苗木标准化及高效栽培岗位

 

  摘要: 自二十世纪90年代全球性葡萄种植热潮以来，已有许多关于葡萄幼苗死亡和新建葡萄园早期减产的报道。多数情况下，是因为已染病而无症状的葡萄苗造成的，其后果或是影响苗木生长势或是植株寿命。当前的苗木繁育方法会导致葡萄枝干病害的交叉感染，造成生理胁迫，最终影响树体质量。本文综述了高质量种条的特点，以及生产高质量葡萄苗木方法，并讨论了生产优质葡萄繁殖材料和苗木所面临的挑战。

 

  关键词：葡萄繁育；葡萄质量标准；热水处理；苗圃卫生；葡萄枝干病害

 

  前言

 

  过去30年，全球葡萄酒行业经历了一场变革，即从相对较小的传统家族企业和以欧洲为重点的行业，转变为由跨国公司主导的更加国际化的行业。因此，更加注重葡萄酒的质量和稳定性（Aylward, 2005）。目前，很多葡萄酒是在几乎没有葡萄酒生产和消费历史的国家生产和消费的，而且一些葡萄是种植于非常极端的气候条件下，但是，葡萄育苗产业没有经历同样程度的变革，仍然是一个由中小型家庭企业和合作社主导的产业，尽管现代化水平的提高使苗圃的育苗量增加，但葡萄苗的质量还没有达到稳定的高标准。

 

  目前，除了可以挑选接穗品种和砧木外，几乎没有关于葡萄繁殖材料方面的综合评价标准，苗圃和葡萄种植者很少关注葡萄苗的其他重要特性，其结果会导致种植者种植一些质量较差的苗木。世界各地也有许多报告称，葡萄苗死亡和长势差的葡萄园在建园后的5～10年内需要重新种植（Smart et al., 2012）。发现许多死亡或长势差的葡萄植株被枝干病害侵染，或有其他影响苗木成活、植株生长势和寿命的缺陷（Stamp, 2001; Waite et al., 2013a）。

 

  因新栽葡萄苗死亡或成活率低、生长势弱所造成的损失已经成为葡萄酒行业和葡萄育苗行业的一个严峻但又未被充分意识到的问题（Scheck et al., 1998; Martelli, 1999; Morton, 2000; Stamp, 2001; Komínek and Holleinová, 2003; Waite and Morton, 2007; Rego et al., 2009; Gramaje and Armengol, 2011; Borsellino et al., 2012; Whitelaw-Weckert et al., 2013）。目前，人们越来越意识到潜在的枝干病害和其他缺陷对葡萄幼树的影响（Morton, 2012; Smart et al., 2012; Smart, 2013），葡萄酒行业开始普遍关注葡萄苗的质量，这就促使澳大利亚制定了综合性的葡萄苗木标准，即AS 5588-2013（Standards Australia, 2013）。可以预料，葡萄繁殖材料和苗木的质量将因此得到显著改善。

 

  葡萄幼树的缺陷来自许多方面，通常涉及几个因素之间的相互作用，包括种条质量、育苗方法和冷藏条件（Stamp, 2001; Waite and Morton, 2007; Gramaje and Armengol, 2011），但存在于无症状繁殖材料中的真菌性枝干病害（Fourie and Halleen, 2002），往往是葡萄植株衰亡的主要原因（Gramaje and Armengol, 2011; Whitelaw-Weckert et al., 2013）。

 

  苗木繁育过程中传播的枝干病害很多，主要包括Phaeomoniella chlamydospora、Phaeoacremonium spp、Botryosphaeriaceae spp、Cylindrocarpon spp、 Ilyonectria spp和Phomopsis viticola，常表现为混合侵染（Larignon and Dubos, 2000; Armengol et al., 2001; Aroca et al., 2006; Halleen et al., 2006; Zanzotto et al., 2007; Rego et al., 2009; Úrbez-Torres, 2011; Billones-Baaijens et al., 2013; Whitelaw-Weckert et al., 2013）。然而，包括Fomitiporia punctata（Armengol et al., 2001）和Fusarium spp.（Halleen et al., 2003）在内的其他病原体也与目前所谓的“葡萄幼树衰亡”有关，随着研究的深入，可能会发现更多的病原体。此外，即使没有枝干病害，因不良的育苗方法、苗木冷储过程缺氧（Gramaje and Armengol, 2012）和不正确的种植方法所造成的胁迫，也可能加剧枝干病害的影响，从而导致葡萄树体抵抗力大幅下降，定植到葡萄园后不久即死亡（Stamp, 2001）。

 

  葡萄的繁殖相对容易，但需要很好的技术和组织才能生产大量优质葡萄苗木来满足全世界新建葡萄园和感病、无经济效益的葡萄园再建之需。葡萄的繁育技术包括体外组培（Barlass et al., 1982）、绿枝扦插（Warmund et al., 1986）和嫁接已生根的砧木苗（Alley, 1957），但商业苗圃最常用的繁育方法是将休眠的单芽种条嫁接到经过挑选的、长度为300～400 mm的休眠硬枝砧木上，然后培育为一株苗木（Nicholas et al., 1992）。

 

  为了满足因葡萄酒行业扩张而带来的需求增长，现代葡萄苗圃已经演变成类似于工厂，操作员在流水生产线上从事单一一项工作。然而，全球苗圃报告的业内苗木废品率为40%～60%，表明苗圃行业存在许多问题。尽管在现代化方面取得了相当大的进展（Borsellino et al., 2012），但最严峻的挑战仍然是苗圃是否有能力保持稳定供应健康和质量一致的葡萄苗木。这就需要详细描述生产高质量种条和葡萄苗的方法，以及客观和全面评价葡萄种条和苗木的质量标准。

