酿酒葡萄栽培

惠竹梅 张慧珍

 

  1 目的意义

 

  肥料是保证葡萄生长养分需求、提高其品质产量的基础物质，葡萄生长与土壤肥力本身、投入土壤中的养分和生态环境密切相关。长期以来，基于化肥施用简便、肥效快等优点，备受葡萄种植者喜爱，葡萄园中普遍存在单施或超量施用化肥等情况，不单造成资源浪费，而且持续过量施用化肥也造成土壤理化性质恶化、果实品质下降、环境污染等一系列问题。有机肥养分种类丰富，可以改善土壤的透气性和保水性，但释放养分周期缓慢，功效发挥具有滞后性，当季养分供给量有限。结合有机肥的长效和化肥的速效特点，将有机肥与化肥组合施入，是实现农业“降本、提质、增效”目标的重要途径。但如何兼顾环境的基础上更高效利用有机肥，可持续提高葡萄品质和生产效率，对我国的葡萄生产提出了更高的要求。大量研究表明，引入外来的有益菌种可以改善土壤微生物群落结构，抑制病原微生物生长，提高有机养分的活化速率，同时也能防止土壤板结，促进植物生长。因此，近年来，添加微生物菌剂的生物有机肥在生产上得到了广泛的应用，引起了国内外学者的广泛关注。目前对生物菌剂在酿酒葡萄园上的研究还鲜有报道，为了有效发挥有机肥效应，提高酿酒葡萄的品质，减少化肥的使用量，本试验对生物菌剂与有机肥配施的效果进行了研究。

 

  根系是植物适应环境的重要功能器官，是连接土壤与地上部分物质运输的桥梁。根系不仅是作物吸收水分和养分的主要器官，也是合成某些氨基酸、激素等生理活性物质的重要场所，在作物生长发育过程中具有举足轻重的作用，直接影响地上部的生长发育和产量的形成。作物的根系性状不仅是根系质量优劣的主要体现，而且很大程度上决定着作物获得养分和水分的能力及作物群体抗逆性和产量的形成，明确不同农艺措施对作物根系性状的影响，对提高作物养分吸收利用率、增强群体抗逆性及产量具有重要意义。本研究以酿酒葡萄赤霞珠扦插苗为研究对象，探究不同施肥处理对扦插苗生长、根际土壤理化性质及根系生长的影响，以期为酿酒葡萄的科学施肥提供依据。

 

  2 材料与方法

 

  2.1 试验设计

 

  试验用盆为18 cm × 10 cm×25 cm的聚乙烯塑料盆，供试土壤取自西北农林科技大学葡萄试验基地0-20 cm耕层土壤，每盆装过筛的土壤3 kg。设置不施肥（CK）、100 %化肥（C1）、60%化肥+40%有机肥（C0.6O0.4）、60%化肥+40%有机肥+菌剂（C0.6O0.4B）、100 %有机肥（O1）、100 %有机肥+菌剂（O1B）6个处理。具体的试验设计方案见表1。选择长势一致、无病虫害的具有5-6片叶的赤霞珠扦插苗统一移栽至花盆，每盆种植1株，每个处理24盆，随机放置在温室内。用无菌蒸馏水每隔五天灌溉一次，各处理生长期间管理措施保持一致。

 

 

  2.3 测定方法

 

  2.3.1 葡萄根际土壤理化性质测定

 

  葡萄接种后16周后各处理选取5株去除根系周围大块土壤，轻轻抖下植株根系表面土壤，混合均匀，过2 mm筛，自然风干后装袋，用于测定土壤基本化学性质。

 

  2.3.2 扦插苗生长指标测定

 

  生长指标分别于移盆后第4周、8周、12周和16周测定1次， 共测定4次。

 

  新梢长度和节间长度的测定：用卷尺测量新梢总长度和从基部向上第5节的节间长度。新梢长度或节间长度平均增长量=两次测量新梢长度或节间长度的差值/测量间隔时间。

 

  节间粗度的测定:用数显游标卡尺测量基部向上第5节间粗度，节间粗度平均增长量=两次测量节间粗度的差值/测量间隔时间。

 

  2.3.3 扦插苗营养元素和生物量测定

 

  16周破坏性取出植株，将植株整体分为地上部分和地下部分，按照清水→洗涤剂→清水→1%盐酸→3次去离子水的处理顺序冲洗干净，于105℃杀青15 min，80℃条件下烘干24 h后称重，植株生物量=地上部生物量+根系生物量， 根冠比=根系生物量/地上部生物量。测定根系和幼苗的大量营养元素（N、P、K、Ca、Mg和S）和微量营养元素（B、Mn、Fe、Cu和Zn）水平。

