李雙海,鄭誠(chéng)樂(lè),候毛毛,郜祥雄,倪亨代
(1 福建農(nóng)林大學(xué),福州,350002;2 福建屏南瑞恒農(nóng)業(yè)發(fā)展有限公司,福建屏南,352300)
葡萄是世界上分布廣泛、栽培面積大、產(chǎn)量高的一種重要水果,也是最古老的水果之一[1]。隨著避雨栽培技術(shù)的推廣,福建多地葡萄種植面積有了大規(guī)模的發(fā)展。近年來(lái),葡萄在福建屏南高海拔山區(qū)開(kāi)始引進(jìn)種植,在當(dāng)?shù)剡m應(yīng)性良好,果實(shí)品質(zhì)比平原地區(qū)優(yōu)良,且成熟期推遲,延長(zhǎng)了果實(shí)上市供應(yīng)期,經(jīng)濟(jì)效益較好,綜合表現(xiàn)優(yōu)良。
高海拔地區(qū)春季出現(xiàn)的“倒春寒”現(xiàn)象給正值花期的葡萄造成極大傷害,營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)和生殖生長(zhǎng)的不平衡造成嚴(yán)重大小果現(xiàn)象,枝梢旺長(zhǎng)。斷根處理是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上使用的技術(shù)措施之一,調(diào)整植株地上部分和地下部分的比例,改善植株生長(zhǎng)狀況[2-3],該技術(shù)在胡桃,橡樹(shù)等作物栽培中得到了應(yīng)用[4-5],但在高海拔山區(qū)葡萄栽培中的應(yīng)用較少。斷根處理可有效控制根系對(duì)氮素的吸收,降低苗木高度,削弱生長(zhǎng)勢(shì)[6-7],有利于樹(shù)體的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)累積,增加樹(shù)體的養(yǎng)分供應(yīng),提高果實(shí)的品質(zhì)[8],延遲物候期[9-10]。
為探究不同斷根處理對(duì)高山葡萄生長(zhǎng)發(fā)育的影響,本研究旨為高海拔山區(qū)葡萄生產(chǎn)發(fā)展提供技術(shù)支持。
1.1 試驗(yàn)地概況和試驗(yàn)材料
試驗(yàn)地位于福建屏南縣嶺下鄉(xiāng)開(kāi)源村,海拔890 m,為福建屏南瑞恒農(nóng)業(yè)發(fā)展有限公司的葡萄種植試驗(yàn)基地,面積6.87 hm2。種植模式為避雨栽培,株行距為2 m×3 m。葡萄園基礎(chǔ)設(shè)施完備,管理水平較高。試驗(yàn)品種為9年生巨峰葡萄。
1.2 試驗(yàn)方法
2018年12月進(jìn)行預(yù)試驗(yàn),在果園中隨機(jī)選取生長(zhǎng)勢(shì)相對(duì)一致的植株進(jìn)行斷根處理。
第1種方式是在葡萄樹(shù)兩側(cè)距植株30、40、50 cm處分別進(jìn)行挖條溝斷根處理,深度30 cm,溝寬為30 cm(圖1);第2種方式是在葡萄樹(shù)中心半徑30、40、50 cm進(jìn)行環(huán)狀斷根處理,斷根深度為30 cm,溝寬為30 cm。以常規(guī)管理且不進(jìn)行斷根處理為對(duì)照。每個(gè)處理3株,3次重復(fù),共計(jì)63株。
圖1 葡萄斷根示意
根據(jù)初步觀察結(jié)果,葡萄兩側(cè)斷根會(huì)導(dǎo)致根系生長(zhǎng)不均勻,影響植株后期生長(zhǎng)發(fā)育,且距離植株30 cm處斷根對(duì)樹(shù)體傷害過(guò)大,極易造成樹(shù)勢(shì)衰弱,距離40 cm和50 cm處斷根的處理表現(xiàn)與對(duì)照組差異不顯著。環(huán)狀斷根半徑為30 cm對(duì)樹(shù)體傷害明顯,出現(xiàn)營(yíng)養(yǎng)不良甚至樹(shù)體衰弱死亡;斷根半徑為50 cm則根系較少,試驗(yàn)數(shù)據(jù)與對(duì)照組差別不大。距離葡萄樹(shù)中心半徑40 cm環(huán)狀斷根、斷根深度30 cm,其枝葉有細(xì)弱趨勢(shì),物候期推遲時(shí)間較短,可深入探究。
