劉帥 張亞紅 劉鑫 袁苗 擺虹霞 黃嘉俊

摘要： 為探究不同光源補(bǔ)光對設(shè)施紅地球葡萄果實(shí)品質(zhì)的影響，以8年生紅地球葡萄為試驗(yàn)材料，于萌芽開始至果實(shí)成熟期，設(shè)置5種不同光源（紅光、藍(lán)光、紅藍(lán)光2∶1、紅藍(lán)光4∶1、紅藍(lán)光6∶1）補(bǔ)光處理，以不補(bǔ)光為對照，研究不同光源對紅地球葡萄葉片光合特性及成熟期果實(shí)品質(zhì)的影響，并結(jié)合主成分分析篩選最佳補(bǔ)光光源。結(jié)果顯示：與對照相比，5種補(bǔ)光處理均能提高葡萄葉片光合作用和果實(shí)品質(zhì);紅光處理果實(shí)的縱徑、果形指數(shù)最高（29.87 mm、1.16）;藍(lán)光處理果實(shí)的可溶性固形物含量、pH、還原糖含量最高（19.3%、4.14、179.13 g/L）;紅藍(lán)光2∶1處理果實(shí)的固酸比、花青素含量最高（5.49 mg/g、0.16 mg/g）;紅藍(lán)光4∶1處理果實(shí)的糖酸比最高（49.79），可滴定酸含量最低（3.45 g/L）。以花青素含量、縱橫徑、可溶性固形物含量、還原糖含量、可滴定酸含量、pH、糖酸比等果實(shí)品質(zhì)指標(biāo)進(jìn)行主成分分析，得出最適補(bǔ)充光源排序?yàn)椋核{(lán)光>紅藍(lán)光2∶1>紅藍(lán)光4∶1>紅光>紅藍(lán)光6∶1。補(bǔ)充藍(lán)光可作為促進(jìn)設(shè)施紅地球葡萄果實(shí)成熟及提高果實(shí)品質(zhì)的最佳選擇。

關(guān)鍵詞 葡萄;光源;光合特性;果實(shí)品質(zhì)

中圖分類號： S663.1?? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A?? 文章編號： 1000-4440（2021）04-0949-08

Effects of different supplementary light sources on fruit quality of Red Globe grape under protected cultivation

LIU Shuai， ZHANG Ya-hong， LIU Xin， YUAN Miao， BAI Hong-xia， HUANG Jia-jun

（School of Agronomy， Ningxia University， Yinchuan 750021， China）

Abstract： To explore the effects of different supplementary light sources on fruit quality of Red Globe grape under protected cultivation， eight-year-old Red Globe grapes were used as the experimental materials. From the beginning of germination to the maturity of fruit， five different light sources （red light （R）， blue light （B）， R∶B=2∶1， R∶B=4∶1， R∶B=6∶1） used for light source supplement， and the treatment without supplementary light was control （CK）. The effects of different light sources on photosynthetic characteristics of grape leaves and fruit quality at maturity were studied， and the best supplementary light source was selected based on principal component analysis. The results showed that compared with the control， all the five treatments could improve the photosynthetic performance of grape leaves and fruit quality. The longitudinal diameter and fruit shape index under red light treatment were the highest （29.87 mm， 1.16）. The solubl solid content pH and reducing sugar content in fruits under blue light treatment were the highest （19.3%， 4.14， 179.13 g/L）. The ratio of solid-acid and anthocyanin content of fruits were the highest （5.49 mg/g， 0.16 mg/g） under the treatment of R∶B=2∶1. The sugar-acid ratio of fruits was the highest （49.79） and the titratable acid content was the lowest （3.45 g/L） under the treatment of R∶B=4∶1. Principal component analysis was carried out on fruit quality indices such as anthocyanin content， longitudinal and transverse diameter， soluble solid content， reducing sugar content， titratable acid content， pH， sugar-acid ratio， and the optimal B>R∶B=2∶1>R∶B=4∶1>R>R∶B=6∶1. In conclusion， the bule light can be used as the best supplementary light source to promote fruit ripening and improve fruit quality of Red Globe grape under protected cultivation.

