黑龙江省葡萄科研与产业发展历程回顾
2016-03-27鲁会玲肖丽珍覃杨杨瑞华王玉珣胡禧熙黑龙江省农业科学院园艺分院哈尔滨50069黑龙江省农业科学院大庆分院黑龙江大庆6336
鲁会玲,肖丽珍,覃杨,杨瑞华,王玉珣,胡禧熙(. 黑龙江省农业科学院园艺分院,哈尔滨 50069;. 黑龙江省农业科学院大庆分院,黑龙江大庆 6336)
黑龙江省葡萄科研与产业发展历程回顾
鲁会玲1,肖丽珍1,覃杨1,杨瑞华1,王玉珣1,胡禧熙2
(1. 黑龙江省农业科学院园艺分院,哈尔滨 150069;2. 黑龙江省农业科学院大庆分院,黑龙江大庆 163316)
本文从葡萄的品种选育、防寒栽培技术研究、抗寒育苗技术研究、葡萄贮藏保鲜技术研究、设施葡萄品种选育及栽培技术研究、葡萄抗寒丰产栽培技术研究等7个方面回顾了黑龙江省的葡萄科研与产业发展历程,同时介绍了目前黑龙江省的葡萄产业发展现状。
黑龙江;葡萄;发展历程
黑龙江省冬季寒冷,不同区域极端最低温度为-32~-52 ℃,年平均气温在5~-4 ℃,-30 ℃以下温度可持续2~71 d;因受内陆高温气压及西伯利亚季风的交替影响,大陆气候特征明显,四季分明,雨热同季,年平均降水量在400~650 mm;无霜期100~150 d,大部分地区的初霜冻在9月下旬出现,终霜冻在4月末~5月下旬结束,全省≥10 ℃的有效积温在1900~2900 ℃;日照时数在2300~2800 h,冬季为短日照,夏季为长日照。特殊的地理气候特点,既制约了葡萄的生产发展,也奠定了有利条件。从上世纪六十年代开始,黑龙江省就进入了葡萄生产栽培阶段,七十年代即开始进行设施化葡萄栽培,并逐步带动了全国设施葡萄的发展。近十年来,随着科研水平的提高,新的抗寒、抗病品种和栽培技术的研发,特别是设施化栽培综合技术的大面积推广,使得黑龙江省葡萄产量和质量都有很大的飞跃,栽培葡萄的经济效益得到了显著的提高,成为我省农民致富有效途径,栽培面积的快速增加,有力地促进了黑龙江省葡萄的发展。
1 黑龙江省葡萄科研与产业发展历程
1.1黑龙江葡萄引种及选育历史
解放前,我省葡萄栽培面积很小,仅在俄侨院内栽有一些野生山葡萄或抗寒性较强的贝达品种,用以美化庭院或自酿葡萄酒。解放后,特别是大跃进时期,在群众和国营农场中栽培葡萄曾有一度大发展,纷纷由各地引入一些优良品种进行栽培。由于这些品种的抗寒力较低,冬季必须用较多的人力、物力进行防寒保护树体越冬。即便如此,还经常发生冻害,轻者树势衰弱,产量下降,重者造成全株死亡。如1959-1960年和1960-1962年的冬季,合江和牡丹江地区所栽的葡萄,因受冻死亡的株数达80%~90%,损失很大。正如群众所说:“栽培葡萄好是好,就是防寒受不了”。因此,选育适宜黑龙江省栽培的抗寒优良葡萄品种及研究其配套的抗寒栽培技术,成为我省发展葡萄生产亟待解决的问题。
1956年哈尔滨园艺试验站(黑龙江省农科院园艺分院前身)建立后,科研人员开始进行葡萄优良品种引进及抗寒栽培技术研究工作。自1957年开始进行的葡萄抗寒育种工作,到1963年已收集固有品种100余个,其中有中国科学院北京植物园利用玫瑰香、亚历山大与山葡萄、贝达、董氏葡萄等杂交培育的品系,有中国果树所育成的“黑山”、“山玫瑰”等品种,初步建立了葡萄品种圃与杂交圃,拥有2~5年生杂种苗2000多株,自然授粉实生苗1700多株。自1962年起,部分杂交苗已开始结果,筛选出耐格拉、沃尔顿、红葡萄等一批适于本省栽培的抗寒优良品种,开辟了葡萄栽培品种在黑龙江省种植的历史。
