干旱胁迫下苎麻骨基质对葡萄扦插苗生长的影响

郭兵，陈建华，刘淳劼，孙士涛，潘江鹏，朱爱国

（中国农业科学院麻类研究所，湖南长沙410205）

苎麻（Boehmeria nivea L.）为荨麻科苎麻属多年生草本植物，素有中国草之称，广泛应用于纺织、环保、饲料、建材和药用等领域。传统纤维苎麻只有4%左右的纤维得以利用，而96%的苎麻副产物被舍弃［1］。为了有效利用苎麻骨等副产物，将收获后的麻秆用以生产培养食用菌的基质等研究受到重视［2］。熊和平等［3］对苎麻机剥副产物进行青贮饲料加工和食用菌培养，将青贮技术和食用菌栽培有机结合，最终形成了“苎麻副产物饲料化与食用菌基质化高效利用技术”。谢纯良等［4］针对食用菌培养基质短缺和苎麻副产物直接晾晒干燥成本高、体积大、不便于长途运输等问题，通过测定不同营养条件下刺芹侧耳的菌丝生长速率和生物学效率，确定了青贮苎麻副产物培养基栽培刺芹侧耳的适宜配方。张兴等［5］发现利用苎麻副产物栽培的平菇，质量性状较好、菇体较大、蛋白质和糖含量均高于使用传统棉籽壳为配方的平菇，且以苎麻骨替代棉籽壳处理组的菌丝生长速率最快。苎麻蛋白质含量较高、中性洗涤纤维适中，符合优质植物性饲料原料的特点，将苎麻及副产物开发成为一种新型饲料原料有助于缓解我国蛋白质饲料资源的不足［6］。苎麻青贮可以替代奶牛饲粮中的苜蓿干草，且不影响生产性能、乳成分及血清指标，适宜的替代比例为33%～67%［7］，表明苎麻具有开发成饲草的潜力。苎麻及副产物的多用途利用研究，为麻类等南方经济作物的开发和利用提供了科学依据。

夏黑葡萄，别名夏黑无核、东方黑珍珠，原产日本，属欧美杂种。中国农业科学院麻类研究所沅江试验站于2015年从郑州果树研究所引入嫁接苗，采用根域限制性栽培模式，使之呈现出抗病、丰产、极早熟、易着色、耐贮运、含糖量高、口感好等特点。传统葡萄扦插常采用土插，前人［8］研究了河沙、珍珠岩和泥炭3种基质及其混合配比对几种无核葡萄扦插生根的影响，结果表明，扦插基质的物理性质对葡萄硬枝扦插萌芽和生根有较大影响，三者按1∶1∶1比例混合，处理组插穗芽萌动和生根最早，生根数多，生根率高，不定根生长健壮。黄艳宁等［9］研究了5种扦插基质，发现扦插效果最好的基质配方为 V菜土∶V稻壳灰=1∶1。马丙尧等［10］发现以“50%营养土+25%花生壳基质+25%蛭石”的扦插效果极佳。也有利用河沙、秸秆颗粒、锯末、腐熟羊粪、草炭、腐殖土和耕作层土壤为原料，配制了不同葡萄扦插育苗基质，研究不同育苗基质对葡萄插条生根和枝条生长量的影响，结果表明，在秸秆和牛羊粪资源丰富的葡萄栽培区可利用秸秆+腐熟羊粪+耕作层土壤配方配制葡萄扦插育苗基质来培育葡萄苗木［11］。此外，由于设施栽培内40℃以上的高温及干旱常对葡萄的生长发育造成伤害，故以麻骨基质进行夏黑葡萄抗干旱胁迫试验，探究提高葡萄耐旱的措施，开发苎麻骨新用途，旨在满足生产上大面积果树苗木需要，从而提高苎麻经济效益。

