द्राक्षातील फळवाढीदरम्यानचे जैवरासायनिक बदल

डिजिटल बळीराजा-2    27-Feb-2020
|

grape_1  H x W:
 
द्राक्षघडांची योग्यवेळी काढणी व काढणीपश्चातच्या हाताळणीच्या दृष्टीने लेखात दिलेली माहिती उपयुक्त ठरेल. 
द्राक्षघडाची पक्वता एकसारखी होणे हे द्राक्षकाढणी व नंतरच्या हाताळणीच्या दृष्टीने महत्त्वाची असते. त्यावरच काढणीपश्चात तयार होणार्‍या पदार्थांची गुणवत्ता अवलंबून असते. द्राक्षाचे फळ वाढताना बरीच जैवरासायनिक स्थित्यंतरे होतात. फळामध्ये पाणी, शर्करा, अमिनो आम्ल, क्षार, सूक्ष्म अन्नद्रव्यांबरोबरच वेगवेगळे सुगंध तयार करण्याचीदेखील क्षमता असते.
 
द्राक्षाच्या फुलाची रचना : फळछाटणीनंतर 25-30 दिवसांत द्राक्षवेलीवर फुलोरा येण्यास सुरुवात होते. प्रत्येक फुलोर्‍यात साधारणत: 20-25 पासून 150-200 फुले असतात. फुलोरा फुलायला 6-8 आठवड्यांनी सुरुवात होते. तळातील फुले प्रथम फुलतात. नंतर टोकाकडील फुले शेवटी फुलतात. प्रत्येक जातीनुसार फुलोर्‍यातील फुलांच्या संख्येत विविधता आढळते. फुलाची रचना वैशिष्ट्यपूर्ण असते (चित्र 1) हिरवट रंगाचे निदल पुंज व दल पुंज पाच पाकळ्यांचे असून पाकळ्या एकमेकांस वरील बाजूस चिकटलेल्या असतात. फुलाच्या तळाशी असलेल्या मधुग्रंथी परागीभवनासाठी किटकांना आकर्षित करतात. पुंकेसर परिपक्व झाल्यावर परागकण फुटून बाहेर येतात. त्यातील काही परागकण स्त्रीकेसराग्रावर चिकटतात. तेथून परागनलिकेमार्फत बीजांडकोषात पोहोचून फलन होते. परिणामी फलधारणा होते. फूल परिपूर्ण असल्यास स्व-परागीभवनाने फलधारणा होते. परपरागीभवनात फलधारणेसाठी कीटक व वार्‍यामार्फत परागकणांचे वहन होते. प्रत्येक फळात जास्तीत जास्त 4 बिया होणे अपेक्षित असते.
 
द्राक्षाच्या फळामध्ये तीन प्रकारचे पेशीसमूह असतात. 1. साल, 1. गर, 3. बी. प्रत्येक जातीच्या गुणधर्मानुसार त्यांचे प्रमाण बदलते. वाइनसाठी उपयोग होणार्‍या जातीमध्ये फळे लहान आकाराची असून, फळामध्ये सालीचे व बियांचे प्रमाण जास्त असते. परिपूर्ण द्राक्षफळात जास्तीत जास्त चार बिया आढळतात. बियांचे प्रमाण जातीचे गुणधर्म व परागीभवनाच्या वेळी असलेले वातावरण यावर अवलंबून असते. 
 
झायलेम (प्रकाष्ठ) व फ्लोएम (परिकाष्ठ) पेशींच्या कार्याद्वारे फळात पाणी, क्षार, संजीवके व पोषण द्रव्यांची ने-आण होते. फळवाढीच्या दुसर्‍या टप्प्यात झायलेमचे कार्य थांबते किंवा कमी होते. शर्करा व प्रकाशसंश्लेषकांचे पानांमधून फळामध्ये पोहोचवण्याचे काम फ्लोएम पेशी करतात. 
 
फळाच्या वाढीच्या काळाचे सर्वसाधारण तीन भागांत विभाजन करता येतील. वाढीचा आलेख चित्र 2 मध्ये दर्शवला आहे. मधल्या काळात फारसे बदल जाणवत नाहीत. 
 
