夏季平茬时间对日光温室‘藤稔’葡萄生长发育的影响

2020-09-25 07:06张赛行张华清冷翔鹏上官凌飞刘更森房经贵
中外葡萄与葡萄酒 2020年5期
关键词:粗度母枝物候

张赛行,张华清,冷翔鹏,上官凌飞,刘更森*,房经贵*

(1. 南京农业大学园艺学院,江苏南京 210095;2. 聊城市茌平区小果篮果蔬专业合作社,山东聊城 252100;3. 青岛农业大学园艺学院,山东青岛 266109)

葡萄是全球性重要经济果树之一。近几年,我国日光温室葡萄栽培规模不断扩大。根据葡萄生长特性和市场供求情况,在我国北方葡萄采用日光温室促早栽培可以取得良好的经济效益[1-2]。山东省是我国葡萄促早栽培的主产区之一,该地区光热资源充足,并且能够尽早满足葡萄对需冷量的要求。利用日光温室促早栽培可以使葡萄提前上市[3-4]。

由于温室葡萄果实生长发育时期缩短和环境适应性的原因,日光温室葡萄促早栽培的大多数品种存在严重的“隔年结果”现象和花芽质量差的问题,如‘夏黑’‘藤稔’和‘京玉’等[5-6]。葡萄产量的变化主要来自于花序数量的变化,而花序数量主要由花芽分化的生理分化决定,因此花芽分化的质量对产量形成至关重要[7]。日光温室葡萄生产中常在夏季对结果枝进行平茬修剪来克服“隔年结果”的问题[7-8],即夏季适时对日光温室葡萄结果枝进行平茬修剪,以刺激树体基部芽体萌发,使其在长日照和高温下快速培养成新的结果母枝,实现树体更新的一种修剪方式[9]。

日光温室葡萄栽培中的平茬更新修剪技术虽然在生产上得到广泛应用,但对于平茬更新修剪的时间说法不一。蔡之博等[7]提出浆果采收后需要留出10~20 d的时间使树体充分恢复;而高其富等[8]指出,山东章丘地区葡萄的平茬更新需要在果实采收后立即进行,时间过晚容易造成新梢枝条不充实,花芽不饱满,影响第二年的结果;但平茬修剪时间过早又会造成树体养分恢复时间不够,芽体发育质量差,花芽分化不良等问题。本研究以山东省聊城市茌平县日光温室内果实采收后的葡萄植株为试验材料,通过不同时间的平茬更新修剪,探究夏季不同平茬时间对‘藤稔’葡萄生长发育的影响,从而为平茬时间的选择提供理论依据。

1 材料和方法

1.1 试验材料

试验于2019—2020年在山东省聊城市茌平县小果篮农业专业合作社进行。聊城位于山东西部,东经115°16′~116°32′和北纬35°47′~37°02′。海拔高度为22.6~49.0 m,地处温带季风气候区,具有显著的季节变化和季风气候特征,属半干旱大陆性气候。年平均气温为13.5 ℃,平均降水量540.4 mm,年均无霜期在200 d以上。砧木为‘SO4’的8年生‘藤稔’葡萄生长在竹木结构的日光温室内,棚长70 m,单栋跨距9 m,土墙厚1.2 m,肩高2.5 m,脊高3 m。葡萄株行距0.5 m×1 m,独龙干Y形架,主蔓上新梢分别绑缚在双十字形篱架两侧的钢丝上。

棚内葡萄于2019年5月底采收结束。分别在采后6 d、16 d和26 d进行平茬修剪,同时设不平茬修剪为对照。修剪方法:对结果枝进行短梢更新修剪,每株适当选留5~6个结果枝,在空间内均匀摆布,留基部两个芽在第3节位处进行修剪。对基部冬芽喷施浓度为2.5%的单氰胺溶液,将温室用遮阳网遮蔽,创造荫蔽环境,防止药液蒸干。平茬修剪后立即施肥、灌水。冬季修剪在11月27日进行,新梢留3个芽短截。11月29日扣棚升温,1月6日左右萌芽,待新萌发新梢长至8~9片叶时摘心,副梢留1片叶绝后摘心。其余管理同常规。

