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冠层管理:叶片与光照如何塑造葡萄多酚

新梢定位和除叶决定了到达果串的光照与热量,并由此改变带来青椒气味的IBMP、果皮中的黄酮醇以及果实的颜色。效果如何,主要取决于除叶的时机,以及摘除冠层哪一侧的叶片。

冠层管理是指通过抹芽、新梢定位、打顶(修剪新梢)和除叶等措施,调整葡萄树新梢与叶片的数量和排布,从而控制叶片和果串周围光照、温度与通风的栽培技术。

所属学习主题:风土与气候

Maison Media Editorial · 发布日期 · 更新日期

沿铁丝整形的葡萄树上,深蓝色的果串垂挂在绿叶之间,右侧是木桩,下方是一条黑色滴灌管。
在沿铁丝整形的葡萄树上,深色果串垂在一层叶片下方,阳光从冠层的缝隙间透进来。

图片:Maison Apéro(生成图像) · Maison Apéro original

什么是冠层,它控制什么

葡萄树的冠层是指全部新梢与叶片。它不仅截获驱动光合作用的阳光,还决定果区的小气候:有多少光照到果串、果串会被晒得多热、雨后或露水后干得多快。

种植者用来改变冠层小气候的手段有:抹芽、新梢定位、打顶、除叶以及冠层分割。本文沿着光从叶墙到果粒的路径,依次讨论遮荫、果皮黄酮醇、带来青椒气味的IBMP以及日灼风险。

过密的冠层与内部的阴影

新梢过密时,外层叶片截获了大部分光照,冠层内部则处于浓荫之中。这类遮荫冠层中的果实往往糖分、花色苷和酚类物质较少,钾和苹果酸较多,pH也较高。过密的冠层潮湿时间更长,容易发生真菌病害。

冠层管理的目标是让叶墙保持单薄:抹芽去掉多余的新梢,新梢定位把留下的新梢排成一道薄薄的叶墙,打顶剪掉长出叶墙的新梢,除叶则让果区通透。

铁丝架上葡萄树的示意图:树干和水平的单臂,新梢向上固定在叶墙的整形铁丝之间,一条虚线表示摘心高度并有一根新梢长过虚线,一处缺口是被抹除新梢的位置,左侧的青绿色果串外露,右侧的被叶片遮住。

一段采用垂直新梢定位的葡萄行。左侧的果区已被打开,右侧的叶片仍遮住果串。抹芽、新梢定位、摘心和除叶共同使叶墙保持稀薄。形状和颜色仅为示意。

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  • 摘心 — 把长出叶墙的新梢剪短
  • 新梢定位 — 新梢向上固定在整形铁丝之间,形成薄叶墙
  • 除叶 — 摘除果串周围的叶片,打开果区
  • 抹芽 — 除去单臂上多余的新梢

阳光、UV-B与果皮黄酮醇

照在果皮上的阳光会改变果实的酚类组成,但并非所有成分的反应都相同。UV-B(中波紫外线)是阳光中波长280–315 nm的部分。反应最明显的是槲皮素糖苷等黄酮醇:Spayd等人2002年发表的梅洛田间试验发现,受光果串中的黄酮醇含量更高,而遮挡紫外线后含量随之下降。

红色色素花色苷的表现则不同。在同一试验中,位于行内承受午后阳光一侧的受光果串温度最高,作者认为其花色苷较低主要是温度而非光照所致。更一般地说,黄酮醇的合成高度依赖光照,而高温会减少花色苷的积累,因此受光的益处取决于果实被晒得多热。

比较阴影中与受光果串的表格:糖与色素、钾与 pH、果皮黄酮醇、转色期前后的 IBMP、果粒温度与病害

本文所引研究对过密冠层内部的果实与受光果实的发现。IBMP 两行来自对品丽珠的一项研究;高温相关行来自温暖产区的梅洛研究。

以文字或表格阅读图示
图的内容(表)
阴影中的果串受光果串
糖、花色苷与酚类过密冠层的果实中往往较少—
钾、苹果酸与 pH钾和苹果酸更多;pH 更高—
果皮黄酮醇较低梅洛中更高;遮挡紫外线会使其降低
转色期前的 IBMP不断积累受光的品丽珠果串积累量少 21–44%
转色期后的 IBMP逐渐下降以同样的速度下降;光照不会加快其减少
果粒温度—可能远高于气温;高温的果粒损失花色苷,强光加高温导致日灼
病害过密冠层保持潮湿的时间更长,有利于真菌病害—