1 材料与方法

1.1 葡萄硬枝插条准备及贮藏

剪取葡萄园中当年生新梢的成熟枝条，留10个以上饱满芽，剔除病、弱、残枝，剪去枝条上的叶片及卷须，每100根种条1捆，拴上标签，注明品种。选择背风、遮阴处挖贮藏坑，将种条放于坑内，覆黄沙保湿、保温。

1.2 剪条、扦插时间与方法

夏黑葡萄扦插时间以当地土温（15～20 cm处）稳定在10℃以上开始。3月下旬，取贮藏好的枝条进行剪条，选择成熟良好、芽眼饱满的种条。一般剪留长度在10～15 cm左右，留1～2个芽，上剪口距芽2～3 cm处斜剪，下端在芽的下部平剪（剪口距芽眼近时易生根），将剪好的插穗30根1捆捆好，用1000 mg/L的ABT溶液浸泡10 min，捞出沥水后，进行催根。插后浇水，搭小棚盖薄膜。扦插后在插条发芽前，可用5波美度的石硫合剂喷施，消灭越冬病菌，从而有效降低葡萄病害的发生。夏黑葡萄扦插后到产生新根前这一阶段要防止土壤干旱，一般7 d左右浇一次水，而大棚葡萄根域限制性栽培模式下，根系分布被限制在较小范围，需根据生育周期浇水，新植幼树发芽后，气温35℃以上时，每天需滴灌一次，持续20～30 min［12］。

1.3 试验处理

不同扦插基质，区别在于土壤中添加不同比例的麻骨基质（中国农业科学院麻类研究所生物加工团队提供），扦插前用ABT强力生根粉（有效成分为吲哚丁酸钠、α-乙酸钠、植物生理活性物质等，郑州草根园林科技有限公司提供）浸泡10 min，具体如下表1，每个处理8盆，每盆2根，重复3次。遮阳处理15 d至萌芽。田间持水量的35%～45%（中度水分胁迫，用MD表示），干旱逆境胁迫次数为2次，持续时间7 d，分别为扦插后45、70 d，然后分别在扦插后60、85 d进行调查，100 d进行根系、叶片指标测定。

表1 不同葡萄扦插基质处理Table 1 Treatment of different matrix forgrape cuttings

1.4 数据处理

数据均采用Excel和SPSS 20.0进行ANOVA方差分析，作图采用Origin 9.0。

2 结果与分析

2.1 不同基质对葡萄幼苗萌芽成活率差异分析

由图1可知，葡萄枝条经不同基质扦插15 d后，各处理间萌芽成活率差异不显著，以70%麻骨基质+30%土壤+ABT 1000 mg/L及常规土壤扦插处理萌芽成活率略高。两次中度干旱胁迫后，即扦插60、85 d后，不同基质对葡萄扦插苗萌芽成活率的影响以30%麻骨基质+70%土壤+ABT 1000 mg/L处理萌芽成活率最高，分别可达85.42%、79.17%；其次为添加70%麻骨处理组，萌芽成活率分别为81.25%、68.75%；添加麻骨基质处理组的萌芽成活率极显著高于常规土壤扦插处理组。第一次中度干旱胁迫处理，分析15 d萌芽成活率发现，常规土壤扦插处理组死亡率明显上升，其萌芽成活率仅为18.75%，死亡率高达64.58%，这可能与沙壤土的保水性极差有关。

图1 不同葡萄扦插基质处理15、60、85 d的萌芽成活率Fig.1 The percentage of germination and survival of different matrix for grape cuttings after 15，60，85 days

图2 不同葡萄扦插基质处理85 d的生长状况Fig.2 The growth conditions of different matrix for grape cuttings after 85 days

再次中度干旱胁迫后即扦插85 d后，统计分析萌芽成活率发现，添加麻骨基质处理组与常规土壤扦插组存在极显著性差异。第二次中度干旱胁迫后，常规土壤扦插两个处理存活率极低，与扦插15 d后调查结果相比，干旱胁迫导致常规土壤扦插死亡率达81.25%。两次中度干旱胁迫初步验证了添加麻骨基质增加了葡萄扦插苗的抗干旱胁迫能力，同时提升了土壤的保水性能。