在總結(jié)前期試驗(yàn)結(jié)果的基礎(chǔ)上,調(diào)整試驗(yàn)方案,確定以距離植株40 cm處挖30 cm寬環(huán)狀溝為基本處理,比較斷根深度分別為40 cm處理(T1)和50 cm處理(T2)的試驗(yàn)效果,以常規(guī)管理不進(jìn)行斷根處理為對(duì)照。每個(gè)處理10株,3次重復(fù),共計(jì)90株。
1.3 指標(biāo)測(cè)定與方法
1.3.1 物候期比較觀測(cè)
觀察記載葡萄的物候期。主要觀測(cè)記錄的生長(zhǎng)時(shí)期為:(1)萌芽期;(2)抽梢期,包括枝葉抽梢時(shí)期、抽出果穗期;(3)開(kāi)花期,包括始花期、開(kāi)花盛期、終花期;(4)果實(shí)發(fā)育期,包括幼果期、快速膨大期、轉(zhuǎn)色期和成熟期。
1.3.2 生長(zhǎng)勢(shì)測(cè)定
長(zhǎng)勢(shì)指標(biāo)包括枝節(jié)長(zhǎng)度、葉片面積、果粒數(shù)、新梢粗度。于葡萄盛花期,用游標(biāo)卡尺和軟尺測(cè)定新梢第1枝節(jié)中部粗度和第1枝節(jié)長(zhǎng)度;對(duì)照組合和2種斷根試驗(yàn)組各選定3條新梢,隨機(jī)測(cè)量新梢上葉片橫徑,因?yàn)榫薹迤咸讶~片與葉片橫徑存在極顯著正相關(guān),由回歸曲線(xiàn)方程(y=0.707x2-7.351,r2=0.986)計(jì)算得各處理的新梢葉面積[11]。于葡萄轉(zhuǎn)色期計(jì)算果實(shí)的果粒數(shù),用軟尺測(cè)定果穗長(zhǎng)度。
1.3.3 大小果現(xiàn)象對(duì)比
大小果現(xiàn)象對(duì)比指標(biāo)測(cè)定包括大小果比例、大果橫徑、小果橫徑。于葡萄硬核期,用游標(biāo)卡尺測(cè)定大、小果實(shí)的橫徑數(shù)值;對(duì)照組合和2種斷根試驗(yàn)組各選定3條枝梢,利用計(jì)數(shù)器統(tǒng)計(jì)每條枝梢上每穗果實(shí)的大小果數(shù)量,并算出大小果比例的平均值。
1.3.4 果實(shí)品質(zhì)測(cè)定
測(cè)定方法。采用NaOH滴定法測(cè)定可滴定酸含量[12-13];采用手持折光儀(型號(hào):LH-T80)測(cè)定可溶性固形物含量;采用pH示差法測(cè)定果實(shí)花色苷含量,使用蘇州科銘生物技術(shù)有限公司花色苷植物試劑盒(系列號(hào):HSG-2-Y),OD值測(cè)定使用多功能酶標(biāo)儀(型號(hào):infinite m200 pro)在波長(zhǎng)為530 nm和700 nm處進(jìn)行測(cè)定;采用DNS法測(cè)定果實(shí)總糖,使用蘇州科銘生物技術(shù)有限公司總糖含量測(cè)定試劑盒(系列號(hào):ZT-2-Y),OD值測(cè)定使用多功能酶標(biāo)儀(型號(hào):infinite m200 pro)在波長(zhǎng)為540 nm處進(jìn)行測(cè)定。
測(cè)定方式。單串果穗3個(gè)重復(fù),單株果樹(shù)3個(gè)重復(fù),單個(gè)處理3個(gè)重復(fù),每項(xiàng)指標(biāo)測(cè)定共計(jì)27次。
可滴定酸測(cè)定為酒石酸(k=0.075)含量,取每個(gè)果穗上部東南西北面四面果實(shí)各2粒,共計(jì)8粒;可溶性固形物測(cè)定選取果穗中部四面果實(shí)各1粒,共計(jì)4粒;花色苷含量測(cè)定選取中部四面果實(shí)各1粒,共計(jì)4粒;總糖含量測(cè)定選取果穗底部果實(shí)3粒。
1.3.5 統(tǒng)計(jì)分析
本試驗(yàn)為完全隨機(jī)抽查設(shè)計(jì),試驗(yàn)數(shù)據(jù)用Excel 2007和SPSS 22.0軟件分析,SNK單因素方差分析,多重比較分析p<0.05水平上的顯著性差異。
2.1 斷根處理對(duì)物候期的影響