Key words： grape;light quality;photosynthetic characteristics;fruit quality

中國是葡萄（Vitis vinifera L.）生產(chǎn)大國，以生產(chǎn)鮮食葡萄為主，葡萄產(chǎn)量居世界首位[1]。近年來設(shè)施葡萄發(fā)展迅速，成為推動中國葡萄產(chǎn)業(yè)發(fā)展的新動力[2]。日光溫室是設(shè)施葡萄栽培的主要模式，日光溫室使鮮食葡萄提早上市提高葡萄栽培的經(jīng)濟(jì)效益[3]，是寧夏回族自治區(qū)葡萄產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要手段。陰陽結(jié)合型日光溫室的陰棚，通常以栽培葡萄為主。葡萄是喜光植物[4]，在栽培過程中，由于設(shè)施內(nèi)光照分布不均勻，加上棚膜老化、葉片遮光，致使設(shè)施內(nèi)常常光照不足，造成果實(shí)的著色和成熟度不一致，進(jìn)而影響果實(shí)品質(zhì)和商品價(jià)值，嚴(yán)重制約寧夏回族自治區(qū)設(shè)施葡萄產(chǎn)業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益[5]。因此，有必要采取措施促進(jìn)葡萄果實(shí)著色并提高果實(shí)品質(zhì)，進(jìn)一步提高葡萄種植的經(jīng)濟(jì)效益。

光作為重要的環(huán)境信號，調(diào)控植物的形態(tài)建成和新陳代謝過程[6]。大量研究結(jié)果表明，不同光源顯著影響植物的產(chǎn)量和品質(zhì)[7]。LED（Light emitting diode，發(fā)光二極管）補(bǔ)光是改善設(shè)施內(nèi)的光環(huán)境、提高設(shè)施葡萄產(chǎn)量和品質(zhì)的重要手段[8]。張克坤等[9]研究結(jié)果顯示，補(bǔ)光改善了瑞都香玉葡萄果實(shí)品質(zhì)，其中藍(lán)光處理果實(shí)成熟最快且含糖量最高，紫外光提高果實(shí)單粒質(zhì)量和糖酸比。趙文東等[10]研究發(fā)現(xiàn)，藍(lán)光處理可以明顯提高延遲栽培巨峰葡萄果實(shí)的可溶性固形物、還原糖和花青苷含量。黃秋鳳等[11]研究認(rèn)為，夜間補(bǔ)充紅光和白光可顯著提高巨峰葡萄的果實(shí)品質(zhì)。也有研究結(jié)果表明，紅藍(lán)復(fù)合光更有利于提高植物光能利用率[12]和果實(shí)品質(zhì)[13]。目前，有關(guān)設(shè)施葡萄的補(bǔ)光研究多集中于單色光，而對復(fù)合光的研究較少，同時(shí)針對紅地球葡萄果實(shí)成熟過程中品質(zhì)變化規(guī)律的研究也鮮有報(bào)道。

隨著LED技術(shù)的快速發(fā)展，LED光源越來越多地應(yīng)用于設(shè)施栽培研究[14]。本課題組前期對葡萄單色光補(bǔ)光進(jìn)行了研究，本研究在此基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)不同比例紅藍(lán)復(fù)合光，研究其對葡萄葉片光合特性和果實(shí)品質(zhì)的影響，比較分析不同光源處理葡萄葉片的光合特性及果實(shí)外觀和營養(yǎng)品質(zhì)變化規(guī)律，并對品質(zhì)指標(biāo)進(jìn)行主成分分析，綜合評價(jià)各光源處理，以期篩選出紅地球葡萄的最佳補(bǔ)光方案，為寧夏回族自治區(qū)設(shè)施葡萄成熟期調(diào)控、品質(zhì)改善和安全優(yōu)質(zhì)生產(chǎn)提供參考依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)于2020年4-9月于寧夏大學(xué)試驗(yàn)基地賀蘭園藝產(chǎn)業(yè)園15號陰陽結(jié)合型日光溫室陰棚內(nèi)進(jìn)行（106°16′E，38°20′N），溫室坐南朝北，東西走向，東西長度90.0 m，南北跨度9.0 m，脊高4.5 m，覆蓋材料為聚氯乙烯薄膜（PVC）。該地區(qū)屬中溫帶大陸性氣候，四季分明，晝夜溫差大，氣候干燥，多風(fēng)沙，年平均日照時(shí)數(shù)2 800～3 000 h，年平均氣溫8.5 ℃，年平均降水量200 mm左右，無霜期185 d左右，土壤類型為風(fēng)沙土。試驗(yàn)材料為日光溫室8年生的紅地球葡萄（Vitis vinifera cv. Red Globe），株行距為0.8 m×1.5 m。采用主干傾斜L形，南北走向，棚架栽培，試驗(yàn)期間進(jìn)行常規(guī)管理。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

