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我国设施葡萄促早栽培标准化生产技术(二)

摘  要:从肥水高效利用、休眠调控2个方面详细阐述了我国设施葡萄促早栽培标准化生产技术。


肥水高效利用


1

肥料高效利用


(1)基肥。基肥又称底肥,以有机肥料为主,同时加入适量的化肥。对于不耐弱光需更新修剪的品种如巨峰和夏黑等,在更新修剪后结合断根施入基肥,以牛/羊粪等优质腐熟农家肥或生物有机肥为主,并加入适量以氮为主的配方肥;对于耐弱光不需更新修剪的品种如87-1和华葡紫峰等,在果实采收后施基肥,以牛/羊粪为主,并加入适量以磷、钾、钙等为主的配方肥。经研究表明,猪粪、羊粪和生物有机肥(烟台市绿源有机肥有限公司)三者相比较,生物有机肥能显著改善葡萄的果实品质,羊粪效果其次,猪粪效果最差。此外,考虑到抗生素和重金属残留问题,建议基肥施用时最好施用羊粪或以羊粪为原料制成的生物有机肥。


(2)追肥。我们研究发现:①氮、磷、钾、钙、镁是设施葡萄矿质营养需求的大量元素,其需求量由高到低顺序为钾>钙>氮>磷>镁。②果实发育期是氮、磷吸收的高峰期,果实转色至成熟期是钾、钙、镁吸收的高峰期。③与露地栽培相比,设施栽培的土壤温度低、根系吸收功能下降,导致根系对矿质元素的吸收效率下降;叶片气孔密度低、空气湿度高,导致植株蒸腾作用弱、矿质营养的主要运输动力-蒸腾拉力减小,进而导致植株对矿质元素的运输效率下降。④葡萄设施栽培对氮、磷、钾、钙、镁等大量元素和铁、锰、硼、锌、钼、铜等微量元素的吸收利用率低于露地栽培,极易出现缺素症状。为此,科研团队制定出了“减少土壤施肥、强化叶面喷肥、重视微肥施用”的设施葡萄施肥三原则并制定出基于年吸收运转规律图的3414和5416配方施肥研究方案,进而研发出葡萄全营养配方肥和含氨基酸系列水溶性叶面肥,其中含氨基酸系列水溶性叶面肥获2项国家发明专利并批量生产(安丘鑫海生物肥料有限公司),在第十六届中国国际高新技术成果交易会上被评为优秀产品奖。


(3)含氨基酸水溶肥料的施用效果。经多年多点示范推广效果表明,喷施氨基酸系列叶面肥,可显著改善葡萄的叶片质量(表现为叶片增厚,比叶重增加,栅栏组织和海绵组织增厚,栅海比增大;叶绿素a、叶绿素b和总叶绿素含量增加),抑制叶片光呼吸,提高叶片净光合速率,延缓叶片衰老;促进花芽分化与枝条成熟,改善植株的越冬性,提高植株的耐高/低温和干旱等的抗性及抗病性;显著促进果实成熟;果实光洁度明显改善,单粒重显著增加,果肉可溶性糖、维生素C含量和SOD等抗氧化酶活性明显增加,果实香味变浓;果实硬度和果柄拉力明显提高,显著改善果实的贮运特性。


2

水分高效利用


设施栽培由于塑料薄膜的覆盖,隔绝了外界降水,因此,需要根据设施葡萄的需水规律进行灌溉。我们发现,设施葡萄从萌芽至开花对水分需求量逐渐增加,花后至转色期是需水最多的时期,花期和幼果发育期(果实第1次膨大)对水分胁迫最为敏感,转色始至果实成熟,对水分需求变少、变缓。


在对设施葡萄需水规律研究的基础上,我们提出439精准灌溉研究方案并确定出设施葡萄不同生育阶段的灌溉起始阈值和适宜灌溉量,制定出设施葡萄的最佳水分管理方案和灌溉的植物学标准。水分管理方案:土壤相对含水量萌芽至花期为60%~80%、幼果发育期为70%~80%、果实成熟期为55%~70%和果实成熟至落叶期为60%~70%。适宜的灌溉量:一次灌溉使设施葡萄根系集中分布层(0~40cm)内的土壤湿度达到水分管理方案的要求,要一次灌透。过深不仅会降低肥水利用效率,而且影响地温回升;频繁浅灌,既不能满足植株对水分的需要,又容易引起土壤板结,而且影响地温回升。


