南疆综合试验站

 

   ‘新郁’葡萄是新疆维吾尔自治区葡萄瓜果研究所以‘红地球’自然杂交后代为母本，‘里扎马特’为父本杂交育成的大粒鲜食葡萄品种，2005 年通过新疆维吾尔自治区农作物品种登记委员会登记。该品种穗型美观，果粒较大，成熟时果皮紫红色，肉脆味甜，贮运性能较好，栽培适应性较强，深受果农青睐，目前在新疆、东北、陕西等地陆续被推广栽培，栽培面积超过1万亩。吐鲁番地区属温带大陆性气候，夏季干燥少雨，高温，太阳辐射强，长期以来该地区葡萄栽培以小棚架为主，架面低矮，不便于管理和机械化操作，且存在葡萄品质统一性差、病虫害发生严重等缺点。 ‘新郁’等大粒红色品种采用传统小棚架栽培存在不同结果部位着色、成熟度不一致等问题，优质商品果率偏低，成熟期延迟及耐贮运性能降低。如何提高果实品质和机械化程度、降低生产成本是生产上亟待解决的问题。栽培架式的选择对树势的调控十分重要，适宜的葡萄架式有利于葡萄树体的调控、葡萄产量的形成、果实品质的提高和田间管理的省力减工。修剪简单化、栽培规模化、管理专业化、生产规范化、品质一致化是国外葡萄生产先进国家的重要特点。对于新疆吐鲁番地区气候条件的特殊性，开展架式对对吐鲁番地区高温强光下葡萄树体结构、叶片光合特性、果实基本理化指标、病虫害发生情况的探索对本产区栽培架式的优化与改造及充分挖掘‘新郁’葡萄优良品质意义重大。

  1. 材料和方法

  1.1试验地点

  试验地位于新疆维吾尔自治区鄯善县园艺场新疆维吾尔自治区葡萄瓜果研究所（42°91′N，90°30′E）。试验地海拔419m，年降雨量25.3mm，年蒸发量2751mm，全年日照时数3122.8 h，10℃以上有效积温4525℃以上，无霜期192 d，属于典型的大陆性暖温带荒漠气候，为极端干旱区气候类型。土壤质地为砾石沙壤土。

  1.2 试验材料

  供试葡萄品种为欧亚种（Vitis vinifera L.）鲜食葡萄品种‘新郁’，均采用自根苗，于2015年定植。试验共设独龙干+水平叶幕、顺行龙干+水平叶幕、顺行龙干+（V+水平）叶幕 3种架式。东西行向、株行距2.0 m×4.0 m。本试验采用完全随机区组设计，连续10株为１个重复，共３个重复，田间土肥水管理和病虫害防治管理等同常规。

  1.3 测定指标与方法

  1.3.1 叶幕结构及枝条、叶片生长状况调查

  于7月初副梢修剪后10 d使用卷尺测量叶幕长度、高度和叶幕厚度，同日于各处理随机选择3个新梢，摘取所有叶片，用LC2400P叶面积仪（Regent Instruments Canada Inc，Quebec，Canada）测定叶面积，统计各处理总新梢数，计算叶面积指数（LAI）,LAI=叶片总面积/土地面积；秋季采用APAD502叶绿素仪（Konica Minolta，Tokyo，Japan）测定新梢果穗以上第4-5片功能叶的叶绿素含量。秋季修剪前对枝条成熟节数、枝条第 3 节位节长、粗度、髓径进行测量和统计，测量枝条数 30 根。

  1.3.2 光合参数测定

  于8月份晴天上午08：00—20：00，每个处理选择长势基本一致的葡萄树 3-5 株，选择新梢果穗以上第4-5片、健康无病害的功能叶片，使用 LI-6400 便携式光合测定系统（Li-Cor Inc.，Lincoln NE，USA）进行叶片光合参数日变化测定，测定指标包括净光合速率、气孔导度、蒸腾速率和胞间CO2 浓度，每隔2 h测定一次。水分利用效率（WUE）采用公式WUE = Pn /Tr计算。

  1.3.3 叶片病害调查

  于葡萄果实成熟期（8月中旬）进行调查，兼顾主蔓两侧随机选取10个枝条，调查病害种类、发病率及病情指数指标。病害采用以下分级标准 ：0 级，全叶无病斑；1 级，病斑面积占叶面积 0%—5%；3 级、5 级、7 级和 9 级病斑面积分别占 6%—25%、26%—50%、51%—75%和 75%以上至枯死。发病率（%）=（病叶数/调查总叶数）×100，病情指数=∑（病级数值×该病级叶片数）/（最高级数值×调查总叶片数）×100。

