葡萄學：當代科技重要著作·農(nóng)業(yè)領(lǐng)域

　　片斷：緒論第一節(jié)葡萄生產(chǎn)的意義和特點一、用途多，營養(yǎng)豐富葡萄的用途很廣，除主要釀造不同類型的葡萄酒外，還大量用以鮮食，加工成葡萄干、葡萄汁、葡萄罐頭等。葡萄不僅風味優(yōu)美，是人們最喜愛嗜食的水果之一，尤為重要的是它含有豐富的營養(yǎng)物質(zhì)。成熟的葡萄一般含有15％～25％的葡萄糖和果糖，0.5％～1.5％的蘋果酸、酒石酸以及少量的檸檬酸、琥珀酸、沒食子酸、草酸、水揚酸等，0.15％～0.9％的蛋白質(zhì)和豐富的鉀、鈣、鈉、磷、錳等無機鹽類。每日鮮食100g葡萄，可滿足人體一晝夜需要鈣量的4％、鎂量的1.6％、磷量的0.12％、鐵量的16.4％、銅量的2.7％和錳量的16.6％。葡萄汁含有維生素A、維生素B（B1、B2、B6、B12）、維生素C、維生素P、維生素PP（煙酸）、肌醇和10多種氨基酸。1L葡萄汁相當于1.7L牛奶或650g牛肉、1Kg魚、300g奶酪、500g面包、3～5個雞蛋、1.2kg馬鈴薯、3.5kg番茄、1.5kg蘋果或梨、桃產(chǎn)生的熱量。葡萄干含有65％～77％的葡萄糖和果糖，每1kg的產(chǎn)熱量達13598～14225.6J。用葡萄釀造的白蘭地、香檳酒和各種葡萄酒，除含有一定的糖（干型酒除外）和酒精外，也同樣含有多種維生素、有機酸和對人體有益的無機鹽類。一有醫(yī)療保健功效葡萄及其產(chǎn)品含有多種維生素，特別是維生素B1、維生素PP和肌醇。因此，多吃葡萄，喝葡萄汁和適量飲用葡萄酒，有益于防治貧血、肝炎、降低血脂和軟化血管等疾病。葡萄的含糖量中一半是果糖，果糖不經(jīng)過胃腺可被人體直接吸收利用，因此，葡萄及其產(chǎn)品對預(yù)防糖尿病有重要意義。加拿大微生物學家證明，葡萄及其產(chǎn)品均具有抗病毒活性的能力，紅葡萄酒抗病毒的能力強，鮮葡萄和葡萄汁又比葡萄酒的能力強。英國醫(yī)藥委員會的研究人員在分析了包括美國在內(nèi)的18個西方國家人口死亡與飲食的關(guān)系后發(fā)現(xiàn)，葡萄酒消費量與因心臟病死亡之間有“非常密切的關(guān)系”。喜愛喝葡萄酒的意大利人和法國人，因心臟病的死亡率最低，喝葡萄酒越少，死亡率越高。但烈性酒和啤酒卻沒有這種好處。最近的研究進一步表明，紅葡萄酒含有類黃酮化合物，特別是其中的槲皮酮能夠降低血小板的粘性，只有適量飲用紅葡萄酒才能起到保護心臟的作用。新疆出產(chǎn)的瑣瑣葡萄干，對幼兒麻疹病還有促發(fā)療效。三、結(jié)果早，經(jīng)濟效益高葡萄是結(jié)果最快的果樹，在良好栽培條件下，一年栽苗，二年結(jié)果，三年可以豐產(chǎn)，甚至在栽苗的第二年，667m2面積產(chǎn)量達500kg以上的實例屢見不鮮，如山東省灘坊市科學技術(shù)委員會1987年栽植的31.33hm2巨峰品種，1988年每公頃平均產(chǎn)量34400kg，售價57720元，純收入47910元。葡萄還由于主、副梢花芽形成容易，不但結(jié)果期早，而且還能連年豐產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)，投資少，效益大。