此间进行的葡萄抗寒育种工作,主要采用重复杂交方法,母本多采用贝达和欧亚种葡萄杂交后代,父本多采用东北野生山葡萄,旨在培育出不需要下架防寒或通过简易防寒即可越冬的抗寒优良品种。但是,由于山葡萄遗传力极强,育成的品系大多数果粒、果穗较小、品质较差。如1962年开始结果的杂交苗,有三个品系的含糖量较高,为17%~22%,但其果粒较小,只有0.7~1.3 g,可滴定酸度都在1.2%以上。为了增大果粒和果穗,随之开始了人工诱变处理,采用0.5%或1.5%秋水仙碱水溶液处理幼芽,期望以此获得四倍体植株。
1.2防寒栽培及埋土防寒技术研究
20世纪60年代以前黑龙江种植葡萄都是采用自根苗,因此树体安全越冬是栽培中的大问题。1957年开展葡萄抗寒栽培技术研究后,“空心棚盖防寒法”成为当时树体越冬防寒的主要方法,防寒效果虽然比较理想,但费时费工,种植成本居高不下,无法调动栽培者的生产积极性。从60年代开始,借鉴国外采用栽培品种做接穗,用贝达品种做砧木,通过硬枝嫁接方式生产葡萄苗木以防治葡萄根瘤蚜的方法,开始用贝达做抗寒砧木,并应用硬枝嫁接苗于葡萄生产中。如黑龙江省农科院绥棱园艺试验站(省农科院浆果所前身)用贝达枝蔓作砧木嫁接玫瑰香品种,增强了树体的抗寒性,冬季防寒时树体覆土量可减少一半。
这一时期,黑龙江省果树抗寒栽培技术研究主要借鉴了前苏联的研究方法与成果,并根据本地的气候具体特点,开展了有针对性的相关研究,着重开展了提高葡萄植株越冬效果的研究工作。研究表明:葡萄植株不同器官的抗寒能力不同,欧洲种和欧美杂交种的芽眼抗-16 ℃左右的低温,成熟新梢抗-20 ℃左右的低温,老蔓的抗寒力更强[1]。但是,葡萄根系的抗寒力却很低,如欧洲种中的玫瑰香等根系首先受冻,而枝蔓和芽眼并没有受冻或受冻较轻。葡萄不同种和品种根系抗寒力也不同,黑龙江省山区广泛分布的野生山葡萄,枝蔓能耐-30~-40 ℃的低温,根系能耐-16 ℃的低温,是世界葡萄属中最抗寒的一种,可作为良好的抗寒砧木。但山葡萄插条不易生根,用插条做砧木繁殖较困难,而且出苗率较低[1]。于是研究出采用山葡萄实生苗作砧木的葡萄芽接技术,不仅解决了山葡萄插条不易生根的困难,而且较前苏联使用的舌接方法操作容易,成活率高,可以比较迅速地繁育出大量的葡萄嫁接苗。
“用山葡萄作砧木对提高葡萄植株越冬性效果的研究”开始于1960年,是采用山葡萄作砧木的贝达嫁接植株与贝达自根植株做对比试验,通过5年的试验研究,结论是:(1)用山葡萄作砧木换根,提高了植株根系的抗寒力。冬季树体防寒厚度为10 cm时,无论防寒幅度内外和不同深度的根系,均无冻害发生,即或有少量根系发生轻微冻害,但对生育基本没有影响。(2)用山葡萄作砧木换根,对芽眼萌发和抽生新梢有良好影响。防寒10 cm时嫁接植株芽眼萌发率达74.14%,较常规扦插繁殖植株的33.19%提高了40.95个百分点。(3)用山葡萄作砧木换根,枝蔓生长速度快。(4)用山葡萄作砧木换根,较贝达自根植株的枝蔓开始成熟的早,而且成熟的长度长、节数多。(5)用山葡萄作砧木换根,较贝达自根苗增产效果显著。对果实产量的影响还表现在提高了果穗和果粒的重量上。以上数据随着防寒培土厚度与幅度的增加,差异逐渐变小。
该项研究成果对当时黑龙江省的葡萄生产起到极大的促进作用,改变了葡萄栽培方式:(1)由空心防寒改为实心防寒,节省了大量防寒材料和防寒用工;(2)由双行栽植改单行栽植,植株通风透光良好,且便于管理;(3)由棚架整枝改为篱架或棚篱结合的架式整枝,以便于机械化操作和节省架材;(4)由地表以下栽植改为平地栽植,可提高葡萄根系的土壤温度,有利于葡萄生长;(5)扩宽了优良葡萄品种的栽培区域,调动了葡萄生产者的积极性。“葡萄换根技术”的应用,极大提高了葡萄树体的抗寒力,防寒难度也由此极大降低,葡萄生产效益大幅度提高。该项技术成果于1978年获省科学大会优秀成果奖。
