下,由内到外,防止碰触到果实;最后拧紧袋口,防止害虫进入袋中。套袋完成后要及时洗手。在套袋果实生长后期,需要检查套袋是否有渗漏现象,如果破袋要重新进行套袋。
3 展望
综上所述,我国北疆地区葡萄套袋的相关技术缺乏专业指导性、普适性和系统性,虽然葡萄套袋技术应用时间长,但与其他果树套袋相比操作技术上还存在不小的差距。葡萄套袋材料的种类、规格、价格、优缺点及地域条件与应用套袋技术联系密切,但这些不同因素对果实内外在品质的影响还需进一步研究。因此,除了总结应用这些研究成果外,作者认为农业科研人还需要加强研究以下几个方面。一是加强对套袋材料的研究开发,形成全国或者地区统一标准,本着绿色、无公害、低碳、环保、可分解的原则研究具有杀虫杀菌、防鸟害、透气性好、耐水、耐拉伸和延长使用寿命的果袋。二是加强对葡萄套袋后栽培管理技术等相关配套设施的研究,最好是果品和果袋一起采收,有利于降低发病率,节省了取袋环节,又可对果树进行修剪。三是密切关注美国及欧洲、日本等发达国家果树套袋机的大规模应用,发展及引用适合我国的果树套袋技术及葡萄套袋机械,将国外先进的套袋技术与目前的常规套袋技术相结合,形成北疆地区葡萄品质提升的新型生产专用技术。