 

  虽然当前几个地区都有相应的标准，包括新西兰（New Zealand Winegrowers, 2011）、欧洲（European and Mediterranean Plant Protection Organization, 1998）和澳大利亚（Standards Australia, 2013），但内容并不全面，也未得到政策方面的全力支持。因此，有缺陷的繁殖材料有时会通过检查和鉴定。本文描述了葡萄高质量种条和苗木的特点，明确影响质量的因素，并概述了可用的做法，以生产和稳定供应符合最高标准的优质苗木。

 

  1 优质葡萄苗木的特点

 

  品种纯正、健康、生理状态优良是种条和葡萄苗木质量的基础。具有育成优质葡萄苗木潜力的高质量种条，其外观整齐一致、品种和无性系纯正、无危险性病毒和其他病虫害，并且以能保持其优良生理状态的方式进行处理和育苗（Nicholas et al., 1992）。此外，优质葡萄苗还必须具有好的结构，无损伤，无物理缺陷，且具有健康和完全愈合的嫁接口。用优质葡萄苗建园成园快，并能体现其预期作用。

 

  2 葡萄苗木的评价

 

  当材料处于休眠状态且无片时，评价葡萄种条和苗木的质量通常依据视觉观察。在休眠状态下，很难鉴定种条和葡萄苗是何品种或无性系，也不容易发现胁迫的影响和潜伏的害虫害，这些因素对苗木质量具有深远影响。因此，一定要仔细检查随附的文件和标签，抽样解剖，有时还需要进行实验室分析，以正确评估种条和葡萄苗的质量（Chien and Golino, 2006; Stamp, 2010）。

 

  Stamp（2001）对许多苗圃提供的大量看似优质健康的苗木进行评价，结果表明，13%的苗木接口愈合不完全，9%的嫁接苗和4%的生根砧木根系弱或稀疏；长势弱的小葡萄苗和砧木生根差的葡萄苗占比分别为3%和8%。总的来说，39%的嫁接苗和35%的生根砧木被认为有缺陷。这项工作中发现的缺陷嫁接苗占比非常高，但来自其他地区的研究结果表明，葡萄苗圃中有缺陷的葡萄苗占比高的情况很常见（Smart et al., 2012）。

 

  有严重缺陷的嫁接苗，例如接口部愈合面积低于80%或茎和根部有损伤，在苗圃和葡萄园均不太可能达到预期效果。有轻微缺陷的嫁接苗，例如接口部愈合面积在80%～100%、根较少或根分布不均匀的苗木是可以接受的，但在评价用这种嫁接苗建园的风险时，应慎重考虑几个小缺陷的累积效应（Stamp, 2001）。

 

  3 影响种条和葡萄苗质量的因素

 

  3.1 种条和葡萄苗的品种鉴定

 

  目前，优质葡萄酒的生产依赖于几个世纪以来选育的欧亚种葡萄（Vitis vinifera）的优良品种（This et al., 2006）。此外，自十九世纪早期葡萄根瘤蚜（Daktulospharia vitifoliae）传入旧世界以来，抗性砧木使葡萄酒行业得以生存和繁荣（Bisson et al., 2002）。种植鉴定错误的葡萄品种苗木可能会带来严重的经济后果，因此在大多数葡萄酒产区都建立了葡萄种质资源圃和采种母本园（Laucou et al., 2011），如美国的基础植物材料公共服务系统（Alley and Golino, 2000）、澳大利亚的区域性葡萄改良协会（Cirami et al., 1988）、法国国家农业科学研究院的ENTAV（Grenan et al., 2000）、南非葡萄改良协会（Fourie and Halleen, 2004a） 和新西兰葡萄改良组织（Hayward et al., 1998）。建立这类宝贵的品种资源圃是为了向繁育者提供经过认证的、真实且无危险性病毒的种条，这类机构定期监测品种纯度和病毒病，从此处得到的繁殖材料是降低葡萄病毒病影响和品种纯度低的关键。然而，质量鉴定文件并不能保证苗木的生理状态优、无其他病害和和物理损伤（Chien and Golino, 2006）。此外，使用经过鉴定的种条进行繁殖并不普遍，尤其当需求超过供应时（Waite et al., 2013a）。

 

  3.2 健康和生理状态

 

  健康和生理状态佳是优质种条和苗木的基本特征。包括因架线摩擦、冰雹、虫咬或机械造成的物理损伤，接口愈合不完全，卷须和架线缠绕限制生长，芽的损坏和组织受冻，都会显著影响种条和育成葡萄苗的质量，还会导致结构细弱，并为病原菌提供入侵点（Stamp, 2001）。生理状态还会影响种条的再生能力。

 

  基因型、环境因素（Winkler et al., 1974）和管理显著影响种条的内在生理特点，种条的内在生理特点会影响育成葡萄苗的生长势，而上一年母株的生长状态决定种条的内在生理特点（Samish and Spiegel, 1957; Nicholas et al., 1992）。与其他砧木品种相比， Ramsay（Smith et al., 2013）和140 Ruggeri（Kracke et al., 1981）的生根能力较差，这是基因型直接决定的，但影响再生能力的是基因型、环境条件和母株管理之间的复杂相互作用（Hartmann et al., 2001）。

 

  水肥不足或过量，以及母株生长过程中经受的极端温度，都会影响种条的再生能力（Nicholas et al., 1992）。过量施氮和灌水导致种条节间长，髓部直径较大，生根差（Pearse, 1943）。同样，从经受干旱胁迫或施肥不足且结实过多的母株上采集的种条，通常都很瘦弱，发育不良，也很难生根（Nicholas et al., 1992；Smart et al., 2002）。即使生了根，这种扦插苗也不耐胁迫，在苗圃的长势也较差。