2.2 扦插100 d后不同基质对葡萄幼苗生根影响分析

两次中度干旱胁迫后，比较添加麻骨基质与常规土壤扦插对夏黑葡萄根系生长的影响（见表2），结果表明，在生根率、生根数量、平均根长方面，添加麻骨基质极显著高于常规土壤扦插，其平均生根率以添加30%麻骨基质最高。在平均单枝根数、平均根长、平均单枝根鲜重、平均根干重方面，添加50%、70%麻骨基质要优于30%添加量，说明添加一定量的苎麻骨基质到扦插基质中，对夏黑葡萄扦插苗根系生长有一定的促进作用。

表2 不同葡萄扦插基质处理100 d的生根状况Table 2 The condition of rooting under different matrix for grape cuttings after 100 days

2.3 扦插100 d后不同基质对葡萄幼苗叶片性状的影响

由表3可知，扦插100 d后各处理的平均单枝鲜绿枝条鲜重、干重、平均单枝叶片数均以添加麻骨基质处理组极显著高于常规土壤扦插处理组，又以50%添加量处理相对较佳。叶片相对含水量（采用烘干称重法测定）越大，表示该品种抗旱性越强，对比相对含水量发现，处理5相对含水量最高，其次为处理3和0，且与处理CK存在显著性差异，说明添加50%麻骨基质能在一定程度上增强夏黑的抗旱性。

图3 不同葡萄扦插基质处理100 d的生长状况Fig.3 The growth conditions of different matrix for grape cuttings after 100 days

表3 不同葡萄扦插基质处理100 d的叶片性状Table 3 The leaf characters of different matrix for grape cuttings after 100 days

3 结论与讨论

合理利用苎麻骨不仅能提高苎麻的经济效益，同时能减少副产物处理的额外成本。葡萄抗旱性是葡萄抵御外界环境水分胁迫的能力。在自然干旱胁迫下，葡萄植株生长会受到不同程度的抑制，其体内生理生化指标也会发生变化［13］。尽管干旱胁迫会引起葡萄一系列生理代谢响应，但是干旱到一定程度会导致葡萄产量、品质下降。解决干旱威胁的根本途径是培育抗旱性强的葡萄品种［14］。但葡萄杂交育种的周期较长，而且后代中杂合体较多，优良性状分离幅度大，目标性状获得几率较小，所以葡萄杂交育种是一项费时、耗人力和财力的工作［15］。通过外源添加物质改善葡萄根际土壤保水性或根域限制性栽培等模式是比较有效的抗旱途径，李美静等［16］通过深沟栽植，发现深沟模式比平栽模式更有利于保持水分，更具明显的节水作用。外界调控措施更直接有效地改善葡萄根际微环境。

麻骨基质处理组与常规土壤扦插组在干旱胁迫下均能有效地提高夏黑葡萄扦插苗的萌芽成活率，且能显著地提高各项观测指标。综合各项性状指标，以添加30%的麻骨基质较优，在一定程度上促进根系生长，增加了葡萄扦插苗的抗干旱胁迫能力，也提升了土壤的保水性能，后期可进一步挖掘麻骨作为育苗基质、营养土的应用途径。干旱胁迫后麻骨基质处理的插条与草炭土∶蛭石（1∶1）处理硬枝插条后的生根率、平均根数指标相比［17］，生根率略低，平均根数较多，但前者经过干旱胁迫处理，后者扦插前经过10～15 d催根处理，因此，麻骨基质更利于扦插葡萄生根、萌发。而干旱胁迫下的葡萄试验研究更多关注不同区域种植的品种及其生理代谢指标的变化，尤其是在花青素方面研究较多［18-20］，因此，可进一步在逆境胁迫领域拓展麻骨基质对种植作物的影响研究。