史祥賓，劉鳳之，王孝娣，王寶亮，鄭曉翠，王志強(qiáng)，冀曉昊，王海波*

（中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院果樹(shù)研究所/農(nóng)業(yè)部園藝作物種質(zhì)資源利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室/遼寧省落葉果樹(shù)礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)與肥料高效利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，遼寧興城 125100）

我國(guó)葡萄栽培的埋土防寒線是-15 ℃，溫度低于-15 ℃就可能產(chǎn)生凍害，北方大多地區(qū)葡萄冬季均需要埋土才能正常越冬[1]。近年來(lái)，埋土防寒區(qū)葡萄凍害仍時(shí)有發(fā)生，主要是根系凍害較為普遍。取土位置離主干較近，根系露出地表是發(fā)生凍害的主要原因。同時(shí)，常年施肥較淺或撒施等不合理施肥方式導(dǎo)致根系上浮，取土位置土壤疏松導(dǎo)致根系橫向生長(zhǎng)也是葡萄根系發(fā)生凍害的原因之一[2]。限制根系側(cè)向生長(zhǎng)，促進(jìn)其向下生長(zhǎng)可以減少根系凍害的發(fā)生，因此，研發(fā)抑制根系橫向延伸、促進(jìn)其向下生長(zhǎng)的栽培措施是解決埋土防寒區(qū)葡萄根系凍害行之有效的方法?！t地球’葡萄因其果肉硬、脆，味甜，樹(shù)勢(shì)較強(qiáng)，豐產(chǎn)性好，果實(shí)易著色，極耐貯運(yùn)等優(yōu)良特性，仍是我國(guó)埋土防寒區(qū)主栽品種之一[3]。

本研究通過(guò)定植溝兩側(cè)鋪設(shè)塑料薄膜的方法，限制根系橫向生長(zhǎng)，設(shè)置不同的定植溝寬度，連續(xù)5年研究分析了不同定植溝寬度對(duì)‘紅地球’葡萄產(chǎn)量指標(biāo)、果實(shí)品質(zhì)及枝條貯藏營(yíng)養(yǎng)等生長(zhǎng)發(fā)育指標(biāo)的影響，研發(fā)適合埋土防寒區(qū)抑制葡萄根系凍害的栽培方法，以期為我國(guó)埋土防寒區(qū)葡萄實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)高效栽培提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)于2013—2017年在中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院果樹(shù)研究所鮮食葡萄核心技術(shù)試驗(yàn)示范園進(jìn)行。試材選用3年生盛果期‘紅地球’葡萄，砧木為‘貝達(dá)’，架形為斜干水平龍干樹(shù)形配合水平葉幕，雙株定植，行株距為4.0 m×2.5 m。試驗(yàn)前取園區(qū)0～40 cm土壤測(cè)定各項(xiàng)指標(biāo)作為本底值，其中有機(jī)質(zhì)含量為2.24%，全氮2.18%，堿解氮91.50 mg/kg，速效磷78.19 mg/kg，速效鉀211.73 mg/kg。

1.2 試驗(yàn)處理

試材于2011年定植，于定植行挖深80 cm，寬40 cm、60 cm、80 cm和100 cm四個(gè)根域?qū)挾鹊亩ㄖ矞希瑴蟽蓚?cè)鋪設(shè)塑料薄膜，以傳統(tǒng)栽植（溝深80 cm、寬100 cm，定植溝兩側(cè)不鋪設(shè)塑料薄膜）作為對(duì)照。行內(nèi)鋪設(shè)滴灌管，覆蓋黑地膜，新梢用尼龍繩纏繞綁縛，新梢間距15 cm，保留主梢長(zhǎng)度一致為140 cm，副梢留1葉絕后摘心，負(fù)載量均采用梢果比1∶1，其他采用常規(guī)管理。成熟期（10月上旬）對(duì)果實(shí)進(jìn)行取樣，落葉休眠期（10月底）取各處理的一年生枝條，用于測(cè)定貯藏營(yíng)養(yǎng)指標(biāo)。2016年由于暴雨澇害導(dǎo)致成熟期紅地球葡萄果實(shí)發(fā)生嚴(yán)重病害，因此沒(méi)有該年份數(shù)據(jù)。

