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酿酒葡萄品种抗寒性的LT-I分析 [2013/12/25 22:37:26] 来源: 作者:Admin


 

抗逆栽培岗位

高振 翟衡 杜远鹏

 

  摘要:采用差热分析系统(DTA)对酿酒葡萄品种的枝条、芽和根系进行低温放热分析(LTE),建立各品种芽的伤害度-温度(LT-I)回归直线,三点法(皮层伤害度0%、皮层伤害度100%及木质部伤害度100%)确立根系皮层及木质部的LT-I 回归直线,三点法(韧皮部伤害度0%、韧皮部伤害度100%及木质部伤害度100%)确立枝条韧皮部及木质部的LT-I回归直线。通过分析降温过程中LT-I斜率及致死温度,并利用模糊隶属函数值法序综合评价枝条、根系及芽LTE,发现熊岳白、贵人香枝条的抗寒性较强,其次为赤霞珠,西拉、美乐、蛇龙珠和霞多丽抗寒性较差;马瑟兰根系的抗寒性最差,熊岳白根系的抗寒性好;赤霞珠、品丽珠、小芒森及蛇龙珠芽的抗寒性较差,霞多丽及马瑟兰芽的抗寒性一般,贵人香及熊岳白芽的抗寒性最好。


  关键词:酿酒葡萄;抗寒性;LT-I;DTA; 枝条; 根系; 芽

 

  1 材料与方法

 

  1.1 材料和仪器

 

  1.1.1试材

 

  7 种材料包括赤霞珠, 蛇龙珠,美乐,西拉,霞多丽,贵人香,熊岳白的枝条于2012年2月16日取自蓬莱国宾酒庄酿酒葡萄基地,取样前未覆盖未修剪。根系于2012年12月初取自山东农业大学园艺实验站葡萄园;芽于2013年1月10日取自蓬莱国宾酒庄酿酒葡萄基地,取样前未覆盖、未修剪。材料包括贵人香,蛇龙珠,小芒森,品丽珠,赤霞珠,霞多丽,马瑟兰及熊岳白。

 

  1.1.2试验仪器

 

  DTA系统分为数据采集系统和人工模拟自然降温气候室两个部分。人工模拟自然降温气候室使用的是程序控制冰箱,苏州智河环境试验设备有限公司制造, 型号EHS-100,工作室尺寸:500 mm×500 mm×400 mm,工作范围:-40~150℃,温度波动度: ±0.5℃。

 

  本试验所用数据采集系统由山东农业大学机械与电子工程学院制作,包括30个帕尔贴热电模块(CP1.4-127-045L Melor),每个热电模块由PVC板围成小方盒(40 mm×40 mm×15 mm),其功能是感应枝条组织结冰放热并将其转换成电压形式输出;同时通过电阻式温度传感器(pt100 精度 0.1%) 记录放热过程的温度变化。数据经信号放大系统放大传递后以Excel 的形式存储到SD卡(Secrue Digital Memory Card),同时把采集到的数据同步显示在3.4寸TFT真彩屏上,可以实时观察试验的进程。

 

  1.2 试验方法

 

  1.2.1枝条和根系LTE测定方法

 

  选择不同品种枝条的第3~5 节节间, 根系则控制粗度在0.3cm~0.5cm,截取长度2.5 cm, 两头封蜡,将枝条或根系放于热电模块上,每个模块放2个,6次重复(3穴×2个)。用塑料泡沫板(40 mm×40 mm×9 mm)压在枝条或根系上部,起固定和使枝条或根系与热电模块充分接触的作用。设置降温程序,依次为1h内由室温降至0℃,0℃保持1h,10 h内由0℃降至-40℃,-40℃保持1 h,结束。

 

  1.2.2芽LTE测定方法

 

  采集枝条后即时切下芽进行试验,削芽时仅带0.2~0.6 mm厚的节间组织,削面平整、芽鳞完好、削后立即放置在有湿纸巾的托盘中, 然后进行LTE(低温放热分析)检测。每品种切下40~100个芽进行重复试验。降温过程如枝条。

 

  1.3 数据分析

 

  将LTE数据进行LSD法方差分析,利用LT-I(伤害度-温度)分析LTE数据。对由回归分析所得斜率采用Bruin的方法进行差异性分析。不同温度下各品种的伤害度(LTS)均由LT-I所得,并应用隶属函数法(SV)综合评价LTS。

   SV法综合LTS进行抗寒性综合评价,其公式为:

 