  1.3.4 产量及果实品质测定

  果实采收期通过统计果穗数的方式实测每小区产量。每处理随机采10个代表性果穗，称量果穗质量；每穗葡萄不同部位随机剪取 6 粒葡萄，共60粒用于统计果粒质量、果粒纵径、果粒横径；采用手持糖度计测定可溶性固形物（TSS）含量，读取20个数据；采用CR-400 手持色差计(Konica Minolta，日本) 测定每个果实赤道部位的色泽指标L、a、b值，计算出葡萄果实颜色指数（CIRG），读取20个果粒数据；采用NaOH滴定法测定可滴定酸；维生素 C 含量的测定采用 2,6-二氯酚靛酚电位滴定法；分光光度计测定果皮花色苷、叶绿素和类黄酮含量。3次重复。

  1.3.5 经济效益调查和统计

  根据田间管理情况，统计不同架式全年副稍修剪次数、摘心次数、结果枝绑缚次数、秋季修剪工时、下架工时，综合计算熟练工完成固定面积（3.5 m×60 m）葡萄园的工时投入。葡萄成熟后统计不同架式亩产，根据各处理葡萄市场售价估算亩效益，综合计算成本收益。

  1.4 数据处理

  数据使用Microsoft Excel 2007 和DPS V7.05 版数据处理软件进行图表绘制与数据分析；采用 Duncan 法进行单因素方差（ANOVA）分析，差异显著性定义为P＜0.05。

  2. 结果与分析

  2.1 叶幕结构及枝条、叶片特征差异

  2.1.1 叶幕结构特征差异

  由表1可知，叶幕厚度显著大小顺序为独龙干+水平叶幕架式>顺行龙干+（V+水平）叶幕架式>顺行龙干+水平叶幕架式，且三者间差异均达显著水平，顺行龙干+（V+水平）叶幕架式是顺行龙干+水平叶幕架式的 1.30 倍，增加30.46%；独龙干+水平叶幕架式长度显著低于其他两种架式，且顺行龙干+水平叶幕架式和顺行龙干+（V+水平）叶幕架式无显著差异；叶幕宽度、叶幕面积大小顺序均为顺行龙干+（V+水平）叶幕架式>顺行龙干+水平叶幕架式>独龙干+水平叶幕架式，且三者间差异均达显著水平，顺行龙干+（V+水平）叶幕架式相比顺行龙干+水平叶幕架式叶幕宽度增加11.29%，叶幕面积增加10.30%；叶幕高度大小顺序为顺行龙干+水平叶幕架式>顺行龙干+（V+水平）叶幕架式>独龙干+水平叶幕架式，且三者间差异均达显著水平；叶面积指数以顺行龙干+（V+水平）叶幕架式最大，显著大于独龙干+水平叶幕架式和顺行龙干+水平叶幕架式，与二者差异均达显著水平，相比顺行龙干+水平叶幕架式增加9.38%，独龙干+水平叶幕架式叶面积指数小可能与测定时副梢管理有关（副梢修剪），再者说明架面叶片、新梢分布不均衡，叶面积指数变异系数大。

 

 

  2.1.2 枝条和叶片叶绿素特征差异

  顺行龙干+（V+水平）叶幕架式和顺行龙干+水平叶幕架式枝条成熟长度、成熟节数、枝条粗度、节间长度指标均显著大于独龙干+水平叶幕架式，成熟长度分别增大64.69%和58.55%，成熟节数分别增加49.49%和47.51%，枝条粗度分别增大31.14%和31.14%，节间长度分别增加18.75%和31.82%，且枝条成熟长度、成熟节数、枝条粗度二者间无显著差异，顺行龙干+水平叶幕架式节间长度显著大于顺行龙干+（V+水平）叶幕架式；顺行龙干+（V+水平）叶幕架式和顺行龙干+水平叶幕架式髓心粗和髓茎比显著小于独龙干+水平叶幕架式，相比独龙干+水平叶幕架式髓心粗分别减小12.66%和19.00%，髓茎比分别减小和30.00%和37.50%，说明采用顺架龙干式栽培比独龙干棚架栽培的新郁葡萄枝条成熟度、充实度更高。三种栽培架式秋季果穗以上第4-5片功能叶的叶绿素含量无显著差异。

 

 

 