設(shè)計(jì)5種不同光源處理，分別為紅光（R）、藍(lán)光（B）、紅藍(lán)光（R∶B=2∶1）、紅藍(lán)光（R∶B=4∶1）和紅藍(lán)光（R∶B=6∶1），以不補(bǔ)光為對照（CK）。試驗(yàn)所用LED植物補(bǔ)光燈由深圳市新佳光電有限公司制造，功率45 W，紅光波長620 nm，藍(lán)光波長435 nm，紅藍(lán)光由不同比例的紅光、藍(lán)光燈泡組成。共72株葡萄，分6小區(qū)，每個(gè)小區(qū)12株，3次重復(fù)，每個(gè)處理設(shè)補(bǔ)光燈6盞，在試驗(yàn)樹體上方30 cm處安置補(bǔ)光燈。光源與植株的距離可調(diào)，各處理布置反光膜用于反光和隔離，通過照度計(jì)測定光照度，以保證各處理植株受光均勻，并掛牌標(biāo)示。補(bǔ)光從葡萄萌芽期開始直至成熟期結(jié)束，每天8∶00-20∶00進(jìn)行補(bǔ)光，補(bǔ)光的光照度為200 μmol/（m2·s）。于葡萄花后72 d（轉(zhuǎn)色期）至花后112 d（成熟期）采樣，每隔10 d采樣1次，共計(jì)采樣5次。采樣時(shí)兼顧栽培行陰陽面以及果穗的上、中、下部，隨機(jī)取樣，每個(gè)處理采集200粒果粒。采樣后一半用于果粒質(zhì)量、果實(shí)縱徑和橫徑、可溶性固形物含量、pH、還原糖含量、可滴定酸含量測定，一半進(jìn)行液氮速凍，于-80 ℃冰箱保存待測。

1.3 測定項(xiàng)目與方法

光合指標(biāo)測定：測定儀器為GFS-3000便攜式光合測定儀，于葡萄果實(shí)轉(zhuǎn)色期，選擇晴天9∶00-12∶00測定各處理長勢一致無遮擋的中上部葉片的凈光合速率（Pn）、氣孔導(dǎo)度（Gs）、胞間CO2濃度（Ci）、蒸騰速率（Tr）4項(xiàng)指標(biāo)。每個(gè)補(bǔ)光處理測定3株，每株6次重復(fù)，最后取平均值。還原糖含量測定：取葡萄汁5 ml，采用斐林試劑熱滴定法（GB/T 15038-2006）測定;可滴定酸含量測定：取葡萄汁5 ml，采用酸堿滴定法（GB/T 15038-2006）測定;pH值測定：取葡萄汁約50 ml，采用筆式電子pH計(jì)（KedidGT-6023）測定葡萄汁pH;可溶性固形物含量測定：采用手持糖度計(jì)（ATAGOPAL-1）測定;總花青素含量測定：精確稱取0.5 g超低溫冷凍樣品，采用pH示差法測定[15]。

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用SPSS 25.0進(jìn)行方差分析及主成分分析，并采用Duncans法進(jìn)行多重比較。利用OriginPro2019軟件進(jìn)行作圖，數(shù)據(jù)均為平均值±標(biāo)準(zhǔn)差，用不同字母表示各處理間差異顯著（P<0.05）。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同補(bǔ)光處理對紅地球葡萄葉片光合特性的影響

