近年来,葡萄在热区引种栽培广受关注,但因为冬季高温胁迫葡萄无法休眠进入下一生长周期,限制了热区葡萄的发展。相比于人工落叶强制葡萄休眠,化学药剂脱叶成本更低,树体营养损失更小,更适合热区葡萄栽培。前人用乙烯利、尿素等化学药剂促进葡萄落叶,发现药剂浓度与落叶效果成正相关(张武等,2013)。修剪之后伤流量与后续农艺性状的统计却鲜有人探究,伤流量的大小代表葡萄修剪之后树体营养损失的多少,决定着翌年葡萄树势的旺盛程度;农艺性状如结果枝条长度与粗度又决定果实品质的好坏。所以本试验以落叶率、伤流量和农艺性状为研究重点,探究不同化学药剂对葡萄落叶效果及农艺性状的影响。
本试验以‘阳光玫瑰’葡萄为试验材料,通过不同的化学药剂处理,对比落叶率,伤流量以及枝条生长发育的表现,找到适合热区葡萄使用的化学药剂与浓度,以期为葡萄在热区栽培提供一定的参考依据。
一、材料与方法
1.1 试验材料
试验于2023年9月到2024年2月海南省三亚市崖州区坝头基地进行,选取生长势一致的两年生‘阳光玫瑰’葡萄作为试验材料,株行距3m×3m,耕作处理相同。化学药剂名称、含量及生产公司:乙烯利(上海华谊飞铃,40%乙烯利)、亚磷酸钾(以色列海普菲姆,磷525g/L、钾375g/L)、尿素(40%N)、草铵膦(利尔,200g/L)、石硫合剂(基得,45%)。
1.2 试验设计
试验共设计14个处理,化学药剂处理为2g/L乙烯利、1.33g/L乙烯利、1g/L乙烯利、50g/L尿素、80g/L尿素、90g/L石硫合剂、45g/L石硫合剂、1g/L草铵膦、0.66g/L草铵膦、17.5g/L亚磷酸钾、10.5g/L亚磷酸钾、5.25g/L亚磷酸钾、2g/L乙烯利+5.25g/L亚磷酸钾、1.33g/L乙烯利+5.25g/L亚磷酸钾。每个处理六棵树,设置对照,2株为一个小区,重复3次。2023年12月15日晴天上午7-10点进行化学药剂喷施,喷施标准:叶面叶背均匀喷施,喷到叶片湿润不滴水为止。葡萄树修剪15天后统一喷施30倍单氰胺破眠。试验处理代号详见表1-1,喷施化学药剂后天气温度及湿度变化详见图1-1。
1.3 测定项目与方法
落叶率统计:化学药剂处理之前选取40根长势、粗度、叶片数基本一致枝条作为统计对象,挂好标记牌并统计每处理总叶片数。喷施药剂后的(3、5、8、11、15)天,统计脱落叶片数,计算落叶率,共观察和统计5次。落叶率=脱落叶片数/叶片总数。
伤流量统计:每个处理选取30根枝条进行统计。在同一时间对枝条进行修剪,所有枝条均为单芽修剪,挂吊牌后统计枝条粗度。在伤流开始后,用15×10(cm)密封袋收集伤流液,用透明胶带固定在枝条上,记录伤流开始和结束时间,最后用量筒量取体积。
农艺性状统计:对树体进行修剪后第15天统一喷施30倍破眠剂(单氰胺50%)后观察葡萄的生长情况,记录物候期包括(萌芽时间、初花期、盛花期),并计算萌芽率、花芽率、成枝率、每结果枝花穗数、结果位、花穗长度变化、结果枝长度变化、结果枝粗度变化、结果枝节间长度变化、结果枝叶片大小变化。相关公式与统计标准如下:
萌芽率(%)=芽眼萌发个数/芽眼总数×100%。
花芽率=芽眼花芽总数/芽眼萌发总数。
结果枝长度变化:随机选取40根带花穗枝条,用卷尺测量从枝条基部到枝条顶芽的长度。
结果枝条粗度变化:随机选取40根带花穗枝条,用游标卡尺测量结果枝基部粗度。
结果枝节间长度变化:随机选取40根带花穗枝条,用30cm直尺测量从基部数第三个节间的长度。
结果枝花穗长度变化:随机选取40根花穗,用30cm直尺测量从花穗基部到花穗顶部的长度。
结果枝叶片长宽变化:随机选取40根带花穗枝条,用30cm直尺测量从枝条基部数起的第四张叶片长宽。
结果位:随机选取40根带花穗枝条,测量果穗所在第几节位置。
