基金項(xiàng)目 江蘇省自然科學(xué)基金青年基金 BK20180810 國(guó)家自然科學(xué)基金青年基金 42005140 作者簡(jiǎn)介 吳香儀 1997 女 吉林白山人 在讀碩士研 究生 研究方向 設(shè)施農(nóng)業(yè)氣象 通信作者 收稿日期 2021 03 24 陰雨和伏旱天氣覆膜對(duì)設(shè)施葡萄果實(shí)品質(zhì)的影響 吳香儀 韓 瑋 趙良鍇 南京信息工程大學(xué)應(yīng)用氣象學(xué)院江蘇省農(nóng)業(yè)氣象重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 江蘇南京 210044 摘要 長(zhǎng)江中下游地區(qū)夏季會(huì)出現(xiàn)連續(xù)的陰雨寡照天氣和晴朗伏旱天氣 陰雨寡照天氣光照不足 光質(zhì)較差 散 射光較多 而散射光有利于植株生長(zhǎng)發(fā)育 在這種情況下 可采用同時(shí)鋪設(shè)散射膜和反光膜的方式來調(diào)節(jié)散射光比例 本研究采用上述處理對(duì)比分析了陰雨和伏旱天氣覆膜對(duì)設(shè)施葡萄果實(shí)品質(zhì)的影響 結(jié)果表明 陰雨天氣和伏旱天氣下 覆膜光照會(huì)變?nèi)?葡萄果實(shí)的果徑 果重 糖酸含量 糖酸比 抗壞血酸 蛋白質(zhì) 花青素含量均比無膜對(duì)照高 本研究證 明了同時(shí)鋪設(shè)散光膜和反光膜能有效提高光合反應(yīng)速率 干物質(zhì)分配能力 改善葡萄果實(shí)品質(zhì) 提高葡萄生產(chǎn)效率 關(guān)鍵詞 葡萄 散射膜 反光膜 果實(shí)品質(zhì) 中圖分類號(hào) S663 1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1007 5739 2021 21 0061 04 DOI 10 3969 j issn 1007 5739 2021 21 021 開放科學(xué) 資源服務(wù) 標(biāo)識(shí)碼 OSID Effects of Film Mulching on Fruit Quality of Protected Grape Under Cloudy Rainy and Sunny Drought Weather WU Xiangyi HAN Wei ZHAO Liangkai Jiangsu Key Laboratory of Agrometeorology School of Applied Meteorology Nanjing University of Information Science scattering film reflective film fruit quality 目前 我國(guó)已成為葡萄生產(chǎn)大國(guó) 鮮食葡萄產(chǎn)量 已躍居世界第1位 葡萄栽培面積位居世界第2位 葡 萄酒產(chǎn)量穩(wěn)居世界第 8 位 近年來 葡萄產(chǎn)量迅速上 升 栽培面積逐年上漲 江蘇省位于長(zhǎng)江中下游地區(qū) 氣 候溫和 設(shè)施農(nóng)業(yè)發(fā)展快 適宜進(jìn)行設(shè)施葡萄種植 1 然而 江蘇省夏季日光溫室葡萄生產(chǎn)過程中 梅雨季 節(jié)常與伏旱天氣連續(xù)出現(xiàn) 在經(jīng)歷了梅雨季節(jié)寡照后 隨之經(jīng)歷伏旱天氣 葡萄易出現(xiàn)光合能力不足 植株 干物質(zhì)積累少 枝條徒長(zhǎng) 果實(shí)發(fā)育不完全等問題 有研究表明 光照不足時(shí) 散射輻射能顯著提高 植物光合能力及植物果實(shí)品質(zhì) 因此 在日照較少的 天氣 可以通過覆蓋具有散射功能的大棚薄膜來增加 散射輻射量 光散射薄膜是設(shè)施農(nóng)業(yè)中一種特殊的透 光材料 可將點(diǎn)光源轉(zhuǎn)變成各向同性的面光源或各向 異性的面光源 條形光源和線形光源 已有研究發(fā)現(xiàn) 鋪設(shè)散光膜或鋪設(shè)反光膜能提高果實(shí)品質(zhì) 但將二者 