葡萄( Vitis vinifera L.),别名赐紫樱桃,菩提子,山葫芦,蒲陶,草龙珠等, 葡萄科 (Vitaceae) 葡萄属 ( Vitis )植物。 据 李时珍 《 本草纲目 》记载,葡萄在《 汉书 》中作 蒲桃 ,因可造酒,人哺饮之陶然而醉,故得此名;该物种原产 西亚 及 欧洲 东南部,世界各地均有栽培,世界葡萄约95%集中分布在北半球。中国在西汉时引入,在 河北省 、 河南省 、 山西省 等省均有分布。 葡萄喜欢光照充足、干燥和夏季高温的气候,有一定程度的耐寒性,对土质要求不严,适生于疏松肥沃的砂质土。 葡萄是 木质藤本 植物,茎圆柱形,幼茎秃净或略被 绵毛 ,卷须分枝成两叉,与叶对生,每隔2节出现一次。叶卵圆形,纸质,长宽约7-18厘米,常有3-5个浅裂或中裂。圆锥花序,多花,长10-12厘米,花序梗长2-4厘米,花蕾倒卵球形, 花萼 浅碟形,边缘波状,花瓣5枚,呈帽状黏合脱落, 雄蕊 5枚,花盘5浅裂, 雌蕊 1枚,在 雄花 中完全退化,花期4-5月。 果实呈卵圆形至卵状长圆形,成熟时为紫黑色或红而带青色,直径约1.5-2厘米,成熟期8-9月。
葡萄既可观赏 ,亦可食用,鲜食、榨汁、酿酒均可。 此外,根据《 中华本草 》记载:它对肺、脾、肾经有益,可用于补气血、增强筋骨、促进利尿。 主治气血虚弱,肺虚咳嗽, 心悸病 盗汗 ,烦渴, 类风湿性关节炎 痹痛, 淋病 ,水肿,痘疹不透。 葡萄可用扦插、嫁接等方式进行繁殖。 常见的鲜食葡萄品种有巨峰(Kyoho Grape)、夏黑(Summer Black)、金手指(Gold Finger)、紫玉(Purple Jade)、茉莉香(Jasmine) 等,酿酒葡萄品种有黑比诺(Pinot Noir)、 品丽珠 (Cabernet Franc)、梅鹿辄(Merlot)等。
分类
葡萄( V. vinifera L.))又被称为欧亚种葡萄,其与三个野生亚种栽培品种( 亚种 saliva D.C.、 ssp. sylestris Gm.和 ssp. caucasica Vav.)共同组成真葡萄 亚属 (Subgen. Euvitis Planch.)三个 种群 中的欧亚种群,另外两个种群分别为包含重要葡萄抗病种质资源的北美种群和东亚种群。
欧亚种是 葡萄属 植物中唯一的 栽培种 ,起源于 黑海 和 里海 之间以及南部的 中亚 和 小亚细亚 地区。 葡萄栽培 品种由这里传播到 欧洲 ,并进一步传播到世界各地。经过长期的引种、驯化、育种和无性系选种,形成了多样化的栽培品。目前,全球90%以上的葡萄产品来自欧亚种,80%以上的葡萄品种源自欧亚种。这些品种广泛种植于 地中海气候 地区。欧亚种葡萄形态和生理特征多样。根据Negrul(1983年)的分类,所有品种可划分为三个主要品种群:东方品种群(如牛奶、 龙眼 ),果实大且穗大,生长期需要较高温度,多用于 生食 ;西欧品种群(如 赤霞珠 、 雷司令 ),果实较小但产量高,抗寒性较强,生长期需要温和的气温,适用于酿酒; 黑海 品种群(如 晚红蜜 、 白玉 ),介于前两者之间,既可食用也可酿酒。
研究历史
驯化历史
