栽培生理岗位
1 前言
中国是世界上较早栽培葡萄的国家之一。近年来,随着葡萄优质、高效、安全栽培技术的发展、园艺设施材料改进和果品错峰供应的较高效益,我国的葡萄产业有了进一步地发展,设施栽培是由传统的栽培模式向现代化栽培转变的重要节点,不仅能够防止裂果、倒春寒的发生,更重要的是可以有效减少葡萄常见病害(如霜霉病、灰霉病、白粉病)的发生。
不同的栽培模式下,植株的生长状况会有所差异。根系是植物生长、开花、结果的基础,根系好坏程度直接影响着植株树体的营养供给,健壮发达的根系是植株生长良好和获得高产的根本。根系中直径较大的根(>2 mm),起支撑作用,以及运输水分、无机养分等来保证整株植物对营养物质的需求,而直径较小的根(直径<2 mm),主要作用是吸收水分和养分。细根吸收供给植物生长需要的92%的营养和75%的水分。葡萄植株在各土层内的主根和侧根数目相对吸收根来说极少,吸收根的分布情况在很大程度上影响着整体的根系分布。
葡萄花芽分化也是一种复杂的生理形态建成过程,在这个过程中,除了葡萄自身内部的生理因素外,光照、温度和湿度等环境条件对其也有重要影响,花芽形成的质量直接影响开花的数量、果实的座果率、品质,从而影响葡萄种植的经济效益
本试验对玫瑰香、巨峰葡萄在不同栽培模式下冬芽分化和根系分布,为葡萄设施栽培生产提供理论依据。
2 材料与方法
2.1 试验材料
试验在天津市滨海新区茶淀葡萄科技园进行,供试葡萄品种为夏黑、里扎马特、红提、白罗莎里奥、巨峰、玫瑰香。供试植株的栽培模式、株行距及树形见表1。
2.2 试验方法
2.2.1 葡萄植株的不同类型根数量统计分析
在玻璃温室、塑料大棚和露地,各品种均选五棵长势相近的植株,在靠近每个植株相同一侧30 cm处挖一个长50 cm、宽30 cm、深50 cm的坑,然后在靠近植株切面的垂直方向上将土层划分为五层,分别为0-10 cm、11-20 cm、21-30 cm、31-40 cm和41-50 cm。以层为单位,利用游标卡尺测量每一层中根的直径,记录各类根(D<2 mm为吸收根、2 mm ≤ D<5 mm为侧根D≥5 mm为主根)的数目。并利用 SPSS23.0(Duncan)对试验数据进行统计分析,利用Excel制作图表。
2.2.2 花芽分化形态观察
分别取不同园区不同品种的葡萄枝条带回实验室,放于4℃冰箱保存,30天后取每个节位的芽做徒手切片。
3 结果与分析
3.1 不同栽培模式下巨峰和玫瑰香葡萄冬芽发育情况分析
玻璃温室和露地栽培模式下,巨峰葡萄冬芽的花芽率和枯死率差异不显著。如图1所示,玻璃温室和露地栽培模式下栽培的巨峰葡萄冬芽的花芽率分别为67.99%和64.50%,玻璃温室下栽培的巨峰葡萄的花芽率是露地栽培的巨峰葡萄冬芽发芽率的1.05倍。玻璃温室和露地栽培模式下巨峰葡萄冬芽的枯死率分别为0%和1.04%。
玻璃温室和露地栽培模式下,玫瑰香葡萄冬芽的花芽率和枯死率差异不显著。如图1所示,玻璃温室和露地栽培模式下栽培的玫瑰香葡萄冬芽的花芽率分别为71.63%和67.26%,玻璃温室下栽培的玫瑰香葡萄的花芽率是露地栽培的玫瑰香葡萄冬芽发芽率的1.06倍。玻璃温室和露地栽培模式下栽培的玫瑰香葡萄冬芽的枯死率分别为3.84%和5.95%,玻璃温室下栽培的玫瑰香葡萄的花芽率是露地栽培的玫瑰香葡萄冬芽发芽率的64.5%。
3.2 玫瑰香葡萄在不同栽培模式下的根系分布情况
玫瑰香在不同栽培模式下各类根在土层中的分布情况不同。如图2所示,玻璃温室内玫瑰香主根总数为6.2个,显著高于塑料大棚(2.0个)和露地(2.2个)的主根总数(p<0.05)。玻璃温室内的玫瑰香主根在0-50 cm内随土层加深先增加后减少,集中分布在10-30 cm土层,占其主根总量的77.4%,而塑料大棚和露地玫瑰香主根仅在部分土层内分布,塑料大棚内玫瑰香主根在10-20 cm土层分布最多,占其主根总数的80.0%,在0-10 cm和30-40 cm土层无主根分布,露地玫瑰香主根在20-30 cm土层分布最多,占其主根总数的63.6%,在40-50 cm土层无主根分布。
三种模式下玫瑰香植株的侧根总数无显著性差异,玻璃温室内玫瑰香侧根在各土层都有分布,30-40 cm土层分布最多,占其侧根总量的33.3%;塑料大棚内玫瑰香侧根主要分布在0-20 cm土层,占其侧根总量的85.7%,其中11-20 cm土层最多,占比达61.9%,40-50 cm土层内无侧根分布;露地玫瑰香的侧根集中分布在0-30 cm土层,占其侧根总量的86.4%。