根據(jù)李秋才等的調(diào)查，河北省昌黎縣鳳凰山的40hm2葡萄園，平均每公頃年收入22500元，產(chǎn)出比為1：15～20，經(jīng)濟效益是相當高的。葡萄釀酒后的皮渣是重要的能源和食用油原料。根據(jù)奧地利葡萄皮渣利用研究所提供的資料，每噸葡萄渣約含1010J的熱量，比木材、褐煤的含熱量還高，可供家庭和溫室取暖之用。當葡萄皮渣發(fā)酵產(chǎn)生的熱量用完后，再將約占皮渣60％的種子磨碎，1L種子還能再產(chǎn)生相當于1度電的熱量。葡萄籽的另一重要用途是加工食用油。根據(jù)張茂揚等的研究，葡萄籽出油率為10％～12％，年產(chǎn)萬噸的葡萄酒廠，可產(chǎn)食用油40～50t，產(chǎn)值16萬元～20萬元（1988年）。葡萄籽油含大量的不飽和脂肪酸，特別是亞油酸含量高達65％～80％，還含有維生素P、E等，有明顯的保健和醫(yī)療效用。四、適應(yīng)性強，更新容易葡萄比蘋果、桃等果樹抗旱、抗鹽堿，對土壤要求不嚴格，不適宜種植農(nóng)作物的河灘、沙荒、礫石、戈壁和丘陵溝坡地均可栽植葡萄。葡萄雖不抗寒，但冬季埋土容易。例如新疆北部、東北的中、北部不易栽培西洋蘋果的地區(qū)，可以大面積栽培葡萄。此外，葡萄又適宜房前屋后和盆栽，是發(fā)展庭院經(jīng)濟和美化環(huán)境的重要果樹。葡萄的隱芽多，壽命長，數(shù)十年老樹每年都會從主蔓基部萌發(fā)出新枝。一旦老蔓衰老或因天災(zāi)、機械損傷，使其喪失結(jié)實力時，就可隨時用新枝更新，恢復(fù)正常結(jié)實力。本書前言前言葡萄學是研究葡萄植物的生長發(fā)育規(guī)律及其對生態(tài)條件的要求，在人工栽培管理下獲得優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)的一門應(yīng)用科學。葡萄適應(yīng)性強，用途多，經(jīng)濟效益高，因而全世界除南極洲以外的六大洲的60多個溫帶、亞熱帶和熱帶國家均有商品性栽培，但主要集中于歐洲，歐洲葡萄的生產(chǎn)形勢對全世界會產(chǎn)生舉足輕重的影響。在最近10多年內(nèi)（1980—1995），由于歐洲市場上葡萄酒供大于銷，迫使一些葡萄和葡萄酒生產(chǎn)大國除大力向歐洲以外地區(qū)推銷其產(chǎn)品外，還不斷地縮小自己的葡萄面積與葡萄酒產(chǎn)量，致使全世界葡萄面積和產(chǎn)量分別減少22％和17％，目前全世界葡萄面積在7700萬hm2左右，僅次于柑橘類而位居各類水果的第二位。自黨的十一屆三中全會以來，中國葡萄面積增加迅速，到1995年全國已達15.3萬hm2。隨著人民生活水平的提高和政府對酒類飲料的正確導向，中國對葡萄酒的需求量急劇增加，在市場的驅(qū)動下，中國葡萄栽培進入到以釀酒葡萄為中心的第二個高峰期。由于葡萄酒的質(zhì)量主要決定于品種及其適宜的栽培區(qū)，中國西北大地具有優(yōu)越的生態(tài)條件，因而寧夏賀蘭山東麓黃灌區(qū)、甘肅河西走廊、山西晉中等地便成了當前中國發(fā)展葡萄和葡萄酒的新“熱點”。但要注意防止不講求地理生態(tài)條件而盲目栽葡萄建酒廠的過熱現(xiàn)象。