1.3抗寒育苗技术的研究
随着葡萄栽培积极性的提高,抗寒苗木的供应成为黑龙江省发展葡萄生产的瓶颈问题。从1975年,省农科院园艺所(现在的园艺分院)开始进行“葡萄快速育苗技术”研究,经过7年的不间断研究试验,当年播种山葡萄种子、当年嫁接栽培品种、当年出圃优质苗木的“三当育苗”技术研究获得成功[2]。该项技术采用扣塑料棚并盖地膜后采用精量点播已萌动的山葡萄种子方法,保苗率可达90%左右,比露地播种可提早54 d出苗,提高地下5~25 cm土层内有效积温剩余值531.5~256.1 ℃,嫁接率达92%~97%,成活率为90%~96%;生育后期盖棚,又延长生育期25 d,每667 m2可出产一等苗8000株以上,而以往露地播种山葡萄种子需2~3年出苗,出苗量一般2000株,提早1~2年出圃,提高出苗率3~10倍;较用山砧插条硬枝接,当年出成苗,提高亩出苗数4~10倍,且苗木质量好。1983年10月13日“葡萄快速育苗技术”通过省科委鉴定。该项技术具有育苗速度快、出苗率高、苗木质量好、接口愈合好、根系发达、方法简便易行等优点,为寒地葡萄规模化发展奠定了坚实的基础,1984年该项技术成果获省政府优秀科技成果三等奖。
1.4葡萄贮藏保鲜技术研究
1971-1982年,研究人员开展了“葡萄简易贮藏保鲜技术”研究,主要进行了不同贮藏方法比较试验及不同品种的贮藏性比较试验。通过运用气调原理与窖藏相结合的方法,以塑料袋扎口的方法贮藏红香水、美洲红等品种,保鲜期可达6个月以上,为延长新鲜葡萄供应期及缓解供需矛盾提供了简单易行的有效方法[3]。该项技术成果1982年获省农牧厅技术改进三等奖。
1.5促进葡萄杂种实生苗提早结果的研究
1978-1982年,开展了“促进葡萄杂种实生苗提早结果的研究”。此前的葡萄育种工作是第一年播杂交种子育苗,第二年定植于杂种葡萄,每年埋土25~30 cm保护越冬,直至结果后进行初选。此程序培育的杂交苗不仅越冬后大量死亡,而且开始结果也晚,最早结果需要5年,8年生结果才达到94.5%,9年生才达到100%结果。该研究是采用积极促进和适当控制相结合的方法,研究促进葡萄杂种实生苗提早结果的技术。即将葡萄杂交种子于2月份在温室内播种,6月份从杂种苗上取绿枝接穗,劈接在4~5年生的山葡萄砧木上,利用多年生砧木强大的根系,积极促进杂种苗接穗进行旺盛的营养生长,7月末、8月初进行主梢摘心,适当控制杂种苗的营养生长,减少有机养分的消耗,增加营养积累,以期达到提早结果的目的。试验结果表明:该方法最早结果在第二年,第四年就可达到95.7%的单株结果,第五年全部结果,有效地加快了育种进度,缩短了葡萄育种年限,为寒冷地区葡萄育种提供了行之有效的新方法。通过该种方法,选育出一批优良品种和品系,如78-3-7、78-4-8品系及蜜汁品种等[4-5]。1983年,该项技术成果获省政府优秀成果三等奖。
1.6设施葡萄品种选育及栽培技术研究