結(jié)合的研究較少 本文將散光膜和反光膜結(jié)合應(yīng)用 研究其對(duì)設(shè)施葡萄果實(shí)品質(zhì)的影響 1 材料與方法 1 1 試驗(yàn)材料 本試驗(yàn)所用的北冰紅葡萄為含山葡萄血緣的雜 種后代 2 其主要特點(diǎn)是成熟系數(shù)較高 糖類 有機(jī)酸 含量較高 3 主要用于釀造高檔冰紅葡萄酒和干紅葡 萄酒 北冰紅葡萄栽培表現(xiàn)優(yōu)良 引種效果較好 現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技 2021年第21期 園藝學(xué) 61 現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技 2021年第21期園藝學(xué) 試驗(yàn)所用的漫射棚膜為具有散射功能的膜 厚度 0 06 mm 透光率92 材質(zhì)為PE材質(zhì) 所用的銀色反 光膜為具有反射功能的膜 厚度 0 12 mm 表面鍍鋁 采用PET高分子鍍鋁技術(shù) 可有效調(diào)節(jié)光環(huán)境 1 2 試驗(yàn)設(shè)計(jì) 試驗(yàn)共設(shè)6個(gè)處理 分別為鋪設(shè)1層反光膜 T 1 鋪設(shè) 1 層大棚膜 T 2 鋪設(shè) 1 層大棚膜 1 層反光膜 T 3 鋪設(shè)2層大棚膜 T 4 鋪設(shè)2層大棚膜 1層反光 膜 T 5 和不覆膜對(duì)照 CK 試驗(yàn)于2020年4 7月在 南京信息工程大學(xué)農(nóng)業(yè)氣象實(shí)驗(yàn)室的Venlo溫室內(nèi)進(jìn) 行 8 9月在南京信息工程大學(xué)農(nóng)業(yè)試驗(yàn)實(shí)驗(yàn)室大棚 內(nèi)進(jìn)行 大棚采用專用的漫射棚膜鋪設(shè) 9 11月的葡 萄果實(shí)品質(zhì)試驗(yàn)在南京信息工程大學(xué)農(nóng)業(yè)氣象實(shí)驗(yàn)室 內(nèi)進(jìn)行 1 3 測(cè)定項(xiàng)目及方法 使用高效液相色譜儀進(jìn)行葡萄果實(shí)可溶性糖 有 機(jī)酸 花青素含量的測(cè)定 使用考馬斯亮藍(lán)法測(cè)定葡 萄果實(shí)中蛋白質(zhì)含量 4 使用二氯酚靛酚鈉溶液滴定 法測(cè)定葡萄果實(shí)中抗壞血酸含量 5 糖酸比按照公式 糖酸比 總糖含量 總有機(jī)酸含量 計(jì)算 甜度計(jì)算方 法參考姚改芳等 6 的方法 并加以修改 即甜度 蔗糖 含量 1 葡萄糖含量 0 7 果糖含量 1 75 1 4 數(shù)據(jù)處理 液相色譜數(shù)據(jù)采用伍豪液相色譜數(shù)據(jù)工作站進(jìn) 行分析 采用 Excel 2010 DPS 與 SPSS 26 0 對(duì)每組處 理重復(fù)的試驗(yàn)數(shù)據(jù)平均值進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì) 使用灰色關(guān) 聯(lián)梯度分析方法進(jìn)行數(shù)據(jù)分析 使用 Duncan 檢驗(yàn)方 法進(jìn)行數(shù)據(jù)的多重比較和差異顯著性 0 05 分析 運(yùn)用Origin 2018進(jìn)行圖表制作 2 結(jié)果與分析 2 1 不同處理對(duì)果徑和單果質(zhì)量的影響 由表 1 可知 葡萄的果徑隨散射膜層數(shù)的增加而 增加 處理T 1 T 2 T 3 T 4 T 5 果徑分別比 CK 顯著增加了 0 367 0 399 0 666 0 757 0 810 mm 葡萄單果質(zhì)量隨 散射膜層數(shù)的增加而增加 處理 T 1 T 2 T 3 T 4 T 5 分別 比CK顯著增加了0 107 0 232 0 337 0 735 0 754 g 2 2 不同處理對(duì)葡萄根 莖 葉 果鮮重的影響 由圖 1 可以看出 葡萄的根 莖 葉 果鮮重具有 相同的變化趨勢(shì) 即隨著散射膜層數(shù)的增加而增加 處 理T 1 T 5 的根鮮重為53 687 67 