在葡萄屬（Vitis）中僅歐洲葡萄或稱歐亞種葡萄（V.vinifera）的品質(zhì)好，產(chǎn)量高，既適宜鮮食，又是釀酒、制干、制罐的最佳原料，因而栽培面積和產(chǎn)量是葡萄種類中最多的。但歐洲葡萄的抗逆性差是最主要的缺點。因此，對歐洲葡萄進行品種區(qū)劃、整形修剪與光能利用、選用抗性砧木、有效控制病蟲害、提高產(chǎn)量與質(zhì)量、選育優(yōu)良品種，將成為葡萄學研究的重要內(nèi)容。葡萄與葡萄酒的關(guān)系極為密切。葡萄發(fā)展的規(guī)模與速度在很大程度上受制于葡萄酒行業(yè)的興衰；葡萄于是水果類獨領(lǐng)風騷的珍品；葡萄汁是國際上三大飲料之一。再者，所有上述加工品的質(zhì)量無一不是以優(yōu)質(zhì)葡萄原料為轉(zhuǎn)移的。因此，我們以葡萄栽培和品種選育為中心，把有關(guān)葡萄產(chǎn)品加工的理論與工藝合編為《葡萄學》是最主要的特點之一；第二，葡萄學是應(yīng)用科學，在編寫內(nèi)容上力求用理論指導各章在生產(chǎn)上存在的實際問題；第三，本書各章是在該學科方向有研究成就的專家編寫的，思路開闊，資料豐富，有自己的獨特見解。本書分為緒論和26章。緒論簡述了葡萄的經(jīng)濟效益與營養(yǎng)保健作用、國內(nèi)外葡萄發(fā)展動態(tài)以及中國葡萄生產(chǎn)中存在的主要問題和解決的途徑。第一章葡萄的分類和種質(zhì)資源。考古學證明，葡萄是起源最古老的植物之一，經(jīng)過億萬年的進化才形成了葡萄屬現(xiàn)在的歐洲、東亞和北美三大起源中心，共有70余種。現(xiàn)今普遍栽培的歐洲種是由歐洲的野生種經(jīng)過長期栽培馴化來的，并且形成三個不同的地理生態(tài)群；起源北美的有28種，常被利用的少數(shù)種抗旱性、抗鹽性、抗根瘤蚜能力強，但品質(zhì)差；起源東亞的有40余種，以中國為最多，代表種為山葡萄（V.amurensis），其抗寒力最強。第二章葡萄的形態(tài)與解剖，對葡萄植物的主要器官根、莖、葉、花、果、種子的生長發(fā)育、功能、形態(tài)特征與分類、解剖進行了描述。第三章中國葡萄栽培區(qū)劃，根據(jù)光、熱、水等氣候指標和中國氣候特點，把中國分成6個栽培區(qū)并提出適宜各區(qū)的品種。第四章葡萄生理，涉及到葡萄的光合作用、水分代謝、礦質(zhì)營養(yǎng)、果實的生長發(fā)育生理及其構(gòu)成的化學物質(zhì)等。第五章主要栽培品種。根據(jù)葡萄的不同用途，分別介紹了適宜中國栽培的鮮食、制干、釀酒、制汁和砧木品種47個。第六章葡萄的繁殖，全面介紹了國內(nèi)外普遍采用扦插、壓條和嫁接繁殖方法，特別對繁殖系數(shù)高、可提前一年結(jié)果的單芽營養(yǎng)袋育苗，闡述更為詳細。第七章葡萄園的建立，是多年生果樹長期優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)的基礎(chǔ)，內(nèi)容涉及到葡萄園地的選擇與規(guī)劃、栽植前的土壤準備、栽植的方式與方法。