鲜食葡萄栽培岗
马瑞阳 陶建敏 郑焕
‘阳光玫瑰’葡萄具有风味独特，抗性强，耐运输，经济效益高的特点，我国的果农种植户不断增加，种植面积不断扩大。葡萄作为温带落叶果树的代表，已在我国热带地区成功栽种生产。热带地区具有充足的光热资源，符合葡萄生长需要充足的阳光，以保证其糖分充分积累的特性。
通常认为温带落叶果树必须要经历一定条件的需冷量积累，才能完成芽休眠继续正常萌发开花结果，这是植物适应环境变化的一种生物学机制（孙利鑫等，2016）。芽休眠是指植物的芽在一定的环境条件下，如低温或干旱，进入一种静止状态，以减少新陈代谢活动，从而保护自身在不利生长条件下的存活。但由于热带地区全年温度较高，年平均温度20℃以上，无法满足葡萄需冷量要求，全年常绿，研究者猜测热带地区葡萄不进行休眠（亓桂梅等，2018）。
南方地区葡萄产业发展已经相对成熟，关于低温需冷量积累不足问题，已借助化学破眠剂处理得到解决。基于南方地区破眠剂应用的成功方案，在这项研究中，使用不同浓度梯度的药剂对‘阳光玫瑰’葡萄进行破眠促萌处理，观察葡萄芽萌发状况和相关生长特性，初步筛选出适合热带地区芽休眠解除萌发的破眠剂处理，以期为热带地区葡萄产业发展提供一定的理论基础和技术支持。
1 材料与方法
1.1 试验材料与试剂
1.1.1 试验环境及材料
试验于2024年10月至2025年1月，在南京农业大学三亚研究院坝头葡萄实验基地(海南省三亚市崖州区坝头基地位于北纬18°39′26″41，东经109°15′10″07)进行，属于热带海洋性季风气候，年平均降水量1345 mm。全年平均日照时长达2534小时，9个月以上的年平均气温高于20℃，光热资源充足，可以实现一年双收甚至多收的生产目标。本试验以二年生‘阳光玫瑰’葡萄作为供试材料，在避雨条件下，采用平棚‘H’型棚架栽培方式，株行距3 m×1.5 m，喷灌方式为地带微喷。
1.1.2 试验试剂
破眠药剂：石硫合剂（Lime sulphur），有效成分含量45%，剂型为结晶，河北双吉化工有限公司生产。单氰胺（Hydrogen Cyanamide，HC），有效成分含量50%，剂型为水剂，宁夏大荣化工冶金有限公司生产。赤霉素（GA3），有效成分含量3%，剂型为乳油，上海同瑞生物科技有限公司生产。1-氨基环丙烷羧酸（ACC），纯度98%，剂型为粉末，上海源叶生物科技有限公司生产。
试验试剂：包埋石蜡由美国Sigma公司生产。乙醇溶液(多种浓度)、0.5%番红染色液、丙酮、冰乙酸、甲醛、二甲苯、环保型浸蜡脱蜡透明液等试剂购置于北京索莱宝科技有限公司。
1.1.3 试验仪器
恒温水浴锅（HH-3A）、通风橱（HB-202）、恒温培养箱（DHG-9053A）、光学体式显微镜（EZ4）、Leika转轮式石蜡切片机(RM2235)、摊片机（HI1210）、组织包埋机（EG1150H）、烤片机（HI1210）、叶绿素测定仪（SPAD-502Plus）
1.2 试验设计
在2024年10月至2025年12月正式试验期间，破眠药剂处理试验方法如表2-1所示，分别将不同处理浓度设置3个生物学重复，清水处理作为对照（CK）。每种处理的每个生物学重复使用6棵长势一致、生长状况良好的2年生‘阳光玫瑰’葡萄，54棵树为1个生物学重复，共计使用162棵。为减少或消除实验中的误差，在破眠萌芽处理前5天统一进行修剪整枝处理，保证每棵葡萄树留有结果枝枝条5-6根，备用采样枝条10根，枝条粗细1 cm以上，每根枝条留有7-8个芽眼。在修枝整形处理后第2天，统一使用浓度为6.7%的石硫合剂进行清园处理。于修剪枝条后第5天，采用喷壶喷洒的方式，将药剂均匀地喷洒在枝条芽眼部位并充分包裹，保证覆盖所有的芽眼。为防止出现烧芽现象，在药剂处理后第2天，全园浇水灌溉。
