葡萄栽培抗逆岗位
杜远鹏 孙鲁龙 翟衡
摘要:对萌芽时期差异比较大的葡萄品种进行萌芽进度调查,统计了萌芽进度不同阶段相应的空气有效积温和土壤有效积温,分析了空气有效积温和土壤有效积温与葡萄萌芽进度之间
的相关性。结果表明,空气有效积温、土壤有效积温与葡萄萌芽进度呈显著正相关,空气有效积温和土壤有效积温共同参与葡萄萌芽。萌芽早的葡萄品种对空气有效积温的依赖性比较大,对土壤有效积温的依赖性比较小;萌芽晚的葡萄品种萌芽进度受土壤有效积温的影响更大。葡萄萌芽期间对土壤有效积温的需求量要高于对空气有效积温的需求。土壤有效积温与空气有效积温之间存在线性关系。
关键词:葡萄;有效积温;萌芽;
葡萄萌芽进程受到温度的调控,比较重要的温度条件是需冷量和积温。需冷量是葡萄打破自然休眠的必要条件,只有通过了自然休眠,葡萄才具备萌芽能力。休眠解除后,随着温度的升高和有效积温的积累并达到一定要求后,冬芽才能开始萌动并进入萌芽阶段。虽然一般认为满足需冷量和积温两方面的要求,冬芽就可以正常萌发生长,但是在生产上存在“萌发后新梢死亡”、“抽干”等现象,说仅仅满足冬芽所需的需冷量条件和积温条件并不能完全满足萌芽的需求。植物地上部的生命活动往往受地下部根系的影响和调控,对于葡萄而言,这种调控作用是比较明显的。在春季,随着温度的升高,根系首先开始活动,并导致地上部“伤流”现象的发生,如果地上、地下生长环境的协调性被干扰,植株生长就会出现异常,“抽干”、“冬芽萌发后新梢枯死”等异常现象可能就会发生。
长期以来,大部分关于积温与葡萄萌芽关系的研究集中在地上部空气有效积温对萌芽的影响,研究内容主要是估算萌芽需热量、需热量与需冷量关系,而地下部土壤积温对根系及地上部的影响研究相对比较匮乏。本研究从土壤有效积温的角度出发,研究了萌芽期早晚不同的葡萄品种在萌芽不同阶段对空气有效积温和土壤有效积温的需求特点,并研究了二者之间的关系,为葡萄栽培提供理论支持。
1 材料与方法
1.1 材料与预处理
试验于2016年1~4月在山东农业大学园艺科学与工程学院试验站葡萄园基地进行。选择萌芽期差异最大的葡萄2个品种作为研究材料。萌芽早的品种为‘早巨峰’(‘巨峰’早熟芽变),6年生自根苗,在泰安地区一般4月7号左右进入萌芽高峰期(70%萌发)。萌芽晚的品种为‘赤霞珠’,6年生自根苗,在泰安地区一般4月25号左右进入萌芽高峰期。
1.2 测定指标与方法
(1)温度监测
从秋季修剪以后(2015年11月26日),将温湿度探头固定在主干附近地表以下15 cm处,数据记录间隔为1 min;气温温度探头离地面2 m,数据记录间隔为5 min,每30min记录一次。
(2)萌芽进度调查
以日平均气温开始达到10°C的日期(2016年3月25日)为调查‘早巨峰’萌芽进度的初始时间,此后每3天调查一次。将萌芽过程分为3个阶段:膨大期,露绿期和展叶期。膨大进度(%)=(≥膨大期的芽数目)/总芽数×100;露绿进度(%)=(≥露绿期的芽数目)/总芽数×100;展叶进度(%)=(≥展叶期的芽数目)/总芽数×100。
(3)
有效积温的计算
以10°C作为葡萄生长的基础温度,将高于10°C的温度部分求和作为有效积温,≤10°C的温度当作0处理。求出从2016年1月1日12:00到萌芽调查日期当天12:00气温有效积温和土壤有效积温,统计截止时间为2016年4月30日12:00。
2 实验结果
2.1 ‘早巨峰’萌芽进度与有效积温的关系
‘早巨峰’萌芽进度与时间之间的关系可以用Logistics生长曲线进行较好的拟合(图 1- A~C)。为检验有效积温对萌芽进度的影响,对截至萌芽调查当天的土壤有效积温和空气有效积温进行了计算,并分别用土壤有效积温和空气有效积温与萌芽进度进行Logistics曲线拟合,也获得了较好的拟合效果(图1-D~F和图G~I)。土壤有效积温与露绿进度、展叶进度的拟合优度(R2)分别为0.9922、0.9993,空气有效积温与露绿进度、展叶进度的拟合优度分别为0.9921、0.9982,都要好于时间与露绿进度、展叶进度的拟合优度0.9879、0.9947。