5種補(bǔ)光處理下，紅地球葡萄葉片的光合特性表現(xiàn)出顯著差異（圖1）。紅光、藍(lán)光、紅藍(lán)光2∶1、紅藍(lán)光4∶1、紅藍(lán)光6∶1處理相比CK均顯著增加了葡萄葉片的凈光合速率，增幅分別為24.7%、38.8%、36.7%、56.8%、99.0%。葉片凈光合速率在紅藍(lán)光6∶1處理下最高，為13.25 μmol/（m2·s），顯著高于其他各處理。葉片的蒸騰速率在紅光處理下最高，為3.04 mmol/（m2·s），是CK的1.42倍，顯著高于其他各處理;其次為藍(lán)光處理與紅藍(lán)光6∶1處理，分別是CK的1.26倍和1.19倍，且兩者之間無顯著差異;而紅藍(lán)光2∶1處理和紅藍(lán)光4∶1處理與CK間無顯著差異。葉片的氣孔導(dǎo)度在紅藍(lán)光6∶1處理下最高，為154.19 mmol/（m2·s），是CK的1.88倍，顯著高于其他處理;其次為藍(lán)光、紅藍(lán)光4∶1、紅光、紅藍(lán)光2∶1處理，分別是CK的1.77倍、1.61倍、1.48倍、1.41倍。胞間CO2濃度在藍(lán)光處理下最高，為351.78 μmol/mol，顯著高于其他各處理，其次為紅藍(lán)光2∶1、紅光、紅藍(lán)光4∶1處理，分別是CK的1.17倍、1.12倍、1.06倍、1.04倍，而紅藍(lán)光6∶1處理與CK差異不顯著。紅光處理下葉片的蒸騰速率最高，藍(lán)光處理下葉片的胞間CO2濃度最高，紅藍(lán)光6∶1處理下葉片的凈光合速率和氣孔導(dǎo)度最高。結(jié)果表明不同光源對紅地球葡萄葉片的光合特性具有不同的影響。

2.2 不同補(bǔ)光處理對紅地球葡萄單粒質(zhì)量及果?？v橫徑的影響

5種補(bǔ)光處理對成熟期紅地球葡萄的單粒質(zhì)量、果?？v橫徑均有促進(jìn)作用（表1）。紅藍(lán)光6∶1處理單粒質(zhì)量最大（10.48 g），紅光、紅藍(lán)光4∶1、紅藍(lán)光2∶1處理次之，較對照分別高出11.97%、9.72%、8.65%、6.62%，藍(lán)光處理與對照無明顯差異。紅光處理果粒的縱徑（29.87 mm）高于其他處理，藍(lán)光、紅藍(lán)光2∶1、紅藍(lán)光4∶1處理次之，均顯著高于對照，較對照分別高出7.45%、4.42%、3.27%、1.55%。各補(bǔ)光處理的橫徑均顯著高于對照，但各補(bǔ)光處理間無顯著差異。果形指數(shù)在所有處理間均無明顯差異。可見，補(bǔ)光能夠不同程度提高葡萄果粒的質(zhì)量和大小，其中以紅光處理效果最好。

2.3 不同補(bǔ)光處理對紅地球葡萄可溶性固形物和還原糖含量的影響

紅地球葡萄果實(shí)成熟過程中，果實(shí)中可溶性固形物和還原糖含量呈上升趨勢，前期增長較快而后期緩慢。各補(bǔ)光處理能夠不同程度提高果實(shí)中可溶性固形物和還原糖含量，并使其提前趨于穩(wěn)定（圖2）。在花后82 d，果實(shí)中可溶性固形物和還原糖含量在藍(lán)光和紅藍(lán)復(fù)合光中較高，顯著高于對照和紅光處理。隨著果實(shí)的成熟，各處理間差異縮小。在花后112 d，果實(shí)中可溶性固形物和還原糖含量在藍(lán)光處理下最高（19.3%、179.13 g/L），較對照分別增加10.10%和8.56%，其次為紅藍(lán)光6∶1處理，較對照分別增加了6.10%和6.84%，紅藍(lán)光2∶1、紅藍(lán)光4∶1、紅光處理次之，均顯著高于對照。結(jié)果表明補(bǔ)光能顯著提高果實(shí)成熟過程中可溶性固形物和還原糖含量，果實(shí)成熟期以藍(lán)光的提升效果最為明顯。

2.4 不同補(bǔ)光處理對紅地球葡萄果實(shí)pH和可滴定酸含量的影響

從整體來看，隨著果實(shí)成熟，pH呈增高趨勢，前期增高較快而后期增高緩慢，可滴定酸含量呈降低趨勢，前期降低較快而后期降低緩慢（圖3）。在花后82 d，果實(shí)pH在紅藍(lán)光4∶1處理下最高（3.70），顯著高于其他處理;果實(shí)可滴定酸含量在紅藍(lán)復(fù)合光中較低，顯著低于其他各處理。在花后112 d，各處理pH發(fā)生變化，果實(shí)pH在藍(lán)光處理下最高（4.14），其次為紅藍(lán)光6∶1和紅藍(lán)光2∶1處理，兩者間無顯著差異，較對照分別增加7.25%、3.63%和3.37%，再次為紅光和紅藍(lán)光4∶1處理，均高于對照。果實(shí)可滴定酸含量在紅藍(lán)光4∶1處理下最低（3.45 g/L），其次為紅藍(lán)光2∶1和藍(lán)光處理，較對照分別降低13.75%、12.50%和8.75%，再次為紅光和紅藍(lán)光6∶1處理，均顯著低于對照。結(jié)果表明補(bǔ)光提高了果實(shí)成熟過程中的pH，降低了果實(shí)可滴定酸含量，在果實(shí)成熟期，藍(lán)光對提升果實(shí)pH效果最好，紅藍(lán)光4∶1對降低果實(shí)可滴定酸含量效果最佳。

