根域宽度对‘红地球’葡萄产量和品质及贮藏营养的影响

史祥宾，刘凤之，王孝娣，王宝亮，郑晓翠，王志强，冀晓昊，王海波*

（中国农业科学院果树研究所/农业部园艺作物种质资源利用重点实验室/辽宁省落叶果树矿质营养与肥料高效利用重点实验室，辽宁兴城 125100）

我国葡萄栽培的埋土防寒线是-15 ℃，温度低于-15 ℃就可能产生冻害，北方大多地区葡萄冬季均需要埋土才能正常越冬[1]。近年来，埋土防寒区葡萄冻害仍时有发生，主要是根系冻害较为普遍。取土位置离主干较近，根系露出地表是发生冻害的主要原因。同时，常年施肥较浅或撒施等不合理施肥方式导致根系上浮，取土位置土壤疏松导致根系横向生长也是葡萄根系发生冻害的原因之一[2]。限制根系侧向生长，促进其向下生长可以减少根系冻害的发生，因此，研发抑制根系横向延伸、促进其向下生长的栽培措施是解决埋土防寒区葡萄根系冻害行之有效的方法。‘红地球’葡萄因其果肉硬、脆，味甜，树势较强，丰产性好，果实易着色，极耐贮运等优良特性，仍是我国埋土防寒区主栽品种之一[3]。

本研究通过定植沟两侧铺设塑料薄膜的方法，限制根系横向生长，设置不同的定植沟宽度，连续5年研究分析了不同定植沟宽度对‘红地球’葡萄产量指标、果实品质及枝条贮藏营养等生长发育指标的影响，研发适合埋土防寒区抑制葡萄根系冻害的栽培方法，以期为我国埋土防寒区葡萄实现优质高效栽培提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验于2013—2017年在中国农业科学院果树研究所鲜食葡萄核心技术试验示范园进行。试材选用3年生盛果期‘红地球’葡萄，砧木为‘贝达’，架形为斜干水平龙干树形配合水平叶幕，双株定植，行株距为4.0 m×2.5 m。试验前取园区0～40 cm土壤测定各项指标作为本底值，其中有机质含量为2.24%，全氮2.18%，碱解氮91.50 mg/kg，速效磷78.19 mg/kg，速效钾211.73 mg/kg。

1.2 试验处理

试材于2011年定植，于定植行挖深80 cm，宽40 cm、60 cm、80 cm和100 cm四个根域宽度的定植沟，沟两侧铺设塑料薄膜，以传统栽植（沟深80 cm、宽100 cm，定植沟两侧不铺设塑料薄膜）作为对照。行内铺设滴灌管，覆盖黑地膜，新梢用尼龙绳缠绕绑缚，新梢间距15 cm，保留主梢长度一致为140 cm，副梢留1叶绝后摘心，负载量均采用梢果比1∶1，其他采用常规管理。成熟期（10月上旬）对果实进行取样，落叶休眠期（10月底）取各处理的一年生枝条，用于测定贮藏营养指标。2016年由于暴雨涝害导致成熟期红地球葡萄果实发生严重病害，因此没有该年份数据。

1.3 测定方法

每个处理随机采果30穗，称量计算单穗重。从果穗上中下3个部位均匀取样，随机选取50粒进行果粒质量和果粒横纵径的测定，重复3次。可溶性固形物含量用PAL-1型折光仪测定，可滴定酸（以酒石酸计）含量采用NaOH滴定法测定，维生素C含量依照GB/T 6195—1986[4]测定，花青素含量依照1%盐酸-甲醇浸提比色法测定[5]。葡萄枝条中贮藏营养指标的测定：淀粉和可溶性糖含量采用蒽酮比色法，游离氨基酸含量采用茚三酮比色法，可溶性蛋白含量采用考马斯亮兰G-250法[6]。

