豫东综合试验站

娄玉穗 吕中伟 尚泓泉 张晓锋 吴文莹 张柯 王鹏

  光合作用是葡萄重要生理过程，直接影响果实产量和品质，其受光照、温度、湿度等环境因素和自身特性的影响。通过光响应曲线得到的光合参数经常用来反映不同品种对环境的适应性，如光补偿点通常用来反映不同品种对弱光的适应能力，光饱和点用来反映不同品种对强光的适应能力，这些指标对于不同品种选择合适的栽培模式具有一定的指导意义。

  1 材料与方法

  1.1 试验材料

  本试验于2020年在河南现代农业研究开发基地（35.0ºN、113.7ºE）进行，3月19日，将1年生阳光玫瑰、夏黑、浪漫红颜、甜蜜蓝宝石、蜜光、瑞都红玉、金手指、巨玫瑰葡萄品种的自根苗木定植于体积为22 L的花盆中（上口径38 cm、下口径24 cm、高30 cm），每个品种定植10株，花盆底部留有3个直径为1 cm的排水孔，栽培基质为V园土:V有机肥:V珍珠岩=3:1:1。发芽后，每株选留1个长势良好的新梢用尼龙绳牵引垂直向上生长，叶腋处的副梢均留一片叶摘心，其他新梢留2～3片叶摘心备用。

  1.2 方法

  1.2.1 光响应曲线的测定  在所有葡萄品种新梢长度达到1 m后，选择无雨的晴天于上午8:00−12:00在单栋大棚内用便携式光合作用测定仪（CIRAS-3，PP Systems, USA）测定不同葡萄品种新梢中部成熟叶片的净光合速率等参数，测定过程中使用光合仪的LED光源，光强Q值设置为2000、1800、1600、1400、1200、1000、800、600、500、400、300、200、100、50、0 μmol·m-2·s-1，CO2供应使用钢瓶，设置浓度为400 μmol·m-2·s-1，每个品种重复3次。

  1.2.2 单栋大棚高温条件下净光合速率日变化的测定  选择无雨的晴天（9月8日），测定大棚内（高温条件）、外（自然条件）不同葡萄品种新梢中部成熟叶片的净光合速率等参数，每个品种重复测定3次，每2 h重复测定一次循环。同时用光照温度湿度记录仪测定并记录单栋大棚内、外的光照强度、温度等参数。

  2 结果与分析

  2.1 不同葡萄品种的净光合速率对光量子通量密度的响应曲线

  随着光量子通量密度的增强，8个葡萄品种的净光合速率表现出先升高后趋于稳定的变化趋势。在相同光量子通量密度下，不同葡萄品种的的净光合速率之间略有差异，且不同葡萄品种达到最大净光合速率时的光量子通量密度不同。当光量子通量密度为800 μmol·m-2·s-1时，甜蜜蓝宝石的净光合速率最高，为14.2 μmol·m-2·s-1；其次是浪漫红颜，其Pn为13.2 μmol·m-2·s-1；金手指、瑞都红玉、蜜光、阳光玫瑰的Pn居中，巨玫瑰、夏黑的Pn较低。

  2.2 不同葡萄品种的光合参数比较及相关性分析

  光补偿点通常用来反映植物对弱光的适应能力，LCP越低，植物对弱光的适应能力就越强。从表1中可以看出，巨玫瑰的光补偿点最高，为58.7 μmol·m-2·s-1，其显著高于其他7个品种；浪漫红颜、夏黑、阳光玫瑰和瑞都红玉的LCP居中；金手指和甜蜜蓝宝石的LCP较低。根据聚类分析，将所有品种的LCP分为3类，第1类品种有巨玫瑰，第2类品种有浪漫红颜、夏黑、阳光玫瑰、瑞都红玉，第3类品种有蜜光、甜蜜蓝宝石、金手指。

  光饱和点能够反应不同品种对强光的适应能力，LSP越高的品种对强光的耐受力越强。本研究中，巨玫瑰的LSP最高，为1409.1 μmol·m-2·s-1，其次是甜蜜蓝宝石、浪漫红颜；蜜光、金手指、阳光玫瑰的LSP居中；瑞都红玉的LSP最低。根据聚类分析，将所有品种的LSP分为3类，第1类品种有巨玫瑰、甜蜜蓝宝石、浪漫红颜，第2类品种有蜜光、金手指、阳光玫瑰，第3类品种有夏黑、瑞都红玉。说明巨玫瑰、甜蜜蓝宝石、浪漫红颜能够更好的利用较强的光，夏黑、瑞都红玉能够更好的利用较弱的光。

  最大净光合速率是反映不同品种对强光适应能力的指标，Pm越高，对强光的利用率越高。本研究中，甜蜜蓝宝石最大净光合速率最高，为15.6 μmol·m-2·s-1，其显著高于瑞都红玉、阳光玫瑰、巨玫瑰和夏黑的Pm；其次是浪漫红颜、金手指；夏黑和巨玫瑰的Pm较低。根据聚类分析，将所有品种的Pm分为3类，第1类品种有甜蜜蓝宝石、浪漫红颜，第2类品种有金手指、蜜光，第3类品种有瑞都红玉、阳光玫瑰、巨玫瑰、夏黑。