1.2 试验方法

1.2.1 田间调查

对平茬更新修剪后的芽体萌发、新梢生长、冬芽发育、花序和果实的发育等物候期进行田间调查取样。

萌芽数比/%=萌芽总数/总芽数×100

萌芽枝比/%=整枝未萌发/总结果母枝数×100

1.2.2 结果枝率和结果系数调查

当花穗抽出开花坐果后,对不同处理进行结果率的统计,各处理选27株进行调查。

结果枝率/%=结果母枝上结果枝数/结果母枝上新梢总数×100

结果系数=结果母枝上结果枝的花序总数/结果母枝上新梢总数

1.2.3 冬芽石蜡切片

葡萄冬芽石蜡切片的制作在赵君全方法的基础上进行修改[6]。

(1)样品的预处理。将采下的冬芽在体视解剖镜下剥净外鳞片及茸毛,立即放入配置好的FAA固定液(70%乙醇∶冰醋酸∶甲醇=18∶1∶1)中,并置于冰箱冷藏。

(2)石蜡切片的制作。渗蜡过夜,第二天早上开始每4 h换蜡一次,共计3次。最后纯石蜡过夜。

将渗蜡后的蜡块用包埋机进行包埋,对包埋好的蜡块进行修块,去除多余的部分,然后将蜡块放在固定器上,用石蜡切片机进行切片,厚度为10 μm,将切好的完整石蜡沾水贴在载玻片上,然后放在45 ℃烘片机上进行烤片和烘片,待载玻片上的水已充分晾干时,一般在24 h后,将其转移至玻片盒中保存。

1.2.4 果实品质测定

果粒纵横径采用精度为0.02 mm 游标卡尺(型号:16FN,广州工具厂)测定;可溶性固形物采用手持糖度计(ATOGO,PAL-1)测定;可滴定酸含量采用0.1 mol/L NaOH滴定上清液至pH 8.3终点,结果用酒石酸来表示[10]。

总花色苷提取:采用1%盐酸/无水甲醇。称取0.5 g经液氮研磨过的葡萄果皮,加入20 mL 1%盐酸/无水甲醇提取液,室温下暗处理12 h,定容至50 mL棕色容量瓶。利用pH示差法测定[11]。

1.3 数据统计与分析

采用Excel和Origin 2018进行数据处理和图表制作,采用DPS软件进行数据统计与分析。

2 结果与分析

2.1 修剪时间对‘藤稔’当年生长发育的影响

2.1.1 平茬时间对冬芽萌发和生长发育的影响

不同时间平茬后冬芽的萌发和新梢生长状况存在差异。采后26 d平茬萌芽所需时间最短,而在采后6 d平茬需要时间最长。它们的新梢完成木质化所用的时间也不同,自果实采收后3次平茬处理新梢完成木质化分别用了103 d、107 d和119 d(表1)。在不同平茬处理萌芽后发现,采后26 d平茬处理萌发的新梢均带有花穗,而在采后6 d 和采后16 d夏季平茬处理萌芽后并无花穗形成。

2.1.2 冬芽解刨学观察

图1 日光温室‘藤稔’更新修剪后2节位冬芽发育图Figure 1 Two node winter bud development diagram after updating and pruning of 'Fujiminori' in sunlight greenhouse

不同时间修剪的枝条基部冬芽石蜡切片观察发现,采收6 d后的冬芽处在生长点分化阶段;采收16 d后冬芽进入原始体分化的关键期;而采后26 d后冬芽分化出花序原基。前两次平茬修剪10 d后芽体分化出叶原基;而在第3次平茬修剪10 d后从冬芽中观察到花序原基、分枝原基和卷须原基的结构(图1)。

2.1.3 对新梢粗度和冬芽大小的影响

冬季修剪时,不同时间平茬处理的新梢粗度存在差异。采后16 d和采后6 d平茬更新修剪的枝条粗度要显著大于不平茬修剪的枝条。采后16 d平茬时枝条的纵横径最大,分别为12.6 mm和10.4 mm。采后6 d和采后16 d平茬更新修剪枝条粗度在生物学统计上差异并不显著,采后26 d平茬修剪的新梢粗度要小于其它两个平茬修剪时间的粗度(表2)。

结合当地日光温室‘藤稔’冬季一般在3、4节位修剪,调查发现不同处理之间主芽大小存在差异。未平茬修剪的3、4节位上主芽小于平茬修剪处理的主芽。3个不同平茬时间冬芽主芽比较发现,采后6 d和16 d平茬的冬芽大于采后26 d平茬的冬芽(表2)。