成枝力:一年生枝条抽生长枝的能力,随机选取40根带花穗枝条,用卷尺测量枝条基部到枝条顶芽的距离,分别统计0-30cm、30-50cm、50-80cm、80-100cm的枝条个数。
1.4 数据处理与分析
用DPS软件对数据进行处理,采用Microsoft Office Excel 2019进行作图。
二、 结果与分析
2.1 化学药剂处理对‘阳光玫瑰’葡萄落叶率的影响
从表2-2可以看出,在化学药剂处理后,随着时间变化,不同处理的‘阳光玫瑰’葡萄落叶率都呈现不断上升趋势,且不同处理的落叶率都明显高于对照。在第三天各化学药剂处理均出现落叶情况,1g/L倍草铵膦处理与其他处理差异性最大,落叶率高达30.13%,其余处理落叶率都在10%左右,5.25g/L亚磷酸钾处理落叶率最低仅为2.14%;第八天不同处理植株叶片大量黄化或焦枯,植株大部分叶片开始脱落,且脱落叶片多为老叶片,此时落叶率除去石硫合剂处理和亚磷酸钾处理均达到50%左右;喷施第15天,2g/L乙烯利、1.33g/L乙烯利、80g/L尿素、1g/L草铵膦、0.66g/L草铵膦以及2g/L乙烯利+5.25g/L亚磷酸钾、1.33g/L乙烯利+5.25g/L倍亚磷酸钾落叶率都在70%以上。值得注意的是用乙烯利处理的叶片会逐渐黄化脱落,而没有乙烯利处理的叶片会逐渐焦枯脱落,乙烯利浓度越高,黄化速度越快,草铵膦处理在第8天就已基本达到最大落叶率,落叶速率最快。
2.2 化学药剂处理对‘阳光玫瑰’葡萄伤流量的影响
从表2-2可以看出,经过化学药剂处理的枝条伤流量有显著差异,2g/L倍乙烯利和2g/L乙烯利+5.25g/L亚磷酸钾处理极显著低于其他处理。其中伤流量最低的三个处理分别是80g/L尿素、1g/L倍草铵膦、2g/L倍乙烯利,伤流量为23.1ml、21.7ml、20.8ml;伤流量最高的三个处理分别是90g/L石硫合剂、10.5g/L亚磷酸钾、5.25g/L亚磷酸钾,伤流量为29.5ml、33.5ml、33.8ml。不同处理的伤流时间也不同,伤流时间越长,伤流量也越大,伤流时间最短的是2g/L乙烯利、2g/L乙烯利+5.25g/L亚磷酸钾、1g/L草铵膦,在修剪后第八天便停止伤流。发现伤流量与落叶率联系密切,两者呈现反比关系,如2g/L乙烯利落叶率为80.93%,其伤流量为20.8ml,5.25g/L亚磷酸钾,落叶率为29.75%,其伤流量为33.8ml。这说明落叶率的高低一定程度上会影响枝条伤流量的多少,落叶率越大伤流量越小。
2.3 化学药剂处理对‘阳光玫瑰’葡萄枝条生长的影响
2.3.1 化学药剂处理对‘阳光玫瑰’葡萄物候期的影响
表2-3化学药剂处理后‘阳光玫瑰’葡萄物候期的调查结果显示:2g/L乙烯利、1.33g/L乙烯利、2g/L乙烯利+5.25g/L亚磷酸钾、1.33g/L乙烯利+5.25g/L亚磷酸钾萌芽开始时间最早,日期为1月21日;其次是80g/L尿素处理、1g/L草铵膦处理、0.66g/L草铵膦处理,相比于对照并无差异,日期为1月22日。最早进入初花期的处理为2g/L乙烯利和2g/L乙烯利+5.25g/L亚磷酸钾,日期为2月14日;最晚的为1g/L草铵膦处理,日期为2月16日。盛花期差异最大,不同处理前后相隔三天,其中2g/L乙烯利最早,日期为2月20日;1g/L草铵膦处理最晚,日期为2月23日。
2.3.2 化学药剂处理对‘阳光玫瑰’葡萄物候期的影响
2.3.3 化学药剂处理对‘阳光玫瑰’葡萄成枝力的影响
