葡萄水培根系誘導研究初報

葛金濤，繆美華，趙文靜，曹燕妮，劉興滿*

（連云港市農業科學院，江蘇連云港 222006）

水培盆景因觀賞價值高、病蟲害少和管理養護方便等諸多優點已在商場、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，葡萄盆景產業已在全國諸多地方興起[2]，但常規的葡萄盆景在管理養護方面不但要保證墑情、持續修剪和防治病蟲害，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，經濟效益顯著。培養水培葡萄盆景首先要誘導葡萄水培根系，試驗將已坐二次果的葡萄結果枝環割后，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場農業科學院試驗基地的避雨栽培葡萄園，地理位置為東經119°31′64″，北緯34°55′99″。處于暖溫帶和北亞熱帶過渡地帶，屬暖溫帶季風性氣候，年平均氣溫14℃，年降水量936 mm，年均日照時數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，當葡萄結果枝枝條木質化后，選擇粗度為1cm以上枝條，通過技術處理，催生葡萄二次果，具體操作參照王莉等[3]的方法，在穩果后的二次果下方第2莖節處進行環割處理，具體方法為：在選定的莖節下端環割1cm至木質部，在環割和莖節處搭蓋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 數據分析。主要統計不同實驗保濕材料實驗組和不同激素濃度試驗組出現根芽所需平均天數及試驗30d后的生根率。

2 結果與分析

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率及出現根芽天數影響顯著，其中毛氈布的濕度最適宜溫克葡萄根系的萌發，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，相比對照平均提前5.67d萌發根芽，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 葡萄不同培養條件根系橫切顯微結構比較

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層，各結構層次明顯，細胞排列緊密，維管柱結構明顯。葡萄氣生根中柱內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構與葡萄栽培地下根系類似，但表皮層較薄無角質層，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，木質化程度低。

圖1 不同誘導時期葡萄水培根系橫切顯微結構

3 結論與討論

在葡萄水培根系培養過程中，濕度的控制尤為重要，因為葡萄在高濕度的環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，便可直接誘導水培根系的發育，但濕度過高也會抑制水培根系的發育，如本試驗中吸水紙會導致莖干過度吸水腐爛死亡。因此，繼續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育[5]，但對最終的生根率影響較小，說明葡萄水培根系發育主要依靠自身激素調控，外源激素的添加能提前促進葡萄根系發育激素調控應激機制的啟動[6]。

葡萄不同類型根系結構存在較大差異，這主要是為了適應不同的外部生長環境，如葡萄栽培地下根系表皮層具有較厚角質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空氣，說明葡萄在長期進化過程中，掌握了主動調節器官發育適應缺氧環境的能力，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，土培根系和水培根系的結構也有較大差異[7]，水培根系明顯發育程度較低，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。