采样：标记处理组和对照组留有的备用采样枝条，分别在处理后第0、2、4、6、8天采取葡萄芽样品，其中，一部分采取置于FAA固定液中保存，用于后期制作芽切片，观察葡萄花芽分化状态。另外一部分迅速冷冻于液氮中，带回实验室，存放于-80℃冰箱保存（后期根据葡萄萌芽效果，选取最适破眠剂处理的芽样品，测量相关生理指标）。
1.3 测定指标及方法
1.3.1 不同破眠处理芽发育动态记录
对葡萄芽破眠处理后，用红色标牌在每个处理预留的结果枝枝条上随机标记5处芽眼，分别在第0、2、4、6、8、10天对葡萄芽萌发情况进行拍照记录。并在进行破眠处理后第16天，每处理采取4根粗细相当的一年生枝条，观察枝条萌芽生长状态。
1.3.2 芽组织显微结构观察
在喷洒破眠剂当天完成第一次采样，随后分别在第2、4、6、8天各采一次样，每次每个处理采集20个新芽芽组织用于观测显微结构，放在配置好的FAA固定液（V50%乙醇：V甲醛：V冰乙酸=8：1：1）中固定，后期采用改良的石蜡切片法（杨盛等， 2015）进行切片观察。具体操作步骤如下：
1）采样及固定
采取不同处理的新鲜芽组织，置于FAA固定液中固定48 h。
2）脱水：组织块在自动脱水机中依次经过梯度乙醇进行脱水，时间如下：
70%乙醇 30 min
80%乙醇 30 min
95%乙醇 45 min（重复2次）
100%乙醇 45 min（重复2次）
3）番红染色：0.5%番红溶液染色24 h。
4）透明：脱水完成后的组织，在脱水机中经二甲苯I、二甲苯II、二甲苯III分别透明10 min，共30 min。
5）浸蜡：透明结束后，组织在脱水机中于60℃液态石蜡，蜡I、蜡II、蜡III中分别浸蜡45 min、60 min、60 min。
6）包埋：将浸蜡后的组织从脱水机中取出，置于EG1150H组织包埋机中。将融化的石蜡注入金属包埋模具中，用尖头镊夹取包埋盒中的组织，包埋面向下放入模具底部，将包埋盒按压在模具上，加石蜡在包埋盒表面，待蜡块冷却变硬后，将模具和包埋盒分离，制成包埋块。
7）切片：将包有组织的蜡块于Leica RM2245手摇式切片机上切片，切片厚度为5 μm。
8）展片：将切好的蜡片，使用小镊子轻轻镊取平铺于展片机的45℃水面上。
9）捞片：完全展平的蜡片，使用载玻片捞起。并使用铅笔标记载玻片，垂直放置晾干片刻。
10）烤片：将组织切片置于60℃恒温保温箱中烤片3 h。
11）脱蜡与醇化：将切片放入纯透明剂中10 min，重复脱蜡三次。然后把切片放入不同浓度的酒精浸渍10-20 min(无水乙醇-95%酒精-70%酒精-50%酒精-蒸馏水)。
12）脱水、透明与封片：90%酒精、100%酒精分别洗脱1 h。洗脱后依次放入50%、75%、100%的透明剂中，每级10 min。切片经透明剂透明后，滴加1至2滴中性树胶，放盖玻片，40℃烘箱烘干。
13）镜检：将染色后的切片置于40倍光学显微镜下观察并拍照。
1.3.3 物候期及相关农艺性状调查
在破眠剂喷洒处理后，每处理随机抽取3棵葡萄树，用红绳做好标记，隔2天观察1次葡萄芽萌发的情况，以孟凡丽（2018）的方法为标准记录相关物候期，如绒球期、萌芽期、始花期、盛花期、开花末期开始的天数，并计算萌芽率、成花率、成果枝率、第3-4叶片节间长、叶长、叶宽等指标（董华芳等，2018）。
