生态与土壤管理岗位
牛彦杰 高振 翟衡 杜远鹏
摘要:为了研究不同葡萄品种枝条抗抽干能力及影响因素,测定7个萌芽期不同的葡萄品种一年生枝条田间越冬季组织含水量及自由水、束缚水含量,室内采用烘箱烘焙测定烘培时长与组织含水量的变化,测定皮层皮孔数量及大小。结果发现,各品种枝条含水量在2月18日前均呈降低趋势,且赤霞珠枝条失水速率最快,2月18日后赤霞珠枝条含水量持续急剧下降,其最低含水量显著低于其他品种,达39.48%,而香赛罗和福克越冬期含水量降低幅度较小,且在2.18日后便呈稳定升高趋势。赤霞珠单位面积皮孔数量最多,尤其是极大到中等大的皮孔数显著高于其他品种,皮孔总面积与失水比率有显著正相关关系。因此推断,晚萌芽品种枝条水分回流时间晚,而较多且大的皮孔导致枝条失水快且多,因此容易发生抽干现象,如果在茎流出现前枝条散失水分量达到不能恢复状态便发生抽干现象。
关键词:赤霞珠;含水量;枝条抽干;皮孔;茎流
我国是葡萄栽培次适宜区,北方地区春季干旱少雨,空气干燥,由此导致春季抽干现象在北方葡萄产区时常发生,致使葡萄根系重新萌蘖,连续影响两年的产量,这是制约我国北方葡萄健康可持续发展的重要瓶颈。
生产调查发现,萌芽晚的品种较易发生抽干现象,而萌芽早的品种未见抽干现象发生。目前关于抽干现象的研究大多关注的是抽干现象发生的调查及应对的技术措施,而对于发生抽干的原因机制未见报道,本研究旨在探讨不同萌芽期的品种越冬期间枝条水分变化情况及影响枝条水分变化的因素。探讨抽干现象发生机制,为防止抽干现象发生提供理论依据,从而保障我国北方葡萄健康可持续发展。
1 材料方法
1.1 实验材料
实验材料为越冬休眠期不同时期采集的萌芽期不同的葡萄品种赤霞珠、香赛罗、威代尔、泽香、摩尔多瓦、福克和101-14M。
1.2 田间不同品种越冬季节组织含水量比较
2013-2014越冬季每月中旬取赤霞珠、香赛罗、威代尔、泽香、摩尔多瓦、福克、101-14M 7个葡萄品种的的第4个节间以上10cm长的成熟枝条,一部分在105℃杀青10min后80℃烘至恒重,计算组织含水量。另一部分枝条切片浸入60%蔗糖溶液中,震荡12h后用阿贝折射仪测定糖液浓度,求得自由水含量,组织含水量与自由水含量之差即为束缚水含量。
1.3 烘焙条件下不同品种失水速率比较
2013年12月19日取以上7个品种葡萄枝条的第4个节间以上10cm,两头封蜡,放于15℃烘箱中, 分别在放入烘箱后的第0,2,36,60,84,113和132h称重,计算7个品种每个时间段的失水比率。
1.4 不同品种皮孔数量及大小比较
2014年3月取以上7个品种葡萄枝条的第4个节间以上10cm葡萄枝条,观察统计1.0cm2内皮孔的大小及数量,每个品种重复10次。按单位面积皮孔数目分为少量(<40个/cm2)、中量(40-80个/cm2)、大量(>80个/cm2)3个等级。
按皮孔大小将皮孔分为极小( < 1 × 1 0 4 μ m 2 ) 、小( 1 × 1 0 4- 5 × 1 0 4μ m 2) 、中( 5 × 1 0 4- 1 × 1 0 5μ m 2) 、大( 1 ×105-1×106μm2)、极大(>1×106μm2)5个等级。
2 结果与分析
2.1 田间不同品种枝条越冬季的组织含水量变化不同品种在11月中旬越冬初始期含水量不同(图1A),含水量由多到少的顺序为:泽香>威代尔>摩尔多瓦>101-14>赤霞珠>香赛罗>福克。越冬季节葡萄枝条含水量呈先下降后升高的趋势,泽香、威代尔、101-14、福克枝条含水量均在2月18日达最低后逐渐升高,说明这些品种随温度回升根系开始吸收水分较早。而摩尔多瓦、赤霞珠、香赛罗枝条含水量均在3月6日达最低后逐渐升高,赤霞珠越冬季最低含水量显著低于其他品种,达39%。101-14、福克和香赛罗在整个越冬期间枝条含水量变化不大。图1B显示不同品种越冬季节水分含量降低比率,可以看出, 2013年12月19日-2014年3月6日,赤霞珠的降低斜率最大,几乎成直线下降,尤其在2月18-3月6日,不但没有随着气温上升而明显止跌回升,反而降低斜率进一步增加,说明此期间的空气干燥是导致水分含量显著下降的主要原因。而抗寒品种香赛罗、福克及威代尔下降斜率较小,且随着气温升高很快回升。