1. फळवाढीचा पहिला टप्पा (फुलोरे फुलण्यापासून 60-70 दिवस) 
 
2. फळवाढीचा मधला काळ (20-25 दिवस) 
 
3. फळवाढीचा दुसरा टप्पा (रंग बदलायला लागल्यानंतर होणारे जैवरासायनिक बदल) (30-40 दिवस)
 
1. फळवाढीची प्राथमिक अवस्था :
 
फुलोरे फुलण्यापासून 60 ते 70 दिवसांचा काळ म्हणजे फळवाढीची पहिला काळ. त्यात बीजधारणा होऊन गर्भ तयार होतो. या काळात पेशींचे विभाजन अत्यंत वेगाने होते. फळाचा आकार पेशीविभाजनाच्या वेगावर अवलंबून असतो. याकाळात फळाचा रंग हरितद्रव्यामुळे हिरवाच असतो व फळ कडक अथवा टणक असते. पेशीविभाजन होताना फळात अनेक रासायनिक पदार्थ तयार होतात. त्यात मॅलिक आम्ल व टार्टारिक आम्ल मोठ्या प्रमाणात आढळतात. परंतु साखरेचे प्रमाण कमी असते. 
 
2. फळवाढीचा मधला काळ :
 
या काळात पेशीविभाजनाची गती मंदावते. मॅलिक आम्ल व टार्टारिक आम्लांचे प्रमाण सर्वाधिक असते. फळ कडकच राहते. फळाचा हरितद्रव्यामुळे असणारा हिरवा रंग बदलायला लागतो. ही अवस्था 3-4 आठवडे असते. 
 
3. फळवाढीचा दुसरा टप्पा : (रंग बदलायला लागल्यानंतर होणारे जैवरासायनिक बदल) 
 
फळाची वाढ पुन्हा जलद गतीने होते. फळवाढीच्या दुसर्‍या अवस्थेत फळ मऊ होणे व रंगपरिवर्तन होणे सुरू होते. वाढीच्या दुसर्‍या अवस्थेपासून ते काढणीपर्यंत फळाचा आकार जवळजवळ दुप्पट होतो. फळातील घटकद्रव्यांचे प्रमाण वाढीबरोबर काढणीपर्यंत सारखेच राहते, परंतु फळांचे आकारमान वाढल्याने त्यांचे प्रमाण कमी वाटते. प्रत्येक फळातील प्रामुख्याने मॅलिक आम्लाच्या घटकाचे प्रमाण पहिल्या वाढीतील अवस्थेपेक्षा दुसर्‍या अवस्थेत कमी होते. मॅलिक आम्लाचे प्रमाण हवामानानुसार प्रत्येक फळात बदलते. उष्ण हवामानापेक्षा थंड हवामानात ते जास्त कमी होते. 
 
टॅनिनचे प्रमाणही वाढीच्या दुसर्‍या अवस्थेत कमी होते. सालीतील टॅनिनचे पेक्टिन व अँथोसायनिनमध्ये रूपांतर होते. फळाचा पोत व रंग स्थिर होणे या वाढीच्या दोन्ही अवस्थांतील महत्त्वाच्या गोष्टी असतात. 
 
वाढीच्या प्राथमिक अवस्थेत असलेले वासाच्या द्रव्यांचे प्रमाण पक्व होताना कमी होते. या द्रव्यांमध्ये विविध मेथोक्सिपायरिझाइनचा प्रभाव आढळतो. याचे कॅबेरनेट सोविनिओ व सोविनिओ ब्लो या जाती उत्तम उदाहरण आहेत. घडांतील पायरिझाइनचे प्रमाण हे सूर्यप्रकाशाच्या तीव्रतेवर अवलंबून असते. म्हणून पायरिझाइन कमी करण्यासाठी कॅनापीचे व्यवस्थापन योग्य करावे लागते. फळवाढीच्या पहिल्या अवस्थेतून दुसर्‍या अवस्थेत परिपक्व होताना त्यातील ग्लुकोज व फ्रूक्टोजच्या प्रमाणात भरपूर वाढ होताना आढळते. परिपक्व होताना शर्करेचे प्रमाण वाढायला सुरुवात होते. प्रकाशसंश्लेषणातून तयार झालेल्या साखरेचे रूपांतर ग्लुकोज व फ्रूक्टोजमध्ये होते. फळातील साखरेचे प्रमाण स्थिरावण्याचा कालावधी हा पिकाचे प्रमाण, कॅनापीचे प्रमाण, रोग, बाष्पीभवन इ. बर्‍याच गोष्टींवर अवलंबून असतो. 
 