全树有15%以上的芽体进入绒球状态即进入绒球期。全树有30%露绿超过50%的绒球芽体即标志着进入萌芽期，计算公式为：萌芽率（%）=（芽萌发总数÷整株葡萄树的芽眼数）×100%。全树占新抽穗枝条5%的花穗开放即进入始花期，30%的花穗开放进入盛花期，95%以上花穗开放进入开花末花期，等待花穗全部开放完毕统计成花率，计算公式为:成花率（%）=（花芽分化成花总数÷芽萌发总数）×100%。成果枝率（%）=（成果枝总数÷新梢总数）×100%。
在破眠处理后第30天，每处理随机抽取50根新生枝条，3个生物学重复，统计第3-4片叶片节间长度以及第3片新叶的叶长叶宽等指标，并直接使用叶绿素测定仪，随机测量新生枝条的第3片叶片的叶绿素含量。
1.4 数据统计与分析
以上相关试验数据统计均设置3个生物学重复，使用EXCEL 2021软件进行整理和计算，SPSS 26.0进行单因素ANOVA分析，多重比较采用LSD法，图表由Graphpad Prism 7.0软件生成。
2 结果与分析
2.1 不同破眠处理对‘阳光玫瑰’葡萄芽萌发的影响
在不同破眠处理后，分别在第0、2、4、6、8、10天对芽组织萌发状态进行观察并拍照。结果显示：T1、T2、T3（HC处理组）3个浓度处理均于处理后第5天葡萄芽体开始膨大，第6天芽体露绿达到50%以上，即进入萌芽期，3个浓度处理之间萌芽状态无显著性差异。处理后第10天，T1处理开始出现2-3片新叶，T3处理发育较为迟缓。T4、T5、T6（GA3处理组）和T7、T8、T9（ACC处理组）与CK组，芽体组织状态没有变化（图2-1）。初步推测，GA3和ACC处理在热带地区对‘阳光玫瑰’葡萄芽萌发不起作用。
由于在处理后第12天，T4、T5、T6、T7、T8、T9处理组与CK对照组均未萌芽，继续统计观察处理后第16天的萌芽状态和第25天的萌芽率。结果显示，处理后第16天，葡萄芽组织均出现少数膨大萌动现象（图2-2），GA3、ACC和CK处理组的萌芽率处于5.49%-9.42%之间，HC处理组的萌芽率分别为86.19%、79.67%、70.57%，显著高于其他处理组（图2-3）。进一步证明化学药剂GA3和ACC可能在热带地区对‘阳光玫瑰’葡萄芽萌发无促进作用。
2.2 单氰胺处理后葡萄芽形态分化显微结构的变化
根据前期不同破眠处理对葡萄芽萌发的影响结果，初步确定单氰胺破眠处理对热带地区‘阳光玫瑰’葡萄芽萌发具有显著促进作用。本研究继续观察单氰胺破眠处理（T1）后葡萄芽花芽分化状况。在处理后第4、6天，CK组葡萄芽无明显分化发育现象，内部生长缓慢，整体无显著性变化。T1破眠处理组葡萄芽组织明显发生分化发育，芽部位组织细胞明显变大，细胞数量增多，生长点略有变化，分生组织逐渐开展，形态变化显著。由于选取芽组织的随机性或者切片角度不同的影响，不能确认该芽切片是否为花芽组织，但明显观察到葡萄芽体内部形态变化，单氰胺处理与清水对比，促进葡萄芽组织形态分化效果显著（图2-4）。
2.3 单氰胺处理对‘阳光玫瑰’葡萄芽萌发和生长特性的影响
2024年12月8日进行3种浓度的单氰胺破眠剂处理，3组处理均于处理后第6天开始萌芽，其中T1和T2处理对葡萄芽萌发和生长特性的影响无显著性差异。相比于T1和T2处理，T3处理进入绒球期的时间晚1天，萌芽期时间持续时间较长，但盛花期结束时间较早。清水组在单氰胺处理组生长发育的同时期，物候期相关指标没有达到统计标准，无法进行记录（表2-2）。总得来说，单氰胺处理可以促进葡萄芽萌发，且单氰胺处理之间对‘阳光玫瑰’葡萄物候期的影响差异不显著，均能很好地促进芽萌发生长。
