王立如， 房聰玲， 徐紹清， 高長達(dá)， 徐永江， 付 濤， 王忠華， 吳月燕

(1.浙江省慈溪市林特技術(shù)推廣中心，浙江 慈溪315300;2.浙江省慈溪市新浦鎮(zhèn)林業(yè)站，浙江 慈溪315322;3.浙江萬里學(xué)院生物與環(huán)境學(xué)院，浙江 寧波315100)

大棚設(shè)施栽培可以提早葡萄果實(shí)成熟期，減少病蟲害發(fā)生和農(nóng)藥殘留，改善果實(shí)品質(zhì)，特別是外觀品質(zhì)，提高生產(chǎn)效益，因此在中國南方葡萄生產(chǎn)中得到了廣泛應(yīng)用［1］。大棚栽培條件下光照度減弱［2-4］，大棚內(nèi)光照度只有露地的70%以下［4］。大棚內(nèi)光照度的下降在一定程度上給果樹的生長發(fā)育和果實(shí)品質(zhì)帶來了不利的影響，弱光是影響設(shè)施葡萄連年豐產(chǎn)的重要環(huán)境因素［5］。研究結(jié)果表明，多層膜下不利于葡萄生長［6］，高濕弱光影響葡萄的光合特性［7］，大棚栽培明顯降低了梨果實(shí)內(nèi)可溶性糖，特別是蔗糖的含量［8］。

在實(shí)際生產(chǎn)中，可以采用各種技術(shù)措施來改善果園的光照條件，以提高果實(shí)品質(zhì)，其中鋪設(shè)反光膜是重要的措施之一。通過鋪設(shè)不透氣的反光膜可有效改善果樹冠層的微環(huán)境，進(jìn)而提高果實(shí)品質(zhì)與商品性，目前已在桃［9］、葡萄［10-11］、柑橘［12］、梨［13］、李［14］等果樹上有較多應(yīng)用。但不透氣的塑料薄膜因膜內(nèi)氣體、水分和熱量與外界不能充分交換，長期使用對(duì)根呼吸與土壤中微生物生長不利，易對(duì)果樹生長發(fā)育造成不良影響。此外，這些薄膜質(zhì)地較薄容易破損，影響控水效果，對(duì)環(huán)境造成一定影響。而透濕性地膜是一種新型農(nóng)用地膜，具有反光、防雨、透氣的功能，能重復(fù)使用3 ～5 年。目前這種新型地膜在我國應(yīng)用較少，僅在柑橘［15］、桃［16］、越橘［17］研究中有報(bào)道，在葡萄生產(chǎn)中尚未見相關(guān)研究報(bào)道。

葡萄是浙江省農(nóng)業(yè)主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)，慈溪市是浙江省葡萄主產(chǎn)區(qū)之一。慈溪地處浙東杭州灣南岸，屬季風(fēng)型氣候，夏天高溫多雨，冬季溫暖低濕少雨，日照時(shí)間短。與自然條件下生產(chǎn)環(huán)境相比，大棚設(shè)施栽培葡萄棚內(nèi)光照弱、光照時(shí)間短，影響了葡萄樹體的生長，進(jìn)而影響了果實(shí)產(chǎn)量與品質(zhì)。本試驗(yàn)以巨峰葡萄為試驗(yàn)材料，通過在葡萄大棚內(nèi)地面鋪設(shè)不同種類的反光膜，研究不同光環(huán)境條件對(duì)大棚葡萄葉片光合特性、果實(shí)發(fā)育和品質(zhì)的影響，為通過改善大棚內(nèi)光環(huán)境提高設(shè)施葡萄的產(chǎn)量和品質(zhì)提供參考。

1 材料和方法

1.1 試驗(yàn)材料與設(shè)計(jì)