斷根處理的巨峰葡萄物候期明顯推遲,抽梢期、開(kāi)花期、果實(shí)發(fā)育期均遲于對(duì)照組(見(jiàn)表1)。特別是萌芽期,環(huán)狀斷根處理組明顯推遲,長(zhǎng)達(dá)16 d,斷根處理有效抑制了地上部的生長(zhǎng),減弱樹(shù)勢(shì),推遲物候期,避開(kāi)“倒春寒”,減少樹(shù)體傷害。
表1 不同斷根深度對(duì)高山巨峰葡萄物候期的影響 月-日
2.2 斷根處理對(duì)生長(zhǎng)情況的影響
從測(cè)量數(shù)據(jù)分析,果粒數(shù)和果穗長(zhǎng)度沒(méi)有明顯變化,但從果粒的均勻程度以及果串的飽滿(mǎn)程度來(lái)分析,斷根處理均優(yōu)于對(duì)照組。而其他長(zhǎng)勢(shì)指標(biāo),如節(jié)間長(zhǎng)度、葉面積、新梢粗度均低于對(duì)照。試驗(yàn)結(jié)果看出,斷根對(duì)地上部有較明顯影響,枝葉生長(zhǎng)受到抑制。斷根深度50 cm比斷根深度40 cm地上部生長(zhǎng)影響更大,指標(biāo)均低于斷根深度40 cm處理,樹(shù)勢(shì)更加細(xì)弱,出現(xiàn)輕微營(yíng)養(yǎng)不良(見(jiàn)表2)。
表2 不同斷根深度對(duì)高山巨峰葡萄長(zhǎng)勢(shì)的影響
2.3 斷根處理對(duì)大小果情況的影響
試驗(yàn)結(jié)果看出,不同斷根方式對(duì)葡萄果實(shí)發(fā)育過(guò)程中出現(xiàn)的大小果現(xiàn)象均有顯著的影響。在相同情況下,斷根處理表現(xiàn)優(yōu)異,其樹(shù)體生長(zhǎng)大致正常,小果率僅2.7%~4.0%,明顯低于對(duì)照組,果實(shí)個(gè)體均勻,異常果粒少,果串勻稱(chēng)(見(jiàn)表3)。
表3 不同斷根深度對(duì)高山巨峰葡萄大小果的影響
2.4 斷根處理對(duì)果實(shí)品質(zhì)的影響
不同深度的斷根處理對(duì)成熟果實(shí)中的可溶性固形物、總糖和花色苷的影響均表現(xiàn)為顯著提升,其中可溶性固形物高達(dá)20.89%~21.97%,2種處理均高于對(duì)照組;可滴定酸含量為4.10~4.20 mg/mL,均低于對(duì)照組;斷根深度50 cm,總糖含量略低于對(duì)照組,分析原因?yàn)閿喔疃冗^(guò)多,根系受損嚴(yán)重,導(dǎo)致生長(zhǎng)后期樹(shù)體營(yíng)養(yǎng)偏弱[14],枝葉生長(zhǎng)細(xì)弱,糖累積減少。整體分析,斷根深度40 cm對(duì)果實(shí)品質(zhì)的提高最為顯著,總糖含量、可溶性固形物和花色苷含量有著更佳的提升效果(見(jiàn)表4)。
表4 不同斷根深度對(duì)高山巨峰葡萄果實(shí)品質(zhì)的影響
綜上所述,斷根處理對(duì)葡萄地上部有明顯抑制作用,新梢莖粗度、葉面積以及枝梢節(jié)間長(zhǎng)度均有所減少,營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)所消耗的養(yǎng)分減少,枝葉生長(zhǎng)減緩,植株生育期延遲。唐妍[15]研究發(fā)現(xiàn)斷根對(duì)于根系向苗木莖運(yùn)送的細(xì)胞分裂素也減少,出現(xiàn)對(duì)地上部分抑制現(xiàn)象。斷根處理能夠有效減緩地上部生長(zhǎng),推遲巨峰葡萄的物候期,從而避開(kāi)“倒春寒”,這與曹磊等[9]研究斷根處理推遲銀杏物候期15 d以及劉悅明等[10]研究三角梅斷根處理花朵高密度時(shí)期延后30 d結(jié)果趨勢(shì)相符,與朱愛(ài)萍等[16]斷根可早果的研究結(jié)論不符,可能是由于高海拔地區(qū)獨(dú)特氣候而產(chǎn)生的差異。斷根后期的管理要注意樹(shù)體長(zhǎng)勢(shì),植株生長(zhǎng)量將大幅度下降[10],可根據(jù)枝條生長(zhǎng)量、新梢粗度等指標(biāo)進(jìn)行判斷,如出現(xiàn)明顯營(yíng)養(yǎng)不良,要及時(shí)進(jìn)行肥料補(bǔ)施,保證樹(shù)體營(yíng)養(yǎng),確保果實(shí)發(fā)育養(yǎng)分充足。特別是在果實(shí)的快速膨大期,根據(jù)果實(shí)發(fā)育狀態(tài)以及新梢橫徑數(shù)值來(lái)判斷是否需要追肥。經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)勘察,新梢粗度小于0.8 cm,甚至到達(dá)0.6 cm要及時(shí)追肥,及時(shí)疏果,確保果實(shí)養(yǎng)分充足且發(fā)育正常。