 

  据报道，新梢生长期间光照时间减少会导致光合作用减弱，从而减少淀粉储备，不利于种条生根（Hansen et al., 1978；Hartmann et al., 1990）。这也解释了枝条远端的茎段扦插育苗效果不如枝条基部的茎段（Nicholas et al., 1992），但很少有证据证明淀粉储备与扦插生根之间有直接关系（Treeby and Considine, 1982）。淀粉主要储存于一年生枝条的射线组织中，直到所有的射线组织都充满淀粉，枝条成熟过程才会停止（Mullins et al., 1992）。因此，直径≥ 7 mm的完全成熟的休眠种条，其淀粉储备足够用于生根和愈合，可能是其他尚未明确的生理因素影响种条的再生能力（Treeby and Considine, 1982; Smart et al., 2002）。

 

  一些砧木品种的生根率较低，特别是冬葡萄（V. berlandieri）的杂交品种，与其高水平的赤霉素（GA）和脱落酸（ABA）有关。常用的解决方法是将种条浸泡在水中以浸出这些物质（Kracke et al., 1981），但浸泡会因传播病害而影响种条质量（Waite et al., 2013a）。如果浸泡时间长，被水淹没的组织会缺氧，并启动有害的无氧呼吸（Vartapetian and Jackson, 1997）。种条中的激素水平在储存期间处于自然变化之中，与初冬或隆冬进行扦插相比，在休眠季后期扦插往往效果更好（Alley 1979; Nicholas et al., 1992）。在商业苗圃中，成千上万的种条通常在一个较长的时间段处理，推迟处理不切实际，但不浸泡也可以促进生根，例如使用合成的生长素吲哚丁酸（IBA）处理较难生根的冬葡萄杂交砧木插条的基部（Nicholas et al., 1992）。IBA处理对容易生根的砧木品种影响很小（Nicholas et al., 1992年），欧亚种葡萄的种条很容易生根，很少使用生长调节剂促生根。

 

  3.3 虫害和病害

 

  相关文献报道了在苗木繁育过程中传播的虫害和病害对葡萄生长和寿命的影响（Morton, 2000; Andret-Link et al., 2004; Retief et al., 2006; Rego et al., 2009），但采种母株和苗圃作为虫害和病害在一个国家内部和跨国传播中心的概念并未得到充分认识（Martelli, 1999; Jeger et al., 2007）。

 

  对病毒病来说，主要的控制措施是生产无病毒认证母株，这些母株是由热处理后的繁育材料培育而来（Over de Linden and Chamberlain, 1970; Barlass et al., 1982；Golino, 2000; Gribaudo et al., 2006）。这个方法已被用来建立无危险性病毒病的基础材料（Cirami et al., 1988; Alley and Golino, 2000; Grenan et al., 2000），但基础材料在田间容易受到侵染（Walter and Martelli, 1998）。尽管经过认证的母株病虫害通常较轻，但在经过认证的繁殖材料中，如植原体病、根癌病、皮尔斯病、霜霉病和白粉病、灰霉病、粉蚧、线虫和真菌性枝干病等潜伏的病虫害传播可能性较小，但传播的风险确实存在（Barlass et al., 1982; Rego et al., 2009）。

 

  此外，从被枝干病害侵染的母株上采集的无症状感染种条，在繁殖过程中可能作为传染源，导致整批种条和由此培育的苗木被交叉感染（Fourie and Halleen,  2004a; Billones-Baaijens et al., 2013）。枝干病害的病原体有多个宿主物种（Crous and Gams, 2000; Halleen et al., 2004; Slippers et al., 2004），并通过雨水飞溅、风和污染的土壤传播（Gubler et al., 2004; Halleen et al., 2007; Amponsah et al., 2009）。因此，在母株上防控这类病害要比防控通过繁殖和粉蚧等可控介壳虫载体传播的病毒病难（Sforza et al., 2003）。由于枝干病害借助于风和雨水飞溅传播，很难找到未被侵染的采种母本园，因此必须假设所有批次的种条，包括来自认证母株的种条，都携带有某些枝干病害病原（Fourie and Halleen, 2004b）。

 

  在苗圃中，葡萄枝干病害症状包括嫁接口愈合不良，接口部的木质呈深棕色或黑色斑块并向接口外扩展，苗干的木质组织中呈现深色斑块和条纹（Stamp, 2001; Wallace et al., 2004）。然而，仅分布于苗干基部、接口部和抹芽后的伤口周围的小面积深色组织，是伤口愈合的正常部分，通常不需要关注（Stamp, 2001）。

 

  热水处理（通常50°C处理30 min）目前是控制种条和成品苗感染根癌病等枝干病害和线虫、其他病虫害的最有效方法（Lear and Lider, 1959; Ophel et al., 1990; Crous et al., 2001; Fourie and Halleen, 2004 a, b; Gramaje et al., 2009a），但用热水处理的材料容易遭受处理不当产生的胁迫（Gramaje and Armengol, 2012），而且由于热水处理不能100%控制枝干病害的病原体（Rooney and Gubler, 2001），其使用仍有争议（Waite et al., 2013a）。

 

  3.4 母本园管理和收获种条

 

  母本园管理和种条收获方法对种条和所育苗木质量和生理状态的影响不能低估，质量差的种条不可能育成优质葡萄苗。然而，人们很少注意到母本园管理在优质繁殖材料生产中的作用，有关于此的文献也很少。

 

