曹雄軍:認真做好“葡萄一年兩收技術”這件事
  • 發布單位:院辦公室
  • 2020年06月18日 16時55分51秒
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廣西農業科學院首屆青年拔尖人才系列報道之十七

曹雄軍:認真做好“葡萄一年兩收技術”這件事

“葡萄一年兩收技術”是廣西農科院葡萄與葡萄酒研究所一直致力于解決生產實際問題和促進產業發展的技術核心,該技術在2017、2018年連續兩年被農業農村部推薦為主推技術。此外,“廣西葡萄一年兩收栽培技術研究與示范推廣”項目還榮獲了2015年度廣西科學技術特別貢獻獎。

“2010年從湖南農業大學碩士畢業后,我來到廣西農科院葡萄與葡萄酒研究所工作。工作以來,重點圍繞一年兩收,我主要開展了葡萄一年兩收技術創新基礎理論和新品種選育等研究工作。很高興,作為團隊的一員,我做出了自己應有的貢獻?!辈苄圮娮院赖卣f。

一年兩收技術是一種創新性的葡萄生產方式,它利用葡萄花芽一年多次分化的生理學特性、采用適當的催芽技術,在良好的光、溫、土、肥、水等資源條件下,突破了葡萄不適栽培區及一年一收傳統栽培模式,一年可以生產兩茬或多茬果實,從而研究形成了“兩代同堂”“兩代不同堂”等多種模式的一年兩收栽培技術。在南寧地區,葡萄一年兩收栽培采用了典型的“兩代不同堂”栽培模式,上半年與下半年的果實不重疊,兩茬果分別稱為第一茬夏果(簡稱夏果)和第二茬冬果(簡稱冬果)。

“但是,從葡萄一年兩收生產實踐來看,由于上半年和下半年的氣候差異,新的葡萄生產方式也帶來了新的產業問題:如夏果在成熟期間易出現轉色不良、著色淺等現象,影響了葡萄外觀品質及商品價值。如何促進夏果轉色?冬果有機酸含量顯著高于夏果,口感偏酸,如何降低冬果有機酸含量?南方下半年光照充足,但下半年葡萄葉片保持高光效的時長比上半年短,影響葡萄負載量及果實品質,如何提高下半年葉片的光合效率?這些問題都是廣西葡萄一年兩收產業中的難題,阻礙了一年兩收葡萄產業的可持續發展?!鄙朴诎l現問題的曹雄軍說道。

為解決這些問題,首先需要探明導致這些問題的原因與機制:導致夏果著色不良的原因是什么?導致冬果有機酸含量高的原因是什么?導致兩茬果實品質差異的關鍵時期在何時?兩茬果實糖和有機酸代謝的分子機制有何差異?上半年和下半年的兩個生長季葉片光合特性有何差異?限制兩個生長季葉片光合作用的因素有哪些?這些問題在理論上還不清晰,因此,曹雄軍所在的團隊需要進一步研究和完善一年兩收技術的基礎理論,才能更好地為一年兩收葡萄產業提供技術服務。

對這些問題的深入思考,促成了針對產業問題的研究計劃和項目構建,在白先進研究員和謝太理研究員的指導下,曹雄軍以產業突出問題“夏果轉色不良”“冬果偏酸”“光合效率低”為導向,圍繞一年兩收技術創新,依次申請并主持了廣西農業科學院基金、廣西自然科學青年基金、國家自然科學基金等項目,并在團隊成員的密切合作下,取得了階段性的研究成果。

從2011年開始,曹雄軍及團隊成員就一年兩收栽培夏果轉色不良展開了相關的研究工作,揭示了一年兩收巨峰夏果與冬果果皮花色素苷積累規律及差異,為調控夏果著色提供了重要參考,也在一年兩收夏果生產上取得了良好的應用效果。