IBMP:为什么受光时机至关重要

3-异丁基-2-甲氧基吡嗪(IBMP)是一种甲氧基吡嗪,是品丽珠、赤霞珠和长相思等品种中青椒和青草气味的来源。它在转色期之前于果粒中积累,之后逐渐减少。

Ryona等人在2008年跟踪了受光和遮荫的品丽珠果串中IBMP的变化。受光果串在转色期前积累的IBMP少21–44%,但光照并没有加快转色期后IBMP的下降。也就是说,光照影响的是IBMP的积累量,而不是它的分解速度。

因此,如果目标是降低IBMP,光照必须来得早,即在坐果到转色期之间。转色期后再除叶,只会给果实增加光照和热量,并不能加快IBMP的减少。认为阳光会在成熟后期把吡嗪“晒掉”的说法并不正确。

沿时间箭头排列的四个葡萄果串的示意图:坐果后的小青果粒,以及在叶片已被摘除的高亮时段内、转色期前较大的青果粒,转色期正在变色的果串,以及采收时叶片下的深色果串。

从坐果(左)到采收(右)的果串。在坐果到转色期之间打开果区才能降低IBMP;转色期后IBMP无论如何都会下降,光照并不会加快下降。形状和颜色仅为示意。

以文字或表格阅读图示
  • 坐果到转色期:在此受光 — 受光的品丽珠果串积累的IBMP比遮荫果串少21–44%
  • 转色期 — IBMP约在此时达到峰值,随后开始下降
  • 转色期到采收 — 受光和遮荫的果串中IBMP都会下降;此时除叶并不会加快下降

温暖产区的高温与日灼

在炎热、日照强烈的产区,让果串完全暴露反而有害。直射阳光下的果粒温度可能明显高于周围气温;高温与强辐射叠加会使果皮褐变,严重时导致组织坏死(Gambetta等人,2021年)。过热的果粒即使光照充足也会损失花色苷(Spayd等人,2002年)。

因此,种植者会根据太阳的轨迹安排除叶。在南北走向的行中,冠层西侧承受一天中最热的午后阳光,所以在温暖的地块,通常保留西侧的叶片,主要在早晨受光的东侧除叶。覆盖果区的遮阳网,以及喷在果实上用于反射辐射的高岭土颗粒膜也是可选手段;生长季早期就已受光的果实,比盛夏突然暴露的果实更能耐受日晒。

一只手拨开葡萄叶,另一只手在青绿色果串旁拿着带传感器和数字显示屏的手持测量仪。
在沿铁丝整形的葡萄树果区作业的双手:一只手把叶片从青绿色果串旁拨开,另一只手在果串旁拿着手持测量仪。

图片:Maison Apéro(生成图像) · Maison Apéro original

架式:VSP与分割式冠层

架式决定了冠层的基本形状。垂直新梢定位(VSP)把新梢在铁丝之间向上引绑,形成一道狭窄、直立的叶墙,果区位于叶墙下部。在肥沃、长势旺盛的地块,这道叶墙会变厚,果区随之落入阴影。

对于长势旺盛的葡萄树,可以考虑分割冠层。日内瓦双帘式(GDC)和里拉式(竖琴形)等架式把叶墙分成两道较薄的叶帘,使更大比例的叶片和果实能够受光。

在杯中的体现

由于每种机制作用于不同的成分,冠层管理会在葡萄酒的多个方面留下痕迹。IBMP较少的果实,即使是容易出现青椒气味的品种,酿出的酒中这种气味也会较弱。受光的果皮含有更多黄酮醇,避开高温的果实能保留更多花色苷;而日灼的果粒会把褐变、受损的果皮带进发酵罐。来自遮荫冠层的果实,采收时往往pH较高、苹果酸较多、颜色较浅。