根据考古资料显示,约60万年前, 野生葡萄 开始出现。最早的 葡萄栽培 记录在 小亚细亚半岛 、 里海 和黑海之间及其南岸地区。约7500年前,在 高加索地区 ( 亚美尼亚 和 格鲁吉亚 )出现了现代 葡萄酒 酿造品种。约7000年前,南高加索、 中亚 、 叙利亚 和 伊拉克 开始种植葡萄。葡萄栽培经历了三个阶段:采集野生葡萄果实阶段、驯化野生葡萄阶段和葡萄栽培传播到其他地区阶段(最早传入 埃及 ,后传至 希腊 )。约5000~7000年前, 古埃及 成为最早栽培和酿造葡萄酒的地区之一。希腊是 欧洲 最早开始种植葡萄的国家。希腊 航海家 从 尼罗河三角洲 带回了葡萄、葡萄种植和 葡萄酒 酿造技术,并在约1000年前推广了葡萄种植。
传播历史
希腊人在本土以及 西西里岛 和 意大利 南部进行了 葡萄栽培 。他们通过 马赛港 将来自 小亚细亚半岛 的 葡萄酒 传播到 高卢 ( 法国 的前身),并将葡萄种植和酿造技术传授给了 高卢人 。 罗马 人从希腊人那里学习了葡萄种植和酿造技术,并在 亚平宁半岛 广泛推广葡萄酒。葡萄酒很快传播到 罗马帝国 ,并由罗马人传播到整个 欧洲 。随着罗马帝国的扩张,葡萄种植和酿造技术迅速传播到法国、 西班牙 、 北非 和德国 莱茵河 流域等地,形成了大规模的产业。至今,这些地区仍是重要的葡萄和 葡萄酒 产区。
公元4世纪初, 罗马 皇帝 君士坦丁一世 正式承认 基督教 弥撒典礼中使用 葡萄酒 ,促进了 葡萄树 的种植。葡萄酒随着传教士的传播而遍布世界各地。 哥伦布 发现新大陆后,西班牙和 葡萄牙 的殖民者和传教士于16世纪将 欧洲 的葡萄品种引入 南美洲 ,在 墨西哥 、 下加利福尼亚半岛 和亚利山那等地种植。19世纪中叶,人们利用 美洲葡萄 的抗 根瘤蚜 能力,将 欧洲 葡萄品种 嫁接 到美洲葡萄植株上。从此,南 北美洲 的 葡萄酒 产业逐渐发展起来, 阿根廷 、 加利福尼亚州 和墨西哥等地成为世界知名的葡萄酒产区。
葡萄根瘤蚜
葡萄的根瘤蚜危害是 葡萄栽培 历史上一次重大危机。在19世纪,随着 欧洲 人移民美洲大陆的浪潮,美洲葡萄枝条甚至苗木被引入欧洲,葡萄根瘤蚜却也被带到了欧洲。在短短20年的时间里,根瘤蚜摧毁了整个欧亚大陆葡萄的自根繁殖系统。到19世纪末,根瘤蚜已经毁灭了欧洲大陆2/3的葡萄自根葡萄园。其他 大洲 的葡萄园也难以幸免,包括 澳大利亚 、新西兰、 非洲 、 南美洲 、 日本 、 印度 、中国、 加拿大 等地。
因此 法国 专门组织考察团前往 根瘤蚜 的原产地美洲,发现一些野生葡萄品种,如河岸葡萄和沙地葡萄,能够与根瘤蚜和平共处。人们引入这些品种的枝条作为抗根瘤蚜的砧木,在1880年至1885年间开始了抗砧 嫁接 栽培。自那时起,根瘤蚜的问题才逐渐得到解决。
葡萄设施栽培历史
葡萄设施栽培最早始于 中世纪 的 英国 宫廷 园艺 ,日本于1882年开始了小规模的温室生产。20世纪前半期设施栽培进入规模化发展阶段。西欧设施果树以葡萄为主,其中 荷兰 、 比利时 和 意大利 等国葡萄设施栽培发展较快。1940年,荷兰大约有5000个葡萄温室,占地860h㎡。 日本 是 亚洲 葡萄设施栽培最发达的国家,至1994年,塑料大棚和温室葡萄总面积已达到约7000h㎡,占葡萄种植总面积的30%左右。 发达国家 的葡萄设施栽培近3年发展迅速,进入产业化发展阶段,如荷兰和意大利等国的鲜食葡萄几乎都是温室生产,且已经形成系列配套的技术措施,管理水平大为提高,基本实现了鲜食葡萄的周年均衡供应。相应的从事设施栽培葡萄的研发体系也非常发达,其中包含了从育种、苗木、栽培、植保、采后贮藏和包装、运输、专业市场的整套服务体系。