223 g 比CK 42 000 g 顯著增加了11 687 25 223g 莖鮮重為14 234 52 878g 比CK顯著增加了3 584 42 228 g 葉鮮重為 10 965 68 344 g 比 CK 顯著增加了 2 030 59 409 g 果鮮重為 12 952 23 200 g 比CK顯著增加了2 432 12 680 g 2 3 不同處理對(duì)葡萄根 莖 葉 果干重的影響 由圖 2 可以看出 葡萄的根 莖 葉 果干重均隨 著散射膜層數(shù)的增加而增加 處理 T 1 T 5 的根干重為 20 635 34 582 g 比CK提高了7 385 21 332 g 莖干重 為 6 214 16 583 g 比 CK 提高了 2 589 12 958 g 葉干 重為 2 936 28 824 g 比 CK 提高了 0 084 25 972 g 果 干重為4 029 10 654 g 比CK提高了1 068 7 693 g 2 4 不同處理對(duì)葡萄可溶性糖含量的影響 隨著散射膜層數(shù)的增加 散射輻射變大 葡萄的 蔗糖 葡萄糖 果糖 總糖含量也隨之增加 由圖3可知 處理 T 1 T 2 T 3 T 4 T 5 CK 的蔗糖含量為 3 025 5 967 g 處理T 5 蔗糖含量最高 處理T 1 T 2 T 3 T 4 T 5 蔗糖含量分 別比CK顯著增加了0 183 1 060 1 791 2 840 2 942 g 各處理葡萄糖含量為0 913 1 022 g 處理T 5 葡萄糖含 量最高 處理 T 1 T 2 T 3 T 4 T 5 分別比 CK 顯著增加了 0 051 0 050 0 078 0 098 0 109 g 各處理果糖含量為 處理 果徑 mm 單果質(zhì)量 g CK 5 285 0 080 f 0 826 0 630 f T 1 5 652 0 120 e 0 933 0 190 e T 2 5 684 0 160 d 1 058 0 620 d T 3 5 951 0 080 c 1 163 0 140 c T 4 6 042 0 110 b 1 561 0 030 b T 5 6 095 0 260 a 1 580 0 020 a 表 1 不同處理果徑和單果質(zhì)量的變化 注 同列不同小寫字母代表差異顯著 P 0 05 下同 70 10 20 30 40 50 60 0 CK T 1 T 4 T 3 T 2 T 5 鮮 重 g 處理 根 葉 莖 果 圖 1 不同處理葡萄根 莖 葉 果鮮重的變化 35 5 10 15 20 25 30 0 干 重 g CK T 1 T 4 T 3 T 2 T 5 處理 根 葉 莖 果 圖 2 不同處理葡萄根 莖 葉 果干重的變化 62 1 8 0 2 0 4 0 6 0 8 1 0 1 2 1 4 1 6 0 CK T 1 T 4 T 3 T 2 T 5 處理 有 機(jī) 酸 含 量 m g g 1 酒石酸 蘋果酸 總酸 圖4 不同處理葡萄果實(shí)有機(jī)酸含量變化 0 118 0 169 g 處理 T 1 T 2 T 3 T 4 T 5 果糖含量分別比 CK顯著增加了0 047 0 077 0 035 0 053 0 051 g 各處 理總糖含量為 4 056 7 159 g 處理 T 1 T 2 T 3 T 4 T 5 總糖 含量分別比CK顯著增加了0 281 1 186 1 904 2 991 3 103 g 2 5 不同處理對(duì)葡萄果實(shí)抗壞血酸 蛋白質(zhì) 甜度 糖 酸比的影響 由表 2 可知 隨著散射膜層數(shù)的增加 除處理 T 1 外 葡萄抗壞血酸含量顯著增加 處理 T 1 抗壞血酸含 量為12 877mg 100g 比CK顯著減少0 013mg 100g 減 少了0 1 處理T 2 T 3 T 4 T 5 抗壞血酸含量分別比CK 顯著增加 0 313 0 377 1 343 1 420 mg 100 g 增幅分 別為2 43 2 92 10 42 11 02 隨著散射膜層數(shù)的增加 處理 T 1 T 2 T 3 T 4 T 5 葡 萄甜度逐漸增加 分別比 CK 顯著提高 0 304 1 231 1 911 2 007 1 114 增幅分別為7 76 31 44 48 80 51 25 28 