1.3 測(cè)定方法

每個(gè)處理隨機(jī)采果30穗，稱量計(jì)算單穗重。從果穗上中下3個(gè)部位均勻取樣，隨機(jī)選取50粒進(jìn)行果粒質(zhì)量和果粒橫縱徑的測(cè)定，重復(fù)3次?？扇苄怨绦挝锖坑肞AL-1型折光儀測(cè)定，可滴定酸（以酒石酸計(jì)）含量采用NaOH滴定法測(cè)定，維生素C含量依照GB/T 6195—1986[4]測(cè)定，花青素含量依照1%鹽酸-甲醇浸提比色法測(cè)定[5]。葡萄枝條中貯藏營(yíng)養(yǎng)指標(biāo)的測(cè)定：淀粉和可溶性糖含量采用蒽酮比色法，游離氨基酸含量采用茚三酮比色法，可溶性蛋白含量采用考馬斯亮蘭G-250法[6]。

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Excel 2007和DPS軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和差異顯著性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 對(duì)‘紅地球’葡萄果實(shí)產(chǎn)量指標(biāo)的影響

從圖1看出，果實(shí)單穗重，2013年根域?qū)挾?0 cm、100 cm和60 cm處理間無(wú)顯著差異，顯著高于40 cm處理，分別為40 cm處理的1.91倍、1.77倍和1.49倍，對(duì)照與各處理均無(wú)顯著差異。2014年對(duì)照與根域?qū)挾?0 cm處理無(wú)顯著差異，顯著高于其他處理，40 cm處理的單穗重最小。2015年和2017年表現(xiàn)相同的趨勢(shì)，根域?qū)挾?00 cm、80 cm和60 cm處理均與對(duì)照無(wú)顯著差異，顯著高于40 cm處理，表明適宜的根域?qū)挾葘?duì)果實(shí)單穗重影響不大，根域?qū)挾忍t顯著降低果實(shí)單穗重。

果實(shí)單粒重，2013年根域?qū)挾?0 cm處理最高，其次為100 cm處理，40 cm處理最小。2014年根域?qū)挾?0 cm處理最高，其次為60 cm、100 cm、80 cm處理和對(duì)照，這可能與40 cm果穗較小有關(guān)。2015年和2017年表現(xiàn)相似的趨勢(shì)，根域?qū)挾?00 cm、80 cm、60 cm處理和對(duì)照間無(wú)顯著差異，均以40 cm處理的單粒重最小，果實(shí)單粒重與單穗重趨勢(shì)大體相同，根域?qū)挾?0 cm處理與對(duì)照相比顯著降低了單粒重，其他處理的單粒重?zé)o減小趨勢(shì)。

果粒橫縱徑，各處理間的差異趨勢(shì)與果實(shí)單粒重大體一致。果粒橫徑，2013年根域?qū)挾?0 cm處理最大，顯著大于40 cm、60 cm處理和對(duì)照，100 cm處理與各處理均無(wú)顯著差異。2014年各處理間均無(wú)顯著差異。2015年100 cm處理和對(duì)照顯著大于40 cm和60 cm處理。2017年80 cm和60 cm處理顯著大于40 cm處理，與100 cm處理和對(duì)照無(wú)顯著差異。果?？v徑，2013年也表現(xiàn)為80 cm處理最大，其次為100 cm處理和對(duì)照，40 cm處理最小，差異均達(dá)顯著水平。2014年40 cm和100 cm處理顯著大于對(duì)照，與60 cm和80 cm處理均無(wú)顯著差異。2015年100 cm處理顯著大于40 cm和60 cm處理，與80 cm處理和對(duì)照均無(wú)顯著差異。2017年對(duì)照和60 cm處理顯著大于40 cm處理，與80 cm和100 cm處理均無(wú)顯著差異。

