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葡萄一年两收栽培技术研究进展

2016-03-27刘鑫铭陈婷雷龑王建超蔡盛华福建省农业科学院果树研究所福州350013

中外葡萄与葡萄酒 2016年5期
关键词:巨峰花芽分化葡萄

刘鑫铭,陈婷,雷龑*,王建超,蔡盛华(福建省农业科学院果树研究所,福州 350013)

葡萄一年两收栽培技术研究进展

刘鑫铭,陈婷,雷龑*,王建超,蔡盛华
(福建省农业科学院果树研究所,福州 350013)

葡萄一年两收栽培技术在提高单位面积经济效益、弥补不良年景损失等多方面都具有积极意义。本文简要综述了葡萄一年两收技术的生理基础、应用范围、栽培技术及生理生化方面的研究进展等内容,为促进新型葡萄产业发展提供参考。

葡萄;一年两收;研究进展

葡萄一年两收栽培技术是指在充分利用当地温光资源的基础上,通过运用促进葡萄二次花芽分化、打破夏季冬芽休眠、设施避雨及围膜保温等先进技术,形成两季葡萄产量。一年两收的实现既可以提高产量,又能弥补一次果的不足,延长鲜果销售期,对调节葡萄市场供应、拉长产业链等均起到积极作用,同时还可以创造良好的经济、生态和社会效益。

葡萄一年两收的报道最早开始于1936年的苏联[1],此后泰国、日本、印度及以色列等国,都有葡萄一年两收的成功案列[2]。中国对葡萄一年两收技术的研究最早开始于20世纪50年代,北起辽宁省西南部,南至广州,一些研究机构和生产单位着手开展此项研究。到20世纪80年代,部分果农开始尝试一年多次结果技术[3]。截至目前,我国台湾省已成熟运用这项技术,达到葡萄一年多次结果的目的。广西省依据桂北、桂南不同的气候条件,探索两代同堂与两代不同堂等栽培模式,其它如广东、江西、福建、大连、北京、西藏等多种气候条件地区也陆续开展并推广此项技术。对一年两次结果的研究也从简单的田间修剪到采用化学药剂促进花芽分化及打破休眠,再到最新的影响花芽分化的内源激素、控制休眠基因的分离鉴定研究等[4]。

1 一年两收的生理基础

葡萄花芽为混合芽,包含冬芽和夏芽,具有一年中多次分化的生理特性,这是葡萄一年两收得以实现的生理基础[5-7]。葡萄花芽分化时间多在5~8月,10月停止分化。主梢进入开花期后,冬芽便自下而上逐渐进入分化期,但1~3节冬芽的分化稍迟。李智理[8]通过对巨峰葡萄的研究认为,冬芽第一花序原基在花后两周基本形成,同时部分冬芽开始形成第二花序原基。此时如果采取新梢摘心等措施能够很好地加速花芽分化的进程,使花芽在较短时期内形成花序原基。

葡萄冬芽具有晚熟性,一般在形成当年不萌发,只有在受到外界刺激如病虫害、干旱、修剪、药物等刺激的情况下才会萌发形成冬芽副梢并开花结果[5]。利用冬芽二次结果的关键技术是促进花芽分化及打破夏季冬芽休眠。夏芽具有早熟性,在其年生长周期内适时采用各种物理化学诱导措施,夏芽副梢可以多次萌发及开花结果。利用夏芽结二次果的关键技术是加快结果枝老化成熟,促进花芽分化[5]。生产上也多利用葡萄花芽的上述特征开展二次果生产,以达到增产增效的目标[9]。此外,学者们的研究还认为,冬芽副梢开花结果的能力比夏芽强,利用冬芽进行多次结果的成功率高于夏芽[10]。同时,二次果在花朵数量及大小、子房和花药数量及大小以及花粉萌发率、坐果率等方面普遍差于一次果。但由于受营养与环境因素影响,二次果的果实发育期明显短于一次果,且着色及品质等指标普遍优于一次果[11]。

2 一年两收的应用范围

葡萄一年两收栽培技术不仅可以作为一些特殊情况下对生产的一种补救措施,也可以是在对资源和环境充分利用基础上的设施栽培的良好促进与丰富。

2.1自然灾害或恶劣气候影响下的弥补

如早春季节倒春寒使葡萄芽眼受冻或新梢萌发后遭受晚霜危害,或是开花坐果后遭受冰雹等自然灾害造成花序受害,以及花期遇雨或持续干旱高温,均导致葡萄开花、授粉、受精不正常,可采用二次结果技术进行生产。在果实成熟时正值连绵阴雨季节等造成产量受到严重威胁时,也可采用二次结果技术,弥补当年葡萄产量的损失。