常见品种
鲜食葡萄常见的品种有巨峰(Kyoho Grape);夏黑(Summer 黑色 )、茉莉香(Jasmine)、金手指(Gold Finger)、紫玉(Purple 玉石 )、红宝石(Ruby Seedless)、阳光玫瑰(Shine-Muscat)、维多利亚(Victoria)、美人指(Manicure Finger)、红芭拉多( 红色 Balado)、巨玫瑰(Muscat Kyoho)、秋露香(欧美杂种四倍体葡萄品种,果实成熟期为9月中旬,果穗呈圆锥形且平均穗重530.40克,果肉质地软,适宜在辽宁沈阳春季种植)等。 其中夏黑(Summer 黑色 )果穗大小整齐;其果粒近圆形,紫黑色至蓝黑色,基本无核浓甜爽口,果肉硬脆,树势强健,抗病力强。 阳光玫瑰(Shine-Muscat)果粒浅绿色、肉质脆硬、香味浓郁、抗病性强、不易裂果。 红宝石(Ruby Seedless)具有自然无核、晚熟、皮薄、甜度高等特点。
酿酒葡萄的主要品种包括红色品种 赤霞珠 (Cabernet Sauvignon)、黑比诺(Pinot Noir )、 品丽珠 (Cabernet Franc)、 马尔贝克 (Malbec)、 美乐 (Merlot)、 玛瑟兰 (Marselan)等。 白色品种有玛瓦斯亚(Malvasia)、维蒙蒂诺(Vermentino)、波斯科(Bosco)、阿巴罗拉(Albarola)、阿涅丝(Arneis)等。
形态特征
茎与叶
葡萄是木质藤本植物,小枝圆柱形,有纵棱纹,无毛或被稀疏柔毛。卷须2叉分枝,每隔2节间断与叶对生。叶卵圆形,长7-18厘米,宽6-16厘米,显著3-5浅裂或中裂,中裂片顶端急尖,裂片常靠合,基部常缢缩,裂缺狭窄,间或宽阔, 叶基部 为深心形,基缺凹成圆形,两侧常靠合,边缘有22-27个深而粗大、不整齐的锯齿,齿端急尖。叶上表面为绿色,下表面为浅绿色,无毛或有稀疏柔毛;基 生脉注射液 5出,中脉有侧脉4-5对,网脉不明显突出。叶柄长4-9厘米,几乎无毛。托叶会早落。
花
复总状花序 ,密集或疏散,多花,花序与叶对生,基部分枝发达,长度为10-20厘米,花序梗长2-4厘米,几乎无毛或有稀疏蛛丝状绒毛。 花梗 长1.5-2.5毫米,无毛。花蕾高2-3毫米,顶端近圆形,萼外面无毛。花瓣为5片,帽状粘合并脱落。花中有5个花丝丝状的雄蕊,长0.6-1毫米,花药黄色,卵圆形,长约0.4-0.8毫米。雄蕊在雌花内显著短而败育或完全退化;花盘发达。 雌蕊 1枚,在 雄花 中完全退化;在雌花中,子房卵圆形,花柱短,柱头扩大。
果实和种子
果实为球形或椭圆形,直径大约在1.5-2厘米。种子呈倒卵椭圆形,顶部短而近圆形,基部有短喙,种脐位于种子背面中部呈椭圆形,种脊微突出,腹面有中央突起的棱脊,两侧有宽沟状洼穴,向上延伸至种子的1/4处。
物种分布
葡萄喜欢生长在河边和潮湿的树林地带,适宜在半阴或全阳的环境生长。 葡萄的原生范围是 欧洲 中南部至 中亚 和 伊朗 北部, 世界各地均有栽培。
法国 、 意大利 和 西班牙 以栽种酿酒葡萄为主,长期位居世界葡萄生产的前 3名。但2011年起,中国和美国则超过前者,分列世界产量第一、第二位。其中中国以栽植鲜食葡萄为主,到2014年,其鲜食葡萄种植面积已跃居世界第2位。此外, 印度 、伊朗和 土耳其 也是鲜食葡萄的生产大国。