第八章葡萄的整形修剪，論述了葡萄整形修剪的目的、國內(nèi)外葡萄整形修剪的趨勢、不同架式的特點、主要樹形的整形修剪原理與方法。本章還側(cè)重論述了與產(chǎn)量、質(zhì)量有重要關(guān)系的葉幕形。第九章葡萄園土肥水管理，強調(diào)園內(nèi)土壤深翻、行間種草、合理施肥和采用滴灌、滲灌的節(jié)水灌溉方法。第十章葡萄抗寒與設(shè)施栽培。根據(jù)中國北部寒冷地區(qū)葡萄栽培存在的深秋凍枝、冬季凍根和早春凍芽的問題，提出選用適宜品種、砧木，采用合理整形修剪和防寒措施，可免除或減輕凍害程度。設(shè)施栽培可提早和延長鮮食葡萄供應(yīng)期。本章介紹了日光溫室、塑料大棚和加溫溫室的結(jié)構(gòu)、栽培管理技術(shù)以及南方多雨地區(qū)的避雨栽培。第十一章庭院葡萄，是發(fā)展庭院經(jīng)濟的重要內(nèi)容，介紹了適宜的品種及其栽培管理特點。盆栽葡萄是一種特殊的庭院經(jīng)濟作物，具有觀賞、美化環(huán)境和食用效用，提出了盆栽葡萄的管理措施。第十二章葡萄無核化栽培和生物生長調(diào)節(jié)劑的應(yīng)用。鮮食無核葡萄日益受到歡迎。根據(jù)有籽葡萄無核化的機理，花前、花期用植物激素赤霉素（GA3）和抗生素鏈霉素（SM）處理花序，可使花粉和胚珠敗育，并在良好的栽培管理措施下獲得有商品價值的無核（籽）果實。植物生長調(diào)節(jié)劑在果樹上已得到廣泛應(yīng)用。本章第二節(jié)介紹幾種常用植物激素在促進葡萄扦插生根（NAA、IAA、IBA）、延緩生長和提高坐果率（CCC、PP333）、增大果粒（GA3）、促進著色成熟（ABA、乙烯）、打破種子、芽休眠（石灰氮）等方面的效應(yīng)。第十三章葡萄主要性狀的遺傳是雜交育種的理論基礎(chǔ)，研究了花型、無核性、果實顏色、大小、香味、成熟期、糖酸含量、果肉質(zhì)地及耐運性的遺傳理論與特點。第十四章雜交與實生選種，首先提出了中國葡萄育種目標，在葡萄開花授粉的生物學一節(jié)中，強調(diào)“閉花受精”在雜交授粉時的重要性。第三節(jié)系統(tǒng)介紹了雜交進程與方法。第四節(jié)在分析葡萄實生苗的童期后提出了加速其早結(jié)果的有效措施。第五、六節(jié)根據(jù)物候期、產(chǎn)量、鮮食或加工品質(zhì)和植株抗寒、抗病力對雜種幼苗和結(jié)果植株進行選擇的理論與方法。第七節(jié)論述了葡萄屬內(nèi)兩個亞屬——真葡萄亞屬（Euvitis）與圓葉葡萄亞屬（Musadinia）間遠緣雜交的重要性、克服雜交不孕和雜種不育的方法與進展。第八節(jié)論述了實生選種仍然是選育葡萄新品種有效方法；雌雄配子在授粉、受精過程中的選擇性與基因的分離重組，是實生選種的理論基礎(chǔ)。第九節(jié)提出有性雜交育種從雜交到新品種育成，需要經(jīng)過選育、試驗和推廣階段的全過程和相應(yīng)的技術(shù)措施。第十五章多倍體育種是獲得大粒葡萄的重要方法。四倍體葡萄最突出的植物學特點是其葉片、氣孔、花粉和果粒的巨大性和染色體的加倍，是由二倍體細胞突變而來的。本章分析了多倍體芽變的細胞學原理及人工引變葡萄多倍體的方法。通過選擇多倍體天然芽變、人工誘變、多倍體品種間雜交和播種天然授粉種子獲得多倍體品種的方法。