葡萄是木質(zhì)藤本植物,是世界上最古老的果樹樹種之一,在全世界各地均有種植。葡萄不僅含有豐富的礦物質(zhì)、維生素、氨基酸等,可以滿足人體所需營養(yǎng),而且可以加工制作成為葡萄干、葡萄酒、葡萄汁、葡萄籽油等食品。近年來,隨著人們生活水平的提高,對優(yōu)質(zhì)葡萄需求越來越大。新疆維吾爾自治區(qū)全年日照時數(shù)為2 550~3 500 h,光照資源豐富,有助于葡萄進(jìn)行光合作用,可以滿足不同品種葡萄的熱量需求,受到地形和氣候影響,晝夜溫差大,有助于葡萄糖分累積,良好的自然環(huán)境為葡萄栽培創(chuàng)造有利的條件。新疆葡萄含糖量高達(dá)20%~24%。新疆維吾爾自治區(qū)是中國葡萄主產(chǎn)區(qū),2021年,葡萄產(chǎn)量達(dá)到314.2萬t,然而也存在鮮食葡萄品種單一、選育技術(shù)落后、缺乏優(yōu)質(zhì)葡萄品種等問題,導(dǎo)致新疆葡萄產(chǎn)量不高,影響到廣大農(nóng)戶的種植積極性。因此,必須加大優(yōu)質(zhì)葡萄品種的培育,滿足消費(fèi)者對葡萄的需求。仿生態(tài)栽培技術(shù)是一種模仿生物自然規(guī)律栽培的方法,有助于改善葡萄種植生態(tài)環(huán)境,提高栽培產(chǎn)量。通過探討新疆葡萄優(yōu)良種質(zhì)選育及仿生態(tài)栽培技術(shù),有助于優(yōu)化新疆葡萄產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),促進(jìn)當(dāng)?shù)仄咸旬a(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。
優(yōu)良種質(zhì)選育是葡萄品種改良、育種繁殖的基礎(chǔ),通過種質(zhì)研究,可以選擇適應(yīng)性較好、豐產(chǎn)、耐存儲的葡萄品種。中國葡萄種質(zhì)選育經(jīng)過幾十年的發(fā)展,已逐漸選育了一批抗逆性、抗寒的品種。
野生葡萄是長期自然選擇的結(jié)果,口感酸澀、皮厚、粒小、產(chǎn)量低,無法滿足消費(fèi)者需求。1957年,開展東北山葡萄選優(yōu)和人工馴化栽培山葡萄工作,隨后,中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院等單位開展山葡萄優(yōu)良單株的篩選工作,并先后選育出了長白山6號、長白山9號、通化3號等優(yōu)良山葡萄品種。野生山葡萄屬于雌雄異株,在選育時,研究人員從野生山葡萄中發(fā)現(xiàn)了兩性花山葡萄品種,改變了過去山葡萄需要栽培雄花授粉的歷史。
20世紀(jì)70年代,為了選育抗病、豐產(chǎn)的兩性花山葡萄品種,中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院等單位以“雙慶”為父本,以單株雌花作為母本進(jìn)行雜交,選育了“雙豐”、“雙優(yōu)”等品種,提高了山葡萄產(chǎn)量。隨后研究人員在華北地區(qū)開展毛葡萄、刺葡萄的優(yōu)株篩選,在陜西、湖南省開展白色野生葡萄的優(yōu)株選育工作,安徽省在本地野生葡萄基礎(chǔ)上選育了“林洼3號”品種,這種葡萄單穗重達(dá)100~150 g,含糖量達(dá)到15%~25%,抗逆性較強(qiáng)。