中国栽培历史悠久,分布广泛。据考古研究表明,早在3000多年前, 吐鲁番市 地区就有葡萄种植的记载。 除 海南省 、 广东省 外,各地都有葡萄的商品化种植。新疆栽培面积和产量最高,约占中国的近 1/4,其次是 河北省 、 山东省 和 辽宁省 ,四省区占中国葡萄产量的 1/2 以上。
生长习性
葡萄植株具有较长的寿命 。葡萄种植的最佳气候条件是 地中海气候 ,冬季温暖潮湿的特点让葡萄可以在不埋土的田间安全越冬,夏季干旱少雨的特点则使葡萄可以尽可能地少遭或免遭病害的侵扰。
葡萄是典型的喜光作物,光照不仅提供光合作用所需能量,还对葡萄生长环境内的温度和湿度起调节作用。适宜的光照有利于葡萄果实的着色和品质形成;光照充足时,葡萄叶片厚而色浓,植株生长健壮,花芽分化良好,产量也高,光照不足时则相反。
不同栽培目的葡萄对温度有不同要求,高温能使葡萄果实糖分积累,但对酿酒葡萄品质会形成不利。葡萄对高温的忍耐力较差,过高的叶片温度会降低光合作用 速率 。葡萄根系对寒冷最敏感,冬天应覆雪以保护根系免受冻害。
葡萄既喜水又具有较强的抗旱能力,年降雨量350-1200毫米的地区都能栽培葡萄,适宜的降水量为每年600~800mm。但中国葡萄主产区大多集中在雨热同季、冬春季干旱的地区,适时、适量的浇水还是必要的,一般需进行芽前水、花前水、幼果水三次灌水,以此满足葡萄的生长和结果需求。葡萄忌雨水及露水,雨多年份易造成日照不足,光合作用受限制,还会导致开花期花冠脱落不良、 受精卵 率低,花芽分化期花芽分化不良、单性果多;过多吸收水量易引起枝条徒长及湿度过高,极易引起各种疾病,如黑痘病、 灰葡萄孢 等。
葡萄适合在排水条件良好、微酸性至微碱性的壤土及细砂质壤土中生长。植株花期在4-5月,果实成熟期为8-9月。大约2-3年结果,4-5年进入盛果期。
繁殖方式
葡萄花 分为完全花( 两性花 )和不完全花( 单性花 )两种类型,不完全花包括 雌花 和 雄花 。早期的以 山葡萄 ( Vitis amurensis Rupr.)和 刺葡萄 ( Vitis davidii Foex.)为代表的 野生葡萄 一般为雌雄异株, 雄蕊 先熟,因此在早期的野生葡萄 种群 中, 雌性 植株通过 雄性 植株进行异花授粉才能结出果实。葡萄花粉粒密度大、沉降快,不适合风媒 传粉 ,主要靠的是 甲虫 、 蜜蜂属 和 食蚜蝇科 等昆虫传粉。
而绝大多数栽培品种都是 雌雄同体 的 两性花 ,花粉有萌发能力,能够自花授粉。
栽培技术
人工繁殖
葡萄的繁殖方法包括 扦插 、压条、 嫁接 和播种。 插和压条相对容易生根并成活,而嫁接则可以在特定的砧木上增强葡萄的抗病、抗寒能力和 生长势 。
扦插
挑选健壮且没有病虫害的葡萄植株,选择充分成熟且没有受损的一年生枝条,需要带有芽点。采集的枝条在沙土中过冬,第二年处理枝条时,将其截成带芽的播条,上端剪平,下端斜剪。将插条放入清水中浸泡一天一夜,使得插条充分吸水。扦插之前,可以使用适宜浓度的 生根粉 浸泡插条,促进生根。
嫁接(劈接法)
选择优质、直立的茎段作为砧木。砧木清洗后,剪下长度适中的带 根茎 段,从茎段纵切面垂直切下,形成 嫁接 切口。在选择的 接穗 形态学下端切割出一个楔形切口(如果茎段较细弱,则刮出与砧木的嫁接切口相应长度的伤口),将预先准备好的接穗插入切口中。如果操作时间较长,可以将砧木或接穗放入水中,保持湿润状态。完成嫁接后,使用绑带将嫁接部位固定。
