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南方葡萄一茬果采收后光合特性初探 [2017/4/22 14:00:05] 来源: 作者:Admin

南宁综合试验站

张瑛 曹雄军 时晓芳 郭荣荣 林玲 周咏梅 谢太理 白先进

 

  摘要:在葡萄一茬果采收后,用CIRAS-3便携式光合作用测定仪测定了阳光玫瑰和夏黑2个葡萄品种叶片的净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、胞间 CO2浓度(Ci)和叶片蒸腾速率(Tr)。分析表明:葡萄一茬果采收后结果枝中下部叶片的光合能力低,净光合速率甚至是负值,而新梢叶片表现出较高的光合能力。因此,在南亚热带葡萄产区下半年良好的温光资源的气候条件下,可采用破眠技术使葡萄休眠芽在夏秋季萌发当年完成花芽分化,当年开启并完成葡萄第二个生长结果周期,即使不挂果也有利于葡萄生长发育积累养分以保障翌年正常花芽分化,并且提高南方产区温光资源和土地利用率。

 

  关键词:葡萄,一年两收,光合特性

 

  近年来,我国南方葡萄栽培迅速发展,并形成了具特色优势的一年两收栽培的南方产区。气候资料分析表明我国南方下半年的温光资源更有利于优质葡萄的生产,但是传统的南方葡萄栽培的果实发育期一般处在上半年,没有利用更具优势的下半年温光资源再生产。葡萄相对常绿果树叶片寿命短,光合效率最高在叶龄30-40天,之后逐渐下降,随不同品种叶龄大约在90-100天左右不再输出光合产物,而且南方温度高、光照强,果实生育期比北方主产区短20-30天,葡萄叶片老化更快。葡萄收获后下半年高温阶段长,几乎没有叶片的葡萄植株呼吸作用仍然强烈,消耗树体营养,特别是南亚热带地区,冬季低温又不足,早春萌芽难、萌芽不整齐,葡萄普遍存在树势衰弱、产量下降、品质不好和树龄短等问题。


  光合作用是植物生长发育的基础,也是植物生产力构成的最主要因素,植物干物质的90%以上来自叶片的光合作用,叶片光合能力大小和光合功能期的长短直接影响葡萄花芽、产量和品质的形成。研究南方葡萄光合特性有助于采取适当的栽培措施提高光能利用率,促进花芽分化,提高产量与品质。本试验以“阳光玫瑰”和“夏黑”为试材,探索了广西气候条件下葡萄一南方葡萄一茬果采收后光合特性初探茬果采收后叶片光合特性,以期为南方产区葡萄栽培理论研究和生产实际提供依据。


  1 材料与方法


  1.1 试验材料


  试验于2016825-29日在广西南宁市武鸣区相思葡萄园进行,试验材料为3年生阳光玫瑰和夏黑葡萄,株行距为5.6×2.8m,单干双臂T字型整形。


  1.2 光合作用相关指标测定


  在葡萄采收10天后,测定结果枝中下部1-10节位的叶片光合作用,之后选取修剪后新发枝梢上的成熟叶片测定光合作用作为参考。采用美国产CIRAS-3便携式植物光合作用测定仪测定叶片净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、胞间 CO2浓度(Ci)和叶片蒸腾速率(Tr),设定人工LED光源(红:蓝:白=90:5:5)为1200μmolm-2s-1,于晴天10:00~12:00进行测量。


  2 结果与分析


  2.1 不同节位叶片的净光合速率(Pn



  一茬果采收后,阳光玫瑰和夏黑葡萄的结果枝中下部叶片净光合速率在整体水平上表现较低,其中夏黑葡萄的结果枝1-10节位叶片净光合速率全部为负值,最低为-9.9μmol m-2s-1,阳光玫瑰最低也达到了-9.4μmol m-2s-1。而新梢枝条上的叶片净光合速率全部为正值,阳光玫瑰和夏黑最高分别达到了16.1μmol m-2s-110.6μmol m-2s-,明显较结果枝中下部叶片高(图1)。这说明一茬果采收后,结果枝上中下部大部分叶片的光合能力低下,已不再积累光合产物。