为进一步了解单氰胺破眠处理对热带地区‘阳光玫瑰’葡萄芽萌发率和萌发速率的影响程度，在破眠处理后每隔2天统计一次萌芽率，共统计7次，观察对照组和处理组之间的芽萌发率和萌发速率。结果表明，在破眠处理后第4天芽没有表现出萌发现象，第6天单氰胺处理的葡萄芽开始萌发，CK组暂时没有表现出萌发现象。其中T1处理先于T2处理萌发，T3处理次之，3个浓度的单氰胺处理芽萌发速率均于第5天到第12天快速增长，随后萌芽速度减慢，在第14天几乎完成萌芽工作。CK组的萌芽率为7.95%，而处理组T1、T2、T3的萌芽率分别为86.19%、79.67%、70.57%，处理组显著高于对照组，且差异极显著（图2-5）。因此，可以进一步得出单氰胺破眠处理对葡萄芽萌发促进效果非常好，能够解决热带地区葡萄芽萌发率低的问题，其中处理萌芽效果T1最好，T2次之，T3最低。
破眠处理后‘阳光玫瑰’葡萄芽的成花变化速率和花序质量如图2-5所示。根据花芽成花情况，从处理后第12天开始统计成花率，统计当天单氰胺破眠剂处理的芽成花率均达到了25%以上，单氰胺处理组成花速度均呈现增长速度先快后慢的趋势，于第16天趋于稳定，第20天不再有花芽分化形成。其中，处理后第20天成花活动结束，T1、T2、T3处理成花率分别为68.11%、66.99%、66.09%，不同浓度单氰胺处理之间成花率无显著性差异，整体变化趋势相同。第20天CK对照组的成花率是24.35%，CK组与单氰胺处理组对比成花率极低，具有显著性差异。而且CK组葡萄芽萌发较晚，导致花芽分化活动推迟，花序主要为一级花序，没有三级花序。为进一步了解单氰胺处理对葡萄花穗的影响，本研究统计了单氰胺处理对葡萄一年生枝条花序长度的影响，结果显示T1、T2、T3处理之间无显著性差异，而且均表现出一级花序和三级花序占比较少，二级花序占比最大。因此，不同浓度单氰胺处理对花序长度产生影响不明显，T1处理的二级花序占比最高，为保证后续开花结果数量奠定了基础。
单氰胺破眠处理对‘阳光玫瑰’葡萄的萌芽率、成枝率、果枝率均产生一定的影响，如表2-3所示，单氰胺破眠处理‘阳光玫瑰’葡萄的萌芽率均高于对照，且差异极显著。其中T1处理萌芽率最高，为86.19%，显著高于对照组7.95%。T3处理的萌芽率最低，为70.57%。单氰胺T1、T2、T3处理的成枝率分别为64.44%、65.01%、64.61%，显著高于CK组（15.89%）。T1处理的果枝率最高，为65.94%，显著高于对照组,T1、T2、T3处理组之间无显著差异。结果表明，单氰胺破眠处理后的萌芽率、成枝率、果枝率都显著高于对照组。综合3个指标分析结果，发现单氰胺破眠剂对热带地区‘阳光玫瑰’葡萄芽萌发促进效果非常好。其中，T1处理的萌芽率最高，3种浓度处理的成枝率和果枝率均无显著性差异。因此，结合葡萄产业的具体生产活动，为提高生产产量，适宜将T1浓度处理应用于葡萄破眠促萌栽培管理中。
本研究分别对破眠处理后第30天新生叶片的叶长、叶宽、第3-4片叶片的节间长度以及枝条长度进行测量统计（表2-4）。结果表明，单氰胺处理组之间叶长、叶宽、节间长度以及新生叶片叶绿素含量无显著性差异。由于对照组葡萄芽萌发时间较晚，导致叶片和枝条的生长缓慢，各项指标均与处理组差异性显著。另外，单氰胺处理组枝条长度由高到低排列为：T1＞T2＞T3，其生长情况具体影响因素还需要进一步探究。