2.2栽培管理不当的缓和

如冬季修剪留芽量不合适、生长调节剂错误使用等造成葡萄园一季果产量遭受影响时,也可采用二次结果技术,以保证葡萄能有一定的收成。

2.3气候条件适宜地区的丰富

如华中、华南等生长季较长、日照和积温量充足的地区,可利用葡萄一年两次结果技术提高葡萄单位面积产量和经济效益。

2.4设施栽培的调节

如在设施促早熟栽培或延迟栽培时均可因地制宜推行葡萄二次结果技术,充分利用设施覆盖后保温及生长期延长等的特点,促进葡萄二次结果,使设施栽培内容更加丰富,效益更加提升。

3 一年两收相关技术的研究

为了实现葡萄一年两收,需要在环境及生产条件方面满足一定的条件:一是预定生长期内的活动积温量必须能够满足葡萄品种的生长发育需求;二是要有适宜的品种和与之配套的栽培管理技术[12]。

3.1温度

温度是影响葡萄一年两收最为关键的因素。花原基形成前3周内是葡萄成花对温度要求最为敏感的时期[13],一般栽培品种花芽分化的适宜温度为25~30 ℃[14-15]。同时,葡萄二次果生长期间也需要一定的有效积温,若积温不足,则会带来果实含糖量低、含酸量高、果皮偏厚等后果,进而影响葡萄整体品质及销售价格的提升[16]。通过试验发现,福建南部年平均气温在20 ℃以上区域,若想使夏黑葡萄二季果在11月中旬成熟,考虑到植株二季生长对温度等的需求,要在8月上旬修剪比较适宜[17];福建北部冬季气温不足20℃的地区,当11月中旬气温逐渐降低时,要在避雨棚周围用塑料裙膜围盖成为一个密闭保温大棚,保障葡萄果实正常生长及成熟[18]。

3.2栽培措施

栽培措施是葡萄一年两收获得成功的关键,主要包括适宜品种的选择、田间管理、修剪技术、破眠催芽技术及病虫害防控技术等[19]。一年两收的品种需具备:花芽易形成、生长势强、抗病抗逆、品质优良等综合性状。目前,比较适宜一年两收的品种主要有:巨峰、巨玫瑰、夏黑、美人指、温克、维多利亚、户太8号、月光无核等[20-25]。此外,马艳等[26]研究认为,巨峰葡萄新梢的剪口粗度大于0.8 cm时更有利于第二季成花结果。而修德仁等[27]的研究则认为,新梢粗度在1.1 cm以上更有利于二次果的开展和成功。李洪艳等[28]的研究认为,巨峰葡萄适当选留高节位修剪(9~13芽),既可以适当缓和树势,又可以加快萌芽速度。

3.3生长调节物质的应用

3.3.1促进休眠

我国南部地区为促进提早落叶及植株营养回流,常采用乙烯利等物质达到促使葡萄休眠的效果。如张武等[29]在云南元谋干热河谷区,分别在10月中旬和11月中旬采用不同浓度的乙烯利来处理夏黑葡萄植株,研究认为,在生长旺盛期的10月份喷施,乙烯利适宜浓度为500~600倍液;在树体生长缓慢或基本停长的11~12月份,乙烯利喷施适宜浓度为400~500倍液。刘鑫铭等[17]对福建厦门地区夏黑葡萄一年不同堂二季生产的研究也认为,一次果采收后15 d对植株喷施40%乙烯利500倍液可以更好地促进枝梢老熟和营养回流。

3.3.2打破休眠

适时采取人为措施打破休眠,促进葡萄二次生长,是实现一年两收的关键技术。目前在打破葡萄休眠方面多采用的化学物质如矿物油、含氮化合物、含硫化合物和生长调节剂等,如氰氨基化钙、H2CN2、石灰氮、GA3、6-BA和单氰胺等[30]。孙培琪等[31]研究不同药剂打破玫瑰香葡萄冬芽休眠的研究认为,2.5%单氰胺对打破葡萄休眠作用显著。曹慕明[3]对几种破眠药剂的筛选试验也得出,2.5%单氰胺更适宜于巨峰葡萄第二季生产的催芽。许桂春等[32]采用外源调节剂“破眠3号”对巨峰、无核早红、户太8号等5个葡萄品种结果母枝短剪后,进行催芽试验结果认为,破眠3号20倍无论对夏季果还是冬季果都有很好的促进萌芽作用。澳大利亚的研究者在玫瑰香葡萄自然萌发前8~10周用H2CN2处理,使其成熟期提前了l4~l8 d[33]。