  2.2 不同节位叶片的气孔导度(Gs


  阳光玫瑰结果枝中下部70%的叶片气孔导度在100mmol m-2s-1以下,而新梢叶片均超过300mmolm-2s-1(图2)。因此,在整体水平上,一茬果采收后,阳光玫瑰结果枝叶片与外界进行气体交换的能力较低,光合效率低。不过,夏黑结果枝与新梢叶片气孔导度无明显差异。




  2.3 不同节位叶片的胞间CO2浓度(Ci


  一般情况下,胞间CO2浓度越高,光合速率越低;胞间CO2浓度较高时,光合速率下降趋势平缓。一茬果采收后,阳光玫瑰结果枝1-10节位的叶片胞间CO2浓度均在325μmol m-2s

-1以上,夏黑也在390μmol m-2s-1以上,整体均高于新梢叶片(图3),说明结果枝上中下部的叶片光合速率低。


  2.4 不同节位叶片的蒸腾速率(Tr


  蒸腾作用是植物对水分吸收和运输的主要动力,蒸腾速率的大小反映了植物生命活力的强弱。一茬果采收后,阳光玫瑰结果枝1-10节位上的叶片蒸腾速率较低,3mmolm-2s-1以下的占到70%;而新梢叶片的蒸腾速率均超过4.9 mmol m-2s-1(图4)。这表明阳光玫瑰结果枝中下部叶片的生命活力弱。夏黑结果枝中下部叶片的蒸腾速率比新梢叶片稍低。


  3 讨论


  光照是葡萄进行光合作用的主要自然能源,而光合作用为葡萄生长发育和成花结实提供物质基础。葡萄是喜光树种,当光照不足时,新梢细弱,节间长、叶片薄、叶色淡,难以形成花芽;当光照充足时,新梢强壮充实,节间短、叶片厚、叶色绿,可促进花芽分化、花器形成和开花坐果。南方大部分地区下半年的光照时数比上半年多300-400 h,下半年具有葡萄栽培所需的最佳气候环境,光照充足且秋冬昼夜温差大,有利于光合产物的积累,葡萄果实着色好、品质优。


  本试验分析了阳光玫瑰和夏黑葡萄一茬果采收后结果枝1-10节位叶片的光合作用,结果表明结果枝1-10节位叶片的光合能力低,生命活力弱,净光合速率甚至是负值,多数叶片呼吸强度大于光合强度,已不再积累光合产物,消耗葡萄体内的干物质,而新梢叶片光合能力强,生命活力旺盛,净光合速率高,积累光合产物。


  由于南亚热带葡萄产区温度高、光照强,果实生育期比北方主产区短20-30天,葡萄叶片老化更快。因此,南方葡萄产区一茬果采收后,结果枝中下部的叶片老化、光合能力快速下降,大部分叶片已处在消耗植株养分的状态,由于这阶段温度高,植株呼吸消耗强,树体养分积累不足,容易导致树势衰弱。然而,研究表明葡萄花芽分化和形成需要充足的养分积累,如果光合产物积累少,只能分化成叶芽,而且即使前期已分化成花序原基,也会因营养缺乏而中途停止分化。因此,在南亚热带葡萄产区,宜在下半年采用破眠技术使葡萄休眠芽在夏秋季萌发当年完成花芽分化并结果,利用重新生长的光合能力强、生命活力旺盛、净光合速率高的新梢叶片完成葡萄第二个生长结果周期,不仅提高了葡萄产量,顺应了葡萄生长发育规律,解决了夏秋季葡萄植株呼吸消耗大导致树势衰弱的难题,更有利于葡萄生长发育积累养分以保障翌年正常花芽分化,并且提高南方葡萄产区温光资源和土地利用率。