为了更直观地观察叶片和枝条的生长情况，分别在破眠处理后第15天、22天、30天采摘具有代表性的叶片，并在第30天采集具有代表性的新生枝条进行拍照记录。结果显示，不同浓度单氰胺处理的枝条长度与CK组具有差异。其中，T1处理的枝条生长状态最好，长度最长，并长出卷须（图2-6 A）。对新生枝条第一片新叶的嫩叶期、幼叶期和成熟期3个时期进行观察（图2-6 B），随着新叶生长发育，颜色由嫩叶期的红绿色变为成熟期的深绿色，叶长和叶宽增加，形状近似圆形，各处理之间叶片形态和颜色无显著性差异，即不同浓度单氰胺处理对新生叶片的形态指标无影响。
3 讨论
大量研究表明，单氰胺（韩真等，2023；颜少宾等，2023）、赤霉素（朱海燕等，2023；曹璐瑶等，2022）、乙烯（施招婉，2022；Khalil-Ur-Rehman M, et al.）等均能解除植物芽和种子休眠促进萌发。本研究使用赤霉素（GA3）和1-氨基环丙烷羧酸（ACC）化学药剂处理葡萄芽，HC处理对芽组织的破眠萌发具有促进效果，而GA3和ACC没有影响，可能是药剂处理浓度过低不能满足萌发要求，或者这两种药剂处理不能促进热带地区葡萄芽萌发的原因，其作用效果还需进一步探究。综上所述，GA3和ACC化学药剂对促进热带地区‘阳光玫瑰’葡萄芽萌发不起作用，HC破眠促萌处理效果最好。
利用单氰胺破眠剂对葡萄进行破眠处理后，不同地区不同葡萄品种的芽萌发和生长情况存在很大差异。比如，在湖北西昌市（董华芳等，2018），单氰胺处理后的‘红提’、‘巨峰’和‘红光’葡萄，分别在处理后第33天、27天、26天进入萌芽期，最后萌芽率分别为86.39%、91.21%、91.38%；在云南昆明（刘朝等，2023），单氰胺浓度处理后的‘水晶’葡萄，在处理后第7天开始萌芽，清水组在第21天才开始萌芽，处理后第35天试验组的萌芽率高达93.6%,而清水组只有43.6%，萌芽期持续28天。本研究中，单氰胺处理后第6天开始萌芽，第12天完成萌芽，30天左右结束成花活动，T1、T2、T3处理的萌芽率分别达到86.19%、79.67%、70.57%，而清水组在处理后16天开始萌芽，最后萌芽率只有9%左右。结果表明，单氰胺处理对热带地区‘阳光玫瑰’葡萄芽萌发促萌效果显著，葡萄芽萌发成花进程远远快于其他地区。可能由于热带地区全年温度较高，不能进行休眠，对葡萄进行破眠处理后，葡萄芽会立即进入萌发生长的状态。因此，可以充分利用这一优势，大力发展‘阳光玫瑰’葡萄产业，实现错峰上市，增加果农经济收入。
不同浓度单氰胺处理对葡萄结果习性的影响不同。牛小沛等人（2023）在河南济源使用单氰胺（50%）的20倍、25倍和30倍液对‘夏黑’葡萄夏季冬芽进行处理，研究发现25倍处理的萌芽率和成枝率最高，20倍的结果枝率最高，较30倍处理存在显著差异。而在本研究中，单氰胺处理浓度25000 mg/L、17000 mg/L、12500 mg/L可以分别表示为处理20倍、30倍和40倍。结果表明，20倍处理萌芽率、成花率和果枝率最高，30倍成枝率最高。单氰胺浓度（25000 mg/L）处理对热带地区葡萄芽萌发处理效果最好，与黄晓婧（2019）研究结果一致。
前人研究表明，单氰胺处理对不同品种葡萄的叶宽、叶绿素含量以及枝条生长状况有一定的影响，而对叶长和节间长表现出不同效果（董华芳等，2018）。谭一婷（2021）认为单氰胺处理对不同品种葡萄的叶长、叶宽和节间长度均无显著性影响。本研究中，单氰胺处理之间对叶长、叶宽、节间长度以及叶绿素含量无显著性差异，但与对照组差异性显著，这是由于对照组萌芽时间较晚，叶片和枝条的生长发育受到影响。另外单氰胺T1处理枝条长度最长，T3处理最短，可能由于T1处理后葡萄芽萌发效果最好，芽组织生命活动旺盛，其原因有待进一步探究。