2.2 光合参数差异

由图1可知，三种架式净光合速率日变化趋势不同，顺行龙干+（V+水平）叶幕架式呈单峰曲线，峰值在16:00，顺行龙干+水平叶幕架式呈明显的双峰曲线，出现明显的光合午休现象，独龙干+水平叶幕架式呈不明显的双峰曲线，光合午休现象不明显，顺行龙干+水平叶幕架式和独龙干+水平叶幕架式峰值基本都出现在12:00和16:00，光合午休现象出现在14:00；蒸腾速率、气孔导度日变化趋势与净光合速率相同，只有顺行龙干+水平叶幕架式在14:00出现明显的降低呈双峰曲线，其他两种架式均呈单峰曲线；三种架式胞间二氧化碳浓度日变化均为上午、中午低、下午升高的趋势，早8:00顺行龙干+（V+水平）叶幕架式胞间胞间CO2浓度处于较高水平；三种架式水分利用效率呈现出早晚高、中午低的变化趋势，顺行龙干+水平叶幕架式早晚水分利用效率处于较高水平。早晨10:00净光合速率略有下降的原因是天气变化光合有效辐射降低引起。

 

 

 

 

  由表3可知，顺行龙干+（V+水平）叶幕架式净光合速率显著高于其他两种架式，相比顺行龙干+水平叶幕架式和独龙干+水平叶幕架式分别提高8.49%和7.73%，而顺行龙干+水平叶幕架式和独龙干+水平叶幕架式间无显著差异；顺行龙干+水平叶幕架式蒸腾速率显著低于其他两种架式，而顺行龙干+（V+水平）叶幕架式和独龙干+水平叶幕架式间无显著差异；顺行龙干+（V+水平）叶幕架式气孔导度和胞间CO2浓度显著高于其他两种架式；顺行龙干+水平叶幕架式水分利用效率显著高于其他两种架式，相比顺行龙干+（V+水平）叶幕架式和独龙干+水平叶幕架式分别高出8.03%和14.13%。

 

 

 

2.3 叶片病害差异

由表4可知，顺行龙干+水平叶幕架式葡萄叶片白粉病发病率显著低于独龙干+水平叶幕架式，降幅达63.97%，而顺行龙干+（V+水平）叶幕架式发病率介于顺行龙干+水平叶幕架式和独龙干+水平叶幕架式之间，与二者差异均未达显著水平；顺行龙干+（V+水平）叶幕架式和顺行龙干+水平叶幕架式相比独龙干+水平叶幕架式均显著降低了葡萄叶片白粉病病情指数，降幅分别为和52.54%和69.33%。

 

 

 

  2.4 产量差异

  顺行龙干+水平叶幕架式果穗质量显著小于其他两种架式，相比顺行龙干+（V+水平）叶幕架式和独龙干+水平叶幕架式分别减小26.54%和26.72%；实际亩果穗数、实际产量大小顺序为独龙干+水平叶幕架式>顺行龙干+（V+水平）叶幕架式>顺行龙干+水平叶幕架式，且各架式间差异均达显著水平，其中顺行龙干+水平叶幕架式相比顺行龙干+（V+水平）叶幕架式实际果穗数、实际产量分别降低12.42%和35.66%；顺行龙干+（V+水平）叶幕架式实际果穗数、产量与目标值相似指数最高分别为0.73和1.06，顺行龙干+水平叶幕架式实际果穗数、产量与目标值相似指数最低仅为0.64和0.68，产量的调控收到栽培管理措施的影响较大，通过单穗果粒数的调控来提高品质达到产量与品质的平衡至关重要。

 

 

 

  2.5 果实品质差异

  2.5.1外观品质差异

  由表6可知，顺行龙干+（V+水平）叶幕架式新郁葡萄果粒质量、纵径、果形指数显著大于顺行龙干+水平叶幕架式和独龙干+水平叶幕架式，而后两者间无显著差异，三种架式果实横径无显著差异；顺行龙干+（V+水平）叶幕架式葡萄果穗紧密度大部分为适中，果粉厚，着色、成熟一致，为鲜红或紫红色，顺行龙干+水平叶幕架式葡萄果粉厚、着色、成熟一致，但存在部分果穗紧密度表现为紧密，葡萄均为紫红色，着色过深的问题，而独龙干+水平叶幕架式葡萄着色、成熟不一致，果粉薄，果穗紧密度整齐一致性差，存在大量极疏、紧密的果穗；采收期以顺行龙干+水平叶幕架式最早，比顺行龙干+（V+水平）叶幕架式早7 d，比独龙干+水平叶幕架式早25 d，但挂数周期明显缩短，仅30 d，而顺行龙干+（V+水平）叶幕架式挂树周期为43 d，独龙干+水平叶幕架式采收期最晚，挂数周期最长。

 

 

 

