Effect of cultivation techniques on grapevine (Vitis sp.) and strawberry (Fragaria x ananassa Duch.) fruit quality
Laen...
Kuupäev
2016
Kättesaadav alates
Autorid
Rätsep, Reelika
Ajakirja pealkiri
Ajakirja ISSN
Köite pealkiri
Kirjastaja
Eesti Maaülikool
Abstrakt
Cooler regions (including Estonia) are expected to be unsuitable for grapevine cultivation due to a short vegetation period and variability of quality parameters regarding insufficient maturation due to variable climatic conditions. Interspecific hybrids (V. vinifera crossings with V. labrusca, V. riparia, V. rupestris, V. lincecumii, V. amurensis) have shown variable frost resistance depending on genotype. In order to improve plant abiotic stress resistance (e.g. temperature effects), different foliar-applied biostimulants and growth regulators have been tested. At the same time, training systems and pruning methods have been investigated in order to affect the vegetative and reproductive characteristics of grapevines, to regulate the yield and subsequently also influence the composition of grape products.
Concerning strawberry fruit quality, nowadays the content of biochemical compounds is with increasing importance to consumers. Strawberry fruits possess a considerable amount of essential nutrients and beneficial phytochemicals, which may have relevant biological activity in human health. However, metabolomic analyses have revealed significant changes in primary metabolites between strawberry cultivars grown under different conditions and using various cultivation techniques.
In the present thesis, the effect of cultivar properties, foliar treatments with glycine-betaine, and different pruning methods and times on hybrid grapevine fruit maturity and quality parameters; as well as the influence of application of humic substances and post-harvest flame-defoliation on strawberry taste-related parameters and antioxidants were investigated and discussed. The main aim of was to find out of the effects of cultivation techniques on the biochemical composition of two different horticultural crops. On one hand, grapevine as a woody plant, and on the other hand, strawberry as an herbaceous plant were investigated.
Grapevine cultivars were selected for the experiments based on the list of recommended cultivars which are already widely cultivated in Estonian climatic conditions as well. Cultivar properties significantly affected the fruit composition and quality of hybrid grapevine cultivars under investigation, but not all the cultivars achieved the sufficient maturity requirements in Estonian climatic conditions. Foliar treatments of glycine-betaine had a significant effect on the quality parameters of interspecific hybrid cultivar ’Rondo’, while earlier-fruiting ’Hasanski Sladki’ showed better results for fruit technological maturity despite the treatments. Spring cane pruning increased the content of soluble solids, total phenolics and anthocyanins, while the maturity parameters did not reach recommended level in case of spring spur pruning.
Post-planting application of humic substances affected significantly the fruit biochemical composition of strawberry cultivar ’Darselect’, though differently according to fruit order (primary, secondary, tertiary). Post-harvest flame-defoliation was suitable using as an organic cultivation technique, but it had significant impact on strawberry plant growth and therefore also on fruit biochemical composition. Defoliation in combination with humic substances had a positive influence on the phenolic compounds in all fruit orders.
In conclusion: quality parameters of grapevine and strawberry were significantly affected by using selected cultivation techniques.
