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葡萄是多年生落葉果樹,在世界范圍內(nèi)栽培歷史悠久、栽培面積廣泛,具有較高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。隨著栽培條件及栽培技術(shù)的日益更新,葡萄栽培也從露地逐漸發(fā)展為設(shè)施。與露地相比,設(shè)施葡萄生長(zhǎng)主要表現(xiàn)為生長(zhǎng)周期長(zhǎng)、樹體長(zhǎng)勢(shì)旺,若管理不善極易出現(xiàn)枝條徒長(zhǎng)、成熟度差、花芽分化不良、品質(zhì)產(chǎn)量不穩(wěn)定等問題。
光合作用是植物生長(zhǎng)發(fā)育的基礎(chǔ),也是果樹產(chǎn)量和品質(zhì)形成的關(guān)鍵因素。日光溫室因各方位光照條件的差異,易導(dǎo)致設(shè)施內(nèi)不同位置果樹生長(zhǎng)不均衡、花芽分化不整齊、果實(shí)品質(zhì)差異較大。葡萄光合效率的高低,一方面由所選擇的樹體結(jié)構(gòu)決定,另一方面受外界環(huán)境條件影響。因此選擇適宜樹體結(jié)構(gòu)配以科學(xué)合理的管理方式,充分利用溫室內(nèi)的光熱條件發(fā)揮葡萄群體光合能力,才能有效避免日光溫室葡萄生長(zhǎng)不良,提高產(chǎn)值。
一、材料與方法

1.1試驗(yàn)材料
選取樹體強(qiáng)壯、生長(zhǎng)狀況基本一致且無病蟲害的4年生鮮食葡萄品種‘黑玫瑰’自根苗為試材,日光溫室栽培,南北行向,種植行長(zhǎng)度6.5m,每壟6株,株行距1 m×4 m,土肥水及病蟲害管理同常規(guī)。
試驗(yàn)地點(diǎn)為黑龍江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院園藝分院葡萄高標(biāo)準(zhǔn)示范園(45°44′N,126°27′E)。溫室前屋面為曲面,基部屋面傾角為68°,上部屋面傾角為27°,兩屋面傾角間高度差為2.3 m,前屋面底部有0.5 m高的保溫板,高度5.3 m,后坡上部為保溫板+保溫被。薄膜為聚乙烯無滴膜,自動(dòng)卷簾機(jī)棉被覆蓋保溫,每年12月1日-翌年3月1日避光管理。
1.2試驗(yàn)方法
飛鳥架主蔓距地面高度為1.6 m,葉幕距地面高度為1.8 m,支撐葉幕每?jī)傻谰€的水平間距為30 cm。每壟6株,自然劃分南側(cè)2株、中部2株、北側(cè)2株。東側(cè)和西側(cè)植株選擇溫室東西兩側(cè)6根壟(東、西各3根)的中部植株作為試驗(yàn)材料。
1.3 指標(biāo)測(cè)定
1.3.1 光合特性的測(cè)定
葉幕完全形成之后,在晴好天氣(2024年6月28日)的9:00、11:00、13:00、15:00、17:00,采用CI-340便攜式光合作用測(cè)定儀分別對(duì)日光溫室東、西、南、北、中部葡萄與果實(shí)相對(duì)應(yīng)葉片的光合特性進(jìn)行測(cè)定,每個(gè)處理3次重復(fù)。凈光合速率Pn[μmol/(m2·s)]、氣孔導(dǎo)度Gs[mol/(m2·s)]、胞間二氧化碳濃度Ci[μmol/(m2·s)]、蒸騰速率Tr[mmol/(m2·s)]作為檢驗(yàn)指標(biāo)。
1.3.2 枝條生理指標(biāo)的測(cè)定
落葉后,測(cè)量一年生枝條成熟長(zhǎng)度和結(jié)果枝條基部粗度,每個(gè)處理3次重復(fù)。測(cè)定一年生結(jié)果枝枝條的可溶性糖含量、淀粉含量、可溶性蛋白質(zhì)含量及游離氨基酸含量。翌年,調(diào)查萌芽率及結(jié)果枝率。
其中,可溶性糖及淀粉含量采用蒽酮法測(cè)定,可溶性蛋白含量采用考馬斯亮藍(lán)G-250法測(cè)定,游離氨基酸含量采用茚三酮顯色法測(cè)定。翌年,調(diào)查萌芽率及結(jié)果枝率。
1.3.3 果實(shí)品質(zhì)分析
果實(shí)采收期(9月6日)每個(gè)處理隨機(jī)采集10穗,測(cè)定穗重、果穗縱徑、果穗橫徑;每個(gè)果穗從上、中、下三個(gè)部位隨機(jī)選取50粒測(cè)定平均單果重、果實(shí)縱徑、果實(shí)橫徑、果形指數(shù)、可溶性固形物及可滴定酸含量。
其中,果實(shí)縱橫徑采用游標(biāo)卡尺測(cè)定,單果重、單穗重采用1/100分析天平測(cè)定??扇苄怨绦挝锖坎捎肞AL-1型便攜式數(shù)顯折光儀測(cè)定,可滴定酸含量采用氫氧化鈉滴定法測(cè)定。
1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析
數(shù)據(jù)采用SPSS 20.0進(jìn)行方差分析,并進(jìn)行Duncan’s檢驗(yàn),用Excel軟件制作圖表。
二、結(jié)果與分析