  2.5.2内在品质差异

  由表7可知，采收期可溶性固形物含量、固酸比大小顺序均为：顺行龙干+水平叶幕架式>顺行龙干+（V+水平）叶幕架式>独龙干+水平叶幕架式，且三者间差异均达显著水平，顺行龙干+水平叶幕架式、顺行龙干+（V+水平）叶幕架式相比独龙干+水平叶幕架式可溶性固形物含量增幅分别为44.04%和32.86%，固酸比增幅分别为67.69%和44.86%；可滴定酸含量大小顺序与可溶性固形物含量相反，且三者间差异均达显著水平，顺行龙干+水平叶幕架式、顺行龙干+（V+水平）叶幕架式相比独龙干+水平叶幕架式可滴定酸含量降幅分别为17.14%和10.00%；VC含量大小顺序为顺行龙干+（V+水平）叶幕架式>顺行龙干+水平叶幕架式>独龙干+水平叶幕架式，且三者间差异均达显著水平，顺行龙干+（V+水平）叶幕架式、顺行龙干+水平叶幕架式相比独龙干+水平叶幕架式VC含量增幅为24.32%和12.30%；顺行龙干+（V+水平）叶幕架式、顺行龙干+水平叶幕架式相比独龙干+水平叶幕架式总类黄酮含量均显著增高，增幅分别为42.72%和54.47%，且二者间无显著差异。采用顺行龙干式栽培的新郁葡萄口感均表现为甜、脆、果皮中等厚、无涩味，而采用独龙干+水平叶幕架式栽培的葡萄则表现为酸甜、皮薄、无涩味、肉软。

 

 

 

  2.5.3 色泽差异

  由表8可知，顺行龙干+（V+水平）叶幕架式、顺行龙干+水平叶幕架式相比独龙干+水平叶幕架式葡萄果实色泽指标L、a、b、C值均显著减小，且二者间这些指标间均无显著差异，说明采用顺行龙干栽培的葡萄果实亮度、彩度、颜色纯度均较独龙干+水平叶幕架式降低；着色指数计算结果表明，顺行龙干+（V+水平）叶幕架式、顺行龙干+水平叶幕架式着色指数显著大于独龙干+水平叶幕架式，增幅分别为42.31%和79.71%，且二者间无显著差异。经测定果皮叶绿素、类胡萝卜素和花色苷含量发现，顺行龙干+（V+水平）叶幕架式、顺行龙干+水平叶幕架式叶绿素、类胡萝卜素含量显著低于独龙干+水平叶幕架式，叶绿素含量降幅均为46.15%，类胡萝卜素降幅分别为26.32%和15.79%，花色苷含量显著高于独龙干+水平叶幕架式，增幅分别为174.47%和246.81%，且顺行龙干+水平叶幕架式果皮花色苷、类黄酮含量显著高于顺行龙干+（V+水平）叶幕架式。

 

 

 

  2.6 用工成本及效益分析

  由表9可知，顺行龙干+（V+水平）叶幕架式、顺行龙干+水平叶幕架式相比独龙干+水平叶幕架式新梢顶端优势不明显，减少了夏季修剪中打尖、副梢修剪次数，主蔓的顺行设置减小了上下架劳动工时，且顺行龙干+（V+水平）叶幕架式主蔓、结果带距离地面高度的降低进一步减轻了上下架、新梢第一次绑缚、疏果劳动强度、提高了工作效率；顺行龙干+（V+水平）叶幕架式、顺行龙干+水平叶幕架式相比独龙干+水平叶幕架式新梢、主蔓、果穗管理累计工时投入分别减少48.00%和32.00%；顺行龙干+（V+水平）叶幕架式、顺行龙干+水平叶幕架式商品率明显提高，均为90.00%，而独龙干+水平叶幕架式仅为60%—70%；顺行龙干+（V+水平）叶幕架式、顺行龙干+水平叶幕架式相比独龙干+水平叶幕架式亩效益分别提高189.40%和46.91%。

 

 

 

  3. 结论

  西北干旱区生态环境条件下‘新郁’葡萄采用顺行龙干+（V+水平）叶幕架式栽培能够减轻叶片白粉病危害，提高葡萄叶片光合能力，提高枝条成熟度，果实成熟期（采收期）明显提前，果实成熟一致，果实品质、商品率明显提高，简便高效的栽培模式减少了生产成本中的人工、农药投入，便于机械化操作，生产成本明显降低，经济效益显著提高。采用顺架龙干式+（V+水平）叶幕栽培可为吐鲁番地区鲜食葡萄标准化、优质高效栽培提供参考。