这些都不是越高越好的单一指标。合适的冠层取决于气候、地块长势和品种:在凉爽多云的地方多给光照,在炎热的地方防范午后高温,而只要关注IBMP,就要尽早除叶。

练习题1:遮荫、IBMP与除叶时机

题目
某品丽珠葡萄园的果区过密且处于阴影中,酿出的酒带有明显的青椒气味。请说明IBMP是什么、果串遮荫如何影响IBMP,以及为降低IBMP应在何时除叶。

参考答案
IBMP(3-异丁基-2-甲氧基吡嗪)是带来青椒气味的甲氧基吡嗪,它在转色期前于果粒中积累,之后逐渐减少。Ryona等人(2008年)发现,受光的品丽珠果串在转色期前积累的IBMP比遮荫果串少21–44%,而光照并不能加快转色期后的下降。因此,果区除叶应在坐果到转色期之间进行。转色期后除叶不会降低IBMP,还可能让果实暴露在高温下。打开冠层还能让果区更快变干,从而降低真菌病害的风险。

评分标准(自评,共10分)
- 指出IBMP是青椒气味的来源,并说明其在转色期前积累、之后减少(3分)
- 结合研究证据说明受光会减少积累,但不会加快转色期后的分解(4分)
- 建议尽早除叶,并说明为何晚期除叶无济于事(3分)

练习题2:炎热产区的除叶

题目
一位炎热、日照强烈产区的种植者打算在南北走向的行两侧,把果串周围的叶片全部摘除。请说明其中的风险,并提出更好的做法。

参考答案
在炎热气候下让果串完全暴露,可能使果实过热。直射阳光下的果粒温度可能远高于气温,高温与强辐射叠加会造成果皮日灼褐变,严重时导致坏死(Gambetta等人,2021年)。果粒过热还会在光照充足的情况下降低花色苷(Spayd等人,2002年),因此把果区叶片全部摘除,可能非但不能增色,反而损失颜色。更好的做法是:主要在早晨受光的东侧除叶,保留承受午后阳光的西侧叶片;尽早除叶,让果实及早适应日晒;必要时使用遮阳网或高岭土颗粒膜。在东侧及早除叶,仍能让转色期前的果串受光,也有助于抑制IBMP的积累。

评分标准(自评,共10分)
- 说明日灼以及高温导致的花色苷损失(4分)
- 提出以早晨受光一侧为主、并尽早进行的除叶方案(3分)
- 至少举出一项其他措施,如遮阳网或高岭土(3分)

从冠层到果粒

步骤 1

冠层作业

  • 抹芽并把新梢定位成薄叶墙
  • 在坐果到转色期之间对果区除叶
  • 炎热地块保留午后受光一侧的叶片
步骤 2

果区小气候

  • 冠层内部阴影减少,干得更快
  • 转色期前果串受到更多光照和紫外线
  • 午后果串温度较低
步骤 3

果粒成分

  • 减少与遮荫相关的高pH和高苹果酸
  • IBMP积累减少,果皮黄酮醇增加
  • 花色苷免于高温造成的损失
冠层管理如何改变果区小气候,并由此改变果粒的成分

常见问题

冠层管理会改变葡萄的哪些方面?

它改变果串所受的光照和温度。过密、遮荫冠层中的果实往往糖分和颜色较少,pH较高,钾和苹果酸较多(Smart,1985年)。受光的果皮积累更多黄酮醇(Spayd等人,2002年),转色期前受光则会抑制带来青椒气味的IBMP(Ryona等人,2008年)。

为减少青椒气味,应在什么时候除叶?

在转色期之前。在品丽珠中,受光果串在转色期前积累的IBMP比遮荫果串少21–44%,而光照并没有加快转色期后IBMP的下降(Ryona等人,2008年)。因此,转色期后除叶对降低IBMP帮助不大。

为什么炎热产区的种植者要保留午后受光一侧的叶片?

午后直射阳光下的果粒温度可能远高于气温,导致日灼和花色苷损失(Spayd等人,2002年;Gambetta等人,2021年)。在南北走向的行中,西侧承受午后阳光,因此通常保留西侧叶片,主要在早晨受光的东侧除叶。遮阳网和高岭土颗粒膜也是可选的措施。

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