試驗(yàn)于2011 年在浙江省慈溪市勝山鎮(zhèn)上蔡村的葡萄連棟大棚內(nèi)進(jìn)行。選生長勢(shì)基本一致的5 年生巨峰葡萄作為試驗(yàn)材料，成熟期在7 月下旬至8 月初，種植在單棚長75 m，寬5 m，頂高3.5 m 的大棚內(nèi)，平棚架式，栽植兩行，株行距為1.5 m×2.5 m，試驗(yàn)期間其他栽培管理按常規(guī)進(jìn)行。地膜覆蓋時(shí)間為5 月20 日，謝花后20 d 至葡萄成熟期間鋪設(shè)在葡萄架下地面，覆蓋材料為:外白內(nèi)黑的透濕性反光膜(日本德山塑料公司提供，規(guī)格100.0 m×2.0 m，厚度0.25 mm，外層防雨透氣，內(nèi)層為無紡布;國產(chǎn)銀灰色反光膜(浙江省杭州新光塑料有限公司農(nóng)膜分公司生產(chǎn)，規(guī)格600.0 m×1.5 m，厚度0.02 mm);國產(chǎn)銀色反光膜(山東豐源新型反光材料科技有限公司生產(chǎn)，規(guī)格100.0 m×1.5 m，厚度0.02 mm)，對(duì)照(CK)為不覆蓋反光膜。覆蓋前平整葡萄園地面，除去雜草，整個(gè)畦面覆蓋，膜緊貼地面，用石塊或水泥桿固定膜，接合部用鉗子夾住，葡萄采收后除去地膜。各處理間設(shè)置隔離行(寬2.5 m)。試驗(yàn)采用隨機(jī)區(qū)組，重復(fù)3次。每個(gè)處理5 株葡萄，總鋪設(shè)68 m 反光膜。6 月下旬起定期測定葉片光合作用、葉綠素含量、果實(shí)質(zhì)量、花青苷和可滴定酸(TA)以及可溶性固形物(TSS)含量等指標(biāo)。處理間的取樣部位一致。

1.2 測定方法

1.2.1 光合作用和葉綠素含量測定 選用GXH-3051C 植物光合測定儀(北京均方理化科技研究所生產(chǎn))對(duì)田間各處理葡萄葉片光合作用進(jìn)行跟蹤測量，于2011 年7 月5 日、7 月19 日、8 月3 日多云天氣下以及7 月12 日陰間多云天氣下于上午8∶ 30 ～10∶ 30測定光照、溫度、葉室溫度和濕度，計(jì)算葡萄凈光合速率、蒸騰速率、水分利用率和氣孔阻抗等。選用葉綠素測定儀SPAD-502(日本KONICA MINOLTA 公司生產(chǎn))測定葉綠素含量，處理在不同時(shí)期測定每個(gè)枝梢基部第4 張葉，每個(gè)處理測定5 張葉片，每張葉片不同部位測5 次。

1.2.2 果實(shí)品質(zhì)測定 從2011 年6 月20 日起每隔7 天左右采樣一次，每個(gè)處理隨機(jī)取果粒20 顆測定，果穗于7 月12 日、7 月26 日、8 月3 日各采一次，每個(gè)處理隨機(jī)取果穗3 穗測定。用電子天平秤稱葡萄穗質(zhì)量和單果質(zhì)量;果實(shí)花青苷含量采用Ultrospec 3300 pro 分光光度計(jì)(美國Amersham 公司生產(chǎn))測定［18］;果實(shí)可滴定酸采用酸堿中和滴定法測定［19］;可溶性固形物(TSS)含量采用Pocket refrac tameter 數(shù)顯測定儀測定。

1.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析

采用Excel 處理統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，采用DPS 軟件進(jìn)行差異顯著性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同反光膜對(duì)葡萄葉片光合作用的影響

2.1.1 不同反光膜對(duì)葡萄葉片凈光合速率的影響

表1 顯示，每次測定的葉片凈光合速率變化總體趨勢(shì)相似。7 月5 日測定結(jié)果表明，應(yīng)用透濕性反光膜、銀灰色反光膜的葡萄葉片其凈光合速率極顯著高于對(duì)照，而銀色反光膜的葡萄葉片其凈光合速率與對(duì)照無顯著性差異，3 種反光膜間無極顯著性差異;7 月12 日測定結(jié)果表明，應(yīng)用3 種反光膜的葡萄葉片凈光合速率極顯著高于對(duì)照，其中應(yīng)用透濕性反光膜與銀灰色反光膜、銀色反光膜差異極顯著;7 月19 日測定結(jié)果表明，應(yīng)用3 種反光膜的葡萄葉片凈光合速率極顯著高于對(duì)照;8 月3 日測定結(jié)果表明，應(yīng)用透濕性反光膜、銀灰色反光膜的葡萄葉片凈光合速率極顯著高于對(duì)照，銀色反光膜顯著高于對(duì)照。