九十年代后,為了提高葡萄抗病害能力、抗寒能力及改善葡萄品質(zhì),研究人員開始對抗寒葡萄與不抗寒葡萄品種進(jìn)行雜交,通過雜交、回交代、重復(fù)雜交等模式選育了70、80個組合,發(fā)現(xiàn)山葡萄在種內(nèi)雜交和種間雜交植株的果實總酸和含糖量與親本比較接近,雜交品種酸度和糖分越多,則雜交選育出來的高酸低糖植株越多,說明葡萄酸性與糖分具有遺傳性能。其次,通過對雜交品種的抗霜霉病進(jìn)行研究,發(fā)現(xiàn)山葡萄種間雜交選育出來的品種抗霜霉病較強(qiáng)??共⌒灾饕捎H本抗病性決定,雜交組合中親本越多,則選育分離出來的抗病單株越多,說明親本抗病性能遺傳到后代。此外,通過對雜交選育品種花型、果穗重量、果粒大小等進(jìn)行研究,發(fā)現(xiàn)雌能花與雄花、雌花與雜交選育的后代花型遺傳概率相同;在果穗種類大小方面,雜交后代遺傳親本概率在30%~90%;在果粒重量方面,雜交選育的品種受到親本之間影響較大,大果粒親本選育出來的葡萄果粒較大,小果粒選育出來的葡萄果粒較??;雜交選育的品種果皮色素和單果含量出現(xiàn)變異性。1998年開始對中國野生葡萄抗真菌病害和抗寒性能進(jìn)行研究,選育了一批抗病害、抗逆性較好的野生葡萄種質(zhì)和株系,獲得了中國野生葡萄與歐洲葡萄F1優(yōu)系列品種。將無核葡萄和無核葡萄、無核葡萄與我國野生葡萄等進(jìn)行雜交選育,選出一批大顆無核、大粒抗病品種。通過無數(shù)農(nóng)業(yè)科研人員的選育,中國先后培育了一大批抗寒、抗逆性、糖分高、粒大的葡萄品種。
仿生態(tài)栽培是模仿生物自然規(guī)律栽培農(nóng)作物的方法,可以克服短期種植過程中對生態(tài)環(huán)境造成的破壞,達(dá)到改善生態(tài)環(huán)境和土壤理化性能的目的,提高農(nóng)作物產(chǎn)量。在栽培時,根據(jù)果樹生長發(fā)育周期和生長規(guī)律,對果樹進(jìn)行集約化管理,模擬野生果樹結(jié)構(gòu),進(jìn)行密植、覆蓋免耕和病蟲害防治;模擬生態(tài)系統(tǒng)的循環(huán)規(guī)律,對農(nóng)作物合理施肥;根據(jù)植物異株克生規(guī)律進(jìn)行間作、輪作、套種。由于葡萄種質(zhì)培養(yǎng)周期較長,對生長氣候環(huán)境要求較高,通過仿生栽培技術(shù),可以為葡萄栽培創(chuàng)造有利的條件。新疆地區(qū)氣候寒冷、干燥,通過仿生態(tài)栽培技術(shù)可以模擬葡萄生長溫度、濕度,提高葡萄種子成活率及育種有效性。
日光溫室又稱暖棚,是由山墻、后墻體、支撐骨架及覆蓋材料構(gòu)成的溫室,這種溫室在室內(nèi)不加熱,通過后墻體吸收太陽能后進(jìn)行放熱,保持大棚內(nèi)部溫度,滿足農(nóng)作物生長所需溫度。日光溫室透光率在60%~80%,可以讓大棚內(nèi)部溫度保持在21~28℃。新疆維吾爾自治區(qū)是中國太陽輻射最強(qiáng)的區(qū)域,夏天日照時間為14~16 h,冬天日照時間為8~9 h,充足的太陽光可以為葡萄選育和生長創(chuàng)造有利條件。充分利用自然資源,調(diào)節(jié)大棚內(nèi)部溫度,在春夏或秋冬氣候溫差較大時,調(diào)節(jié)大棚溫度,避免發(fā)生凍害。日光溫室搭建跨度在8~22 m,高度在3~4.5 m,山墻和后墻體厚度在25~40 cm,在大棚內(nèi)部相隔4~5 m的位置設(shè)置4~5 cm通風(fēng)口。溫室骨架采用熱鍍鋅鋼,這種材料質(zhì)量輕、穩(wěn)定、抗風(fēng)雪能力、抗腐蝕能力較強(qiáng);溫室后屋面板采用白色防水涂料,這種材料防水性能較好,使用壽命長;覆蓋材料選擇PC板,這種材料透光性能較好,有利于紫外線照射,可以降低外部環(huán)境對內(nèi)部的影響,提高溫室保溫效果。