对有效积温与‘早巨峰’萌芽进度之间的相关性进行分析(表1)表明,在萌芽期的各个阶段,有效积温与萌芽进度都存在较好的相关性。冬芽膨大进度与空气有效积温存在显著的相关性(r=0.809),而与土壤有效积温相关性不显著,膨大进度与空气有效积温的相关系数要显著小于膨大进度与时间之间的相关系数(r=0.946);露绿进度与空气有效积温存在显著的相关性(r=812),与土壤有效积温相关性不显著,露绿进度与空气有效积温的相关系数要显著小于时间与露绿进度之间的相关系数(r=0.875);展叶进度与空气有效积温存在显著的相关性(r=0.860),与土壤有效积温也存在显著的相关性(r=0.847),展叶进度与空气有效积温的相关系数要显著大于与土壤有效积温的相关系数,展叶进度与两种有效积温的相关系数均显著大于与时间的相关系数(r=0.809)。因此,‘早巨峰’萌芽的不同阶段对土壤有效积温和空气有效积温都有不同的依赖性,土壤有效积温影响早巨峰的展叶,空气有效积温则影响冬芽膨大、露绿和展叶三个过程。
2.2 赤霞珠萌芽进度与有效积温的关系
赤霞珠萌芽进度与时间之间的关系可以用Logistics生长曲线进行较好的拟合(图 2-A ~ C)。采用土壤有效积温和气温有效积温与发芽进度拟合Logistics生长曲线,获得了很好的拟合效果(图2-D~F和图G~I)。土壤有效积温与露绿进度、展叶进度的拟合优度(R2)分别为0.9964、0.9582,空气有效积温与露绿、展叶进度的拟合优度分别为0.9986、0.9771,都要好于时间进度与露绿进度、展叶进度的拟合优度0.9936、0.9491。

有效积温与‘赤霞珠’萌芽进度之间的相关性进行分析(表2)表明,在萌芽的各个阶段,两种有效积温与萌芽进度都存在极显著的相关性。‘赤霞珠’冬芽膨大与空气有效积温的相关系数(r=0.986)显著小于与土壤有效积温的相关系数(r=0.996),也显著小于与时间的相关系数(r=0.996),膨大进度与土壤有效积温的相关系数等于与时间之间的相关系数;露绿进度与空气有效积温的相关系数(r=0.967)显著小于与土壤有效积温的相关系数(r=0.983),也显著小于与时间进度之间的相关系数(r=0.982),露绿进度与土壤有效积温的相关系数要大于与时间进度之间的相关性,但二者不存在显著性差异;展叶进度与空气有效积温的相关系数(r=0.963)显著小于与土壤有效积温的相关系数(r=0.979),也显著小于与时间进度之间的相关系数(r=0.977),展叶进度与土壤有效积温之间的相关系数大于与时间之间的相关系数,但二者不存在显著性差异。因此,赤霞珠萌芽的不同阶段对土壤有效积温和空气有效积温都有很高的依赖性,土壤有效积温和空气有效积温都参与了冬芽膨大、露绿和展叶三个过程,但土壤有效积温的影响要大于空气有效积温的影响。
2.3 ‘早巨峰’、‘赤霞珠’萌芽对空气有效积温和土壤有效积温的需求量
根据萌芽进度与有效积温之间建立的Logistics曲线计算50%的冬芽膨大、露绿和展叶所对应的空气有效积温和土壤有效积温,结果如表3 所示。结果发现,在发芽的各个阶段,两个品种膨大、露绿、展叶所需要的空气有效积温和土壤有效积温依次增大,表明葡萄萌芽特定阶段对有效积温的依赖性不同。两个品种萌芽所需要的土壤有效积温在每个萌芽阶段都远大于所需的空气有效积温,表明根系活动对有效积温的需求量要大于芽对有效积温的需求量。‘赤霞珠’所需要的空气有效积温和土壤有效积温要远大于‘早巨峰’萌芽所需要的空气有效积温和土壤有效积温。
2.4 葡萄萌芽期间土壤有效积温与空气有效积温之间的关系
从图中可以看出,随着萌芽时间的推进,土壤有效积温和空气有效积温都呈逐渐增加的趋势,且土壤有效积温一直高于空气有效积温。在春季的早期即‘早巨峰’萌芽期,在同一时间内土壤有效积温与空气有效积温之间的差异越来越大,3月25号以后的第27天即4月21日土壤有效积温与空气有效积温之间的差值是3月25日二者差值的13.6倍,说明土壤有效积温的积累速度越来越快于空气有效积温的积累速度;在春季的晚期即‘赤霞珠’萌芽期,同一时间内土壤有效积温的累积量与空气有效积温的累积量之间的差值呈增加趋势,3月25号以后的第36天即4月30日,土壤有效积温与空气有效积温之间的差值是4月18日二者差值的1.6倍,说明土壤有效积温的积累速度越来越快于空气有效积温的积累速度。春季前期土壤有效积温累积较空气有效积温累积增加的平均速度是春季后期的9.75倍。
土壤中热量的来源是气温,以空气有效积温和土壤有效积温做散点图,并进行直线回归发现,土壤有效积温与空气有效积温之间存在显著的线性关系,在春季的整个萌芽期(从‘早巨峰’开始萌芽到‘赤霞珠’萌芽结束)都存在这种关系(图 4)。
3 结论
萌芽早的葡萄品种对空气有效积温的依赖性比较大,对土壤有效积温的依赖性比较小;萌芽晚的葡萄品种萌芽进度受土壤有效积温的影响更大。葡萄萌芽期间对土壤有效积温的需求量要高于对空气有效积温的需求。土壤有效积温与空气有效积温之间存在线性关系。