2.1.2 不同反光膜對(duì)葡萄葉片凈蒸騰速率的影響

各時(shí)期葡萄葉片蒸騰速率變化趨勢(shì)與對(duì)照相似，但各時(shí)期3 種反光膜與對(duì)照的差異性不一致，沒有規(guī)律。7 月5 日測定結(jié)果表明，應(yīng)用3 種反光膜的葡萄葉片蒸騰速率與對(duì)照無顯著性差異;7 月12 日測定結(jié)果表明，應(yīng)用透濕性反光膜的葡萄葉片蒸騰速率顯著低于對(duì)照，應(yīng)用銀色反光膜的葡萄葉片蒸騰速率極顯著高于對(duì)照，而銀灰色反光膜與對(duì)照無顯著性差異;7 月19 日測定結(jié)果表明，應(yīng)用透濕性反光膜、銀灰色反光膜的葡萄葉片蒸騰速率極顯著高于對(duì)照;8 月3 日測定結(jié)果表明，應(yīng)用透濕性反光膜的葡萄葉片蒸騰速率顯著低于銀灰色反光膜(表2)。

表1 不同反光膜對(duì)葡萄葉片凈光合速率的影響Table 1 Effect of different reflective films on the net photosynthetic rate of grape leaves

表2 不同反光膜對(duì)葡萄葉片蒸騰速率的影響Table 2 Effect of different reflective films on the transpiration rate of grape leaves

2.1.3 不同反光膜對(duì)葡萄葉片水分利用率的影響

表3 顯示，應(yīng)用3 種反光膜在不同階段都不同程度地提高了葡萄葉片水分利用率。7 月5 日測定結(jié)果表明，應(yīng)用3 種反光膜的葡萄葉片水分利用率極顯著高于對(duì)照，其中透濕性反光膜的葡萄葉片水分利用率極顯著高于另兩種反光膜;7 月12 日測定結(jié)果表明，應(yīng)用透濕性反光膜、銀灰色反光膜的葡萄葉片水分利用率極顯著高于對(duì)照，而銀色反光膜與對(duì)照無顯著性差異，其中透濕性反光膜極顯著高于另兩種反光膜;7 月19 日測定結(jié)果表明，應(yīng)用3 種反光膜的葡萄葉片水分利用率極顯著高于對(duì)照，而3種反光膜間無顯著性差異;8 月3 日測定結(jié)果表明，應(yīng)用透濕性反光膜的葡萄葉片水分利用率極顯著高于對(duì)照以及另兩種反光膜。

2.1.4 不同反光膜對(duì)葡萄葉片氣孔阻抗的影響

應(yīng)用3 種反光膜對(duì)葡萄葉片氣孔阻抗變化沒有規(guī)律，7 月5 日、7 月19 日和8 月3 日測定結(jié)果顯示與對(duì)照無顯著性差異，而7 月12 日透濕性反光膜和銀灰色反光膜的葡萄葉片氣孔阻抗最小，顯著低于對(duì)照，而銀色反光膜的葡萄葉片氣孔阻抗最大(表4)。

表3 不同反光膜對(duì)葡萄葉片水分利用率的影響Table 3 Effect of different reflective films on the water use efficiency of grape leaves

表4 不同反光膜對(duì)葡萄葉片氣孔阻抗的影響Table 4 Effect of different reflective films on the stomatal resistance of grape leaves

2.2 不同反光膜對(duì)葡萄葉片葉綠素含量的影響

表5 顯示，3 種反光膜的應(yīng)用均不同程度提高了葡萄葉片葉綠素含量。7 月5 日測定結(jié)果表明，應(yīng)用銀色反光膜的葡萄葉片葉綠素含量顯著高于對(duì)照，但3 種反光膜間無顯著性差異;7 月19 日測定結(jié)果，應(yīng)用透濕性反光膜和銀色反光膜的葡萄葉片葉綠素含量顯著和極顯著高于對(duì)照;7 月12 日、7 月26 和8 月3 日測定結(jié)果表明，應(yīng)用透濕性反光膜、銀灰色反光膜、銀色反光膜的葡萄葉片葉綠素含量與對(duì)照無顯著差異。

2.3 不同反光膜對(duì)葡萄果實(shí)品質(zhì)的影響

2.3.1 不同反光膜對(duì)葡萄果穗質(zhì)量的影響 表6表明，應(yīng)用透濕性反光膜提高了葡萄果穗質(zhì)量，應(yīng)用銀灰色反光膜、銀色反光膜均不同程度提高了葡萄果穗質(zhì)量。7 月12 日測定結(jié)果，應(yīng)用透濕性反光膜的葡萄果穗質(zhì)量極顯著高于對(duì)照以及另兩種反光膜;7 月26 日測定結(jié)果，應(yīng)用3 種反光膜的葡萄果穗質(zhì)量顯著高于對(duì)照;8 月3 日測定結(jié)果，應(yīng)用透濕性反光膜和銀色反光膜的葡萄果穗質(zhì)量極顯著高于對(duì)照。

表5 不同反光膜對(duì)葡萄葉片葉綠素含量的影響Table 5 Effect of different reflective films on chlorophyll content of grape leaves