  在澳大利亚，砧木母本园通常不搭架，而是让从离地约30 cm主干上长出的新梢沿地表蔓延。虽然这种方法成本低，管理相对容易，但可能易被枝干病害侵染（Whiteman et al., 2007），但缺少实验证据。在新西兰和一些欧洲国家，包括德国、意大利和西班牙，采用给母本园搭架、提高树干高度，使枝条位置远高于地面的整形方式，但并未被广泛应用。此外，有关灌溉和施肥等其他管理措施对种条生产影响的文献也很少。然而，从果实产量非常高的欧亚种葡萄母株上收获的完全木质化且看似正常的种条，育苗效果通常不好，应避免使用（Hartmann et al., 1990），但其原因尚不清楚，推测与木质中淀粉储存少有关，但也可能涉及其他不明显和更复杂的生理变化，包括碳-氮平衡及其对根、新梢和果实之间碳分配的影响，从而对ABA信号产生影响（Morinaga et al., 2003；Grechi et al., 2007）。

 

  3.5 苗圃管理

 

  高质量的繁殖材料、仔细的消毒处理、恰当应时的育苗方法、详细的生产记录并妥善保存是育苗成功的基础（Hartmann et al., 1990）。育苗过程中采用好的苗圃管理方法可以保持和提高种条的质量，而优质的繁殖材料也可能因育苗期间所用方法不当或粗心而有缺陷（Stamp, 2010）。

 

  自二十世纪40年代以来，苗圃管理的基本方法已经广为人知（Baker, 1957），管理细节可以在许多书籍中找到（Baker, 1957；Hartmann et al., 1990）。然而，好的育苗方法并不能清楚地传达给繁育者，因此，不经意的交叉污染和生理胁迫是目前葡萄育苗业常见的问题。葡萄苗圃一些常见的做法可能严重损害成品苗的质量，包括在湿种条冷藏时将不含水的锯末或其他未消毒的材料填充到储藏袋中，并将储藏袋完全隔绝空气密封，以及浸泡种条时不按规定进行消毒处理（Waite and Morton, 2007）。下面讨论这些方法。

 

  3.5.1 卫生条件

 

  苗圃的总体卫生条件对保持育苗质量最为关键（Daughtrey and Benson, 2005），但往往没有得到重视。葡萄苗圃行业的卫生标准已经提高，但常规的消毒规程还没有贯彻到整个育苗过程（Waite et al., 2013a）。来自粉尘、水、工具、催根介质和包装物的污染仍然常见（Whiteman et al., 2004; Edwards et al., 2007; Vigues et al., 2009; Aroca et al., 2010; Billones-Baaijens et al., 2013; Cardoso et al., 2013）。

 

  人们通常认为，浸泡种条以补充在运输和处理过程中可能发生的脱水，以及浸出生长抑制激素对种条有益，经常应用于苗木繁育（Waite et al., 2013a）。一些证据支持用水浸泡种条可以促进扦种条扦插生根（Alley, 1979；Gramaje and Armengol, 2012），但用水浸泡种条很不卫生，因为受侵染种条的组织和树皮中的微生物很容易污染浸泡用水，由此进一步感染未被侵染种条的切口（Baker, 1957; Whiteman et al., 2004; Gramaje and Armengol, 2011; Waite et al., 2013b）。

 

  在新西兰（Whiteman et al., 2004; Billones-Baaijens et al., 2013）、西班牙（Aroca et al., 2010）、葡萄牙（Cardoso et al., 2013）、南非（Retief et al., 2006）、澳大利亚（Edwards et al., 2007）、意大利（Pollastro et al., 2009）和法国（Vigues et al., 2009）等国，已经在浸泡种条的水中发现枝干病害的病原。虽然目前苗圃通常使用饮用水，并添加杀菌剂（Waite et al., 2013a），但如果杀菌剂浓度太低，使病原产生抗性（Fourie and Halleen, 2004b），或多批次种条在相同的水中浸泡，则就存在交叉污染的可能。病原微生物也可以形成生物膜，在常规清洗后持续存在于浸泡容器的表面，并有可能污染后续批次的种条（Costerton et al., 1994; Epstein et al., 2011; Waite et al., 2013b）。

 

  3.5.2 胁迫

 

  苗圃中的胁迫来源于失水、极端温度、浸泡、伤口和暴露于有毒气体和农药中，往往因为种条处于休眠状态而被苗圃工作人员忽视。此外，胁迫的影响可能是滞后的或复合性的（Lichtenthaler, 1996），这使得鉴定胁迫的最初原因很难，特别是轻微程度的胁迫。

 

  只要种条暴露于空气中就会发生脱水，特别是在催根后的萌芽期和展叶期。然而，通过浸泡种条来对抗脱水的影响，将使种条组织淹没在水里，由于水中氧浓度低于空气，如果浸泡时间过长或种条未失水至休眠种条的含水量（通常为鲜重的50%），就有可能引起发无氧呼吸（Lavee and May, 1997）。

 

  在葡萄园中，萌芽发生在根开始生长之前（Mullins et al., 1992），这个顺序在嫁接联合体和扦插条上也是如此。在正常的田间条件下，芽在临近休眠期结束时变得缺氧，促发无氧呼吸，并促进芽鳞松动和萌芽，然后恢复到有氧呼吸（Halaly et al., 2008; Ophir et al., 2009）。种条上的芽也有这样的时序，但把种条放在密封的袋子里长期冷藏，将使缺氧时间延长，而且密封袋抑制了无氧呼吸有毒副产物乙醇和乙醛的散失（Woodstock and Taylorson, 1981; Kimmerer and Kozlowski, 1982）。这些发酵产物与缺氧相结合，将损害种条的再生能力。据观察，遭受长期缺氧的种条或幼苗，其木质组织呈现特有的灰绿色，而不是健康组织的纯绿色或乳白色。根据作者的观察和苗圃管理人员的意见，有这类症状的种条或幼苗在栽种后不久就会死亡，或生长势弱，或萌芽期大大推迟，最终死亡。