  式中:Uij表示i种类j指标的抗寒隶属函数值;Xij表示i种类j指标的测定值;Xjmin表示所有种类j指标的最小值;Xjmax表示所有种类j指标的最大值;i表示某个品种;j 表示某项指标.根据上述公式先分别计算出各品种LTS的隶属度,然后取不同品种LTS指标的算术平均数作为平均隶属度进行排序。

 

  2 结果与分析

 

  2.1 枝条抗寒性分析

 

 

 

  表1中可以看出,不同品种枝条韧皮部开始结冰温度(r0)从高到低的顺序为蛇龙珠>熊岳白>美乐>霞多丽>赤霞珠>西拉>贵人香;韧皮部完全被冻死的温度(r100)从高到低顺序为美乐>蛇龙珠>霞多丽>贵人香>西拉>赤霞珠>熊岳白;而木质部完全被冻死的温度(m100)从高到低顺序为西拉>霞多丽>蛇龙珠>美乐>赤霞珠>贵人香>熊岳白。

 

  各品种由r0、r100及m100三点可建立LT-I方程。斜率Qlt越小表示越容易受降温伤害,从表1中Qltr 数据可以看出,韧皮部抵抗降温危害的顺序为:贵人香<西拉<赤霞珠<美乐<霞多丽<蛇龙珠<熊岳白;Qltm数据显示木质部抵抗降温危害的顺序为:西拉<熊岳白<霞多丽<蛇龙珠<美乐<赤霞珠<贵人香。

 

由隶属函数值得出熊岳白及贵人香的枝条抗寒性较强,其次为赤霞珠,而西拉、美乐、蛇龙珠和霞多丽枝条的抗寒性较差。

 

  2.2 根系抗寒性分析

 

  皮层和木质部受冻程度决定根系的抗寒性,比较发现,不同品种根系皮层开始结冰温度(C0)从高到低为顺序为马瑟兰>小芒森>品丽珠>霞多丽>蛇龙珠>赤霞珠>熊岳白>贵人香;皮层完全被冻死的温度(C100)从高到低顺序为马瑟兰> 品丽珠>赤霞珠>蛇龙珠>霞多丽>小芒森>贵人香>熊岳白;木质部完全被冻死的温度(X100)从高到低顺序为马瑟兰>霞多丽>赤霞珠>小芒森>蛇龙珠>贵人香>品丽珠>熊岳白(表2)。

 

 

  通过三点C0C100X100, 进行回归分析分别建立皮层和木质部LT-I曲线(表2)。皮层和木质部LT-I斜率分别用QltcQltx表示,从表2Qltc数据可以看出,皮层抵抗降温危害的顺序为:品丽珠<马瑟兰<赤霞珠<蛇龙珠<贵人香<霞多丽<小芒森<熊岳白;Qltx数据显示木



   质部抵抗降温危害的顺序为:马瑟兰<霞多丽<小芒森<贵人香<赤霞珠<蛇龙珠<品丽珠<熊岳白。

 

  由隶属函数值得知马瑟兰根系的抗寒性最差,霞多丽、赤霞珠、品丽珠、小芒森、蛇龙珠和贵人香根系的抗寒性一般,熊岳白根系的抗寒性好(表2)。


  2.3 芽的抗寒性分析

 

  表3中对芽所有低温放热温度进行方差分析可以看出,不同品种间的LTE存在显著差异,LT50从高到低为赤霞珠>小芒森>蛇龙珠>品丽珠>霞多丽>贵人香>马瑟兰>熊岳白。Qltb由20%~80%芽伤害度和对相应温度回归分析所得方程斜率。Qltb数据显示芽抵抗降温危害的顺序为蛇龙珠<马瑟兰<品丽珠<贵人香<霞多丽<熊岳白<赤霞珠<小芒森。

 

  由隶属函数值得知赤霞珠、品丽珠、小芒森及蛇龙珠芽抗寒性较差,霞多丽及马瑟兰芽抗寒性一般,贵人香及熊岳白的芽抗寒性最好(表3)。

 

 

 

  3   结论

 

  综合分析认为:熊岳白、贵人香枝条的抗寒性较强,其次为赤霞珠,西拉、美乐、蛇龙珠和霞多丽抗寒性较差;马瑟兰根系的抗寒性最差,熊岳白根系的抗寒性好;赤霞珠、品丽珠、小芒森及蛇龙珠芽的抗寒性较差,霞多丽及马瑟兰芽的抗寒性一般,贵人香及熊岳白芽的抗寒性最好。