Jahedama kliimaga aladel (k.a. Eesti) kasvatakse viinapuu liikide vahelisi hübriide (V. vinifera ristatud liikidega V. labrusca, V. riparia, V. rupestris, V. lincecumii, V. amurensis), mis on teadusuuringute põhjal hea külma- ja talvekindlusega. Käesoleval ajal on teadusuuringute fookuses kvaliteetsema saagi, st marjades sisalduvate tervislike ühendite suurema väärtuse saavutamine. Sellega seoses uuritakse lehekaudsete bioloogiliste preparaatide tõhusust taimedele abiootilise stressi vähendamisele, erinevaid võrakujunduse võimalusi ja selle kaudu viinamarjade biokeemiliste ühendite sisalduse mõjutamist. Marjakultuuridest on Eestis enam levinud aedmaasikas, mille viljade kvaliteeti hinnatakse peamiselt maitseparameetrite (mahla kuivaine, orgaanilised happed ja nende suhe) alusel. Samuti sisaldavad aedmaasikad märkimisväärses koguses askorbiinhapet ehk vitamiin C ja fenoolseid ühendeid (sh antotsüaane – taimseid pigmente, mis annavad viljadele punase värvuse), mis on tuntud oma tervistavate omaduste poolest. Maasikate sisemine kvaliteet sõltub mitmetest saagikoristuseelsetest ja -järgsetest teguritest. Doktoritöö eesmärgiks oli selgitada välja kasvatustehnoloogiliste võtete mõju kahe erineva aiakultuuri viljade kvaliteedile, milleks valiti üks puittaim – viinapuu (Vitis sp.), ja teine rohttaimede esindaja – aedmaasikas (Fragaria ×ananassa Duch.). Täpsemalt selgitati välja sordi, lehtede loodusliku kasvuregulaatori glütsiin-betaiiniga pritsimise ja kahe erineva lõikusaja (sügis ja kevad) ja -viisi (pikk ja lühike) mõju viinamarjade tehnoloogilisele ja fenoolsele küpsusele; ning humiinhappeid sisaldava preparaadi lahusega kastmise ja saagikoristusjärgse taimelehtede leegitamise mõju maasikate maitsega seotud parameetritele ja antioksüdantsete ühendite sisaldusele. Viinapuu katsetest selgus, et sordiomadused mõjutasid eelkõige viinamarjade maitseparameetreid, kuid mitte kõik sordid ei saavutanud optimaalset küpsust, v.a sort ’Hasanski Sladki’ (20 °Brix). Viinapuu lehtede pritsimine loodusliku kasvuregulaatori glütsiini-betaiiniga vähendas küll sortide ’Hasanski Sladki’ ja ’Rondo’ happesisaldust (kuni 1,2 g 100 g–1-ni), kuid tulemused ületasid siiski soovitatava vahemiku. Sordi ’Rondo’ antotsüaanide sisaldus aga suurenes glütsiini betaiini lahusega töötlemisel. Sügisene lõikusaeg mõjutas positiivselt viinamarjade küpsemist, sealhulgas suurenes enim polüfenoolide sisaldus. Kevadine pikk lõikusviis avaldas positiivset mõju viinamarjade mahla kuivaine, üldfenoolide ja antotsüaanide sisaldusele. Kevadise lühikese lõikuse puhul jäid aga küpsusparameetrid soovitatavast vahemikust allapoole, sest taimede kasvu algus oli hilisem, mis omakorda vähendas saagi kvaliteeti. Istutusaastal maasikataimede kastmine humiinaineid sisaldava lahusega mõjutas oluliselt maasikate maitsega seotud parameetreid ja antioksüdantsete ühendite sisaldust, kuid seda sõltuvalt vilja järgust (esimene, teine, kolmas). Aedmaasikataimede lehtede saagikoristusjärgne leegitamine vähendas antotsüaanide sisaldust töötlusele järgneval aastal kõikides viljajärkudes, samas kui üldfenoolide sisaldus varieerus järguti. Leegitamisele järgnenud humiinpreparaadi lahusega kastmine mõjutas positiivselt üldfenoolide ja antotsüaanide sisaldust kogu saagis. Leegitamine mõjutas oluliselt taimede kasvu, vähendades lehtede arvu ja juurte massi, mis omakorda mõjutas maasikate biokeemiliste ühendite sisaldust. Kokkuvõtteks võib öelda, et kasvatustehnoloogiliste võtete rakendamisega bioaktiivsete ühendite sisalduse mõjutamise eesmärgil on võimalik tõsta kodumaiste puuviljade ja marjade kvaliteeti.