由表2-4可知,化学药剂处理的枝条长度有极大差异,草铵膦及尿素处理枝条长度在0-30cm区间和30-50cm区间占所有枝条比例最高,而乙烯利处理则相反,在30-50cm区间和50-80cm区间占所有枝条比例最高。其中在0-30cm区间1g/L草铵膦处理所占比例最高为15.61%,最低为2g/L乙烯利+5.25g/L亚磷酸钾为10.93%;在30-50cm区间1g/L草铵膦处理所占比例最高为19.65%,最低也是2g/L乙烯利+15.25g/L亚磷酸钾处理为12.01%;在50-80cm区间1.33g/L乙烯利+5.25g/L亚磷酸钾处理所占比例最高为41.80%,最低为1g/L草铵膦处理为36.43%;在80-100cm区间2g/L乙烯利+5.25g/L亚磷酸钾处理所占比例最高为35.26%,最低还是1g/L草铵膦处理为28.31%。可见用乙烯利处理的枝条长度普遍更长,而用草铵膦及尿素处理的枝条长度较短,可能是因为乙烯利可以更好的促进叶片中的营养回流,而草铵膦尿素处理中叶片的养分来不及回流,叶片就已经枯死有关。
2.3.4 化学药剂处理对‘阳光玫瑰’葡萄成枝力的影响
2.3.5 化学药剂处理对‘阳光玫瑰’枝条长度的影响
由表2-5可知,化学药剂处理会影响‘阳光玫瑰’葡萄结果枝条的长短,各处理与对照之间差异显著。乙烯利处理枝条长度普遍较长,草铵膦和尿素处理枝条则较短,并且发现乙烯利各处理浓度越高,枝条长度越长,而草铵膦和尿素处理则相反,浓度越低,枝条长度越长。2g/L乙烯利+5.25g/L亚磷酸钾处理结果枝条最长为85.37cm,1g/L草铵膦处理最短为70.34cm。2g/L乙烯利处理对枝条的生长效果好于1.33g/L乙烯利处理,尿素与草铵膦处理差异则不显著,可能是两个处理的叶片中养分回流太少影响了枝条的生长。这说明结果枝条长度与落叶率和伤流有一定关系,但不是绝对关系,草铵膦处理落叶率很高,伤流量很低,但结果枝条长度不长。
2.3.6 化学药剂处理对‘阳光玫瑰’葡萄枝条粗度的影响
由表2-6可知,化学药剂处理会影响结果枝条粗细,乙烯利各处理和对照、草铵膦及尿素处理之间差异显著。乙烯利各处理结果枝条粗度普遍较粗,草铵膦和尿素处理结果枝条则较细,并且发现乙烯利各处理浓度之间与粗度并无显著关系,而草铵膦尿素处理则相反,浓度越低,结果枝条长度越长。2g/L乙烯利处理结果枝条最粗为9.97mm,1g/L草铵膦处理结果枝条最细为8.71mm,各乙烯利处理之间差异不明显,乙烯利、尿素和草铵膦处理之间差异明显。这说明枝条粗度与落叶率和伤流有一定关系,但不是绝对关系,草铵膦处理落叶率很高,但枝条粗度不粗。
2.3.7 化学药剂处理对‘阳光玫瑰’葡萄节间长度的影响
由表2-7可知,化学药剂处理会影响结果枝条的节间长短,草铵膦处理、尿素处理和对照的差异并不显著,乙烯利各处理和对照差异显著。乙烯利各处理枝条节间长度普遍较长,草铵膦处理和尿素处理枝条节间则较短,并且发现乙烯利各处理浓度越高,枝条节间长度越长;而草铵膦尿素处理则相反,浓度越低,枝条节间长度越长,这与枝条长度变化一致。其中2g/L乙烯利+5.25g/L处理结果枝条节间最长为14.41cm,1g/L草铵膦处理最短为12.54cm。1g/L草铵膦处理枝条节间长度在相同时间增长幅度最小为8.83cm,2g/L乙烯利+5.25g/L亚磷酸钾处理枝条节间长度在相同时间增长幅度最大为10.12cm。各处理枝条节间长度从高到低依次为2g/L乙烯利+5.25g/L亚磷酸钾>2g/L乙烯利>1.33g/L乙烯利+5.25g/L亚磷酸钾>1.33g/L乙烯利>0.66g/L草铵膦>80g/L尿素>1g/L草铵膦。这说明结果枝条节间长度与落叶率和伤流大小有一定关系,但不是绝对关系。
2.3.8 化学药剂处理对‘阳光玫瑰’葡萄花穗长短的影响