 

  2.3.4 扦插苗叶片光合特性和叶绿素含量

 

  每个处理随机挑取３盆，取幼苗中部第5-8节位大小和颜色较为一致的成熟叶片，称取0.2 g幼苗叶片，采用浸泡法测定(乙醇:丙酮体积比1:1)，并分别计算叶绿素a、叶绿素b和总叶绿素的含量。取新梢向下第5片平整光洁、长势良好、大小一致的叶片作为光合指标测定对象，测定扦插苗叶片光合特性。

 

  2.3.5 扦插苗根系结构测定

 

  将根部洗净后水平放置在一个用黑色摄影布覆盖的塑料板上，用无菌镊子将任何纠缠或重叠的根部分开。使用数码单反相机拍照。采用TTC还原法测定根系活力，用TTC还原量表示根系活力.采用全自动根系扫描分析仪测定根系面积，分析软件为Regentinstruments公司提供的Win RHIZO.获得根长、体积、表面积、平均直径和根尖数、分枝数、顶端数、根质量密度（RMD）、根体积密度（RVD）等形态指标。

 

  2.3.6 扦插苗根解剖结构分析

 

  选择冲洗后的细根和极细根根尖，制作根切片。放入FAA固定液中固定，后用50-100%浓度酒精梯度脱水，二甲苯纯酒精、二甲苯透明，充分透蜡，包埋于纸壳，用滑走切片机切片，番红固绿染色，制成永久切片。用OLMPuS BH-2型显微镜观察，以测微尺测量木栓层厚度、木质部厚度、韧皮部厚度、中柱导管数、导管密度、导管直径等参数。

 

  2.4 数据分析

 

  采用Excel 2010和SPSS 20.0软件对数据进行统计分析。采用单因素（one-way ANOVA）和Duncan法进行方差分析和多重比较（α=0.05）。

 

  3 初步结果

 

  3.1 不同施肥处理对扦插苗新梢生长的影响

 

 

  各处理赤霞珠扦插苗新梢长度均随着时间的延续而逐渐增加，定植后30 d时，各处理和CK无显著差异，但随着时间的进一步延长，差异越来越明显。扦插后第60、90、120天时，C0.6O0.4B处理新梢长度分别显著高于CK处理22.82%、25.88%和5.30%，120天时，各处理新梢长度由高到低的顺序为：C0.6O0.4B > O1B > C0.6O0.4 > C1> O1 > CK，即添加菌剂的处理株高均比不添加菌剂的高；有机肥化肥配施株高大于单施化肥和有机肥，C0.6O0.4B新梢长度显著高于CK，其余处理与CK无显著差异。

 

 

  同时，各处理赤霞珠扦插苗第五节节间长度呈逐渐增加趋势。从扦插后30 d开始，C0.6O0.4B处理第五节节间长度均高于其他处理且显著高于CK，扦插60天时，各处理均高于CK，增幅达7.9%～62.06%，120 d时C0.6O0.4B和O1B处理较CK分别增加59.26%和32.11%，且C0.6O0.4B处理与CK差异达显著水平，对插苗节间长度促进作用最明显。

 

 

  各处理赤霞珠扦插苗茎粗在定植前90天与CK差异不显著，定植120 d后，C0.6O0.4B处理茎粗最大且显著高于CK，为3.84 mm，CK处理最小，为3.25 mm；其他处理均高于CK但差异不显著。即除C0.6O0.4B处理外，其余施肥处理均对赤霞珠扦插苗茎粗无显著促进作用。

 

  3.2 不同施肥对赤霞珠幼苗生物量和根冠比的影响

 

 

  3.3 不同施肥处理对扦插苗叶片叶绿素含量的影响

 

 

  不同施肥处理对葡萄叶片叶绿素a含量影响不显著。施肥处理可以不同程度提高叶片的叶绿素总量，其中C0.6O0.4B处理叶绿素总量最高，为2.19 mg·g-1，比CK处理（叶绿素总量最低，为1.79 mg·g-1）高0.4 mg·g-1。

 

  3.4 不同施肥处理对扦插苗叶片光合特性的影响

 

 