试验数据采用Excel 2007和DPS软件进行统计和差异显著性分析。

2 结果与分析

2.1 对‘红地球’葡萄果实产量指标的影响

从图1看出，果实单穗重，2013年根域宽度80 cm、100 cm和60 cm处理间无显著差异，显著高于40 cm处理，分别为40 cm处理的1.91倍、1.77倍和1.49倍，对照与各处理均无显著差异。2014年对照与根域宽度80 cm处理无显著差异，显著高于其他处理，40 cm处理的单穗重最小。2015年和2017年表现相同的趋势，根域宽度100 cm、80 cm和60 cm处理均与对照无显著差异，显著高于40 cm处理，表明适宜的根域宽度对果实单穗重影响不大，根域宽度太小则显著降低果实单穗重。

果实单粒重，2013年根域宽度80 cm处理最高，其次为100 cm处理，40 cm处理最小。2014年根域宽度40 cm处理最高，其次为60 cm、100 cm、80 cm处理和对照，这可能与40 cm果穗较小有关。2015年和2017年表现相似的趋势，根域宽度100 cm、80 cm、60 cm处理和对照间无显著差异，均以40 cm处理的单粒重最小，果实单粒重与单穗重趋势大体相同，根域宽度40 cm处理与对照相比显著降低了单粒重，其他处理的单粒重无减小趋势。

果粒横纵径，各处理间的差异趋势与果实单粒重大体一致。果粒横径，2013年根域宽度80 cm处理最大，显著大于40 cm、60 cm处理和对照，100 cm处理与各处理均无显著差异。2014年各处理间均无显著差异。2015年100 cm处理和对照显著大于40 cm和60 cm处理。2017年80 cm和60 cm处理显著大于40 cm处理，与100 cm处理和对照无显著差异。果粒纵径，2013年也表现为80 cm处理最大，其次为100 cm处理和对照，40 cm处理最小，差异均达显著水平。2014年40 cm和100 cm处理显著大于对照，与60 cm和80 cm处理均无显著差异。2015年100 cm处理显著大于40 cm和60 cm处理，与80 cm处理和对照均无显著差异。2017年对照和60 cm处理显著大于40 cm处理，与80 cm和100 cm处理均无显著差异。

2.2 对‘红地球’葡萄果实品质的影响

由图2可知，可溶性固形物含量，2013年根域宽度处理间无显著差异，显著高于对照。2014年60 cm处理和对照显著高于40 cm处理，与80 cm和100 cm处理均无显著差异。2015年100 cm处理最高，80 cm处理次之，两者无显著差异，与其他3个处理差异均达显著水平。2017年的试验中80 cm、100 cm处理和对照间无显著差异，但显著高于其他两个处理，60 cm和40 cm处理间无显著差异。

可滴定酸含量，2013年根域宽度40 cm处理最高，其次为60 cm处理，显著高于其他3个处理，80 cm、100 cm处理和对照无显著差异。2014年40 cm处理最高，80 cm处理最低，60 cm处理和对照与100 cm和80 cm处理均无显著差异。2015年40 cm处理最高，其次为对照，60 cm和80 cm处理无显著差异，100 cm处理最低。2017年试验中100 cm处理最低，其他各处理间均无显著差异。

维生素C含量，2013年、2014年和2015年各处理间均无显著差异。2017年根域宽度中60 cm处理最高，与80 cm和100 cm处理均无显著差异，显著高于对照和40 cm处理，40 cm处理最低。

花青素含量，2013年根域宽度100 cm最高，其次为60 cm和80 cm处理，两者间无显著差异，显著高于对照和40 cm处理，40 cm处理最低。2014年40 cm处理最高，显著高于对照和60 cm处理，与80 cm和100 cm处理均无显著差异。2015年80 cm处理最高，显著高于其他各处理，100 cm和60 cm处理次之，40 cm处理和对照最低。2017年80 cm处理最高，100 cm处理次之，显著高于其他3个处理，40 cm、60 cm处理和对照间无显著差异。