不同葡萄品種對栽培管理要求不同,在葡萄樹較小時,需根據(jù)樹形進(jìn)行適當(dāng)修剪,增加葡萄樹藤蔓之間的通透性,以免樹枝葉生長旺盛,太陽無法照射到果實,影響到葡萄果實品質(zhì)。在葡萄枝干萌芽后,需預(yù)留1~2個壯芽,在新梢長到40~50 cm時摘心。第2年,需預(yù)留3~4個新梢作為主蔓,第3年在每1個主蔓上保留2~3個側(cè)蔓,在主蔓20~30 cm位置預(yù)留1個結(jié)果母枝。通過3年整形,葡萄樹可以進(jìn)入結(jié)果期。在整形時,還需及時將枝蔓引縛在籬架上,以免大風(fēng)、雨雪天氣折斷枝蔓。在葡萄樹生長第2年,將主蔓綁縛在籬架上,將基部位置向生長方向彎壓,與地面呈35~45°,用木鉤或鐵鉤固定。葡萄樹采用V型籬架,這種籬架結(jié)合了棚架和籬架特點(diǎn),籬架高度為2.5~3.5 m,地面高度為2 m,并在地面60 cm位置設(shè)置一道鐵絲,在距離地面1.2 m位置設(shè)置一道0.8~1.2 m橫桿,橫桿前端設(shè)置5根鐵絲,在葡萄幼枝主干60 cm位置培養(yǎng)2個主蔓,2個主蔓的母枝向V型兩邊生長,形成V形。這種樹形栽種密度大,可以避免結(jié)果樹枝向上生長,緩解葡萄樹長勢,讓果樹處于均衡生長的狀態(tài)。
果實套袋是改善果實外觀和減少農(nóng)藥殘留物的重要途徑,在不影響果樹正常生長發(fā)育的前提下,不僅可以有效隔絕農(nóng)藥、環(huán)境對果實的污染,而且可以防止病蟲害與裂果,讓果實表面色澤光亮,提高水果品質(zhì)。在第一次整理果穗后,需噴灑波爾多液或甲基托布津溶液等殺菌劑進(jìn)行殺菌消毒,待藥液干透后開始套袋,袋子選擇普通專用商品袋,這種袋子透氣性較好,將袋子吹漲后,將果穗輕放在袋內(nèi),袋子口部位置直接綁在果枝上,套袋后,除了袋子上部口袋位置,其他部位要全部密封或粘合。
在栽培過程中,葡萄容易出現(xiàn)霜霉病、白腐病、褐斑病、蚧殼蟲、紅蜘蛛、斑葉嬋等病蟲害,這些病蟲害會造成不同葉片褪綠,果樹停止生長,葉片殘留大量白色斑點(diǎn),果實顆粒受到感染,表面出現(xiàn)花紋,影響葡萄外觀和品質(zhì)。因此,在葡萄選育過程中,需做好病蟲害防治工作。在日光溫室內(nèi)部安裝頻振式燈光,通過光線、聲波、顏色和味道進(jìn)行誘殺害蟲,遠(yuǎn)距離光波吸引害蟲靠近燈光,在燈光下部安裝袋子,袋子內(nèi)安裝揮發(fā)性農(nóng)藥,當(dāng)害蟲靠近燈光后,燈光附近的高壓電網(wǎng)會直接觸殺害蟲,同時農(nóng)藥也可熏殺部分害蟲,這種頻振式燈光可誘殺斑葉嬋等鱗翅目昆蟲,不會誘殺非鱗翅目昆蟲,是一種對環(huán)境影響較小的防蟲方法。防蟲網(wǎng)是將聚乙烯材料經(jīng)過拉絲制作成為網(wǎng)狀織物,直接覆蓋在棚架上面,可以直接切斷害蟲繁殖途徑,避免害蟲進(jìn)入到大棚內(nèi)。若發(fā)現(xiàn)葡萄病蟲害比較嚴(yán)重,則需使用化學(xué)藥劑防治。盡量選擇無毒、高效的藥劑,禁止連續(xù)使用同一種化學(xué)藥劑,以免病蟲害產(chǎn)生抗藥性,影響防治效果。
葡萄優(yōu)良種質(zhì)選育可以改善當(dāng)前新疆葡萄品種相對單一的局面,滿足市場對葡萄的需求。仿生態(tài)栽培技術(shù)改變了傳統(tǒng)果樹栽培對環(huán)境的依賴,結(jié)合果樹生長規(guī)律,為果樹創(chuàng)造適宜的溫度、濕度,降低環(huán)境對果樹的不良影響,提高果樹產(chǎn)量,改善果實品質(zhì)。