 

  热水处理时的高温也可能是胁迫的一个原因。尽管有研究表明，热水处理对种条和幼苗生活力的影响很小（Orffer and Goussard, 1980; Wample et al., 1991; Wample, 1993; Caudwell et al., 1997; Waite and May, 2005; Gramaje et al., 2009a; Gramaje and Armengol, 2012），但未经证实的观点认为，在商业化育苗条件下，热水处理后的种条和成品苗有相当数量的损失。据报道，在新西兰相对冷凉的气候条件下，50°C热水处理30 min后，对葡萄组织有严重的损伤；而用温度稍低的48 °C热水处理30 min是安全的，并且能有效抵抗一些病原菌的危害（Graham, 2007）。然而，在西班牙相对炎热的气候条件下，葡萄植株及其病原菌已经适应高温环境，50°C热水处理30 min不能有效防控枝干病害，使用53°C的热水处理不会对材料造成明显伤害（Gramaje et al., 2009a）。

 

  还有证据表明，热水处理前后的操作，尤其是冷藏，会影响繁殖材料对热水处理的反应（Gramaje and Armengol, 2012）。据报道，如果材料从冷藏库中取出后没有足够的时间适应环境温度，若热水处理时水温相对较高，则会对材料造成伤害（Lindquist, 1986）。适应环境后的繁殖材料能够合成一些保护性热休克蛋白，从而提高对不正常高温的耐受性（Morrell and Wample, 1995）。然而，产业界未经证实的观点认为，如果适应环境时间超过8～10 h，种条会结束休眠，更容易受到热水处理的伤害。

 

  热水处理后的种条，如果在处理后24 h内放在密封袋中，则在储存期间特别容易发生无氧呼吸。热水处理后的种条呼吸速率非常高（Waite, 2005），密封袋中的可用氧被迅速消耗，比正常情况下的储存更早形成缺氧条件。打开储存袋后，突然恢复到有氧条件，也可能引发无氧呼吸过程中积累的电子产生的破坏性活性氧（Vartapetian, 2006）。

 

  Gramaje和Armengol（2012）发现，热水处理后的种条立即进行4周或更长时间的储存，不利于种条生长和繁育。还有一些来自苗圃的观察，热水处理的种条长期储存后（6周或更长时间），打开密封袋有强烈的“酒香”，则表明有无氧呼吸。然而，冷储对种条的影响可能有多个方面。Wample（1997）和Waite（2005）研究表明，热水处理过的种条，如果在包装前能够冷却至环境水平，且呼吸速率降至处理前的水平，则冷储4～6周不会有什么危害。在商业化育苗工作中，可能种条在呼吸速率还没有恢复到热水处理前的水平就放入冷库，如果冷储条件并不理想，还不如储存后处理种条来降低无氧呼吸风险，只要不重新包装和返回仓库。

 

  胁迫间接促进病害的发展（Schoeneweiss, 1981）。苗圃中不当处理造成的胁迫，特别是浸泡和厌氧储存条件，或超过6～8周的长期储存（Probst et al., 2012），可能是枝干病害在幼苗生长季结束时肆虐的一个因素。已知胁迫会影响田间枝干病害的发展（Graniti et al., 2000），但需要进一步调查来确定繁育苗木期间的胁迫是否也会影响苗圃苗枝干病害的发展。

 

  4 如何生产优质葡萄苗木

 

  定义明确、符合标准和始终采用标准化操作规程是生产质量统一、优质、高价值葡萄苗的基础（Baker, 1957），但并不是所有苗圃都能做到（Waite et al., 2013a）。尽管苗圃和苗木认证在一些区域施行（European and Mediterranean Plant Protection Organization, 1998; New Zealand Winegrowers, 2011; Standards Australia, 2013），但缺乏细节，特别是在苗圃总体卫生和胁迫管理方面。因此，每一个苗圃内部和苗圃间的做法各不相同（Waite et al., 2013a），废品率很高，生产的苗木质量也不一致（Stamp, 2001; Smart, 2013）。

 

  基于最优方法的标准化操作规程是降低废品率的基础（Hartmann et al., 1990），在葡萄苗圃中，可以预防病虫害的侵入、感染和传播（Baker, 1957; Daughtrey and Benson, 2005）。有效的标准化操作规程详细说明了从种条收获到成品苗销售整个繁育过程中每一步的做法，并明确了负责实施、管理和定期审查的人员（Baker, 1957）。此外，标准化操作规程应该具有足够的灵活性，允许根据某一个苗圃的需要进行小的修改。

 

  4.1 种条收获和处理

 

  育苗工作的第一步是收获种条，并将之从母本园运送到苗圃。在母本园精心安排采收种条工作对保持种条质量至关重要（Daughtrey and Benson, 2005）。放置在地面上的种条很容易失水、被土壤中的生物污染和受到冻害。将种条运输到苗圃可能需要几天，进一步增加失水、低温和缺氧造成损伤的风险。如果冬季环境温度高于2～4°C，繁殖材料的呼吸速率会增加，因此，包装内的氧很快被消耗，代谢热或无氧呼吸的产物不能散失，从而影响种条的生活力。

 

  4.2 种条分级和储存

 

  确保只有健康的种条进入苗圃是预防育苗过程病虫害传播的最有效方法（Daughtrey and Benson, 2005），为此，最好使用经过认证的种条。如果使用未经认证的种条，建议在育苗之前，由认证的实验室对样品进行病毒病和枝干病害检测。此外，每批种条的质量不均一意味着有必要对种条进行分级，以便在育苗的开始阶段剔除有缺陷或染病种条，这样就降低了育苗成本（Baker, 1957）。对种条尺寸进行分级，通过减少下游操作步骤和降低与批次内变异有关的成本而提高效率。