2.2 對(duì)‘紅地球’葡萄果實(shí)品質(zhì)的影響

由圖2可知，可溶性固形物含量，2013年根域?qū)挾忍幚黹g無(wú)顯著差異，顯著高于對(duì)照。2014年60 cm處理和對(duì)照顯著高于40 cm處理，與80 cm和100 cm處理均無(wú)顯著差異。2015年100 cm處理最高，80 cm處理次之，兩者無(wú)顯著差異，與其他3個(gè)處理差異均達(dá)顯著水平。2017年的試驗(yàn)中80 cm、100 cm處理和對(duì)照間無(wú)顯著差異，但顯著高于其他兩個(gè)處理，60 cm和40 cm處理間無(wú)顯著差異。

可滴定酸含量，2013年根域?qū)挾?0 cm處理最高，其次為60 cm處理，顯著高于其他3個(gè)處理，80 cm、100 cm處理和對(duì)照無(wú)顯著差異。2014年40 cm處理最高，80 cm處理最低，60 cm處理和對(duì)照與100 cm和80 cm處理均無(wú)顯著差異。2015年40 cm處理最高，其次為對(duì)照，60 cm和80 cm處理無(wú)顯著差異，100 cm處理最低。2017年試驗(yàn)中100 cm處理最低，其他各處理間均無(wú)顯著差異。

維生素C含量，2013年、2014年和2015年各處理間均無(wú)顯著差異。2017年根域?qū)挾戎?0 cm處理最高，與80 cm和100 cm處理均無(wú)顯著差異，顯著高于對(duì)照和40 cm處理，40 cm處理最低。

花青素含量，2013年根域?qū)挾?00 cm最高，其次為60 cm和80 cm處理，兩者間無(wú)顯著差異，顯著高于對(duì)照和40 cm處理，40 cm處理最低。2014年40 cm處理最高，顯著高于對(duì)照和60 cm處理，與80 cm和100 cm處理均無(wú)顯著差異。2015年80 cm處理最高，顯著高于其他各處理，100 cm和60 cm處理次之，40 cm處理和對(duì)照最低。2017年80 cm處理最高，100 cm處理次之，顯著高于其他3個(gè)處理，40 cm、60 cm處理和對(duì)照間無(wú)顯著差異。

圖1 不同根域?qū)挾忍幚怼t地球’葡萄的果實(shí)穗質(zhì)量、粒質(zhì)量和橫縱徑Figure 1 Single cluster weight, berry weight, berry width and berry length for 'Red Globe' grapevine treated by different root zone width

2.3 對(duì)‘紅地球’葡萄枝條貯藏營(yíng)養(yǎng)的影響

不同根域?qū)挾忍幚韺?duì)‘紅地球’葡萄枝條的貯藏營(yíng)養(yǎng)影響較大（圖3）?？扇苄蕴呛浚?013年根域?qū)挾?00 cm處理與80 cm處理和對(duì)照均無(wú)顯著差異，顯著高于60 cm和40 cm處理，40 cm處理最低。2014年和2015年表現(xiàn)相同的趨勢(shì)，均以100 cm、80 cm處理和對(duì)照顯著高于60 cm和40 cm處理。

淀粉含量，2013年表現(xiàn)為根域?qū)挾?00 cm、80 cm處理和對(duì)照顯著高于60 cm和40 cm處理，40 cm處理最低。2014年100 cm處理表現(xiàn)最高，其次為80 cm處理和對(duì)照，40 cm處理最低。2015年也以100 cm處理最高，與對(duì)照無(wú)顯著差異，其次為80 cm處理，60 cm和40 cm處理最低，且兩者間無(wú)顯著差異。