3

无土栽培


无土栽培 是指不用土壤而用珍珠岩、蛭石和草炭等基质固定植株,以营养液提供植株养分需求的一种栽培方法。由于无土栽培用人工创造的良好根际环境代替了土壤环境,可有效防止连作障碍及土壤板结和盐渍化造成的生理障碍,而且可实现非耕地(如戈壁、沙漠、盐碱地等)的高效利用和满足阳台、楼顶等都市农业的需求。同时,根据作物不同生育阶段对各矿质养分需求的不同更换营养液配方,使营养供给充分满足植株对水、肥、气等环境条件的需要,而且栽培基质又可重复利用,因此无土栽培具有节肥、省水、高效和环保等特点。


我们经过多年科研攻关,葡萄无土栽培取得成功,属世界首例。在对葡萄矿质营养和水分年吸收运转规律研究的基础上,研发出配套无土栽培设备,筛选出设施无土栽培适宜品种(87-1和京蜜最佳,其次是夏黑和金手指)和配套砧木(华葡1号),研制出无土栽培营养液,制定出葡萄无土栽培技术规程。


灌溉的植物学标准


葡萄无土栽培应用实例(地点:辽宁兴城,中国农业科学院果树研究所葡萄核心技术试验示范园)


休眠调控


和其他落叶果树一样,葡萄具备休眠特性,其3种类型的休眠在年周期中是一种相互联系的动态发展过程,即春夏自体抑制性休眠―秋冬生理休眠冬末春初生态抑制性休眠,其中生理休眠又依次经历了休眠诱导、休眠发育和休眠解除3个历程。在自体抑制性休眠期和生理休眠浅期,葡萄冬芽的休眠状态可被人工摘叶、高温和化学药剂等技术措施/处理逆转或打破,而一旦处于深度生理休眠期,冬芽的休眠状态不能被逆转或打破。因此,要想通过休眠调控使葡萄提前成熟上市,方法之一是设法让葡萄不进入深度生理休眠,使其持续生长,即无休眠栽培;方法之二是让葡萄尽早结束深度生理休眠,如通过人工低温强迫休眠、人工集中预冷等物理措施和化学药剂等化学措施使生理休眠尽早结束。


1

促进休眠逆转


促进休眠逆转是设施葡萄秋促早栽培模式的关键技术措施之一,该技术措施是否运用得当直接关系到秋促早栽培的成败。


(1)新梢短截。花后40~80d短截,一般留4~6节(如保留第1次果则留6~8节)短截,同时将剪口节位的叶片去除,剪口节位冬芽以饱满、黄白色为宜。如剪口节位冬芽呈黄白色,则剪口节位冬芽不需涂抹破眠剂即可整齐萌发;如剪口节位冬芽已经变褐,则剪口芽需涂抹石灰氮、破眠剂1号或单氰胺等破眠剂进行催芽处理,以促使剪口冬芽整齐萌发,空气干燥时以单氰胺效果最佳,空气湿润时以破眠剂1号效果最佳。涂抹破眠剂催芽处理时土壤需保持潮湿,如干燥必须立即灌溉,处理后24h不下雨效果佳。新梢剪口粗度>0.8cm时,其剪口冬芽萌发花序质量好。


(2)人工补光。在秋促早栽培期间,葡萄受短日照影响,新梢过早停长、部分叶片叶面积未达正常标准、叶片早衰,导致植株群体光合作用差,严重影响浆果的正常生长发育,因此,必须人工补光克服短日照的不良影响。具体操作:于日照时数短于13.5h时开启红橙植物生长灯(中国果树所与上海合鸣照明有限公司联合研发)进行补光,使日照时数在13.5h以上,一般每6~8m2于树体上方约1m处设置1盏30W以上的植物生长灯,既起到延长日照时数达到长日照光周期的效果,又具有补充光照促进光合作用的效果。


(3)温度调控。诱导葡萄进入生理休眠的最适温度是12~18℃,如果设施内日均温低于18℃,则秋促早栽培葡萄开始进入生理休眠,如过早进入生理休眠则严重影响设施葡萄的正常生长发育。调控标准:当日均温低于18℃(一般8月底至9月中旬)时开始采取保温/加温措施,使设施内夜间最低气温维持在18℃以上;幼果发育期,最低气温需维持在20℃左右;果实转色至成熟期,最低气温至少保持在14℃以上,以保证果实正常成熟。果实采收结束后,夜间温度保持在3℃左右以便加快落叶过程。


(4)延缓叶片衰老。叶片早衰是制约秋促早栽培成功与否的关键技术措施之一。配合人工补光和温度调控,喷施抗衰老叶面肥,可显著延缓叶片衰老,叶片衰老比对照推迟60d左右。


2

促进生理休眠解除


葡萄解除生理休眠(又称内休眠、自然休眠)所需的有效低温单位数称为需冷量。葡萄进入生理休眠后,只有满足品种的需冷量(如使用破眠剂则有效低温累积满足品种需冷量的2/3即可)即生理休眠解除后才能升温,过早升温会引起萌芽推迟且不整齐,新梢生长发育不良,花序退化,严重影响浆果产量和品质。