由表2-8表可知,各处理与对照无显著差异。2g/L乙烯利+5.25g/L亚磷酸钾处理花穗最长12.51cm,1g/L草铵膦处理花穗最短为11.13cm。1g/L草铵膦处理的花穗长度长度在相同时间增长幅度最小为8.67cm,2g/L乙烯利+5.25g/L亚磷酸钾处理花穗长度在相同时间增长幅度最大为10.12cm。各处理的花穗长度从高到低依次为2g/L乙烯利+5.25g/L亚磷酸钾>1.33g/L乙烯利+5.25g/L亚磷酸钾>2g/L乙烯利>1.33g/L乙烯利>80g/L尿素>0.66g/L草铵膦>2g/L草铵膦。说明花穗长短一定程度上不受化学药剂的影响,跟落叶率和伤流大小无关。
2.3.9 化学药剂处理对‘阳光玫瑰’葡萄叶片长宽的影响
由表2-9和表2-10可知,化学药剂处理会影响结果枝条叶片的长宽,各处理与对照之间差异显著,但各处理之间差异不显著,乙烯利各处理叶片的长和宽比草铵膦和尿素处理更长更宽。其中各处理的叶片长度最长是2g/L乙烯利+5.25g/L亚磷酸钾处理,其长是24.57cm,最短的是1g/L草铵膦处理,其长是21.32cm;其中各处理的叶片宽度最长是2g/L乙烯利+5.25g/L亚磷酸钾处理,其宽是25.87cm,最短的是1g/L草铵膦处理,宽是21.73cm。1g/L草铵膦处理枝条叶片长度在相同时间增长幅度最小为8.83cm,2g/L乙烯利+5.25g/L亚磷酸钾处理枝条叶片长度在相同时间增长幅度最大为10.12cm。在2月1日至在2月5日叶片长宽增长幅度最大,1月28日至在2月1日叶片长宽增长幅度最小。
2.3.10 化学药剂处理对‘阳光玫瑰’葡萄萌芽率的影响
从图2-1可以看出,各处理萌芽率与对照之间并无显著差异,各处理之间1g/L草铵膦处理萌芽率最高为82.71%,最低是1.33g/L乙烯利处理萌芽率75.91%,其中草铵膦两个处理的萌芽率和其他处理并无显著差异。各处理萌芽率从高到低依次为1g/L草铵膦>0.66g/L草铵膦>2g/L乙烯利+5.25g/L亚磷酸钾>2g/L乙烯利>1.33g/L乙烯利+5.25g/L亚磷酸钾>80g/L尿素>1.33g/L乙烯利。由此可知,化学药剂处理不会影响葡萄的萌芽率。
2.3.11 化学药剂处理对‘阳光玫瑰’葡萄花芽率的影响
从图2-2可以看出,各处理花芽率与对照之间并无显著差异,各处理之间2g/L乙烯利+5.25g/L亚磷酸钾处理花芽率最高为51.43%,最低是80g/L尿素处理花芽率44.84%,其中草铵膦两个处理的花芽率和其他处理并无显著差异。各处理花芽率从高到低依次为2g/L乙烯利+5.25g/L亚磷酸钾>0.66g/L草铵膦>1.33g/L乙烯利+5.25g/L亚磷酸钾>2g/L乙烯利>1.33g/L乙烯利>1g/L草铵膦>80g/L尿素。由此可知,化学药剂处理不会影响葡萄的花芽率。
2.3.12 化学药剂处理对‘阳光玫瑰’葡萄每果枝花穗数的的影响
从图2-3可以看出,各处理每果枝花穗数与对照之间并无显著差异,各处理之间80g/L尿素每果枝花穗数最多为1.3,最低是2g/L乙烯利+5.25g/L亚磷酸钾处理每果枝花穗数为1.05,其中草铵膦两个处理的每果枝花穗数和其他处理并无显著差异。各处理每果枝花穗数从高到低依次为80g/L尿素>0.66g/L草铵膦>2g/L乙烯利>1.33g/L乙烯利>1g/L草铵膦>1.33g/L乙烯利+5.25g/L亚磷酸钾>2g/L乙烯利+5.25g/L亚磷酸钾。由此可知,化学药剂处理不会影响葡萄的每果枝花穗数。
2.3.13 化学药剂处理对‘阳光玫瑰’葡萄枝条结果位置的影响
从图2-4可以看出,各处理与对照之间并无显著差异,其中2g/L乙烯利+5.25g/L亚磷酸钾处理结果位最高为3.34,最低是1.33g/L乙烯利处理结果为是3.11,其中草铵膦两个处理的结果位和其他处理并无并无显著差异。各处理结果位从高到低依次为1.33g/L乙烯利+5.25g/L亚磷酸钾>2g/L乙烯利+5.25g/L>80g/L尿素>0.66g/L草铵膦>1g/L草铵膦>2g/L乙烯利>1.33g/L乙烯利。由此可知,化学药剂处理不会影响葡萄的结果位置。