  各施肥处理能够不同程度提高叶片蒸腾速率、光合速率、气孔导度和水分利用效率，降低胞间二氧化碳浓度。在处理C0.6O0.4B下，植株净光合速率最高，较CK提高了5.76 µmol·m-2·s-1。施肥处理对葡萄叶片的蒸腾速率和气孔导度影响具有相关性，处理C0.6O0.4B叶片的蒸腾速率最快，较CK提高了0.79 mmol·m-2·s-1，增幅55.24%；叶片的气孔导度最大，较CK提高了73.76 mmol·m-2·s-1，增幅70.46%。气孔影响植物叶片与外界进行气体交换和水分的散失，气孔导度的大小是衡量气体通过气孔的难易程度。施肥处理的胞间CO2浓度均低于CK，其中处理C0.6O0.4B的胞间CO2浓度显著降低，较CK降低了12.87%。处理C0.6O0.4B和C0.6O0.4能够有效的提高葡萄叶片水分利用效率。研究表明，在一定范围内，增加养分供应，可促进植物光合效率，增加根系光合产物的分配量，进而根系分枝数增加、总根长增长、根系表面积及体积增大，从而拓宽根系吸收范围，提高植株养分和水分的吸收效率，促进植物生长，协调植物地上部分和地下部分生长。

 

  3.5 不同施肥处理对赤霞珠扦插苗根系结构的影响

 

 

  根系形态决定着植物吸收养分的速率，是衡量植物生产力的重要指标。以往研究发现，根系形态既影响植物养分吸收、运输，同时对根际养分活化也有显著作用。本试验5个施肥处理均不同程度的增加了植株的根长、根表面积、根体积、根尖数和分枝数。C0.6O0.4处理的根系总根长、总表面积、根尖数和分枝数均显著高于CK、C1和O1处理；对于配施菌剂处理，C0.6O0.4B处理植株的总根长、根尖数和分枝数显著高于O1B，总表面积、总体积差异均不显著。C0.6O0.4B处理葡萄根系的总根长、总表面积、总体积、平均直径、根尖数和分叉数均最大，O1B处理次之，各处理根系平均直径差异不显著。

 

 

  配施菌剂处理（C0.6O0.4B和O1B）葡萄扦插苗的比根长和根比表面积均大于其他处理，而其根组织密度及根系生物量则高于其他处理。C1、O1和C0.6O0.4处理植株比根长较CK分别提高了11.75%、8.78%和7.80%；O1B和C0.6O0.4B理植株比根长无显著差异，较CK分别提高了27.10%和32.67%。各处理植株根比表面积与比根长趋势一致，其中C0.6O0.4B与CK处理植株根比表面积差异显著，较CK提高了46.77%。不同处理间植株根组织密度差异不显著，但与比根长和比根表面积呈负相关关系。

 

  施用肥料会使细根形态发生变化，进而影响细根生物量。细根表型性状与植物水分吸收和养分获取密切相关。有研究表明，外源养分添加会提高细根比根长，这与本研究结论相同，其原因可能是施用肥料后植物会通过增加细根生物量、比根长和比表面积，以获取较多养分与水分。细根平均直径与根组织密度主要影响其养分储存与抗逆性。土壤养分含量对细根性状间关系及其资源获取策略有重要影响。采取资源获取策略的细根通常具有直径较小、比根长较长、总氮含量较高的特征，而采取资源保守策略的细根则通常具有直径较大、比根长较短、总氮含量较低的特征。施肥会降低细根根组织密度，增大细根比根长，使细根获取资源的策略转向快速获取。

 

 

  菌剂显著增加了葡萄粗根和细根数量，刺激了根的生长。C0.6O0.4B处理葡萄扦插苗根系数量较多，根毛较多，O1B处理次之，最后是CK处理。

 

  4 结论

 

  （1）施肥处理可显著提高扦插苗功能叶片净光合速率、气孔导度和蒸腾速率，有效降低胞间CO2浓度，最终增加根系光合产物的分配量，促进根系分枝数、总根长、根系表面积及体积增大，拓宽根系吸收范围，提高植株养分和水分的吸收效率，协调植物地上部分和地下部分生长。

 

  （2）化肥减量配施有机肥及菌剂（C0.6O0.4B）处理对于赤霞珠扦插苗地上部形态建成以及地下部根系生长均有显著促进效果，而施入有机肥过多反而对植株生长有一定的抑制作用。

 

  （3）不同径级根系的生长决定着植物对土壤中水分与养分的吸收利用能力。施用无机肥对吸收根生长影响较小。C0.6O0.4B处理0～1 mm径级根系所占百分比大于100%化肥处理，与根系拍照结果一致。C0.6O0.4B处理显著增加了赤霞珠扦插苗粗根和细根数量，刺激了根的生长。

 

  5 尚需进行的工作

 

  尚需要对不同施肥处理的扦插苗根截面染色切片进行显微镜观察。以测微尺测量木栓层厚度、木质部厚度、韧皮部厚度、中柱导管数、导管密度、导管直径等参数。