  暗呼吸速率是植物叶片在光照强度为零时的呼吸速率，Rd低的植物只需要较小的Pn就能使净CO2交换速率达到零，在弱光环境中具有优势。8个品种的暗呼吸速率变化范围为1.60−2.02 μmol·m-2·s-1，其中，浪漫红颜的Rd最高，为2.02 μmol·m-2·s-1，其次是巨玫瑰，两者均显著高于瑞都红玉和金手指的Rd；阳光玫瑰、夏黑、蜜光、甜蜜蓝宝石、瑞都红玉的Rd居中；金手指的Rd最低。根据聚类分析，将所有品种的Rd分为3类，第1类品种有浪漫红颜、巨玫瑰、阳光玫瑰、夏黑、蜜光，第2类品种有甜蜜蓝宝石、瑞都红玉，第3类品种有金手指。

  表观量子效率是净光合速率对光量子通量密度在弱光区间段响应曲线的斜率，能够反映不同品种对弱光的利用效率。甜蜜蓝宝石的表现量子效率最高，为0.067，其显著高于浪漫红颜、瑞都红玉、夏黑和巨玫瑰的AQY；阳光玫瑰与其他7个品种的AQY之间差异均不显著；巨玫瑰的AQY最低，为0.038。根据聚类分析，将所有品种的AQY分为3类，第1类品种有甜蜜蓝宝石、金手指、蜜光、阳光玫瑰，第2类品种有浪漫红颜、夏黑、瑞都红玉，第3类品种有巨玫瑰。

  在8个葡萄品种的光合参数相关性分析中，光补偿点与最大净光合速率、表观量子效率之间呈极显著负相关，与暗呼吸速率之间呈显著正相关。光饱和点与Pm之间呈显著正相关。Pm与AQY之间呈极显著正相关。

  2.3大棚内、外不同葡萄品种的净光合速率日变化

  8个品种Pn日最大值均出现在7:00或9:00左右。在7:00，大棚内8个葡萄品种的Pn均高于大棚外。在9:00，大棚外阳光玫瑰、夏黑、浪漫红颜、甜蜜蓝宝石、巨玫瑰的Pn均比大棚内高；而大棚内瑞都红玉、蜜光、金手指的Pn比大棚外高。在11:00，大棚内、外温度分别为41.4 ℃和31.7 ℃，光照强度分别为581.0 μmol·m-2·s-1和1086.2 μmol·m-2·s-1。大棚内蜜光和金手指的Pn均高于大棚外，其他6个品种均是大棚外的Pn高于大棚内。在13:00，大棚内、外温度分别为43.2 ℃和32.8 ℃，光照强度分别为581.0 μmol·m-2·s-1和1231.2 μmol·m-2·s-1。除金手指外，大棚外其他7个品种的Pn均高于大棚内。在15:00，大棚内、外温度分别为38.7 ℃和33.9 ℃，光照强度分别为295.8 μmol·m-2·s-1和906.2 μmol·m-2·s-1。此时大棚外阳光玫瑰的Pn显著高于大棚内，而大棚内甜蜜蓝宝石的Pn显著高于大棚外。在17:00，大棚内、外温度分别为35.1 ℃和32.4 ℃，光照强度分别为97.4 μmol·m-2·s-1和353.7 μmol·m-2·s-1。大棚外瑞都红玉、浪漫红颜和甜蜜蓝宝石的Pn均显著高于大棚内，而大棚内阳光玫瑰、夏黑和巨玫瑰的Pn显著高于大棚外。

  整体上，大棚内金手指的Pn比大棚外高，其抗高温能力最强；其次是蜜光，大棚内Pn仅在13:00显著低于大棚外，在其他高温时段（9:00、11:00、15:00），设施内、外的Pn之间差异均不显著；接着是瑞都红玉，其大棚内Pn仅在13:00和17:00时显著低于大棚外；巨玫瑰、阳光玫瑰、夏黑、甜蜜蓝宝石、浪漫红颜的抗高温能力较差，在中午前后高温时段，其在大棚内的Pn均低于大棚外。

  3 结论

  金手指、瑞都红玉具有较强的耐弱光能力和抗高温能力，适合各种模式设施栽培；甜蜜蓝宝石具有较强的耐弱光能力，但抗高温能力较差，适合促早和延迟栽培；蜜光具有中等的耐弱光能力和较强的抗高温能力，适合避雨栽培；夏黑、阳光玫瑰具有中等的耐弱光能力和较差的抗高温能力，适合促早栽培；浪漫红颜、巨玫瑰的耐弱光和抗高温能力均较差，不适合设施栽培。