 

  可以将分级后不立即进行处理的种条存放在一个干净、凉爽的房间里（温度为1～2°C），用干净的包装袋包装，包装袋上扎几个小的、均匀分布、直径7～10 mm的小孔，使空气流通，以防种条失水。种条浸水、包装材料浸水或填充保湿材料（如锯末），会促进有害微生物的生长，特别是灰霉病菌（Baker, 1957）。为了预防冷库中种条上霉菌生长，过去用0.5%的Chinosol®（8-羟基喹啉）浸泡种条，但Chinosol®不能完全抑制不良微生物的生长。因为有研究证明Chinosol®抑制愈伤组织形成和接口愈合（Becker and Hiller, 1977），现在已经很少使用，一些苗圃用杀菌剂速蘸或喷洒种条和容器来代替Chinosol®，但这样做仅对那些杀菌剂敏感型生物体有抑制作用，一些霉菌反而会因此生长，特别当种条表面是湿的。

 

  当储存温度低于1°C时，种条会因受冻而产生生理胁迫，温度波动超过2°C会对种条质量产生严重影响（Hartmann et al., 1990）。储存温度超过4°C会促进微生物的生长，种条的新陈代谢活动也会产生热量，消耗可用的氧气，导致无氧呼吸（Becker and Hiller, 1977）。冷库储存的其他胁迫源包括：将葡萄材料移入和移出冷库引起的代谢速率波动；与苹果、梨等跃变型果实一起储存时，葡萄材料会暴露于高水平的乙烯中（Pierik et al., 2006）。

 

  4.3 热水处理

 

  在育苗前对所有种条进行常规的热水处理是控制某些无症状枝干病害的最有效方法，特别是与杀菌剂一起浸泡使用（Fourie and Halleen, 2004b; Fourie and Halleen, 2006; Gramaje et al., 2009b）。然而，热水处理也是一种严重胁迫，只适用于外观健康的种条。

 

  热水处理的时间和温度取决于气候条件，从冷凉气候条件下的48°C、30 min（Graham, 2007）到温和气候条件下的标准50°C、30 min（Waite and Morton, 2007）和温暖气候条件下的53°C、30 min（Gramaje et al., 2009a）。在法国，通常采用50°C、45 min，确保携带植原体病原的卵也被杀死（Caudwell et al., 1997）。热水处理之后需要在室温下用清洁的水冷却相同时间，但冷却也是一个潜在的再污染过程，特别是水已被多次使用导致水质下降，或暴露在风中，因为风中的污染物会进入到水中。

 

  热水处理后，在进一步处理或包装储存前，种条应在清洁和受保护的环境中散放24 h，使其表面干燥。然而，目前的研究表明，经热水处理的种条和葡萄苗的储存期比未经处理的材料要短（Gramaje and Armengol, 2012）。因此，最好是在储存后育苗之前进行热水处理，处理前让种条在环境温度下保持8～12 h。

 

  热水处理设备没有设计标准，有各种尺寸和加热方式。商用热水处理厂房和设备旨在有效和高效地作业。均匀加热的水通过泵循环，确保盛放种条的篮子置入水中2 min内就能达到设定的温度。水箱容量通常在3000～5000 L之间，可容纳5000～10000支种条，每支种条约0.5 L。热水箱、冷却箱和盛放种条的篮子是由不锈钢或镀锌钢制成的，以防止腐蚀，热水箱是隔热的，以防止热损失。处理之前，至少在热水箱的三个区域（顶部、中部和底部）插入精确校准的温度探头，并与数据记录器连接，记录每次处理的温度、日期、时间和每次处理持续的时间。为了提高效率，盛放种条的篮子要设计成远离水箱的底部和侧面，并使种条或葡萄苗顺着泵循环的水流方向，因为种条或葡萄苗捆的非常紧，会阻碍水的流动和热传导。

 

  4.4 嫁接和催生愈伤组织

 

  嫁接和催生愈伤组织是苗木繁育过程中的关键阶段，除非保持非常严格的卫生条件，否则嫁接口非常容易受到生物和非生物污染（Baker, 1957; Fourie and Halleen, 2004b）。受污染的切口和匹配度较低的嫁接联合体不能正常愈合，易受到感染，并导致幼苗结构上有缺陷（Stamp, 2001）。常规的卫生措施，包括定期彻底清洁和整理苗圃设施和设备，及时处理废弃的苗木和产生的垃圾，妥善管理废水和排水（Baker, 1957; Stewart-Wade, 2011），这些都是控制葡萄苗圃病虫害必不可少的方法。嫁接室在设计上应避免风吹雨打，或鸟和其他害虫的进入，以减少污染的风险。消耗品应保存在专门的储藏室，远离葡萄繁殖材料（Baker, 1957）。

 

  在育苗期间，应经常清洁嫁接室。在每次休息和每天结束工作时，应使用合适的消毒液（如次氯酸钠）对凳子、嫁接机和工具进行消毒，但扫地或冲洗地板只应在每天结束工作清洁凳子后进行，因为扫地或冲洗地板会扬起灰尘或水滴，造成嫁接室大面积污染（Baker, 1957）。

 

  其他看似不重要的情况也会损害成品葡萄苗的质量，并在繁育过程中造成损失，包括因休息和高温天气导致的延误、农化品的使用或叉车产生的废气（Winkler et al., 1974; Hartmann et al., 1990; Nicholas et al., 1992; Saltveit, 1999; Waite and Morton, 2007）。嫁接前将种条和预剪的接穗芽放在水中是最有可能导致大量交叉污染的做法，浸泡已被证明会大大增加种条组织中的微生物丰度，因为一些种条树皮和木质中的真菌和细菌可以进入水中并感染切口（Waite et al., 2013b）。相反，在嫁接前快速准备接穗芽，用干净的湿布覆盖砧木和接穗，和其他一些避免延误的措施，以预防失水并将交叉污染的风险降到最低（Hartmann et al., 1990）。

