根域?qū)挾葘Αt地球’葡萄產(chǎn)量和品質(zhì)及貯藏營養(yǎng)的影響

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*

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

我國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，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，促進(jìn)其向下生長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，樹勢較強(qiáng)，豐產(chǎn)性好，果實(shí)易著色，極耐貯運(yùn)等優(yōu)良特性，仍是我國埋土防寒區(qū)主栽品種之一[3]。

本研究通過定植溝兩側(cè)鋪設(shè)塑料薄膜的方法，限制根系橫向生長，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‘紅地球’葡萄產(chǎn)量指標(biāo)、果實(shí)品質(zhì)及枝條貯藏營養(yǎng)等生長發(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年在中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院果樹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?，溝兩?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，用于測定貯藏營養(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，因此沒有該年份數(shù)據(jù)。

1.3 測定方法

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定，重復(fù)3次?？扇苄怨绦挝锖坑肞AL-1型折光儀測定，可滴定酸（以酒石酸計(jì)）含量采用NaOH滴定法測定，維生素C含量依照GB/T 6195—1986[4]測定，花青素含量依照1%鹽酸-甲醇浸提比色法測定[5]。葡萄枝條中貯藏營養(yǎng)指標(biāo)的測定：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‘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，對照與各處理均無顯著差異。2014年對照與根域?qū)挾?0 cm處理無顯著差異，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，根域?qū)挾?00 cm、80 cm和60 cm處理均與對照無顯著差異，顯著高于40 cm處理，表明適宜的根域?qū)挾葘麑?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，根域?qū)挾?00 cm、80 cm、60 cm處理和對照間無顯著差異，均以40 cm處理的單粒重最小，果實(shí)單粒重與單穗重趨勢大體相同，根域?qū)挾?0 cm處理與對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。

果粒橫縱徑，各處理間的差異趨勢與果實(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處理和對照，100 cm處理與各處理均無顯著差異。2014年各處理間均無顯著差異。2015年100 cm處理和對照顯著大于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處理和對照無顯著差異。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處理顯著大于對照，與60 cm和80 cm處理均無顯著差異。2015年100 cm處理顯著大于40 cm和60 cm處理，與80 cm處理和對照均無顯著差異。2017年對照和60 cm處理顯著大于40 cm處理，與80 cm和100 cm處理均無顯著差異。

2.2 對‘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無顯著差異，顯著高于對照。2014年60 cm處理和對照顯著高于40 cm處理，與80 cm和100 cm處理均無顯著差異。2015年100 cm處理最高，80 cm處理次之，兩者無顯著差異，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處理和對照間無顯著差異，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處理和對照無顯著差異。2014年40 cm處理最高，80 cm處理最低，60 cm處理和對照與100 cm和80 cm處理均無顯著差異。2015年40 cm處理最高，其次為對照，60 cm和80 cm處理無顯著差異，100 cm處理最低。2017年試驗(yàn)中100 cm處理最低，其他各處理間均無顯著差異。

維生素C含量，2013年、2014年和2015年各處理間均無顯著差異。2017年根域?qū)挾戎?0 cm處理最高，與80 cm和100 cm處理均無顯著差異，顯著高于對照和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，兩者間無顯著差異，顯著高于對照和40 cm處理，40 cm處理最低。2014年40 cm處理最高，顯著高于對照和60 cm處理，與80 cm和100 cm處理均無顯著差異。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處理和對照間無顯著差異。

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‘紅地球’葡萄枝條貯藏營養(yǎng)的影響

不同根域?qū)挾忍幚韺Αt地球’葡萄枝條的貯藏營養(yǎng)影響較大（圖3）?？扇苄蕴呛?，2013年根域?qū)挾?00 cm處理與80 cm處理和對照均無顯著差異，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，均以100 cm、80 cm處理和對照顯著高于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處理和對照，40 cm處理最低。2015年也以100 cm處理最高，與對照無顯著差異，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，其他各處理間均無顯著差異。2014年和2015年趨勢一致，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，且無顯著差異。2014年80 cm與100 cm處理無顯著差異，顯著高于其他3個(gè)處理，40 cm、60 cm處理和對照間無顯著差異。2015年80 cm與100 cm處理最高，其次為對照，40 cm和60 cm處理最低，且兩者間無顯著差異。

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)挾忍幚順潴w均沒有根系裸露現(xiàn)象，無凍害發(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)量與對照均無顯著差異，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)量與對照無顯著差異，40 cm處理的果實(shí)產(chǎn)量顯著降低。根域?qū)挾?0 cm處理根系的生長空間較小，影響了‘紅地球’葡萄樹體正常的生長發(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，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體的營養(yǎng)生長，促進(jìn)生殖生長，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

枝條貯藏營養(yǎng)指標(biāo)與樹體越冬和翌年新生器官的正常生長發(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照無顯著差異，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養(yǎng)。

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