葡萄水培根系誘導(dǎo)研究初報

葛金濤，繆美華，趙文靜，曹燕妮，劉興滿*

（連云港市農(nóng)業(yè)科學(xué)院，江蘇連云港 222006）

水培盆景因觀賞價值高、病蟲害少和管理養(yǎng)護方便等諸多優(yōu)點已在商場、賓館和辦公室等諸多場所得到使用[1]。葡萄作為營養(yǎng)價值十分豐富的果品，又被賦予十分吉祥的寓意，深受百姓喜愛。目前，葡萄盆景產(chǎn)業(yè)已在全國諸多地方興起[2]，但常規(guī)的葡萄盆景在管理養(yǎng)護方面不但要保證墑情、持續(xù)修剪和防治病蟲害，無疑增加了消費者接受難度。如果利用水培方法栽培葡萄盆景，不但能當年成型、枝果共賞，而且可充分利用葡萄的二次果，達到一年兩熟效果，經(jīng)濟效益顯著。培養(yǎng)水培葡萄盆景首先要誘導(dǎo)葡萄水培根系，試驗將已坐二次果的葡萄結(jié)果枝環(huán)割后，通過不同保濕材料和激素濃度處理，探索最適合葡萄水培根系誘導(dǎo)的試驗組合。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗地位于連云港市東辛農(nóng)場農(nóng)業(yè)科學(xué)院試驗基地的避雨栽培葡萄園，地理位置為東經(jīng)119°31′64″，北緯34°55′99″。處于暖溫帶和北亞熱帶過渡地帶，屬暖溫帶季風(fēng)性氣候，年平均氣溫14℃，年降水量936 mm，年均日照時數(shù)2556 h，無霜期210d。土壤類型為改良鹽堿土，肥力中等、pH值7.8。葡萄園地勢平坦，排灌良好。

1.2 試驗材料

試驗材料為5年生的溫克葡萄，葡萄栽培架勢為水平棚架栽培，“一字型”整枝法，株行距為6m×10m。

1.3 試驗方法

1.3.1 水培。試驗于2018年9月份開始進行，當葡萄結(jié)果枝枝條木質(zhì)化后，選擇粗度為1cm以上枝條，通過技術(shù)處理，催生葡萄二次果，具體操作參照王莉等[3]的方法，在穩(wěn)果后的二次果下方第2莖節(jié)處進行環(huán)割處理，具體方法為：在選定的莖節(jié)下端環(huán)割1cm至木質(zhì)部，在環(huán)割和莖節(jié)處搭蓋3cm寬條狀保水性材料，保水性材料兩端置于儲水瓶水培液中，水培液為放置24h的自來水。再用不透光套袋將整個儲水瓶包裹，保持暗環(huán)境，其中條狀保濕材料分別選擇吸水紙、棉紗布、毛氈布和麻布4種材料，以不覆蓋保濕材料為對照，每個試驗組設(shè)20個處理，此外，選定毛氈布為保濕材料，在水培溶液中添加濃度梯度分別為0mg/L、5mg/L、10mg/L、15mg/L和 20mg/L的吲哚丁酸（IBA）溶液，每個試驗組設(shè)20個處理。

1.3.2 石蠟切片。處理30d后，選擇生長旺盛的水培根系（長度10cm）制作石蠟切片，并以葡萄栽培地下根系、葡萄自然生長的氣生根、葡萄高空壓條土培根系[4]制作組織切片作為對照，切片厚度10um，番紅—固綠雙重染色，加拿大樹膠封固，顯微鏡下進行觀察比較。

1.3.3 數(shù)據(jù)分析。主要統(tǒng)計不同實驗保濕材料實驗組和不同激素濃度試驗組出現(xiàn)根芽所需平均天數(shù)及試驗30d后的生根率。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同保濕材料對溫克葡萄水培根系生長的影響

由表1可見，不同保濕材料對溫克葡萄水培根系誘導(dǎo)率及出現(xiàn)根芽天數(shù)影響顯著，其中毛氈布的濕度最適宜溫克葡萄根系的萌發(fā)，生根率達到93.33%；其次為麻布，生根率為80%。吸水紙與對照均不能誘導(dǎo)形成水培根系，但都能形成愈傷組織，其中吸水紙或因保濕度高，葡萄莖干吸水膨脹，生成海綿狀組織后腐爛死亡。

表1 不同保濕材料對溫克葡萄水培根系生長的影響

2.2 不同IBA激素濃度對溫克葡萄生根率的影響

如表2所示，激素IBA對溫克葡萄水培根系的發(fā)育具有明顯促進作用，但對最終生根率影響較小，其中5mg/L IBA處理最適宜葡萄水培根系的誘導(dǎo)，相比對照平均提前5.67d萌發(fā)根芽，最終生根率達到95%；其次為10mg/L IBA處理，相比對照平均提前2.5d，最終生根率為85%。隨著IBA激素濃度的升高，當超過20mg/L時，水培生根率開始下降。

表2 激素吲哚丁酸（IBA）對溫克葡萄水培根系生根率的影響

2.3 葡萄不同培養(yǎng)條件根系橫切顯微結(jié)構(gòu)比較

由圖1中可見，葡萄栽培地下根系的表皮層最厚并且有角質(zhì)層，各結(jié)構(gòu)層次明顯，細胞排列緊密，維管柱結(jié)構(gòu)明顯。葡萄氣生根中柱內(nèi)部分薄璧細胞消解形成空腔，初生韌皮部細胞較多且排列緊密。葡萄高空壓條土培根系結(jié)構(gòu)與葡萄栽培地下根系類似，但表皮層較薄無角質(zhì)層，且維管柱細。葡萄高空壓條水培根系薄壁細胞較多，排列疏松，并且維管柱細，木質(zhì)化程度低。

圖1 不同誘導(dǎo)時期葡萄水培根系橫切顯微結(jié)構(gòu)

3 結(jié)論與討論

在葡萄水培根系培養(yǎng)過程中，濕度的控制尤為重要，因為葡萄在高濕度的環(huán)境中本身便具有生長氣生根的潛力，但通過保濕材料提高濕度，便可直接誘導(dǎo)水培根系的發(fā)育，但濕度過高也會抑制水培根系的發(fā)育，如本試驗中吸水紙會導(dǎo)致莖干過度吸水腐爛死亡。因此，繼續(xù)探索不同葡萄品種適宜的濕度和保濕材料是后期研究重點。

不同的激素濃度對溫克葡萄水培根系生根率均有影響，合適的激素濃度能促進水培根系發(fā)育[5]，但對最終的生根率影響較小，說明葡萄水培根系發(fā)育主要依靠自身激素調(diào)控，外源激素的添加能提前促進葡萄根系發(fā)育激素調(diào)控應(yīng)激機制的啟動[6]。

葡萄不同類型根系結(jié)構(gòu)存在較大差異，這主要是為了適應(yīng)不同的外部生長環(huán)境，如葡萄栽培地下根系表皮層具有較厚角質(zhì)層便是為了避免在土壤里生長受到外力造成損傷；氣生根維管柱中的空腔可能是為了儲存和傳導(dǎo)空氣，說明葡萄在長期進化過程中，掌握了主動調(diào)節(jié)器官發(fā)育適應(yīng)缺氧環(huán)境的能力，這也證明了葡萄作為水培盆景的可能性。同樣是采用高空壓條技術(shù)，土培根系和水培根系的結(jié)構(gòu)也有較大差異[7]，水培根系明顯發(fā)育程度較低，有更強可塑性，同時薄壁細胞較多且排列疏松，有利于水分吸收。