第十六章無性系選種的理論是個別體細胞發(fā)生的遺傳變異：一般表現(xiàn)為質(zhì)量性狀的明顯變異（芽變）和數(shù)量性狀的不明顯變異（無性系變異），本章對后者變異選擇的重要性和成果以及選種程序、方法進行了討論。第十七章葡萄組織培養(yǎng)。植物組織培養(yǎng)是現(xiàn)代生物技術(shù)的重要組成部分。本章介紹并論述：（1）葡萄莖尖和莖段培養(yǎng)可加速珍稀品種繁殖和苗木脫毒；（2）無核品種、早熟品種和亞屬遠緣雜交種胚培養(yǎng)、體細胞愈傷組織培養(yǎng)、原生質(zhì)體培養(yǎng)等，是獲得葡萄新品種有效的或有前途的新方法；（3）利用基因工程把目的基因?qū)胫参矬w內(nèi)獲得基因工程葡萄植株是極有可能的；（4）試管培養(yǎng)保存葡萄種質(zhì)資源的意義和方法。第十八章葡萄傳染性病害包括葉部重要病害6種、果實病害7種和根莖病害8種的癥狀、病原、發(fā)病條件及防治方法；還就各類病害的綜合防治進行了討論。第十九章葡萄非傳染性病害包括裂果病、水罐子病、日燒病、肥害和鹽害等常見生理病害和缺少氮、磷、鉀、硼、鎂、鋅、錳等元素的缺素癥。對這些病害的癥狀、病因、發(fā)病條件及防治方法均有說明。第二十章葡萄病毒病。對為害普遍而較嚴重的葡萄扇葉病、葡萄卷葉病、葡萄莖痘病和栓皮病的癥狀、病原、傳播、鑒別、鑒定以及防治方法進行了詳細論述。對其余幾種病毒病、類病毒病、疑病毒病和類菌原體作了報道。熱處理和莖尖培養(yǎng)是葡萄脫毒的最主要方法。用多種葡萄品種為指示植物和酶聯(lián)免疫法對脫毒莖尖進行檢測。第二十一章葡萄蟲害，包括葉部重要害蟲16種、果實害蟲3種、枝干和根部害蟲4種，共23種害蟲的為害與分布、形態(tài)特征、發(fā)生規(guī)律和防治措施；對14種次要害蟲作了簡要介紹。此外，還對害蟲綜合防治的原則進行了討論。第二十二章葡萄酒。葡萄酒的成分很多，決定葡萄酒質(zhì)量的主要有糖、酸、酚類和香味物質(zhì)，其次是多種礦物質(zhì)、維生素、甘油、二氧化硫等。葡萄酒按照不同顏色可分為白、桃紅和紅葡萄酒；根據(jù)酒中含有的殘?zhí)橇靠煞譃楦?、半干、半甜和甜葡萄酒；根?jù)酒中二氧化碳的含量可分為靜止葡萄酒和葡萄氣酒；此外還有特殊加工的葡萄酒。不同類型的葡萄酒對果實糖、酸含量有不同要求，這可根據(jù)田間果實糖、酸含量變化的分析資料，通過成熟采收來控制。酒精發(fā)酵是葡萄酒釀造過程最初的、也是最主要的階段，通過溫度控制可使酒精發(fā)酵純正，發(fā)酵速度平穩(wěn)，形成感官良好的副產(chǎn)物，也可使蘋果酸—乳酸發(fā)酵順利進行。本章第六節(jié)論述了對紅、桃紅、白葡萄酒和起泡葡萄酒、加香葡萄酒不同釀造工藝的要求。葡萄酒是有生活力的，在貯藏期間會產(chǎn)生各種變化，因此，為保持貯酒的成熟與穩(wěn)定、防止沉淀和敗壞，應(yīng)采取必要的措施。第二十三章葡萄汁。優(yōu)質(zhì)葡萄汁決定于品種和果實成熟度。要求品種出汁率高、色澤鮮艷、風味獨特、糖酸比25：1～30：1。美洲葡萄（V.labrusca）康可（Concord）等果汁中含有大量的鄰氨基苯甲酸甲酯（Methylanthranilate）認為是最好的制汁品種。