(1)需冷量估算模型。对于葡萄需冷量的度量一直倍受人们关注,当前所有的估算模型均不以休眠的生理进程为基础,其确定生理休眠解除日期的准确性受限于特定的环境条件,为此,我们提出了估算出的需冷量值年际间差异最小的模型为该环境条件下的最佳估算模型的需冷量估算模型的评价原则。低于7.2℃、0~7.2℃和犹他模型是常用的估算模型,在采取带叶休眠三段式温度管理人工集中预冷技术的设施促早栽培条件下,0~7.2℃模型为最佳估算模型。其方法如下:①低温累积起始日期:以深秋初冬日均温度稳定通过7.2℃的日期为有效低温累积的起始日期,常用5日滑动平均值法确定。②统计标准:0~7.2℃范围内气温为生理休眠解除的有效低温,其累积1小时记为1h,单位为h。


(2)常用品种的需冷量。我们利用0~7.2℃模型对设施葡萄常用品种的需冷量进行了估算,结果如下:87-1、华葡紫峰、布朗无核、红香妃和莎巴珍珠均为573h,京蜜、京秀和香妃645h,奥迪亚无核、奥古斯特和红标无核717h,藤稔756h,红地球762h,矢富萝莎和火焰无核781h,红旗特早玫瑰和巨玫瑰804h,巨峰844h,红双味和夏黑857h,凤凰51、优无核、火星无核和无核早红971h,无核白鸡心1200h。


(3)物理破眠措施。①三段式温度管理集中预冷。在常规集中预冷的基础上,我们创新出三段式温度管理集中预冷技术,显著提前了葡萄冬芽生理休眠的解除时间。前期:夜间揭开保温被等保温覆盖材料同时开启通风口,使冷空气进入设施内;白天于日出前盖上保温被等保温覆盖材料同时关闭通风口,使设施内保持较低的气温。中期:昼夜覆盖保温被等保温覆盖材料,防止设施内最低气温低于0℃。后期:夜间覆盖保温被等保温覆盖材料,白天开启保温被等保温覆盖材料,使设施内气温升至7.2℃后再覆盖保温被等保温覆盖材料,防止设施内最低气温低于0℃。总而言之,通过三段式温度管理集中预冷操作,使设施内气温大部分时间保持在0~7.2℃范围内,一方面促进葡萄冬芽生理休眠的解除,另一方面利于升温时地温回升、与气温协调一致。②带叶休眠。我们经多年研究发现,与常规去叶休眠相比,带叶休眠不仅促进葡萄冬芽生理休眠的解除,而且显著改善葡萄的花芽质量。因此,在集中预冷过程中,必须带叶休眠,让叶片自然黄化脱落,摒弃常规的去叶休眠。


(4)化学破眠措施。

①葡萄专用破眠剂。我们基于葡萄生理休眠解除机制研制出破眠综合效果优于单氰胺和石灰氮等常规破眠剂的专用破眠剂—破眠剂1号,破眠剂1号处理后葡萄的萌芽时间介于石灰氮和单氰胺处理之间,但萌发新梢健壮程度均优于石灰氮和单氰胺处理。

②施用时期。A.休眠解除:温带地区设施葡萄冬/春促早栽培,待有效低温累积为葡萄品种需冷量的2/3~3/4时使用1次;亚热带/热带地区的葡萄栽培于萌芽前20~30d使用1次。过早,需破眠剂浓度大且效果不佳;过晚,易发生药害。B.休眠逆转:葡萄避眠/秋促早栽培于花芽分化完成后至达深度生理休眠前结合剪梢去叶使用1次。

③施用效果。据我们研究发现,破眠剂促使冬芽萌发新梢的延长生长取决于处理时期,处理过早新梢延长生长受限。

④破眠剂施用至萌芽期的空气和土壤湿度。空气相对湿度80%以上最佳,不能低于60%,否则萌芽推迟且不整齐;土壤需保持湿润,如干燥必须立刻灌溉。

⑤施用方法。喷施/涂抹休眠冬芽,如将枝条于休眠芽上方刻伤后施用,具有增效作用。

⑥安全事项。破眠剂具有毒性,在处理或贮藏时注意安全,避免同皮肤直接接触,且破眠剂使用前后1d内操作人员不可饮酒和吸烟。



三段式温度管理人工集中预冷技术




声明:摘编自《中国果树》2018年第1期“我国设施葡萄促早栽培标准化生产技术”(王海波等),欢迎个人转

声明:摘编自《中国果树》2018年第1期“我国设施葡萄促早栽培标准化生产技术”(王海波等),欢迎个人转发分享,其他任何媒体和网站如需转载,须在正文前注明来源:中国果树。

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