2.5 不同補(bǔ)光處理對紅地球葡萄果實(shí)糖酸比和固酸比的影響

葡萄果實(shí)糖酸比和固酸比隨果實(shí)成熟呈增高趨勢，前期增高較快而后期增高緩慢，各補(bǔ)光處理能夠不同程度提高果實(shí)糖酸比和固酸比，并使其提前趨于穩(wěn)定（圖4）?；ê?2 d，果實(shí)糖酸比和固酸比在紅藍(lán)光6∶1處理下最高（46.49、5.41），顯著高于其他處理。在花后112 d，各處理間差異減小，果實(shí)糖酸比在紅藍(lán)光4∶1處理下達(dá)到最高值（49.79），其次為藍(lán)光和紅藍(lán)光2∶1處理，較對照分別增加20.70%、19.03%和17.28%。果實(shí)固酸比在紅藍(lán)光2∶1處理下達(dá)到最高值（5.49），其次為藍(lán)光和紅藍(lán)光4∶1處理，較對照分別增加25.34%、20.78%和20.32%。結(jié)果表明補(bǔ)光增加了果實(shí)成熟過程中的糖酸比和固酸比，在果實(shí)成熟期，紅藍(lán)光4∶1處理對提升果實(shí)糖酸比效果最好，紅藍(lán)光2∶1處理對提升果實(shí)固酸比效果最佳。

2.6 不同補(bǔ)光處理對紅地球葡萄果實(shí)花青素含量的影響

隨著葡萄果實(shí)的著色成熟，花青素含量呈先增高后降低的趨勢（圖5）。各補(bǔ)光處理能夠有效促進(jìn)各時(shí)期果實(shí)花青素含量的積累，并維持穩(wěn)定。在花后82～102 d，果實(shí)花青素含量在紅藍(lán)光2∶1和紅藍(lán)光4∶1處理中迅速提升，顯著高于其他處理?；ê?02 d，果實(shí)花青素含量在紅藍(lán)光2∶1和紅藍(lán)光4∶1處理中趨于穩(wěn)定，顯著高于其他處理。在花后102-112 d，花青素含量在紅藍(lán)光2∶1和4∶1處理中有所下降;果實(shí)花青素含量在紅藍(lán)光2∶1處理下具有最高值（0.16 mg/g），較對照增加115.28%，其次為藍(lán)光、紅藍(lán)光4∶1、紅光處理，三者間無顯著差異，再次為紅藍(lán)光6∶1處理，均顯著高于對照。結(jié)果表明補(bǔ)光促進(jìn)了不同成熟期果實(shí)花青素含量的積累，其中紅藍(lán)光2∶1處理對提升果實(shí)花青素含量的效果最為明顯。

2.7 不同生理生化指標(biāo)主成分分析

為進(jìn)一步明確設(shè)施紅地球葡萄的最佳補(bǔ)光光源，運(yùn)用SPSS 25.0軟件對不同光源處理下的葡萄品質(zhì)指標(biāo)進(jìn)行PCA分析（表2）。對主成分中大于1的特征值進(jìn)行提取，共提取出2個(gè)有效主成分，特征值分別為6.797和2.021，方差貢獻(xiàn)率分別為61.794%和18.375%，累計(jì)方差貢獻(xiàn)率為80.169%，表明這2個(gè)主成分包括了樣品中80.169%的信息，具備一定的代表性。