上世纪70年代末至80年代初期,我省开始陆续引进日本巨峰系列品种,同期也是第一个把沈阳农大傅望衡教授从美国引进的系列品种进行试验栽培的省份。由于自然条件满足不了优质品种的生长要求,开始尝试冷棚及日光温室葡萄生产并取得较好的栽培效果。随着保护地葡萄的发展,问题也逐渐开始显现。如研究团队开始进行不同设施结构种植,冷棚光照好,但保温性差,早春易受冻害;日光温室保温好,但透光差,且造价过高;同时设施化栽培对葡萄品种也有选择性;因此相继开展了不同设施结构条件栽培葡萄的效果试验,主要设施类型有塑料冷棚、一面墙体的棚温室、三面墙体的日光温室及日光节能加温温室等。试验表明:利用不同结构类型设施种植葡萄,有效延长了葡萄的生长期,减轻了葡萄病虫害的发生程度,提高了树体的越冬安全性,但以棚温室结构较为理想,表现为性价比最高;同时筛选出红脸无核、凤凰51号、潘诺妮亚、乍娜等一批适宜黑龙江保护地栽培的优良品种。该项技术成果的应用使黑龙江种植优质的欧亚种葡萄成为现实,也因此开创了我国设施化葡萄种植的先河。这一时期全省葡萄栽培面积已达到5万亩以上。
1.7葡萄抗寒丰产栽培技术研究
随着葡萄抗寒育种与栽培技术研究的不断深化,把单一技术成果集成推广应用并转化为生产力,逐渐成为葡萄生产发展的必然要求。于是,1982年在省科委的支持下,“葡萄大面积抗寒丰产栽培技术”专项开始实施。项目指标是在一个乡内,栽植葡萄一千亩,在栽植第五年达到平均亩产千斤,并提出亩产千斤的技术模式。八年的试验表明,采用的快速育苗、育大苗、快速建园、提早结果等综合配套技术建园,措施科学,效果显著[6]。该项技术成果1990年获得省科技进步三等奖。至此,寒地大面积发展葡萄生产技术已经成熟。
2 黑龙江省葡萄发展现状
2.1黑龙江省鲜食葡萄发展现状
进入新世纪以来,我省设施葡萄面积快速发展,发展地区主要集中在哈尔滨、大庆、牡丹江、双鸭山、七台河、黑河、同江、密山等大中城市郊区及对俄口岸。由于栽培品种丰富多样,设施栽培技术不断成熟,生产者效益十分显著,大中型企业及专业合作社纷纷开始从事葡萄生产,如哈尔滨东金集团、双鸭山天隆矿业集团、东宁巨禄酒业、宝石河酒业等大型民营企业;红色边疆农场、建设农场、红旗农场、东方红林场的大型国有企业;葡萄专业合作社也纷纷成立,如勃利联友葡萄合作社、大庆宋健提子种苗合作社等。大庆市作为中国最大的陆上油田和重要的石油化工基地,近年来充分利用独特的资源优势,全力推进资源型城市经济转型,在大庆市政府的大力扶持下,设施葡萄栽培面积发展迅猛,冷棚葡萄面积达到6万亩以上,现已发展为我省最具规模的设施葡萄产区,在贫瘠的土地上走出了一条现代设施农业发展之路。
这一时期,黑龙江省葡萄生产进入历史上的鼎盛时期。据不完全统计,这一时期我省设施葡萄面积达到20万亩以上,栽培效益是粮食作物效益的几十倍,成为农民致富、企业增收的有效途径。此间,研究适宜进行设施推广应用的“葡萄新品种无核白鸡心及配套栽培技术”2009年获黑龙江省科技进步二等奖。
2.2黑龙江酿酒葡萄发展现状
在鲜食葡萄生产迅猛发展的同时,酿酒葡萄生产也快速发展,品种从山葡萄到山葡萄优系双庆、双优的种植,而后逐步开始左优红、北冰红等山欧杂交种品种的种植,小气候较好的地区开始种植欧亚种酿酒品种威代尔。品种的不断提档升级,极大地促进了黑龙江特色酿酒产业的发展。为减少果贱伤农情况的发生,引导农民和小规模企业自行走进葡萄产业化生产,2004年黑龙江省农科院园艺分院建立了本省第一家具有寒地特色的葡萄酒庄园——“冰凌花酒庄”。该酒庄通过寒地葡萄栽培技术模式的示范,半手工、半机械化酿酒设备的应用,冰凌花系列优质葡萄酒生产工艺的研制,全产业链地展示了一条可复制、可推广的小规模葡萄产业化发展之路,为寒地葡萄实现产业化生产起到巨大的引领示范作用。
2.3新技术在寒地葡萄生产栽培中的应用