45 隨著散射膜層數(shù)的增加 葡萄的糖酸比逐漸增 加 各組間差異顯著 處理 T 1 T 2 T 3 T 4 T 5 糖酸比分別 比 CK 顯著提高 0 024 0 086 0 135 0 182 0 195 增幅 分別為7 89 28 29 44 41 59 87 64 14 隨著散射膜層數(shù)的增加 5 組處理葡萄的蛋白 質(zhì)含量也隨之逐漸增加 但組間差異不顯著 處理T 1 T 2 T 3 T 4 T 5 蛋白質(zhì)含量分別比 CK 增加 0 041 0 055 處理 抗壞血酸 mg 100 g 1 甜度 糖酸比 蛋白質(zhì) mg g 1 CK 12 890 0 080 e 3 916 0 020 f 0 304 0 020 f 4 516 0 620 a T 1 12 877 0 160 f 4 220 0 210 e 0 328 0 010 e 4 557 0 140 a T 2 13 203 0 360 d 5 147 0 030 c 0 390 0 380 d 4 571 0 040 a T 3 13 267 0 140 c 5 827 0 250 b 0 439 0 250 c 4 587 0 250 a T 4 14 233 0 020 b 5 923 0 360 a 0 486 0 060 b 4 545 0 620 a T 5 14 310 0 620 a 5 030 0 010 d 0 499 0 250 a 4 553 0 210 a 表2 不同處理葡萄果實(shí)性狀的變化 7 1 2 3 4 5 6 0 可 溶 性 糖 含 量 g 8 蔗糖 果糖 葡萄糖 總糖 CK T 1 T 4 T 3 T 2 T 5 處理 圖3 不同處理葡萄可溶性糖含量變化 0 071 0 029 0 037 mg g 增幅分別為 0 91 1 22 1 57 0 64 0 82 2 6 不同處理對(duì)葡萄果實(shí)有機(jī)酸含量的影響 由圖 4 可知 各處理葡萄的酒石酸含量為 0 930 1 023 mg g CK含量最高 各處理葡萄的蘋果酸含量為 0 632 0 760 mg g 處理T 2 含量最高 各處理葡萄的總 酸含量為1 564 1 703 mg g 處理T 2 含量最高 可以看 出 葡萄果實(shí)有機(jī)酸含量與散射光的增加并不完全成 正相關(guān)關(guān)系 5 組覆膜處理中 只有處理 T 2 總有機(jī)酸 含量和蘋果酸含量高于 CK 其余各處理有機(jī)酸含量 均低于CK 2 7 不同處理對(duì)葡萄果實(shí)花青素的影響 由圖 5 可以看出 隨著散射膜層數(shù)的增加 處 理 T 1 T 5 葡萄花青素含量依次顯著增加 其中 處理 T 1 T 2 葡萄果實(shí)花青素含量低于 CK 分別為 1 389 1 409 mg g 分別比 CK 1 410 mg g 減少 0 021 mg g 和 0 001 mg g 降幅分別為 1 49 和 0 07 處理 T 3 T 4 T 5 葡萄花青素含量分別為 2 012 2 445 2 514 mg g 分別 比CK顯著增加 0 602 1 035 1 104 mg g 增幅分別為 42 70 73 40 78 30 3 結(jié)論與討論 葡萄坐果是生殖生長(zhǎng)的重要環(huán)節(jié) 影響葡萄授粉 受精的因素很多 其中主要影響因素是花芽分化以及 營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)與生殖生長(zhǎng)不平衡 7 果徑和單果質(zhì)量可以 反映葡萄生殖發(fā)育程度 本試驗(yàn)結(jié)果表明 各覆膜處 理的葡萄果徑和單果質(zhì)量比無膜對(duì)照高 各處理間差 異顯著 說明鋪設(shè)散射膜提高了果實(shí)直徑和單果質(zhì) 量 在光照較強(qiáng)的晴天效果尤為明顯 這與 Silke 等 8 的研究一致 本研究發(fā)現(xiàn) 葡萄的干物質(zhì)分配呈現(xiàn)根系干物質(zhì) 吳香儀等 陰雨和伏旱天氣覆膜對(duì)設(shè)施葡萄果實(shí)品質(zhì)的影響 63 現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技 