三、讨论
对果树喷施化学药剂可以一定程度上使叶片中的养分回流到树体为翌年生长提供营养基础,但有针对性的研究气候、品种和落叶剂三者搭配达到最好落叶效果的研究较少。本试验选取多个不同的化学药剂及搭配组合,针对热带地区葡萄栽培难点进行解决。试验所用化学药剂都有一定落叶效果,但从结果来看,石硫合剂的两个处理、亚磷酸钾的三个处理和50g/L尿素处理落叶率并不理想,落叶率均在60%以下。落叶效果最好的是1g/L草铵膦处理、0.66g/L草铵膦处理、2g/L乙烯利处理和2g/L乙烯利+5.25g/L亚磷酸钾处理。草铵膦处理不仅落叶效果好,而且落叶速度快,其中1g/L草铵膦处理落叶率为98.83%。乙烯利可以促进葡萄落叶,这和张武等(2013)在云南省元谋干热河谷区使用乙烯利可以促进葡萄落叶的研究结果一致,其认为乙烯利(40%)的最佳使用浓度为400-600倍液,而本试验结果显示200-300倍液落叶率最好,400倍液落叶率较低,这可能与三亚冬季气温较高以及树龄不同有关,草铵膦处理落叶效果虽然又快又好,但是否会对树体造成毒害,还有待考证;尿素处理可以增加叶片氮素回流并且增加树体贮藏的氮素,但高浓度对树体是否有害,也仍需要进一步观察。
伤流是指从植物伤口的木质部流出的汁液,伤流液会受到植物的根压作用,在导管中向地上部分移动而流出(陈佳娜等,2015)。伤流液中含有大量的糖、氮及植物生长所需的营养物质,大量伤流会导致果树营养损失过多,造成树势衰弱,芽眼枯死而减产甚至死亡(刘全会等,2002)。冬季修剪果树进行反季节栽培时,如果伤流量越高意味着树体的营养损失越大,造成大量养分浪费,势必会影响第二年的长势和产量。本试验选取粗度基本一致的枝条修剪后,观察不同伤流量大小,发现落叶效果好的枝条伤流量也越低,其中对照处理的单个枝条伤流量最高为34.2ml,而最低为2g/L乙烯利处理只有20.8 ml,这说明在一定程度上,化学药剂的使用可以减少伤流,帮助树体减少营养损失。但相关文献太少,没有可参考性,还需要大量试验论证结果的可信性。
结果枝条的长度、粗度、节间的长度以及叶片的大小决定了果实品质的好坏,而结果枝条又是产量构成的基础,还是稳定丰产的重要条件(李菊馨等,2017)。本试验中发现乙烯利各处理的结果枝条的长短、粗细、叶片大小均和对照有显著性差异;尿素处理和草铵膦处理只有结果枝条长度和叶片大小有显著性,结果枝条粗度和节间长度并无显著性差异,这说明落叶效果会一定程度影响翌年枝条的发育,但与落叶率的高低并无绝对关系。许多研究表明结果枝粗度与果实数量、果实品质、坐果率等存在显著正相关(张航等,2023;易淑瑶等,2020)。各处理及对照之间结果枝果穗长度并无差异,可见化学药剂处理并不会影响果穗长度。化学药剂对‘阳光玫瑰’葡萄萌芽率、花芽率、每果枝花穗数、结果位也并无影响,试验结果与对照无显著差异,这说明这些农艺性状指标可能与落叶修剪之前本身贮藏的营养有关,与落叶率和伤流量无关。
物候期的早晚一定程度决定了成熟期的早晚,在热带地区理论上可以人为控制葡萄的成熟期,不仅可以达到葡萄全年供应,还可以在市场价格最高的时期成熟出售,来获得最大经济效益。本试验修剪后统一用30倍单氰胺(50%有效含量)打破休眠,发现乙烯利处理可以一定程度上使‘阳光玫瑰’葡萄萌芽期和花期提前。乙烯利的四个处理萌芽时间比其他处理早一天,各处理进入初花期时间相差仅一天,差异不明显,在进入盛花期后差异进一步扩大,2g/L乙烯利处理和2g/L乙烯利+5.25g/L亚磷酸钾处理更快进入盛花期,比最晚的草铵膦处理早三天,可能是因为草铵膦处理对芽体造成一定药害,推迟了‘阳光玫瑰’葡萄芽的萌发及生长。
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