2011年,黑龙江省研究团队进入国家葡萄产业技术体系。五年来,团队把在葡萄体系中学到的新技术不断应用于寒地葡萄生产中,如省力化高光效整枝修剪技术、花果管理技术、根域限制技术、避雨栽培技术、节水灌溉技术、土壤施肥及管理技术等,极大地提升了寒地葡萄栽培技术水平。在此期间,哈尔滨综合试验站通过小型气象站的观测,为寒地设施葡萄生产技术研发提供了理论支撑。
近年来,我省劳动力严重短缺,劳动力价格持续提高,大面积发展葡萄生产不仅劳动力成本大幅度提高,而且在相对固化的时间内完成埋土防寒与解除防寒成为发展葡萄产业的又一瓶颈,因此在黑龙江省试验与推广葡萄无土防寒技术势在必行。从2011年冬季开始,哈尔滨综合试验站在黑龙江省不同地区设置了多个葡萄无土防寒试验点:哈尔滨综合试验站核心技术示范园、哈尔滨东金集团葡萄王国、哈尔滨市道里区榆树农业科技园区葡萄园、五常市园艺研究中心葡萄园、黑河市红色边疆农场葡萄园区等。并以不同覆盖材料、不同覆盖方法及不同防寒时间分别设置了对照试验。通过葡萄树体越冬表现,认为:树体上先覆盖废旧棚膜再覆盖有机棉被为最佳防寒方法,主要表现为树体无冻害发生、枝条无干枯现象、材料平摊成本相对较低等。无土防寒极大地降低了防寒和解除防寒的劳动强度和时间压力,已逐步被规模化葡萄生产企业所接受,并展现出较好的发展前景。
近几年,黑龙江省水稻面积快速发展,总面积已达467万 hm2以上,与之配套的水稻育秧棚面积已超过6670 hm2。当5月末棚内水稻秧苗插秧结束后,水稻育秧棚即进入闲置期,如何综合利用水稻育秧棚,提高育秧棚设施及土地使用效率,已成为黑龙江省农业发展中亟待解决的技术问题。在水稻育秧棚中种植蔬菜、西甜瓜、玉米等,虽然取得一些效益,但因整理土地费时费工、作物生长环境不良、效益不理想等,一直没有形成规模化种植模式。在水稻育秧棚内套种葡萄,充分发挥葡萄占天多、占地少、枝条柔软可随空造型等特点,同时采用葡萄根域限制栽培技术、省力化高光效架型及叶幕形管理技术、避雨栽培技术、无土防寒技术等,可有效调控葡萄树体的物候期,最大限度地避免葡萄生长对水稻秧苗产生的不利影响,并保证葡萄具有较好的生长环境和较大的生长空间,从而获得较高的产量和最优的果实品质,实现可观的经济收入。目前,哈尔滨综合试验站正在研发此项技术,试验树体现已经入结果期并将获得较好的效果。
进入“十三五”,葡萄育种与栽培技术研究手段将随着科技的进步再上一个新的台阶,精准育种、定向栽培将为葡萄生产开启新的篇章。回顾过去,成就令人骄傲;展望未来,成果令人期待!
[1] 贺普超. 葡萄学[M]. 北京: 中国农业出版社, 1999: 4.
[2] 曹庆林. 葡萄三当快速育苗技术要点[J]. 黑龙江园艺, 1984(1):9-11.
[3] 王玉珣, 李桂珍, 刘允中. 葡萄简易贮藏保险的经验[J]. 黑龙江园艺, 1981(4): 30-32.
[4] 刘允中, 王玉珣, 李桂珍, 等. 促进葡萄杂种实生苗提早结果研究简报[J]. 中国果树, 1983(3): 49-50.
[5] 贾兰红, 王玉珣. 优良葡萄品种蜜汁选育[J]. 北方园艺,1996(7): 52.
[6] 曹庆林, 王玉珣, 贾兰红, 等. 寒地葡萄快速成园技术研究[J].北方园艺, 1990(2): 16-17.
10.13414/j.cnki.zwpp.2016.05.043
2016-07-28
现代农业产业技术体系专项资金(国家葡萄产业技术体系(CARS-30-25))
鲁会玲(1965-),女,本科,研究员,主要从事寒地葡萄育种与栽培技术研究。E-mail: luhuilingpt@126.com