3.3.3抑制枝梢生长

对巨峰系葡萄等易落花落果、坐果不好的品种,采用矮壮素(CCC)可起到控梢促花的作用。如谢太理等[34]对6年生棚架栽培一年两收巨峰葡萄的研究表明,喷施矮壮素3周后,可以显著抑制巨峰葡萄新梢生长和新梢节数的增加,认为矮壮素能够适度抑制巨峰葡萄强旺枝梢的生长速度,且对新梢生长点的抑制效果显著,从而起到调节营养与生殖生长,进而达到优质、丰产的目的。李丁凤等[35]通过对广西灵川避雨栽培美人指葡萄的研究认为:一次果坐果后20 d,对叶片喷施1000 mg/ L多效唑及1500 mg/ L矮壮素两种处理与单纯进行修剪措施比较,增产效果明显。

3.3.4拉长花序及果实膨大

易显荣等[36]对玫瑰香葡萄二次果花序拉长及果粒膨大的研究认为,玫瑰香葡萄二次果拉长花序适宜浓度为5 mg/L,果粒膨大适宜浓度为25~50 mg/L。

4 生理生化方面的研究进展

影响休眠和低温积累的主要因素是:芽体内的激素水平、水分状态、生物膜结构和生化合成势等[37]。果树从休眠到萌芽,芽体内会发生一系列的生理生化变化,如内源ABA下降,GA与IAA提高,激素的作用促使芽内淀粉降解为可溶性糖,为萌芽创造了有利条件等。同时,学者们普遍认为,休眠现象或休眠的解除与激素平衡有关,而不是单一激素的作用结果。曹慕明[3]的研究认为,IAA和ABA含量水平可能是引起巨峰葡萄夏芽休眠的关键因素,而GA3和ZR含量的提高以及IAA和ABA含量降低则促进夏芽休眠的解除。

以往对植物休眠的研究多是物候学上的特性,在分子生物学方面的研究还较少。Schuyler[38]将休眠过程分为诱导、维持、解除以及萌芽4个阶段,但目前多数研究都集中在解除休眠阶段。OR[39]从葡萄上提取出由氨基氰(HC)诱导编码与作物破眠相关蛋白酶(GDBRPK)的基因。休眠过程中高丰度表达的蛋白质Lea蛋白,其中包含一种脱水素,它具有一个富含Lys的区域,可被ABA诱导,可能与休眠有关。此外,李智理等[40]在基因水平上对巨峰葡萄花芽分化过程中成花基因LEAFY表达进行了初步研究,通过采用半定量RT-PCR方法研究了巨峰葡萄花芽分化过程中的成花基因LEAFY在巨峰葡萄花芽分化期间的表达,认为在不同叶期LEAFY基因表达有明显差异,可以依此来人为提前或延迟巨峰葡萄的花期。

5 小结

随着葡萄栽培技术的不断提升和避雨设施的逐步引入,种植户对常规田间管理已掌握的非常娴熟。为进一步提升产业发展水平,促进产业转型升级,开展葡萄一年两收无疑是一个不错的选择。葡萄一年两收技术不仅可以增加经济效益,更可以延长产业链及带动产业向新型农业发展,提升生态和社会效益。但目前对一年两收技术的研究仍集中在基础的田间操作和生长调节物质的应用方面,在生理生化尤其分子生物学方面的研究还很落后,今后若可以在分子水平调控基础上开展此项研究,则会获得事半功倍的效果。

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10.13414/j.cnki.zwpp.2016.05.041

2016-07-31

现代农业产业技术体系建设专项资金(CARS-30);福建省公益类科研院所专项基金(2015R1014-13)

刘鑫铭(1986-),硕士,助理研究员,主要从事落叶果树育种及栽培技术研究。Email: liuxinming204@163.com

雷龑(1979-),硕士,助理研究员,主要从事从事落叶果树育种及栽培技术研究。Email: lxmy2010@163.com

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