游離氨基酸含量，2013年根域?qū)挾?0 cm處理最高，顯著高于其他處理，其他各處理間均無(wú)顯著差異。2014年和2015年趨勢(shì)一致，均以80 cm和100 cm處理顯著高于其他處理，40 cm和60 cm處理間無(wú)顯著差異，含量最低。

可溶性蛋白含量，2013年根域?qū)挾?0 cm最高，其次為100 cm處理，其他三個(gè)處理含量最低，且無(wú)顯著差異。2014年80 cm與100 cm處理無(wú)顯著差異，顯著高于其他3個(gè)處理，40 cm、60 cm處理和對(duì)照間無(wú)顯著差異。2015年80 cm與100 cm處理最高，其次為對(duì)照，40 cm和60 cm處理最低，且兩者間無(wú)顯著差異。

圖2 不同根域?qū)挾忍幚怼t地球’葡萄的果實(shí)品質(zhì)指標(biāo)Figure 2 Fruit quality indexes of 'Red Globe' grapevine treated by different root zone width

3 討論與結(jié)論

連續(xù)5年的試驗(yàn)過(guò)程中，冬季均進(jìn)行下架埋土防寒工作，取土?xí)r根域?qū)挾忍幚順?shù)體均沒(méi)有根系裸露現(xiàn)象，無(wú)凍害發(fā)生。本研究結(jié)果表明，根域?qū)挾?00 cm、80 cm和60 cm處理‘紅地球’葡萄的果實(shí)穗質(zhì)量和粒質(zhì)量與對(duì)照均無(wú)顯著差異，40 cm處理顯著降低了果實(shí)穗質(zhì)量和粒質(zhì)量。由于本試驗(yàn)試材采用梢果比1∶1的統(tǒng)一負(fù)載量管理方法，因此根域?qū)挾?00 cm、80 cm和60 cm處理的果實(shí)產(chǎn)量與對(duì)照無(wú)顯著差異，40 cm處理的果實(shí)產(chǎn)量顯著降低。根域?qū)挾?0 cm處理根系的生長(zhǎng)空間較小，影響了‘紅地球’葡萄樹(shù)體正常的生長(zhǎng)發(fā)育進(jìn)程[7-9]。

果實(shí)品質(zhì)方面，根域?qū)挾?00 cm和80 cm處理顯著提高了果實(shí)可溶性固形物含量、維生素C含量和花青素含量，降低了可滴定酸含量，60 cm和40 cm處理表現(xiàn)相反趨勢(shì)，降低了果實(shí)品質(zhì)，這與朱麗娜等[10]在‘藤稔’葡萄、王振平等[11]在‘赤霞珠’葡萄上的研究結(jié)果一致。前人研究均認(rèn)為適度的限制根域可以控制葡萄樹(shù)體的營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)，促進(jìn)生殖生長(zhǎng)，從而提高果實(shí)品質(zhì)[12-13]。

圖3 不同根域?qū)挾忍幚怼t地球’葡萄枝條的貯藏營(yíng)養(yǎng)指標(biāo)Figure 3 Storage nutrient indexes of shoots for 'Red Globe' grapevine treated by different root zone width

枝條貯藏營(yíng)養(yǎng)指標(biāo)與樹(shù)體越冬和翌年新生器官的正常生長(zhǎng)發(fā)育密切相關(guān)[14]。本研究認(rèn)為，根域?qū)挾?00 cm和80 cm處理顯著提高了枝條的游離氨基酸和可溶性蛋白含量，可溶性糖和淀粉含量與對(duì)照無(wú)顯著差異，60 cm和40 cm處理顯著降低了枝條的各項(xiàng)貯藏營(yíng)養(yǎng)指標(biāo)。

綜上所述，埋土防寒區(qū)采用100 cm和80 cm根域?qū)挾冗M(jìn)行‘紅地球’葡萄建園，不僅可以抑制根系凍害的發(fā)生，而且在保證產(chǎn)量的條件下，顯著改善了其果實(shí)品質(zhì)，提高了枝條的貯藏營(yíng)養(yǎng)。

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