2021年第21期園藝學(xué) 3 0 0 5 1 0 1 5 2 0 2 5 0 花 青 素 含 量 m g g 1 CK T 1 T 4 T 3 T 2 T 5 處理 圖5 不同處理葡萄果實(shí)花青素含量變化 量最大 莖 果 葉部分各處理之間差異較大的趨勢(shì) 無膜對(duì)照 1 層反光膜 1 層大棚膜處理的干物質(zhì)大小 是根 莖 果 葉 1層大棚膜 1層反光膜 2層大棚膜 2 層大棚膜 1 層反光膜處理的干物質(zhì)大小是根 葉 莖 果 根系干物質(zhì)量較多 這與裴帥 9 的研究一致 葡 萄在生長(zhǎng)發(fā)育過程中 根系共有 2 次劇烈生長(zhǎng) 分別 為新梢生長(zhǎng)期和落葉期 2 次劇烈生長(zhǎng)之間葡萄地上 部生長(zhǎng)極其活躍 營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)和生殖生長(zhǎng)交替進(jìn)行 因 而根系部位的干物質(zhì)量較多 本研究莖的干物質(zhì)量隨 散射膜的增加并未增加 與根的干物質(zhì)量變化不同 這與裴帥 9 的研究結(jié)論不一致 可能是因?yàn)樵谏⑸淠?增加的情況下 更多干物質(zhì)用于葉和果的生長(zhǎng) 本試 驗(yàn)不同處理只是改變了干物質(zhì)累積量 并未改變養(yǎng)分 的動(dòng)態(tài)積累過程 葉和果是干物質(zhì)量積累較多的器官 之一 葉干物質(zhì)量的多少可以反映光合作用的強(qiáng)弱 一般來說葉的干物質(zhì)量多 葉器官的光合作用必然較 強(qiáng) 這與馬文娟 10 的研究結(jié)果一致 本試驗(yàn)發(fā)現(xiàn) 可溶性糖和有機(jī)酸的含量也隨散射 膜層數(shù)的增加而增加 根據(jù)液相色譜的圖譜將可溶性 糖分離出蔗糖 葡萄糖 果糖 3 種糖 其中葡萄糖和蔗 糖含量較高 果糖含量較少 這與劉懷鋒 11 的研究有所 出入 劉懷鋒研究發(fā)現(xiàn) 98種葡萄果實(shí)中主要的糖是 葡萄糖和果糖 蔗糖含量較少 本試驗(yàn)所用的葡萄品 種未在這 98 種葡萄中 因而可溶性糖的組成有所不 同 本試驗(yàn)的有機(jī)酸分離出蘋果酸和酒石酸 2 種成 分 酒石酸含量高于蘋果酸 這與劉懷鋒 11 的研究結(jié)論 相符 另外 葡萄果實(shí)的可溶性糖含量多并不等同于甜 度高 研究證明 葡萄果實(shí)中果糖最甜 蔗糖次之 葡 萄糖最不甜 12 因而使用甜度指標(biāo)來說明葡萄果實(shí)的 具體甜酸程度 本研究發(fā)現(xiàn)的葡萄果實(shí)甜度隨著散射 膜增加而增加 可能與 2 層大棚膜 2 層大棚膜 1 層 反光膜處理組的果糖含量較高有關(guān) 這與于 詠等 13 的 研究一致 于 詠等 13 研究證明 鋪設(shè)反光膜顯著增加 了葡萄可溶性固形物含量 糖酸比是評(píng)價(jià)果實(shí)品質(zhì)的 一個(gè)重要指標(biāo) 糖酸比較高的果實(shí)一般可溶性糖含量 高 本試驗(yàn)糖酸比的變化與可溶性糖含量變化一致 這與張西芬等 14 的研究結(jié)論相符 花青素 抗壞血酸 蛋白質(zhì)含量都能表征葡萄品 質(zhì) 本試驗(yàn)證明 花青素含量 抗壞血酸含量 蛋白質(zhì) 含量會(huì)隨著散射膜和反光膜的增加而增加 這與王立 如等 15 張珍珍等 16 的研究結(jié)論一致 具有散射功能的 大棚膜作為新型設(shè)施農(nóng)業(yè)材料 在晴天條件下可以調(diào) 節(jié)光環(huán)境 改變直射光方向 從而提高小環(huán)境內(nèi)的光 能利用率 提高果實(shí)品質(zhì) 4 參考文獻(xiàn) 1 金麗華 姜永平 論江蘇省設(shè)施農(nóng)業(yè)發(fā)展 J 現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科 技 2009 22 238 240 2 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