本章對葡萄汁種類（天然的、濃縮的、加糖的）、加工工藝、保藏及濃縮方法均有說明。第二十四章葡萄干。全世界生產(chǎn)的葡萄干主要是用無核白品種晾曬的無籽葡萄干，也有少量用少籽大粒品種制成的有籽葡萄干。由于加工方法之不同，葡萄干外觀可分為紅褐色、黃色、琥珀色和綠色數(shù)種。優(yōu)質(zhì)葡萄干原料的含糖量最少為20％，最好為22％～23％。國外和中國新疆吐魯番地區(qū)，葡萄干加工多用自然干燥法，其次為人工干燥法。制干的蔭房和曬場種類以及葡萄干的收獲、分級、包裝均有論述。第二十五章葡萄的其它加工與綜合利用，包括糖水罐頭、葡萄果醋、葡萄糖制品、葡萄皮渣的利用與葡萄籽油等的加工原理與工藝流程。從葡萄皮渣中可提取干重的6％～10％工業(yè)用酒石酸鹽，從紅葡萄皮渣中可提取天然食用紅色素，特別是從葡萄皮渣和酒角中可提取用于食品和化妝品中的“康涅克油”。葡萄籽含油率10％～14％，最高達20％。葡萄籽油含有大量的不飽和脂肪酸和多種維生素，有防治動脈硬化、高血壓、心臟病效用。第二十六章葡萄貯藏保鮮是調(diào)節(jié)和延長鮮食葡萄供應(yīng)期的有效途徑。葡萄在貯藏期間要發(fā)生呼吸強度、水分蒸發(fā)、養(yǎng)分損耗等一系列生理變化，這些變化與品種特性、果實質(zhì)量、貯藏環(huán)境中的溫、濕度及氣體成分有關(guān)。本章第三節(jié)提出了有效的貯藏保鮮措施：加強采前樹體管理，采后置于0～－1℃和90％～95％相對濕度貯藏環(huán)境中并施用防腐（?。┍ｕr劑。編者用自制的1號、2號、3號保鮮劑均取得良好的保鮮效果。書中還介紹了幾種土法貯藏保鮮葡萄的方法。參加本書編著人員19名，任職全國5所農(nóng)業(yè)大學和5個省級以上研究單位，他們都是長期從事有關(guān)學科方向的研究并取得了重要成果，其中緒論、第十三章、第十四章、第十五章、第十六章由賀普超編寫；第一章由景士西編寫；第二章由魏文娜編寫；第三章、第五章由黎盛臣編寫；第四章、第八章由牛立新編寫；第六章由歐陽壽如編寫；第七章、第九章由王躍進編寫；第十章由郭修武編寫；第十一章由王麗雪編寫；第十二章由陳宏茂編寫；第十七章由曹孜義編寫；第十八章、第十九章由程廉編寫；第二十章由李知行編寫；第二十一章由馬谷芳編寫；第二十二章由李華編寫；第二十三章由段長青編寫；第二十四章由盧元真編寫；第二十五章由張茂揚編寫；第二十六章由胡若冰編寫。各章初稿主要在研究方向相同或相近的編著人員之間進行審校，有少數(shù)幾章特請羅國光、魏寧生、孫益知、李志超、張繼澍、孫善英先生審校，最后由主編統(tǒng)一審校定稿。賀國升、萬怡震對定稿全文分工進行了認真校對。書中有一批插圖、照片是本章編著者以外人員提供的。中國農(nóng)業(yè)出版社王琦瑢先生對本書的編寫和出版給予熱誠關(guān)懷和支持。對上述人員和單位致以衷心的感謝！本書可作為高等學校教師、研究生和研究工作者的參考教材和資料，可供從事于葡萄生產(chǎn)者閱讀參考。書中有不妥之處，敬希指正！編者1998年1月

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