石家庄综合试验站
葡萄(Vitis vinifera spp.)是在世界上栽培面积最大的果树之一,在国内也是分布在全国各地。由于我国幅员辽阔,各地气候大相径庭,再加上近年来设施栽培的推广应用,作为多年生落叶果树,葡萄打破休眠问题日益凸显,安全有效打破休眠,保证萌芽率和萌芽整齐度成为亟待解决的问题。
维大力是由中国农业大学生物学院植物生理学与生物化学国家重点实验室研发的一种新型植物免疫激活蛋白,能够调控植物体内多种激素信号通路。研究发现维大力能够增强植物抗性,提高植物产量,促进种子萌发。本实验以夏黑无核葡萄、红宝石无核葡萄和阳光玫瑰的枝条为试验材料,初步分析不同浓度的维大力溶液与单氰胺溶液对葡萄冬芽萌发的影响,为发掘植物免疫蛋白在打破落叶果树休眠方面的作用提供理论基础。
1 材料与方法
1.1 供试材料
试验于2024年在河北省农林科学院石家庄果树研究所葡萄试验园内进行,供试品种为夏黑无核、红宝石无核和阳光玫瑰阳光玫瑰葡萄。
试验所用试剂:单氰胺(有效成分含量50%,宁夏大荣化工冶金有限公司);维大力粉剂(北京中捷四方有限公司)。
1.2 试验方法
1.2.1 冬芽破眠处理与样品采集
2023年11月,对夏黑无核和红宝石无核葡萄一年生结果枝留2芽修剪,收集剪下的枝条在室外沙藏,于2024年2月选取芽体饱满的枝条,剪成两个芽子的扦插枝条,在温室内扦插。2024年5月从云南元谋采集阳光玫瑰芽体饱满的枝条,在温室内扦插。
1.2.2 喷涂试剂处理
把单氰胺,维大力配制成不同浓度的溶液(见表1),喷施在扦插条的芽体上。每个处理20个扦插条,每个处理三个重复。
1.2.3 观测指标与方法
以芽体明显膨大、鳞片松动、露出棕色绒球作为萌发指标,进行冬芽萌芽率的统计。以展开1片绿色叶片作为展叶的萌发指标,进行展叶率的统计。
萌芽率(%)=已萌动的冬芽数/总冬芽数×100。
展叶率(%)=已展叶的冬芽数/总冬芽数×100。
1.2.4 数据分析
所有数据的采集和计算均设3个 生物学重复。用 Excel整理数据,用SPSS19.0进行单因素ANOVA分析,多重比较采用LSD法。
2. 结果与分析
2.1 不同药剂处理对扦插条萌芽率的影响
使用单氰胺30倍液,维大力5000倍液,维大力10000倍液,维大力20000倍液,维大力45000倍液和维大力90000倍液处理三种葡萄品种的扦插条后,最终萌发率如1所示。从图1可以看出,阳光玫瑰的萌发率最高,夏黑无核的萌芽率次之,红宝石无核的萌芽率最低。
单氰胺处理的阳光玫瑰的萌发率最高,达到78.33%;单氰胺处理显著高于维大力10000倍液,维大力20000倍液,维大力45000倍液和维大力90000倍液,与清水对照和维大力5000倍液无显著差异。单氰胺处理夏黑无核和红宝石无核均未萌发。
维大力5000倍液,维大力10000倍液处理的夏黑无核的萌发率显著高于清水对照(6.67%)。维大力45000倍液和清水对照处理的红宝石无核显著高于单氰胺处理,维大力溶液处理与清水对照均无显著差异。
2.2 不同药剂处理对扦插条萌发时间的影响
不同药剂的使用影响冬芽萌发的时间。由图2A中可以看出,维大力5000倍溶液,维大力10000倍液,维大力20000倍和维大力90000倍液处理的夏黑无核的扦插条萌发时间(3月20日)比清水对照和单氰胺处理(3月25日)提早5日,于4月8日达最大值,历时22天。维大力45000倍液处理的夏黑无核的扦插条萌发时间为3月25日,于4月8日达最大值,历时15天,与清水对照相同。
在图2B中可以看出维大力20000溶液处理的红宝石无核的扦插条萌发时间(3月25日)比清水对照(3月28日)提前3日,与4月2日达最大值,历时7天。维大力5000倍溶液和维大力90000倍液处理红宝石无核的扦插条萌发时间与清水对照(3月28日)萌发时间相同。维大力5000倍溶液处理于4月8日达最大值,历时11天。维大力90000倍液于4月16日达最大值,历时19日。维大力10000倍液处理4月2日萌发,于4月8日达最大值,历时6天。维大力45000倍溶液处理4月11日萌发,于5月7日达最大值,历时27天。清水对照于5月7日达最大值,历时41日。
在图2c中可以看出单氰胺30倍液,维大力5000倍液,维大力10000倍液,维大力20000倍液,维大力45000倍液和维大力90000倍液处理阳光玫瑰扦插条,萌发日期相同,6月4日萌发,6月19日大最大值,历时16天。
2.3 不同药剂处理对扦插条展叶率的影响
通过图3A可见,夏黑无核中维大力5000倍溶液(51.67%)和维大力10000倍液(38.33%)处理的扦插条展叶率较高,维大力5000倍溶液处理3月28日开始展叶,4月8日最高,历时12天。维大力10000倍液处理从3月28日开始展叶,4月11日最高,历时15天。维大力90000倍液处理和清水对照处理的展叶率比较低,最高达到3.33%。维大力20000倍液和维大力45000倍处理的扦插条展叶率为0。
通过图3B可见,红宝石无核的清水对照处理从4月8日开始展叶(10%),5月7日(11.67%)最高,历时30天。维大力5000倍液处理从3月28日开始,4月11日(8.33%)最高,历时15天。维大力90000倍液处理从3月28日到5月7日(10%)最高,历时41天。维大力10000倍液处理,一直维持33.33%。维大力20000倍液处理从4月8日开始展叶,5月7日达到10%,历时30天。维大力45000倍液处理4月11日开始展叶,5月7日达到15%,历时27天。
图3C中维大力溶液处理的阳光玫瑰的扦插条均在6月4日开始展叶并在6月19日达到最大值。维大力20000处理的展叶率(18.33%)最低,清水对照的展叶率在48.33%。维大力5000倍液,维大力45000倍液和维大力90000倍液处理的展叶率在60%以上。
3 讨论与结论
本试验中夏黑无核和红宝石无核采自河北省葡萄园,经过沙藏后进行破眠试验。通过调查结果看出,夏黑的萌芽率展叶率高于红宝石无核,这可能与品种差异有关。两个品种中的单氰胺处理均未萌发,推测与当时温室内的温湿度条件不可控有关,初春时期,温室内温度变化较大,在0℃和40℃之间变化,湿度约为30%左右,通过人工卷膜和浇水调控,难以稳定提供葡萄破眠所需的高湿环境。夏黑无核中,维大力5000倍液处理的萌芽率和展叶率高于其他处理。红宝石无核中维大力45000倍液处理的萌芽率和展叶率高于其他处理。推测经过适宜浓度的维大力处理后,葡萄的冬芽对环境温湿度的依赖。