定植管理
栽植方式
葡萄作为蔓多年生的植物,其枝条需要设立支架并适度修剪形成立体架式,来保持植物的株型,让树叶合理分布,吸收阳光并保持通风。葡萄的架式一般分为棚架、篱架等。
树形管理
树形的创造需要使用线状材料进行绑扎和固定,常见的材料包括 铁丝 和镀锌钢丝,用于固定架构和枝条。
春季时,对葡萄植株进行抹芽和定梢的处理,确定适宜剩余芽数,以便进行夏季的叶片管理。在新梢抽出后,将过长的部分剪掉,并将新梢绑缚在铁丝上。对于侧面生长的副梢,保持它们在铁丝两侧适当的位置,并修剪超出的部分。
养分
葡萄施肥方式可分为干撒肥料和 灌溉施肥 、以及 叶面 喷施,也可两种或三种共同配合。萌芽、早花、 坐果 、果实膨胀、 转色 和收获后是葡萄的几个重要施肥节点。 葡萄藤在春季需要 氮肥 以启动快速生长。在 葡萄树 开花前一周或盛开时施 锌肥 ,有助于避免枝条和叶子发育不良,影响产量;在葡萄树结果初期施 钾肥 ,可促进枝条生长,叶片强壮,避免阳光灼伤造成黄叶。
水分
水分是对葡萄果实规格、品质、含水量和风味等方面产生主要影响的因素。对于鲜食葡萄,在生长初期或营养生长期需要保证水分充足,该阶段需水量较多,否则会对葡萄品质产生不利影响。在生长后期或结果期,由于根部较为衰弱需水较少,可进行适度缺水处理,以此增加果实内可溶性固性物的含量,同时要注意避免伤根以免影响品质。对于酿酒葡萄而言,水分是决定果实和葡萄酒质量的重要因素,对于不同地区及不同品种的酿酒葡萄,应采取适当的对应措施。
病虫害防治
病害防治
葡萄常见的病害有霜霉病、 炭疽病 、褐斑病、黑霉病、 根癌病 、皮尔斯病、扇叶病、卷叶病、白粉病、 灰霉病 等。
葡萄霜霉病 的发病初期为6-7月,8月初进入高峰期,9 月减弱。在发病初期可以用 波尔多液 进行喷施来达到防治的效果,此外,使用植物油 乳化剂 也可以达到同样的效果。对于 黑霉 病,在葡萄生长期喷施粉必清 悬浮剂 、 苯醚甲环唑 (世高) 水分散粒剂 、 福美双 可湿性 粉剂 可有效控制此病对果实的危害。
虫害防治
葡萄常见的虫害有 烟 蓟马 、野 蝓、 葡萄瘿螨 、 葡萄二星叶蝉 、 茶毒蛾 、 葡萄虎蛾 、 光滑足距 小蠹亚科 等。
露天栽培下的葡萄 大叶蝉科 可通过喷洒 沼液 原液 进行防治; 在越冬雌成虫出孔扩散期用网罩住 葡萄树 干,使用 氯吡硫磷 + 氯氰菊酯 乳油和细土涂干可有效防治光滑足距小 。
用途
园林观赏
葡萄是观赏结合生产的垂直绿化树种。常用于棚架、门廊绿化,也可盆栽。夏季时,茂盛的绿叶提供了凉爽的遮荫,帮助降温;秋季时,果实丰满晶莹,味道甘甜可口,因此备受人们喜爱。
工业原料
葡萄果实功能广泛,不仅可食用鲜果,还可用于制作葡萄酒、葡萄汁、葡萄汽水、葡萄罐头和葡萄干。此外,包含葡萄种子的酿酒工业残渣中含有相当量的果渣(380~520 g/kg)和约30~50 g/kg的葡萄籽。葡萄种子中可提取出大量有营养价值的产品和功能型食品,如 花青素 、 多酚类化合物 、 单宁 、食用纤维、油和 白藜芦醇 。 此外,葡萄种子可提炼出芳香清亮的食用油或工业用油。 葡萄种子中油的含量随葡萄品种和生长环境条件而有所不同,但一般都在110~220 g/kg。
医学药用