图1 不同根域宽度处理‘红地球’葡萄的果实穗质量、粒质量和横纵径Figure 1 Single cluster weight, berry weight, berry width and berry length for 'Red Globe' grapevine treated by different root zone width

2.3 对‘红地球’葡萄枝条贮藏营养的影响

不同根域宽度处理对‘红地球’葡萄枝条的贮藏营养影响较大（图3）。可溶性糖含量，2013年根域宽度100 cm处理与80 cm处理和对照均无显著差异，显著高于60 cm和40 cm处理，40 cm处理最低。2014年和2015年表现相同的趋势，均以100 cm、80 cm处理和对照显著高于60 cm和40 cm处理。

淀粉含量，2013年表现为根域宽度100 cm、80 cm处理和对照显著高于60 cm和40 cm处理，40 cm处理最低。2014年100 cm处理表现最高，其次为80 cm处理和对照，40 cm处理最低。2015年也以100 cm处理最高，与对照无显著差异，其次为80 cm处理，60 cm和40 cm处理最低，且两者间无显著差异。

游离氨基酸含量，2013年根域宽度80 cm处理最高，显著高于其他处理，其他各处理间均无显著差异。2014年和2015年趋势一致，均以80 cm和100 cm处理显著高于其他处理，40 cm和60 cm处理间无显著差异，含量最低。

可溶性蛋白含量，2013年根域宽度80 cm最高，其次为100 cm处理，其他三个处理含量最低，且无显著差异。2014年80 cm与100 cm处理无显著差异，显著高于其他3个处理，40 cm、60 cm处理和对照间无显著差异。2015年80 cm与100 cm处理最高，其次为对照，40 cm和60 cm处理最低，且两者间无显著差异。

图2 不同根域宽度处理‘红地球’葡萄的果实品质指标Figure 2 Fruit quality indexes of 'Red Globe' grapevine treated by different root zone width

3 讨论与结论

连续5年的试验过程中，冬季均进行下架埋土防寒工作，取土时根域宽度处理树体均没有根系裸露现象，无冻害发生。本研究结果表明，根域宽度100 cm、80 cm和60 cm处理‘红地球’葡萄的果实穗质量和粒质量与对照均无显著差异，40 cm处理显著降低了果实穗质量和粒质量。由于本试验试材采用梢果比1∶1的统一负载量管理方法，因此根域宽度100 cm、80 cm和60 cm处理的果实产量与对照无显著差异，40 cm处理的果实产量显著降低。根域宽度40 cm处理根系的生长空间较小，影响了‘红地球’葡萄树体正常的生长发育进程[7-9]。

果实品质方面，根域宽度100 cm和80 cm处理显著提高了果实可溶性固形物含量、维生素C含量和花青素含量，降低了可滴定酸含量，60 cm和40 cm处理表现相反趋势，降低了果实品质，这与朱丽娜等[10]在‘藤稔’葡萄、王振平等[11]在‘赤霞珠’葡萄上的研究结果一致。前人研究均认为适度的限制根域可以控制葡萄树体的营养生长，促进生殖生长，从而提高果实品质[12-13]。

图3 不同根域宽度处理‘红地球’葡萄枝条的贮藏营养指标Figure 3 Storage nutrient indexes of shoots for 'Red Globe' grapevine treated by different root zone width

枝条贮藏营养指标与树体越冬和翌年新生器官的正常生长发育密切相关[14]。本研究认为，根域宽度100 cm和80 cm处理显著提高了枝条的游离氨基酸和可溶性蛋白含量，可溶性糖和淀粉含量与对照无显著差异，60 cm和40 cm处理显著降低了枝条的各项贮藏营养指标。

综上所述，埋土防寒区采用100 cm和80 cm根域宽度进行‘红地球’葡萄建园，不仅可以抑制根系冻害的发生，而且在保证产量的条件下，显著改善了其果实品质，提高了枝条的贮藏营养。

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