2015年來,在廣西農業科學院科技發展基金、廣西自然科學青年基金等關于一年兩收葡萄有機酸積累相關項目的資助下,曹雄軍和團隊成員開始針對一年兩收栽培葡萄夏果與冬果中有機酸差異積累的原因與機制進行了大量的持續性研究工作。該項研究最終揭示了一年兩收夏果與冬果有機酸積累規律和差異,探明了蘋果酸是導致冬果有機酸含量顯著高于夏果的主要原因,掌握了夏果與冬果蘋果酸積累差異形成的關鍵時期,明確了造成該差異的主要原因,指出了夏果與冬果蘋果酸代謝途徑關鍵基因的差異,明確了夏果與冬果蘋果酸積累差異形成與果園溫度的密切關系等科學問題,為一年兩收栽培生產上掌握準確的調控葡萄蘋果酸代謝時期、生產優質的冬果提供重要技術參考,也為后來的鮮食一年兩收栽培選育新品種提出了新的選育指標,即具有低蘋果酸含量特性。

2018年以來,在國家自然科學基金等項目的資助下,曹雄軍和團隊成員開始圍繞優化葡萄一年兩收栽培模式進行了葡萄一年兩收“兩代不同堂”栽培模式下的光合特性研究。通過一年多的基地葡萄光合作用密集性的連續測定,最終獲得了南寧地區一年兩收“兩代不同堂”栽培模式下陽光玫瑰葡萄葉片有效光合輸出的規律,并明確區別了影響一年兩收栽培葡萄夏果與冬果光合效率的主要環境限制因子等,這對優化葡萄一年兩收栽培模式、持續進行一年兩收生產和提高冬果果實品質起到了很重要的理論指導作用。

由于在一年兩收葡萄光合特性的相關研究上取得不俗的成績,曹雄軍被挑選在2019年第二十五屆全國葡萄學術研討會作學術交流報告,并在2019年全國光合作用大會上提交了研究論文摘要。

葡萄的雜交育種是一項周期很長較為繁雜的工作。曹雄軍在育種團隊帶頭人張瑛研究員的帶領下,結合南方熱區氣候特點,以“具香味”“無核”“易成花”“抗病”等一年兩收新品種核心育種目標,每年以優質親本陽光玫瑰、瑞都紅玉、巨峰等開展葡萄雜交育種工作。其中,曹雄軍參與了6項關于葡萄新品種選育的項目,積極參與引進、篩選與挖掘具有早熟、香味濃、著色好、抗白粉病、抗霜霉病等具有優良育種價值的葡萄種質資源,為推動一年兩收葡萄新品種選育與創新利用的發展貢獻自己的力量。他參與選育的8個品種通過了廣西農作物品種審定委員會的品種審定。品種審定之后,曹雄軍便積極參與到新品種的一年兩收栽培技術區域試驗與推廣的工作當中。

目前,“桂葡6號”已在大化、都安、桂林、柳江等地建立了試驗示范點,“陽光玫瑰”在南寧、桂林、柳州、百色等地共推廣種植2000余畝?!叭鸲技t玉”在南寧、桂林、柳州等地區域試驗10多畝,2019年該品種已進入國家審定程序。

為推進自主知識產權的新品種培育進程,縮短育種周期,曹雄軍及團隊成員通過改進和創新葡萄種子的儲存、萌芽條件,推進了葡萄雜種F1代培育工作提前4-6個月,從而加快了育種工作效率,以此申請了發明專利1件,實用型新專利2件。 

“當然,隨著一年兩收葡萄產業的發展,新的問題會不斷出現,不變的是,我們團隊仍會一如既往地服務一年兩收葡萄產業,為生產一年兩收優質果品提供更好的技術支撐?!辈苄圮娊又f,“我也將再接再厲,繼續在老一輩科研工作者的研究基礎上圍繞葡萄一年兩收技術進行創新和新品種選育,為提高廣西葡萄產業的競爭力,切實有效增加廣大農民收入而作出更多更大的努力?!?/p>


 曹雄軍在用高效液相色譜檢測一年兩收冬果葡萄有機酸含量


曹雄軍使用植物效率分析儀測定一年兩收栽培模式下葡萄生長發育期的葉綠素熒光誘導動力學曲線的動態變化

院辦公室  薛臣藝供稿/曹雄軍供圖  楊景峰審核

責任編輯:薛臣藝

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