फळात तयार होणारे शर्करेचे प्रमाण हे इतर सर्व बाबींपेक्षा श्रेष्ठ गुणवत्तेचे द्योतक ठरते. बहुतेक लाल रंगाच्या द्राक्षांमध्ये अँथोसायनिनची निर्मिती सालीमध्येच होते. तसेच परिपक्व अवस्थेत सुवासिक द्रव्य तयार होतात. यामध्ये टर्पेंटाइन प्रकारच्या सुवास देणार्‍या द्राक्षाच्या जातींचा समावेश होतो. उदा. रिजलिंग वा मस्कत. वासाची द्रव्ये द्राक्षाच्या गर व सालींत आढळतात. बरीचशी अन्य महत्त्वाची सुगंधित द्रव्ये वाढीच्या शेवटच्या पक्वतेच्या अवस्थेतच तयार होतात. काही द्रव्ये अग्रगामी रसायने (प्रिकर्सर) म्हणून तयार होतात. 
 
फळवाढ हे पर्यावरणशास्त्राच्या दृष्टिकोनातून एक प्रजननाची अवस्था आहे. त्यातील महत्त्वाचा भाग म्हणजे उगवणशक्ती असलेले बी तयार होणे. फळवाढीच्या पहिल्या अवस्थेपासून बियांची वाढ व्हायला सुरुवात होते. वाढीच्या प्राथमिक अवस्थेत ऑरगॅनिक आम्ल, टॅनिन, पायरिझाइन द्रव्य तयार होतात. फळांचा पक्षी व सस्तन प्राण्यांना खाद्य म्हणून उपयोग होतो. शेवटच्या टप्प्यात बी तयार होऊन पक्व झालेली फळे, पक्षी व सस्तन प्राण्यांनी खाऊन बिया विविध ठिकाणी फेकल्या जातात व अशा तर्‍हेने बीजप्रसार होतो. 
 
द्राक्ष फळामधील घटकद्रव्यांचे प्रमाण : 
 
पाणी : संपूर्ण पक्व झालेल्या फळात पाण्याचे प्रमाण 70-80 % असते. रंग बदलण्यापूर्वी पर्यंत फळाच्या वाढीसाठी लागणारे पाणी हे झायलेमद्वारे पुरवले जाते. नंतर रंग बदलण्याच्या वेळी झायलेमचं कार्य बंद होते. त्यानंतर लागणारे पाणी, शर्करा, क्षार इ. सर्व फ्लोएमद्वारे पुरवले जाते. फळधारणेनंतर पर्णरंध्रसुद्धा कार्यरत राहत नाहीत. 
 
शर्करा : फळाच्या वाढीसाठी व पक्वता येण्यासाठी लागणारी शर्करा पानांतून पुरवली जाते. शर्करा हा अनेक अमिनो आम्ल, तसेच इतर आम्ल तयार करण्यासाठीचा एक मूलभूत घटक असतो. मनुकांची प्रत फळांमधील तयार होणार्‍या शर्करेवर ठरते. वाढीच्या सुरुवातीच्या काळात साखरेचे प्रमाण अत्यंत कमी म्हणजे सुमारे वजनाच्या 2% इतकेच असते. रंग बदलण्याच्या काळात त्यात महत्त्वाचे बदल आढळतात. एक ग्लुकोज व एक फ्रूक्टोजचा अणू मिळून सुक्रोज शर्करा बनते. एकदा सुक्रोज पानांतून फळात पोहोचली की परत ग्लुकोज वा फ्रूक्टोजमध्ये (प्रत्येकी 8 ते 12%) रूपांतर होते. तयार फळात सुक्रोजसमवेत इतर अनेक शर्करा अल्प प्रमाणात आढळतात. 
 