斷根處理對(duì)于促進(jìn)果實(shí)發(fā)育、避免大小果現(xiàn)象具有良好作用。經(jīng)前期研究發(fā)現(xiàn),高海拔山區(qū)葡萄出現(xiàn)嚴(yán)重大小果現(xiàn)象與植株地上部營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)過(guò)旺有關(guān)[17],斷根處理可調(diào)控營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)和生殖生長(zhǎng)之間的關(guān)系[18]。削弱營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng),到開(kāi)花期之后進(jìn)行養(yǎng)分管控,可保證對(duì)果實(shí)的養(yǎng)分供應(yīng),減緩營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)對(duì)養(yǎng)分的爭(zhēng)奪,確保穩(wěn)產(chǎn),優(yōu)產(chǎn)。這與王世平等[19]在巨峰葡萄上研究發(fā)現(xiàn)的根域限制有利于提高果實(shí)產(chǎn)量和品質(zhì)的結(jié)果相符。試驗(yàn)結(jié)果表明,斷根處理適用于高海拔山區(qū)葡萄種植。
斷根處理對(duì)果實(shí)的品質(zhì)也有顯著影響,其中對(duì)可溶性固形物、總糖含量以及花色苷含量影響最大。尤其是斷根深度40 cm時(shí),雖然抑制了地上部的生長(zhǎng),但隨著根系活力的恢復(fù),樹(shù)體營(yíng)養(yǎng)的提高,到了果實(shí)成熟期,反而促進(jìn)了果實(shí)對(duì)養(yǎng)分的吸收,特別是果皮花色苷和總糖的累積。這與俞超等[4]對(duì)鄞紅葡萄斷根后,果實(shí)品質(zhì)顯著提升的結(jié)論相符,與楊天儀等[20]在峰后葡萄上研究發(fā)現(xiàn)的限根后養(yǎng)分向果實(shí)的分配比例提高、用于營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)的養(yǎng)分減少、果實(shí)品質(zhì)提高的結(jié)論相符。斷根限根處理有利于養(yǎng)分向果實(shí)累積,達(dá)到提高果實(shí)品質(zhì)的效果。福建屏南高海拔地區(qū)種植巨峰葡萄不僅品質(zhì)好且產(chǎn)量高,被列為屏南支柱產(chǎn)業(yè),產(chǎn)業(yè)規(guī)模連年擴(kuò)大。但近幾年因?yàn)楫a(chǎn)地種植面積擴(kuò)大迅速,生產(chǎn)管理不到位,“倒春寒”危害、大小果現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生。本研究對(duì)屏南高山巨峰葡萄斷根處理進(jìn)行研究,發(fā)現(xiàn)斷根處理可以顯著影響巨峰葡萄的營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)和物候期,斷根深度40 cm在控制枝葉生長(zhǎng)、節(jié)間長(zhǎng)度、平衡營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)和生殖生長(zhǎng)、提高果實(shí)品質(zhì)方面有明顯的效果,為高山葡萄斷根機(jī)理研究提供理論依據(jù),同時(shí)也為高山葡萄產(chǎn)業(yè)優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)提供技術(shù)支持。