2.1 日光溫室葡萄葉幕不同位點(diǎn)光合特性差異分析

由圖1-圖4可知:日光溫室不同方位、不同時(shí)段鮮食葡萄‘黑玫瑰’采用飛鳥架樹體結(jié)構(gòu),其凈光合速率、胞間二氧化碳濃度、氣孔導(dǎo)度及蒸騰速率的日變化均呈單峰曲線變化。光合特性各指標(biāo)均在11時(shí)達(dá)到一天內(nèi)的峰值,且均以南側(cè)為最高,西側(cè)次之;北側(cè)最低。其中,南側(cè)和西側(cè)的凈光合速率從11時(shí)到13時(shí)呈緩慢下降趨勢(shì),到15時(shí)下降速度較快,在17時(shí)達(dá)到一天內(nèi)最低值。在11時(shí)與南側(cè)相比,北側(cè)、東側(cè)、中部、西側(cè)的凈光合速率分別低32.17%、14.33%、7.96%、7.96%;胞間二氧化碳濃度分別低4.82%、5.03%、4.58%、0.66%;氣孔導(dǎo)度分別低40.22%、30.43%、15.22%、9.78%;蒸騰速率分別低66.07%、58.93%、62.50%、51.79%。
2.2 日光溫室不同方位葡萄一年生枝條成熟節(jié)位差異分析

由圖5可知:日光溫室中,位于北側(cè)的植株一年生枝條成熟僅4~5個(gè)節(jié)位,顯著低于其他方位(P<0.05)。位于南側(cè)的植株一年生枝條成熟最好,中部和西側(cè)的植株次之,平均成熟節(jié)位在10~12個(gè),三者之間差異不顯著(P>0.05)。
2.3 日光溫室不同方位葡萄一年生枝條生理生化指標(biāo)差異分析

由圖6-9可知:日光溫室中,位于南側(cè)的植株其結(jié)果枝的可溶性糖、可溶性蛋白、游離脯氨酸及淀粉含量均高于其他各方位,北側(cè)最低。其中,南側(cè)植株結(jié)果枝的可溶性糖含量分別比北側(cè)、東側(cè)、中部、西側(cè)的高105.19%、44.88%、48.95%、60.70%;可溶性蛋白分別比北側(cè)、東側(cè)、中部、西側(cè)的高22.64%、4.84%、1.56%、10.17%;游離脯氨酸分別比北側(cè)、東側(cè)、中部、西側(cè)的高15.48%、8.45%、21.47%、0.23%;淀粉含量分別比北側(cè)、東側(cè)、中部、西側(cè)的高78.60%、16.64%、15.20%、31.11%。南側(cè)植株枝條的可溶性糖含量及淀粉含量與其他各處理相比均差異顯著(P<0.05)。
2.4 日光溫室不同方位葡萄果穗、果實(shí)性狀及品質(zhì)差異分析
由表1可知:日光溫室中,位于北側(cè)的植株其穗重、穗長(zhǎng)、穗寬、單果重、可溶性固形物及糖酸比均顯著低于其他各方位的植株(P<0.05),可滴定酸含量顯著高于其他各方位植株(P>0.05)。位于南側(cè)、西側(cè)及中部植株的穗重、穗長(zhǎng)、穗寬、可溶性固形物均顯著高于其他方位(P<0.05),三者之間差異不顯著(P>0.05)。各方位植株的果粒長(zhǎng)及果形指數(shù)差異不顯著(P>0.05)。