根据《 陆川本草 》记载:葡萄味道甘甜酸爽,性质平和。它对肺、脾、肾经有益,可用于补气血、增强筋骨、强心利尿,治腰痛、胃痛、精神疲惫。葡萄主治气血虚弱,肺虚咳嗽。风湿痹痛、淋病、水肿、心悸盗汗、烦渴、痘疹不透等症状,还具有较强的抗癌性能,其功效在《 神农本草经 》和《别录》中均有记载。 此外,用作烹 油的葡萄种子油因其饱和脂肪酸含量低,加工的食品可降低血液中的胆固醇。
食用营养
葡萄汁中 糖类 含量12%~25%; 有机酸 含量0.3%~2.1%,主要含酒石酸和苹果酸, 柠檬酸 、 维生素c 、含少量 草酸 ;香气成分主要有糖、酸、氨茴酸盐、挥发性 、挥发酸、乙醇和乙醛等。葡萄果皮含有大量的花青素、 花黄素 和 单宁 。葡萄汁被誉为“植物奶”,其糖分主要为葡萄糖,果糖以及少量蔗糖和 木糖 ,其中,葡萄糖易被人体吸收,可以消除疲劳、补充体力、帮助消化、 健胃消食片 。 此外,葡萄还含有很高的Ca、Fe、P等矿物质元素;在每100g可食部分中含 糖类 8.2g、脂肪0.68、 蛋白质 0.4g、胡萝卜素0.11g、尼克酸0.2mg、硫胺素0.08mg、 维生素B2 0.03mg、钙58.0mg、磷15mg、铁0.2mg。 葡萄籽 的原 花青素 含量丰富,低聚原花青素具有抗氧化、清除 自由基 、抑制肿瘤以及改善人体微循环的能力。
大暑 天气炎热,人体出汗增加,身体的营养元素容易流失,此时吃点葡萄,不仅能帮助解暑,还能帮助身体恢复。而且,葡萄属于酸味的水果,酸能补肝阴,制约肝阳以助降火,燥热的三伏天吃点葡萄,既能解内热,又不那么容易伤脾胃。
产业发展
根据粮食及农业组织(FAO)的数据,2014年全球葡萄种植面积为712.45万公顷,年产量为7,449.99吨。中国和 印度 的种植面积增加。根据国际葡每与葡萄酒组织(OIV)的最新统计,2015年全球葡萄总产量约为7600万吨,比2000年增长了17%。葡萄在水果贸易中占重要地位,中国、 澳大利亚 、 伊朗 和 泰国 的出口量大幅增加,巴西、 日本 、 南非 和中国的进口值也有显著增长。葡萄酒消费市场特征是非葡萄酒生产国成为消费大国,美国是全球最大的葡萄酒消费国,中国的消费量也在增长。国际化推动了葡萄酒贸易的增长,进口葡萄酒的比例从2000年的27%增加到今天的43%以上。
相关研究
生弘杰与郑暄昂等人基于广泛靶向代谢 组学 的葡萄种子代谢物鉴定与比较分析发现,葡萄种子具有较高 生物活性 ,原因在于其自身含有多种 代谢产物 。不同葡萄品种间的差异代谢物主要涉及苯丙 生物合成 、 花青素 合成和 脂类 代谢等途径。差异代谢物中酚类物质较多,且差异 倍数 最大的代谢物以 黄酮 为主。在种类含量较为丰富 酚类 和脂类物质中, 黄 和 黄酮醇 等酚类物质的相对含量较高, 溶血磷脂 胆碱 等 丙三醇 磷脂 含量较高, 亚麻酸 含量较低,不同品种间脂类物质的相对含量差异较小。
李健 与 杨昌鹏 等人通过对葡萄果皮 多酚 对DPPH 自由基 清除能力和 超氧 阴离子 自由基清除能力的比较实验得出, 广西壮族自治区 主产的9个鲜食和野生葡萄品种中,成熟期果皮总酚含量高,同时 抗氧化 活性较强的葡萄品种分别为“野酿2号” 毛葡萄 、“温克”“新株系Y137”毛葡萄和“ 夏黑 ”4个品种。此研究结果为鲜食、 野生葡萄 副产品 高值化利用提供理论依据,也为开发抗氧化系列产品提供理论和数据支持。