表6 不同反光膜對(duì)果穗質(zhì)量的影響Table 6 Effect of different reflective films on the weight of cluster

2.3.2 不同反光膜對(duì)葡萄單果質(zhì)量的影響 隨著葡萄的生長發(fā)育，葡萄單果質(zhì)量在不斷地增加，應(yīng)用3種反光膜的葡萄單果質(zhì)量與對(duì)照差異不顯著(表7)。

2.3.3 不同反光膜應(yīng)用對(duì)葡萄花青苷含量的影響 表8 顯示，葡萄花青苷含量隨著果實(shí)的成熟不斷增加，反光膜的應(yīng)用對(duì)葡萄花青苷含量的提高有顯著的影響。6 月20 日測定結(jié)果表明，應(yīng)用透濕性反光膜和銀色反光膜的花青苷含量極顯著高于對(duì)照;6 月28 日測定結(jié)果表明，應(yīng)用透濕性反光膜和銀灰色反光膜的花青苷含量極顯著高于對(duì)照;7 月5 日測定結(jié)果表明，應(yīng)3 種反光膜的葡萄花青苷含量極顯著高于對(duì)照;7 月12 日、7 月26 日和8 月3 日測定結(jié)果均表明，應(yīng)用透濕性反光膜的葡萄花青苷含量極顯著高于對(duì)照。

2.3.4 不同反光膜對(duì)葡萄可滴定酸含量的影響 葡萄生長發(fā)育過程中果實(shí)可滴定酸含量在6 月至7 月初快速下降，之后保持在低酸度水平，反光膜的應(yīng)用使葡萄果實(shí)可滴定酸含量稍有下降，但下降效果不明顯，3 種反光膜與對(duì)照差異不顯著(表9)。

2.3.5 不同反光膜對(duì)葡萄可溶性固形物含量的影響 葡萄TSS 含量隨果實(shí)成熟不斷增加，反光膜的應(yīng)用對(duì)果實(shí)生長發(fā)育后期TSS 含量的提高有顯著的促進(jìn)作用。6 月20 日、6 月28 日、7 月5 日和7 月12 日測定結(jié)果表明，應(yīng)用3 種反光膜對(duì)葡萄TSS 含量提高無顯著作用;7 月26 日測定結(jié)果表明，應(yīng)用3種反光膜的葡萄TSS 含量顯著高于對(duì)照，其中透濕性反光膜達(dá)到極顯著;8 月3 日測定結(jié)果，應(yīng)用3 種反光膜的葡萄TSS 含量極顯著高于對(duì)照(表10)。

表7 不同反光膜對(duì)葡萄單果質(zhì)量的影響Table 7 Effect of different reflective films on the weight of single fruit

表8 不同反光膜對(duì)葡萄花青苷含量的影響Table 8 Effect of different reflective films on the cyanine contents of grape fruit

表9 不同反光膜對(duì)葡萄可滴定酸含量的影響Table 9 Effect of different reflective films on the titrable acid of grape fruit

表10 不同反光膜對(duì)葡萄可溶性固形物含量的影響Table 10 Effect of different reflective films on the total soluble solids of grape fruit

3 討論

光是葡萄生長發(fā)育最主要的環(huán)境因子。大棚設(shè)施栽培條件下，因棚膜對(duì)自然光線的阻擋，大棚內(nèi)光照度明顯低于露地，導(dǎo)致棚內(nèi)葉片的光合作用因光照不足而減弱。本研究結(jié)果表明，3 種反光膜應(yīng)用均明顯提高葉片凈光合速率，其中尤以透濕性反光膜的效果最為突出，主要是因?yàn)榉垂饽ぴ鰪?qiáng)了葡萄棚面下的光照反射，這與前人在梨［8］、葡萄［10］和柑橘［15］上的應(yīng)用效果相似。本研究結(jié)果還表明3 種反光膜的應(yīng)用可不同程度地提高葡萄葉片水分利用率，其中透濕性反光膜顯著高于對(duì)照，這與前人在桃園應(yīng)用反光膜可提高葉片的凈光合速率、光能和水分利用率的結(jié)論相一致［9，20］。而吳月燕等［6-7］在對(duì)無核白雞心葡萄的光合特性研究中發(fā)現(xiàn)，凈光合速率與氣孔導(dǎo)度和胞間CO2濃度呈顯著正相關(guān)，隨著薄膜覆蓋量增加，凈光合速率、蒸騰速率、氣孔導(dǎo)度、胞間CO2濃度和水分利用率均降低，但在本研究中3 種反光膜應(yīng)用后葡萄葉片蒸騰速率各時(shí)期與對(duì)照差異不顯著，此外應(yīng)用3 種反光膜后葡萄葉片氣孔阻抗后期變化規(guī)律與對(duì)照相似，且與對(duì)照差異不顯著，但前期變化較大，7 月12 日測得結(jié)果顯示，對(duì)照與銀色反光膜的氣孔阻抗值較高，而另兩個(gè)反光膜處理較低，與前人研究有所不同，這可能與測定當(dāng)天是陰間多云天氣有關(guān)。說明在陰天透濕性反光膜和銀灰色反光膜能夠獲得較多的CO2，有利于維持較高的光合作用能力，在我國南方夏季潮濕多雨的條件下，這對(duì)葡萄果實(shí)中糖等有機(jī)物的積累有重要的意義。