三、討論

光是綠色植物進(jìn)行生命活動(dòng)的重要能量和來源,光合速率是光合作用的重要指標(biāo),是反應(yīng)植物同化能力大小的重要參數(shù),植物的90%~95%的有機(jī)物來自光合作用的產(chǎn)物。本研究比較了日光溫室中采用飛鳥架栽培鮮食葡萄品種‘黑玫瑰’,在不同時(shí)段不同方位其光合特性的差異。結(jié)果表明:一天內(nèi),各方位的凈光合速率、胞間二氧化碳濃度、氣孔導(dǎo)度及蒸騰速率均呈單峰曲線變化。氣孔作為植物葉片與外界氣體進(jìn)行氣體交換的主要通道,直接影響光合作用、呼吸作用及蒸騰作用。由于植物的午休現(xiàn)象,‘黑玫瑰’各方位的光合速率、胞間二氧化碳濃度等指標(biāo)在11點(diǎn)到達(dá)峰值后,迅速下降。本研究中,在同一時(shí)段,各指標(biāo)的數(shù)值表現(xiàn)為南側(cè)>西側(cè)>中部>東側(cè)>北側(cè),是由于日光溫室構(gòu)造及一天內(nèi)太陽角度的變化引起的。尤其北側(cè)遮光嚴(yán)重對(duì)植株生長(zhǎng)造成了弱光脅迫,造成其凈光合速率等指標(biāo)顯著低于其他方位。
一年生枝條中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的含量決定了其木質(zhì)化程度的強(qiáng)弱及抽生出健壯枝芽的能力。本研究中,位于南側(cè)的植株其結(jié)果枝的可溶性糖、可溶性蛋白、游離脯氨酸及淀粉含量均高于其他各方位,中部、西部的植株次之,北側(cè)最低。光合作用產(chǎn)物的強(qiáng)弱決定了有機(jī)物的積累量,進(jìn)而影響整個(gè)植株?duì)I養(yǎng)庫(kù)的分配?!皫?kù)”端營(yíng)養(yǎng)貯存及分配的不良會(huì)導(dǎo)致營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)和生殖生長(zhǎng)的失調(diào)。李瑭也提出枝條內(nèi)積累的養(yǎng)分物質(zhì)越多,枝條的成熟度才會(huì)越完全,進(jìn)而提高植株的抗寒性,也為第二年樹體的萌芽和結(jié)果提供營(yíng)養(yǎng)。
本研究中,南側(cè)的植株其穗重、單果重、可溶性固形物含量均高于其他方位,但與西部、中部相比差異并不顯著;位于北側(cè)的植株其穗重、單果重、可溶性固形物含量則顯著低于其他方位。果樹的光合能力強(qiáng)弱是影響果實(shí)品質(zhì)的重要因素之一,造成北側(cè)產(chǎn)量及品質(zhì)指標(biāo)較低的原因主要是由于其在弱光條件下。植物的產(chǎn)量主要靠光合作用積累的有機(jī)物,因此植物對(duì)光照的利用率直接影響著果實(shí)的產(chǎn)量和品質(zhì)。
綜上,在日光溫室中,受太陽角度及設(shè)施結(jié)構(gòu)的影響,不同方位的樹體光合效率、枝條成熟度及果實(shí)品質(zhì)差異較大。在日光溫室葡萄管理中,我們可以嘗試通過鋪設(shè)反光膜進(jìn)行補(bǔ)光或通過整形修剪方式的改進(jìn)以彌補(bǔ)因光照引起的品質(zhì)產(chǎn)量差異,關(guān)于此方面的研究我們?cè)诤罄m(xù)的工作中將進(jìn)一步探討。
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