塑料大棚内玫瑰香吸收根总数最多(97.4个),显著多于玻璃温室内的(31.0个)吸收根总数(p<0.05),但与露地模式下的吸收根总数(61.8个)差异不显著,玻璃温室玫瑰香的吸收根总数最少,显著低于塑料大棚和露地模式下的吸收根总数(p<0.05)。玻璃温室内玫瑰香吸收根数目随着土层加深逐渐减少,在0-10 cm土层分布最多,占其吸收根总量的29.7%,在40-50 cm土层分布最少,占比为10.3%;塑料大棚内玫瑰香的吸收根主要分布在0-40 cm土层内,占其吸收根总量的94.3%,20-30 cm土层内分布最多,占其吸收根总数的31.4%;露地玫瑰香植株吸收根集中分布在0-20 cm土层,占其吸收根总数的62.5%,在40-50 cm土层分布最少,仅占9.7%。
玻璃温室、塑料大棚和露地三种栽培模式下玫瑰香的各类型根所占比例不同。如图2所示,玻璃温室内玫瑰香的主根占比显著高于塑料大棚(3.0%)和露地(3.2%)玫瑰香的主根占比(p<0.05),塑料大棚和露地玫瑰香主根占比无显著性差异;三种栽培模式下玫瑰香植株侧根占比无显著性差异;三种模式下玫瑰香吸收根所占比重均在70.0%以上,不同模式间玫瑰香吸收根占比无显著性差异,露地玫瑰香植株吸收根占比最大,为90.5%,玻璃温室玫瑰香吸收根占比最小,为74.7%,塑料大棚内玫瑰香吸收根占比(86.5%)居于二者之间。
4 讨论
4.1 玫瑰香葡萄在不同栽培模式下的根系分布情况
李波研究发现温室内玫瑰香葡萄根系垂直分布在0-60 cm,且主要分布在0-30 cm土层范围内[10],玫瑰香葡萄根系中吸收根占比最大,因此吸收根的分布很大程度上决定着根系的整体分布,本研究中调查的土层范围为0-50 cm,玻璃温室内玫瑰香吸收根数量随土层加深逐渐递减,主要分布在0-30 cm土层,0-30 cm土层吸收根数占吸收根总量的比例超过70.0%,与李波的研究结果类似,而塑料大棚内玫瑰香葡萄94.3%的吸收根主要分布在0-40 cm土层内,在该范围内各土层中吸收根数量都较多,露地玫瑰香葡萄的吸收根主要分布在0-20 cm土层,与李波的研究结果有一定差异,该差异可能是由于栽培模式不同所致。根系数量多可以扩大吸收范围,提高植株的吸收能力,从而使地上部分获得更多营养[11],本研究发现塑料大棚栽培模式下玫瑰香根系吸收根总数最多,且在0-40 cm各土层内都分布较多,而玻璃温室模式下玫瑰香吸收根总数最少且在各土层内的吸收根分布数量都小于其他栽培模式下的,从这方面来看,玫瑰香葡萄在塑料大棚模式下根系表现最好,在玻璃温室模式下根系表现最差,露地玫瑰香根系表现居于二者之间,但要确定适宜玫瑰香葡萄的栽培模式,还需要综合考虑果实性状、物候期和经济效益等。
4.2栽培模式对葡萄成花率的影响
葡萄促花芽分化技术是栽培葡萄的基本功,要做到不同气候条件、不同栽培模式下都有较多较好的花,必须了解花芽分化过程及规律、掌握影响花芽分化的内外因素,针对性地采取措施,以促进葡萄花芽分化,避免大小年的发生,为丰产稳产打下良好的基础。在西北高海拔冷凉区(青海黄南州)推广日光温室栽培模式,对葡萄生长影响几乎不大,不但充分高效的利用了日光温室的土地和空间,而且上市早、价格高,具有良好的经济效益,可以实现双赢,增收效果显著,对于提高农民收入脱贫致富有着重要的意义。玻璃温室是指以玻璃作采光材料的温室,内配现代化加热降温补光设施,适合科学研究,全年四季进行种植。本试验取材地天津市滨海新区茶淀葡萄科技园玻璃温室栽培的不同葡萄品种,可以科学补光适合应运用于光照时长较短的地区,定期维护,提高透光效率 玻璃温室采用玻璃作为透光材料,玻璃透光性强,可以有效利用自然光照,但是随着使用时间,老化和洁净度是限制透光率的主要因素,定期清洗玻璃,可以增强透光率。本试验结果表明玻璃温室下栽培的巨峰和玫瑰香葡萄的花芽率(67.99%和71.63%)高于露地栽培的巨峰和玫瑰香葡萄(64.50%和67.26%),而玻璃温室栽培的巨峰和玫瑰香葡萄冬芽的枯死率(0和3.84%)都低于露地栽培的(1.04%和5.95%)。这表明玻璃温室下种植的葡萄冬芽的质量和花芽分化情况要优于露地模式栽培的葡萄。
5 结论
5.1 玫瑰香葡萄在不同栽培模式下根系分布情况
玫瑰香葡萄在玻璃温室模式下吸收根分布量随土层加深逐渐减少;在塑料大棚模式下吸收根主要分布在0-40 cm土层;在露地模式下吸收根集中分布在0-20 cm土层。
5.2 不同栽培模式下巨峰和玫瑰香葡萄冬芽分化的差异
玻璃温室和露地栽培模式下,巨峰和玫瑰香葡萄冬芽的花芽率和枯死率差异不显著。花芽率在64.50%-71.63%,而芽枯死率在0-5.95%的范围内。