葉片葉綠素含量在生長發(fā)育階段中呈現(xiàn)兩頭低中間高的現(xiàn)象，各種反光膜應(yīng)用后，葉片葉綠素含量變化大致相同，這與蘋果、梨葉片葉綠素含量的變化的研究結(jié)果相似［21］。葉綠素是捕獲光能的物質(zhì)基礎(chǔ)，葉綠素的合成離不開光的參與，而且與光質(zhì)有關(guān)。本研究結(jié)果表明3 種反光膜總體提高了葡萄葉片葉綠素含量，透濕性反光膜處理的葉片葉綠素含量相對(duì)較高，這可能是由于葡萄在不同的生長發(fā)育階段或不同的環(huán)境條件下對(duì)光的反應(yīng)不同所致。

反光膜對(duì)葡萄單果質(zhì)量的增加效果不明顯，這與劉林等［11］的研究結(jié)果相同，但對(duì)葡萄果穗質(zhì)量增加卻有明顯地促進(jìn)效果;此外鋪設(shè)反光膜可以提高紅光和遠(yuǎn)紅光的反射率［11］，從而促進(jìn)了花青苷的合成，改善果皮著色，其中使用透濕性反光膜可使椪柑果實(shí)著色提前［15］。本試驗(yàn)結(jié)果表明，反光膜對(duì)葡萄生長發(fā)育后期果皮花青苷含量的提高有顯著影響，其中透濕性反光膜的效果最好，這與前人的研究相一致。

Sato 等［22］認(rèn)為葡萄的大部分經(jīng)濟(jì)性狀如含糖量、可滴定酸含量、成熟度及可溶性固形物含量等的變化都依賴于自然環(huán)境因素。在制約葡萄果實(shí)品質(zhì)構(gòu)成的因素中，果實(shí)中糖類的組成與含量是決定果實(shí)品質(zhì)的最重要因素［23］。已有研究結(jié)果表明，提高大棚光照度可以明顯促進(jìn)設(shè)施梨［13］、葡萄［10-11］果實(shí)糖的積累。本研究結(jié)果證明在大棚內(nèi)鋪設(shè)反光膜，可以促進(jìn)果實(shí)糖積累，尤其是顯著增加TSS 含量。這一結(jié)果與前人在椪柑和桃上的研究結(jié)果相似［15-16，24］。鋪設(shè)反光膜之所以增加果實(shí)可溶性糖含量，可能是鋪膜后設(shè)施內(nèi)的光照條件得到改善，葉片的凈光合速率提高，葉片中酸性轉(zhuǎn)化酶和蔗糖合成酶的活性也相應(yīng)升高，使糖類等碳水化合物積累較多向果實(shí)運(yùn)輸，從而提高果實(shí)含糖量。

此外，反光膜(特別是透濕性反光膜)應(yīng)用后，果園雜草生長得到抑制，降低了雜草與果樹的水肥競爭。鋪設(shè)反光膜可以提高葉幕下部葉片光合速率，促進(jìn)果實(shí)糖積累，提高果實(shí)品質(zhì)。因此反光膜尤其是透濕性反光膜的應(yīng)用是南方大棚葡萄栽培中一項(xiàng)具有應(yīng)用價(jià)值的技術(shù)措施。

透濕性反光膜、銀灰色反光膜、銀色反光膜應(yīng)用均明顯提高了大棚葡萄葉片凈光合速率，提高了葡萄葉片水分利用率和葉片葉綠素含量。反光膜提高了果實(shí)中TSS 含量和花青苷含量。綜上所述，在設(shè)施內(nèi)鋪設(shè)反光膜可有效改善葡萄葉幕下的光環(huán)境，提高葡萄果實(shí)品質(zhì)，其中以透濕性反光膜效果較為突出。

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