Jahedama kliimaga aladel (k.a. Eesti) kasvatakse viinapuu liikide vahelisi hübriide (V. vinifera ristatud liikidega V. labrusca, V. riparia, V. rupestris, V. lincecumii, V. amurensis), mis on teadusuuringute põhjal hea külma- ja talvekindlusega. Käesoleval ajal on teadusuuringute fookuses kvaliteetsema saagi, st marjades sisalduvate tervislike ühendite suurema väärtuse saavutamine. Sellega seoses uuritakse lehekaudsete bioloogiliste preparaatide tõhusust taimedele abiootilise stressi vähendamisele, erinevaid võrakujunduse võimalusi ja selle kaudu viinamarjade biokeemiliste ühendite sisalduse mõjutamist. Marjakultuuridest on Eestis enam levinud aedmaasikas, mille viljade kvaliteeti hinnatakse peamiselt maitseparameetrite (mahla kuivaine, orgaanilised happed ja nende suhe) alusel. Samuti sisaldavad aedmaasikad märkimisväärses koguses askorbiinhapet ehk vitamiin C ja fenoolseid ühendeid (sh antotsüaane – taimseid pigmente, mis annavad viljadele punase värvuse), mis on tuntud oma tervistavate omaduste poolest. Maasikate sisemine kvaliteet sõltub mitmetest saagikoristuseelsetest ja -järgsetest teguritest. Doktoritöö eesmärgiks oli selgitada välja kasvatustehnoloogiliste võtete mõju kahe erineva aiakultuuri viljade kvaliteedile, milleks valiti üks puittaim – viinapuu (Vitis sp.), ja teine rohttaimede esindaja – aedmaasikas (Fragaria ×ananassa Duch.). Täpsemalt selgitati välja sordi, lehtede loodusliku kasvuregulaatori glütsiin-betaiiniga pritsimise ja kahe erineva lõikusaja (sügis ja kevad) ja -viisi (pikk ja lühike) mõju viinamarjade tehnoloogilisele ja fenoolsele küpsusele; ning humiinhappeid sisaldava preparaadi lahusega kastmise ja saagikoristusjärgse taimelehtede leegitamise mõju maasikate maitsega seotud parameetritele ja antioksüdantsete ühendite sisaldusele. Viinapuu katsetest selgus, et sordiomadused mõjutasid eelkõige viinamarjade maitseparameetreid, kuid mitte kõik sordid ei saavutanud optimaalset küpsust, v.a sort ’Hasanski Sladki’ (20 °Brix). Viinapuu lehtede pritsimine loodusliku kasvuregulaatori glütsiini-betaiiniga vähendas küll sortide ’Hasanski Sladki’ ja ’Rondo’ happesisaldust (kuni 1,2 g 100 g–1-ni), kuid tulemused ületasid siiski soovitatava vahemiku. Sordi ’Rondo’ antotsüaanide sisaldus aga suurenes glütsiini betaiini lahusega töötlemisel. Sügisene lõikusaeg mõjutas positiivselt viinamarjade küpsemist, sealhulgas suurenes enim polüfenoolide sisaldus. Kevadine pikk lõikusviis avaldas positiivset mõju viinamarjade mahla kuivaine, üldfenoolide ja antotsüaanide sisaldusele. Kevadise lühikese lõikuse puhul jäid aga küpsusparameetrid soovitatavast vahemikust allapoole, sest taimede kasvu algus oli hilisem, mis omakorda vähendas saagi kvaliteeti. Istutusaastal maasikataimede kastmine humiinaineid sisaldava lahusega mõjutas oluliselt maasikate maitsega seotud parameetreid ja antioksüdantsete ühendite sisaldust, kuid seda sõltuvalt vilja järgust (esimene, teine, kolmas). Aedmaasikataimede lehtede saagikoristusjärgne leegitamine vähendas antotsüaanide sisaldust töötlusele järgneval aastal kõikides viljajärkudes, samas kui üldfenoolide sisaldus varieerus järguti. Leegitamisele järgnenud humiinpreparaadi lahusega kastmine mõjutas positiivselt üldfenoolide ja antotsüaanide sisaldust kogu saagis. Leegitamine mõjutas oluliselt taimede kasvu, vähendades lehtede arvu ja juurte massi, mis omakorda mõjutas maasikate biokeemiliste ühendite sisaldust. Kokkuvõtteks võib öelda, et kasvatustehnoloogiliste võtete rakendamisega bioaktiivsete ühendite sisalduse mõjutamise eesmärgil on võimalik tõsta kodumaiste puuviljade ja marjade kvaliteeti.
Kirjeldus
Märksõnad
mahepõllumajandus, viinapuu, viinamari, viinamarjakasvatus, maasikas, maasikakasvatus, marjakasvatus, taimekaitse, kvaliteet, saagikus, agrotehnika, dissertatsioonid