ऑरगॅनिक आम्ले : टार्टारिक व मॅलिक आम्ल ही महत्त्वाची ऑरगॅनिक आम्ले फळात आढळत असून, ती एकूण आम्लांच्या 90% प्रमाणात आढळतात. थोड्या प्रमाणात सायट्रिक आम्लही आढळते. संपूर्ण पक्वफळात मात्र मॅलिक आम्लाचे प्रमाण अत्यंत अल्प असते. फळधारणेपासून रंग बदलण्याच्या अवस्थेपर्यंत आम्लांचे प्रमाण वाढते, तर नंतरच्या काळात मात्र ते त्वरित कमी होते. टार्टारिक आम्ल एकदा तयार झाल्यावर त्यांचे विघटन होत नाही. पक्वफळात एकंदर प्रत्येक 100 मि.लि.मध्ये 0.4 ते 0.6 ग्रॅम इतके असते. ऑरगॅनिक आम्लाच्या निर्मितीत तापमानाचे स्थान हे महत्त्वाचे आहे. फळातील आम्लता काढणीवेळी असलेल्या तापमानावर अवलंबून असते. 
 
रसाचा पीएच : हायड्रोजन रेणूंचे प्रमाण म्हणजे पीएच. साधारणत: ते आम्लतेवर अवलंबून असते. सुरुवातीच्या काळात ते 2.5 एवढे स्थिर असून, नंतर पक्वतेकडे जाताना वाढते. थॉमसन सीडलेसचा पीएच काढणीदरम्यान 3.5 ते 3.9 इतका असतो. 
फिनॉल्स : यात टॅनिनस्, फ्लॅव्होनॉल्स तसेच अँथोसायनिन्स्चा समावेश होतो. ही द्रव्ये फळाच्या सालीत आढळतात. रंगीत द्राक्षांत फिनॉल्सचे प्रमाण जास्त असते. फिनॉल्सच्या प्रमाणावर रंग व तुरटपणा ठरवला जातो.
 
नत्रघटक द्रव्ये : अमिनो आम्लांचे प्रमाण फळवाढीच्या सुरुवातीच्या काळात कमी असते, तर रंग बदलताना अमिनो आम्ले खूप प्रमाणात तयार होतात. यात अर्जिनीन व प्रोलीन यांचा समावेश मोठा असतो. थॉमसन सीडलेसमध्ये अर्जिनीनचे प्रमाण प्रत्येक 100 मि. लि.मध्ये 0.3 ते 0.8 ग्रॅम इतके असते. 
 
खनिज द्रव्ये : ही जमिनीतून मुळांद्वारे शोषली जाऊन ती झायलेम व फ्लोएमद्वारे फळात पोहोचवली जातात. यात मुख्यत: पोटॅशियमचे प्रमाण 1200 ते 2000 मिली. ग्रॅम प्रतिलिटर असते. 
 
सुगंधी द्रव्ये : फळाला सुवास मुख्यत: मोनोटर्पेंटाइन्समुळे येतो. ही साधारणत: फळवाढीच्या शेवटच्या अवस्थेत फळात उतरतात. 
 
वरील माहिती द्राक्षघडांची योग्यवेळी काढणी व काढणीपश्चातच्या हाताळणीच्या दृष्टीने उपयुक्त ठरेल. 
 
चित्र 1. द्राक्षाच्या पूर्ण विकसित फुलाची रचना 
परागकण 
स्त्रीकेसराग्र
बीजांड कोष 
पुंकेसर 
पुंकेसर दांडा 
मधुग्रंथी 
 
grape_1  H x W:
 
चित्र 2. फळाच्या वाढीचा आलेख

grape_1  H x W:
                                                                                                                   
  -डॉ. सुजाता तेताली व सुरेखा करकमकर
आघारकर संशोधन संस्था, पुणे