 

  为了催生愈伤组织，通常将种条装入内含潮湿的无菌培养基（如珍珠岩或蛭石）的干净箱子中，然后在26～29°C条件下培养2～3周，直至在种条基部和接口处形成一圈愈伤组织。在较低的温度下（26～27°C）愈伤组织形成较慢，但生长较慢的愈伤组织比在较高温度下（28～29°C）形成的愈伤组织更牢固。如果种条在催生愈伤组织的箱子中催根超过3周，会形成过量的愈伤组织，阻碍接口形成新的木质部和韧皮部，愈伤组织不应突出嫁接口超过2～3 mm（Hartmann et al., 1990）。在29°C以上条件下催生愈伤组织的种条，或种条捆包扎过密，都会阻碍种条散热，并产生严重后果。

 

  催生愈伤组织的室内，温暖、黑暗和潮湿，特别有利于一些病原菌的生长（Hartmann et al., 1990），因此，消毒、全面定期清洁、及时处理废弃的催根介质，是控制病虫害的重要措施（Baker, 1957）。然而，清扫或冲洗地板和墙壁可能会导致灰尘和空气水滴中的病原体传播，最好是通过拖或擦来清洁地板和墙壁。在催生愈伤组织期间，可以用塑料条包裹或浸蜡来保护嫁接口免于失水（Becker and Hiller, 1977），但是愈伤组织的生长和嫁接口的愈合需要高浓度的氧气，在长出愈伤组织之前使用蜡封嫁接口不利于接口愈合（Hartmann et al., 1990）。如果蜡渗入嫁接口，在砧木和接穗之间形成屏障，也会阻碍接口愈合。在催生愈伤组织的箱中，嫁接好的种条捆绑紧实也阻碍了周围空气流动，有利于病原真菌的生长（Hartmann et al., 1990），并阻碍种条在催生愈伤组织过程中产生的致命呼吸热的散热，因此建议监测催生愈伤组织的箱内温度。

 

  4.5 愈伤组织形成后的操作

 

  任何一批长出愈伤组织的种条中都有一些不符合质量标准的，剔除受伤害、感病和嫁接口未完全愈合的种条，以降低成本和病害压力（Nicholas et al., 1992）。

 

  长出愈伤组织的种条需要细心操作以避免因移植休克而造成的损失或生长受阻。在分化出根之前，种条易受失水的危害；在移栽到容器或露地苗圃之前，使长出愈伤组织的种条上的接芽适应新环境，对育苗也有一处。适应新环境的方法是：除掉种条顶部几厘米的促生愈伤组织的介质，使芽和嫁接口暴露，将催生愈伤组织的箱子置于光线充足且受保护的环境中2或3天（Nicholas et al., 1992）。

 

  如果嫁接口和接穗芽还未封蜡，可将种条顶部浸薄薄一层的嫁接蜡，以防失水（Nicholas et al., 1992）。如果将长出愈伤组织的种条直接移栽到露地苗圃，封蜡还可以防霜冻，但蜡层不能过厚（Hartmann et al., 1990），用抗蒸腾剂产品（如丙烯酸聚合物“Envy”）处理可能比增加封蜡厚度效果更好。

 

  盆栽基质和露地苗圃土壤的质量对种苗的生长至关重要。盆栽基质通常无土（Baker, 1957），因而很少有杂草或土传病原体（Daughtrey and Benson, 2005），经常补充适量的氮和中等程度的灌溉可以预防胁迫，促进苗木稳定、正常生长（Hartmann et al., 1990），而过量灌水和施氮会使苗木旺长且不充实。

 

  露地苗圃的土壤要排水良好、松散，没有严重的杂草、线虫和病原体（Hartmann et al., 1990）。黑足病的病原柱孢属（Cylindrocarpon spp.）和Ilyonectria spp.的传播是露地苗圃土壤的突出问题（Whitelaw-Weckert et al., 2013），降低土壤中这些病原体的丰度比较困难（Agustí-Brisach and Armengol, 2013），但轮作芥菜作为生物熏蒸剂，可能会减少苗圃土壤中的病原菌数量（Bleach et al., 2010）。在移植长出愈伤组织的种条之前，使用杀真菌剂浸泡也能减少移植过程中的小伤口被侵染（Alaniz et al., 2011）。

 

  通常要在生长季进行修剪以控制新梢生长，防止新梢过密和真菌病害的滋生，而定期喷药以预防白粉病、霜霉病和灰霉病病也是必要的（Hartmann et al., 1990）。在生长季的中期，拖拉机牵引的刀片穿过葡萄苗行两侧约30 cm的土壤，对露地苗圃中的葡萄苗根部进行修剪，可以促进须根团的形成，便于在生长季结束时起苗和修苗，但起苗过程的修根和修枝也会造成伤口，也可能被土传病原体感染。

 

  葡萄苗从露地苗圃挖出后，应剔除有损伤的和不符合标准的苗木，修剪根部和枝条，以避免过长的根和枝条妨碍操作。如果根部暴露在空气中，特别容易失水（Hartmann et al., 1990），而将根部浸入水中会在根中形成厌氧条件，促进土壤中病原体的生长和传播。用干净的湿布覆盖葡萄苗并及时处理，可以预防失水，避开浸泡的负面影响（Baker, 1957）。

 