2.2 翌年生长发育调查

2.2.1 不同平茬时间萌芽状况

未平茬修剪的新梢萌芽情况最差。3组平茬修剪处理的萌芽枝比差别不大,而在萌芽数比的调查中发现采后26 d平茬萌芽数比较多。不同平茬时间对结果枝率、结果系数影响较大,以采后26 d平茬结果枝率和结果系数为最低,仅为76.47%和0.92。未平茬处理的结果枝率和结果系数小于采后6 d和采后16 d平茬处理,而这两组平茬处理相差不大(表3)。

2.2.2 不同平茬时间关键物候期调查

对物候期进行调查发现,采后6 d和16 d平茬翌年冬芽最早萌发,并且开花期、转色期和成熟期都要早于不平茬和采后26 d平茬处理。采后16 d和采收26 d平茬的果实成熟期相差8 d(表4)。

表1 夏季平茬修剪后冬芽萌芽所需天数Table 1 Winter shoot germination and new shoot growth phenology/d

表2 结果母枝粗度和冬芽大小Table 2 Results mother branch thickness and winter bud size

表3 冬芽萌芽状况和分化质量调查Table 3 Investigation of winter bud germination status and differentiation quality

表4 不同平茬时间关键物候期调查Table 4 Effect of flat stumping time on the phenological period/(月/日)

表5 不同平茬修剪时间果实大小Table 5 Fruit size at different pruning times

2.2.3 果实品质测定

从表5看未平茬和采后26 d平茬果实纵横径较小,二者之间差异不显著;而采后6 d和采后16 d果实大小与对照相比差异显著,它们之间无显著差异,不同平茬时间对翌年果粒的大小产生影响。从可溶性固形物和可滴定酸含量上看,采后16 d平茬处理分别含有更高含量的可溶性固形物和较低含量的可滴定酸。果实花色苷含量方面,从二次膨果开始,各处理的花色苷含量均呈上升趋势,近成熟至成熟阶段上升趋势减缓。3个处理中以采后16 d平茬的果实花色苷含量最高,采后6 d平茬处理次之,而以采后26 d平茬处理花色苷物质积累最低(图2)。

3 讨论与结论

图2 不同平茬修剪时间果实花色苷含量比较Figure 2 Effect of stumping time on anthocyanin content

研究发现,不同的平茬修剪时间通过影响当年冬芽萌发时间和新梢的生长状况,进而对新梢上冬芽的花芽分化和质量产生影响。采后6 d平茬后萌芽需要15 d,而采后16 d和26 d平茬萌芽分别需要9 d和8 d,这与蔡之博[7]的试验结论基本一致。吕银录在‘无核白鸡心’的研究表明,平茬更新修剪是实现温室‘无核白鸡心’葡萄连年丰产的关键性措施,最晚不能迟于7月10日,否则枝条萌发和枝叶生长时间短,营养积累少,影响翌年产量[13]。不同修剪时间的冬芽解刨观察发现,基部冬芽从采后6 d至采后26 d快速完成发育和分化。可能原因是果实采后缺少果实养分的竞争,使芽体发育营养供应充足,另外夏季的高温和长日照为花芽分化提供了有利条件[14-15]。采后26 d平茬后冬芽萌发展叶时伴有花穗抽出,这在前两次平茬时间中并未出现。然而,夏季平茬是为培育壮枝做翌年的结果母枝,故应该将花穗疏除避免造成营养物质的浪费。采后26 d平茬花穗的抽出可为北方日光温室二次结果和花芽分化研究提供参考依据[16-18]。果实采收后6 d和16 d平茬后新梢可以较早完成新梢木质化,使营养物质积累充足;而采后26 d新梢木质化、停止生长较晚,容易引起冬芽发育不完全。在南方一年两收葡萄栽培中,若催芽过晚,同样存在枝、芽发育不完全而造成经济损失的现象发生[15]。采后26 d平茬后出现翌年葡萄的发育物候期晚,结果枝率低和果粒较小的现象。赵常青认为,日光温室栽培的‘北红’葡萄因休眠障碍使花芽分化不良时,同样出现果粒较小、着色较慢的问题[19]。

果实采收后6 d、16 d和26 d三次不同平茬时间研究发现,不同时间平茬后新梢和冬芽的生长发育状况存在差异,进而影响翌年葡萄的物候早晚和果实品质。采后6 d和采后16 d平茬时,葡萄的物候期较早,结果枝率、花色苷和可溶性固形物较高;采后26 d平茬的葡萄物候期晚,果粒小且品质较差。综合研究发现,果实采收后保留6~16 d使树体养分回流和基部冬芽发育的时间为宜,在该时间段平茬翌年葡萄的物候期早且果实品质较好。

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