利用2個(gè)主成分各因子特征向量值及貢獻(xiàn)率，建立主成分及綜合得分表達(dá)式，得到2個(gè)主成分的得分函數(shù)分別為：

F1=0.31X1+0.37X2+0.22X3+0.05X4+0.26X5-0.11X6+0.35X7+0.36X8-0.36X9+0.33X10+0.37X11

F2=-0.18X1-0.01X2+0.33X3+0.64X4+0.37X5+0.54X6-0.01X7-0.10X8+0.04X9-0.04X10-0.03X11

F=（77.08 F1+22.92 F2）/100

式中，X1～X11分別代表標(biāo)準(zhǔn)化處理后的花青素、固酸比、單粒質(zhì)量、縱徑、橫徑、果形指數(shù)、可溶性固形物含量、還原糖含量、可滴定酸含量、pH、糖酸比。

將所有變量進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理之后，計(jì)算出各光源處理所對應(yīng)2個(gè)主成分的得分，對F1和F2的得分進(jìn)行加權(quán)處理，得到了各個(gè)光源處理的綜合得分方程F，并根據(jù)F值的大小對花后112 d不同光源處理紅地球葡萄的整體品質(zhì)情況進(jìn)行排名（表3）。得分越高，表明該處理的葡萄品質(zhì)越好，各光源處理的綜合排名為：藍(lán)光>紅藍(lán)光2∶1>紅藍(lán)光4∶1>紅光>紅藍(lán)光6∶1>CK。結(jié)果顯示，藍(lán)光處理葡萄品質(zhì)綜合排名最高，藍(lán)光可作為提升設(shè)施紅地球葡萄成熟期果實(shí)品質(zhì)的最佳選擇。

3 討論

光是影響植物生長發(fā)育及果實(shí)品質(zhì)最基本的環(huán)境因子[16]。LED補(bǔ)光燈能夠發(fā)出植物生長所需的單色光，各種單色光組合后可形成與植物光合作用和形態(tài)建成基本吻合的光譜，提高植物光能利用效率，促進(jìn)植物提早開花坐果[17]。在越橘補(bǔ)光研究中發(fā)現(xiàn)，紅藍(lán)光6∶1處理下Emerald越橘葉片的光合能力最強(qiáng)，紅藍(lán)光3∶1處理下果實(shí)的外在品質(zhì)和內(nèi)在品質(zhì)均有很大提高，是越橘的最佳補(bǔ)光光源[18]。楊俊偉等[19]研究發(fā)現(xiàn)，紅藍(lán)光2∶1處理能顯著提高番茄果實(shí)品質(zhì)及揮發(fā)性物質(zhì)含量。高勇等[20]研究發(fā)現(xiàn)，紅藍(lán)光4∶1處理能顯著提高紫葉生菜的光合性能，在白光的基礎(chǔ)上增加適當(dāng)比例的紅藍(lán)光可提升紫葉生菜的品質(zhì)。本研究發(fā)現(xiàn)，補(bǔ)光能影響葡萄葉片的光合能力，葉片的凈光合速率和氣孔導(dǎo)度在紅藍(lán)光6∶1處理下最高，蒸騰速率在紅光處理下最高，胞間CO2濃度在藍(lán)光處理下最高。結(jié)果表明，紅光有利于提高葉片的凈光合速率和蒸騰速率，藍(lán)光促進(jìn)葉片氣孔開放和提高胞間CO2濃度，適宜的紅藍(lán)光比例，有利于提高葉片的凈光合速率和氣孔導(dǎo)度，降低胞間CO2濃度，從而提高葡萄葉片的光合能力。這與前人在辣椒[21]、番茄[22]、黃瓜[23]等植物上的研究結(jié)果基本一致。