  储存裸根苗的两个主要方法是冷库长期储存和“埋土”短期储存。“埋土”储存是指将修剪好的成捆葡萄苗放在沟里，用未污染的湿土、沙子或锯末松散地覆盖苗的根部。“埋土”储存的葡萄苗容易萌发，而冷库储存更好，可使葡萄苗保持1或2周在休眠状态下（Hartmann et al., 1990）。

 

  葡萄苗的包装和储存条件与种条一样。在冷库中储存葡萄苗先要进行清洗，以去除土壤和植物碎片，沥干，再次修剪进一步降低根和枝条所占体积，便于包装（Hartmann et al., 1990），但修剪会引起胁迫，导致呼吸速率短期上升（Macnicol, 1976）和氧气消耗。因此，在包装和入冷库之前，让刚修剪过的葡萄苗有一段时间的恢复期，以防止无氧呼吸的发展。来自苗圃行业的意见也表明，将未修剪或轻修剪的葡萄苗放在冷库中，发货前将其取出修剪，然后再放回到冷库中，也会导致无氧呼吸，因此不建议这样做。发货前对成品葡萄苗进行最后分级，并对代表性样品进行解剖，检查是否有物理损伤、枝干疾病和接口处污染，也有助于防止销售不合格苗木（Nicholas et al., 1992）。

 

  5 保存生产记录

 

  虽然在文献中很少说明，但保存生产记录和决策管理文件是育苗成功的基础。一个精心设计的记录保存和信息管理系统在整个繁育过程（从种条采集到成品苗销售）都能确认和追踪葡萄苗木，也是成本管理、发现已有问题和潜在问题的重要工具（Fonsah, 2006），是质量管理和合规系统的基础。但是，保存和管理记录是一项繁琐的任务，因此要有目的性、精简和易于管理（Rhigetti and Halbleib, 2000; Sørensen et al., 2011）。

 

  有许多记录和分析系统采用纸质和电子技术，包括条形码系统（Senneset et al., 2007），对系统的选择取决于企业的规模和结构，但无论哪种类型，记录保存系统都需要提供有用和容易获得的信息（Rhigetti and Halbleib, 2000）。用于收集、维护和分析记录的时间将通过减少损失和提高利润率而得到加倍回报（Rhigetti and Halbleib, 2000; Fonsah, 2006）。

 

  6 讨论

 

  虽然有关劣质葡萄苗木对葡萄酒和育苗行业的经济和社会影响的详细数据有限，但与劣质苗木相关的问题开始被葡萄酒行业的媒体报道（Stamp, 2010; Smart, 2013），提高葡萄苗质量的措施也在不断推行。然而，低价苗木、对苗木价值的低估，以及葡萄育苗行业的脱节和分散性，是这个传统行业需要改变的根深蒂固的普遍问题，而葡萄酒行业的教育和研究部门却常常忽视。

 

  鉴于经济和环境可持续两方面要求，葡萄酒行业目前要求对繁殖和种植材料的选择和管理采取更加专业和严格的方法（Bisson et al., 2002），在本土和国际层面上都有大量工作要做。世界各地推出的综合性葡萄材料标准（European and Mediterranean Plant Protection Organization, 1998; New Zealand Winegrowers, 2011; Standards Australia, 2013）以及本文概述的原则和步骤，是通向葡萄优质苗木繁育的重要第一步，但仍需要葡萄和葡萄酒行业所有部门参与、全方面合作来持续推动这项有意义的工作，包括品种资源的所有者、种条供应商和苗圃，以及葡萄种植者、研究人员、推广人员和资助机构。每个行政区都有自己的方法来处理不合格的种植材料，但葡萄酒行业的国际属性要求对超出地方和国家管辖权的葡萄苗的健康、品种真实性等核心问题采取相同的方法。

 

  与制定统一的葡萄苗木繁育方法有关的诸多挑战中，种条质量是一个特别突出的问题，因为它涉及到种质资源收集和采种园增加带来的资金、所有权和管理问题，其中许多是由行业团体和志愿者管理的，受困于资金短缺（McMichael et al., 2013）。

 

  对葡萄苗木质量有很大影响的另一个关键问题是苗圃卫生，特别是在水中浸泡种条，以及缺氧的冷库条件（Kracke et al., 1981; Gramaje et al., 2009a）。但是，改变业已流行且被认为是正确的做法是一项艰巨的任务（Willock et al., 1999; Piderit, 2000），特别是当这些做法的益处（如提前萌芽和防止失水）在处理后不久就显现，但抑制苗木生长和增加病害风险的不利影响直到苗木离开苗圃后才会显现（Stamp, 2001; Oliveira et al., 2003; Fourie and Halleen, 2004b; Smart, 2013; Whitelaw-Weckert et al., 2013）。

 

  这里提出的评价葡萄繁殖材料和苗木质量的标准以及生产方法，从表面上看简单易懂，有进步但非革命性的，因为在葡萄育苗行业和更广泛的葡萄酒行业中，存在着复杂的结构性问题，很难确保实施效果。为了生产高质量的繁殖材料和种植材料，建立一个健全实用、聚焦国际化的全行业框架，是一个缓慢而艰苦的过程，需要更有针对性进行有关葡萄育苗方法的风险和利益方面的讨论、辩论、测试和评估。要实现葡萄苗木行业的根本性变革，需要更多的善意、勇气和清晰的愿景，一旦成功将使葡萄和葡萄酒生产步入新时代。

           

  苗木扩繁与生产技术岗位田萌勃、何非、王军翻译自： Waite H, Whitelaw-Weckert M, Torley P. 2015. Grapevine propagation: principles and methods for the production of high-quality grapevine planting material. New Zealand Journal of Crop and Horticultural Science, 43:2, 144-161, DOI: 10.1080/01140671.2014.978340