2.2 田间不同品种枝条越冬季的自由水含量变化
图2A显示,泽香枝条自由水含量在各测定时期均显著高于其他品种。各品种自由水含量均呈先显著下降后升高的趋势,赤霞珠和砧木101-14M的自由水含量在1月中旬即降到最低,赤霞珠的最低自由水含量分别比泽香、威代尔、香赛罗、摩尔多瓦低22.5%、14.0%、13.0%、11.3%,比101-14高20.8%。随后赤霞珠自由水含量缓慢升高,而101-14自由水含量急剧升高;其他品种自由水含量均在2月18日降至最低,随后回升,且回升速度较快,以泽香3月6日后回升速度最快。
各品种越冬季自由水降低比率均呈先显著增加后逐渐减低的趋势(图2B),从12月19到1月15日赤霞珠和101-14自由水降低比率较大,高达41.0%和51.2%,但101-14自由水随即显著上升,而赤霞珠升高趋势较小。其他5个品种自由水降低比率较小,至2.18日呈持续降低趋势,其后开始显著升高,以2.18日至3.6日以福克升高率最大,3.6日至3.15日以泽香升高率最大。
2.3 田间不同品种枝条越冬季束缚水含量变化规律
各品种枝条束缚水含量在越冬期均呈先升高后降低的趋势(图3A),其中101-14、赤霞珠和福克束缚水含量在1.15日达最高,且以101-14束缚水含量最高,而其他品种束缚水含量均在2月18日达最高。
越冬季葡萄枝条束缚水含量变化比率如图3B所示,2013年12月19日-2014年1月15日除101-14外,其他6个品种的束缚水升高比率均呈下降趋势,2014年2月18日摩尔多瓦和101-14的束缚水降低比率增大,101-14比赤霞珠高26.3%。
2.4 室内不同品种枝条烘焙时长与组织含水量的变化
图4A显示,各品种枝条含水量均随烘焙时间的延长与降低,132小时后赤霞珠、101-14、威代尔、摩尔多瓦、福克、香赛罗、泽香分别降低了16.8%、16.0%、14.5%、13.6、13.4%、13.2%、13.0%,可见,赤霞珠在烘焙的过程中失水最多。泽香枝条含水量在各测定时期均高于其他品种。
图4B显示,7种葡萄的组织含水量降低比率趋势相似,以赤霞珠在各测定时期降低比率最大,赤霞珠在132h时较低比率比101-14、威代尔、摩尔多瓦、福克、香赛罗、泽香分别高5%、15.9%、23.5%、25.4%、27.3%、29.2%。
2.5 不同品种枝条皮层的皮孔数目
皮孔总数多的是赤霞珠、泽香、福克、101-14,其次是摩尔多瓦、香赛罗,而威代尔的单位面积皮孔总数最少。赤霞珠的皮孔总数分别比香赛罗、摩尔多瓦分别多16%、11.5%,是威代尔的2.65倍图5A。图5B表明,泽香极大皮孔树木最多,是赤霞珠的5.25倍,赤霞珠的极大皮孔数仍分别是摩尔多瓦和101-14的8倍、2.7倍;赤霞珠单位面积赤霞珠的大皮孔数最多,分别是101-14、泽香、福克、威代尔的3.32、3.48、4.87、8.11倍,并形成显著性差异;是香赛罗、摩尔多瓦的1.17、1.92倍,但并未形成显著性差异;赤霞珠的中等皮孔总数与香赛罗、泽香、福克相似,是中等皮孔数较多的摩尔多瓦、101-14的83.8%、74.1%,是威代尔的2.96倍。但赤霞珠的中等皮孔数并不与其他品种形成显著性差异(图5C);赤霞珠的小皮孔、极小皮孔数较少,与泽香、101-14、福克形成显著性差异。赤霞珠的小皮孔和极小皮孔分别比香赛罗、摩尔多瓦、威代尔高7.8%、20.5%、30.5%,比泽香、福克、101-14分别低59.5%、56.8%、53.9%(图5D)。
3 结论
各品种枝条含水量在2月18日前均呈降低趋势,且赤霞珠枝条失水速率最快,2月18日后赤霞珠枝条含水量持续急剧下降,其最低含水量显著低于其他品种,达39.48%,而香赛罗和福克越冬期含水量降低幅度较小,且在2月18日后便呈稳定升高趋势。赤霞珠单位面积皮孔数量最多,尤其是极大到中等大的皮孔数显著高于其他品种。