補(bǔ)光可以有效改善設(shè)施內(nèi)的光照條件[24-26]，進(jìn)而提高果實(shí)的品質(zhì)[27]。葡萄果實(shí)的品質(zhì)主要包括外觀品質(zhì)和內(nèi)在品質(zhì)[28]。果粒的質(zhì)量、縱徑、橫徑和果形指數(shù)等反映了果實(shí)的外觀品質(zhì)。在本研究中，相比于對照，5種補(bǔ)光處理均可以增大果粒的質(zhì)量、縱徑及橫徑，其中以紅光處理最為明顯，這與黃秋鳳等[11]研究結(jié)果相同。紅光能夠增加果實(shí)的果粒質(zhì)量和縱橫徑，可能與紅光提高了葉片光合能力，促進(jìn)光合有機(jī)物的積累，增大了果實(shí)中光合產(chǎn)物的分配比例有關(guān)，紅藍(lán)光條件下不明顯的原因可能是葡萄樹體的營養(yǎng)生長有所增加，轉(zhuǎn)運(yùn)至果實(shí)中的光合產(chǎn)物減少?？扇苄怨绦挝铩⒖傻味ㄋ峒斑€原糖的含量是決定葡萄果實(shí)內(nèi)在品質(zhì)的重要指標(biāo)，也是形成其他營養(yǎng)物質(zhì)和風(fēng)味成分的基礎(chǔ)原料[29]。不同光源可以通過調(diào)控植株物質(zhì)代謝來改變果實(shí)品質(zhì)[30]。本研究發(fā)現(xiàn)，在果實(shí)成熟過程中，果實(shí)可溶性固形物、還原糖含量和pH值呈上升趨勢，可滴定酸含量呈下降趨勢。補(bǔ)光顯著提高了果實(shí)成熟過程中可溶性固形物、還原糖含量和pH值，同時(shí)補(bǔ)光顯著降低了果實(shí)成熟過程中可滴定酸含量。這可能是因?yàn)檠a(bǔ)光促進(jìn)了葉片光合產(chǎn)物的積累，導(dǎo)致轉(zhuǎn)運(yùn)至果實(shí)的光合產(chǎn)物增加，從而促進(jìn)了果實(shí)可溶性固形物和還原糖含量的積累，使果實(shí)中可滴定酸含量下降，pH值上升。糖酸比和固酸比是評價(jià)果實(shí)風(fēng)味的重要指標(biāo)[31]。本試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，果實(shí)成熟過程中，果實(shí)糖酸比和固酸比呈上升趨勢，補(bǔ)光顯著提高了成熟期果實(shí)糖酸比和固酸比，其中藍(lán)光、紅藍(lán)光2∶1、紅藍(lán)光4∶1處理下果實(shí)糖酸比和固酸比高于其他處理，且三者間無顯著差異。表明高比例的藍(lán)光更有利于提升葡萄果實(shí)風(fēng)味，提高果實(shí)品質(zhì)，這與張克坤等[9]研究結(jié)果一致?；ㄇ嗨貙麑?shí)的色澤和品質(zhì)起決定性作用[32]。陳強(qiáng)等[33]研究結(jié)果表明，藍(lán)光或紅藍(lán)光處理促進(jìn)了番茄果皮花青素的合成。在本研究中，各補(bǔ)光處理均能明顯促進(jìn)花青素的累積，加快果實(shí)著色成熟，其中以紅藍(lán)光2∶1和紅藍(lán)光4∶1處理最為明顯，表明一定比例的紅藍(lán)復(fù)合光較單色光更有利于果實(shí)花青素的積累。綜合來看，在葡萄果實(shí)成熟期，補(bǔ)充藍(lán)光更有利于提高果實(shí)中可溶性固形物、還原糖含量和pH值，紅藍(lán)光4∶1處理更有利于降低果實(shí)可滴定酸含量和提高果實(shí)糖酸比，紅藍(lán)光2∶1處理更有利于提高果實(shí)固酸比和花青素含量。

運(yùn)用主成分分析對花后112 d各補(bǔ)光處理葡萄果實(shí)的外觀和內(nèi)在品質(zhì)進(jìn)行綜合評價(jià)，綜合得分為：藍(lán)光>紅藍(lán)光2∶1>紅藍(lán)光4∶1>紅光>紅藍(lán)光6∶1>對照。藍(lán)光補(bǔ)光條件下紅地球葡萄果實(shí)的縱橫徑、可溶性固形物、還原糖、糖酸比和花青素含量相較于不補(bǔ)光對照均有明顯提高，因此補(bǔ)充藍(lán)光可作為促進(jìn)設(shè)施葡萄果實(shí)成熟和提高果實(shí)品質(zhì)的最佳選擇。本研究雖篩選出了提升設(shè)施紅地球葡萄果實(shí)品質(zhì)的有效補(bǔ)光光源，但有關(guān)光調(diào)控果實(shí)品質(zhì)的具體機(jī)制仍需進(jìn)一步研究。

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（責(zé)任編輯：張震林）

收稿日期：2021-01-06

基金項(xiàng)目：國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目（31360493）

作者簡介：劉 帥（1995-），男，陜西榆林人，碩士研究生，主要從事設(shè)施園藝環(huán)境調(diào)控研究。（E-mail）545371422@qq.com

通訊作者：張亞紅，（E-mail）zhyhcau@sina.com