抗逆栽培岗位

  我国属于季风气候，夏季雨热同季，而此时正是葡萄生长发育及果实转色成熟的重要时期，高温高湿导致葡萄叶片和果实发病率高，严重制约我国葡萄产业健康可持续发展。避雨栽培是通过在葡萄树冠上方覆盖薄膜，形成微域小气候，使葡萄植株和果实生长不受雨水影响，能有效减少霜霉病和炭疽病的发生，提高果实品质。该技术目前在我国南方大面积应用，在北方地区也有一定应用面积，是山东省果茶站的主推技术，目前在我国推广应用面积已超过250万亩。在山东、河南、陕西、北京等地研究表明，避雨栽培有利于可溶性固形物的积累和有机酸的降解，但降低了葡萄果实总酚、单宁及总花色苷含量。

  目前应用的避雨棚膜材料主要有聚氯乙烯（PVC）、聚乙烯（PE）、聚乙烯-聚醋酸乙烯酯共聚物（EVA）、聚烃烯（PO）膜等（王玲，2018），目前PO膜是应用最广泛的棚膜材料。这些棚膜材料均需要搭建钢管或者钢丝骨架，并外加压膜绳固定，耗费大量人工，存在成本高、兜风和易老化等问题。为进一步节省避雨棚搭建成本，探索坚固省工的避雨棚覆盖材料，本团队首次在我国开展了新型避雨覆盖材料Coverlys TF150®在葡萄上的应用效果研究。

  Coverlys TF150®是一种机织物，内部涂有防雾滴的PE涂层，具有防水、防静电、不易老化、耐化学性、拉伸强度高以及抗撕裂性强的特性，使用周期长达5年。Coverlys TF150®由于耐拉强度大，可实现无骨架覆盖，不需要钢管或者钢丝拱梁，直接在树干上方跨过立柱顶端形成三角形覆盖，然后将Coverlys TF150®两侧预先打好的孔栓系在水平南北拉丝上即可，不需要压膜绳，操作简便，大大降低了避雨棚的成本。该棚膜材料在南意大利的应用结果发现，与其他PE膜相比，Coverlys TF150®降低了光合有效辐射，却增加了127 %的紫外线（UV）（280-380 nm）辐射，提高了维多利亚葡萄果实儿茶素含量。目前国内尚无Coverlys TF150®棚膜材料在葡萄上的应用报道，本研究在山东地区开展Coverlys TF150®棚膜材料对‘蜜光’葡萄果实品质影响研究，探索一种简单的经济可操作性强的避雨栽培模式，以期为该棚膜材料在我国葡萄避雨栽培上的应用提供理论依据。

  1  材料与方法

  本实验于2020年和2021年在山东农业大学园艺实验站葡萄园（东经117°16′，北纬36°16′）进行，泰安市属暖温带半湿润性季风气候，全年平均气温13 ℃，年平均降水量700－800 mm，年平均日照数2627 h，年内无霜期200多天（http://data.cma.cn）。2020和2021年葡萄生长季日照时数分别为1070.02 h和1043.84 h；平均温度分别为22.28 ℃和22.25 ℃；降水量分别为635.08 mm和975.69 mm。

  供试品种为三年生‘蜜光’葡萄，由河北省农林科学院昌黎果树所以‘巨峰’为母本、‘早黑宝’为父本杂交选育。避雨栽培采用简易棚，搭建于2019年，长为75 m，宽为2.5 m，覆盖物离树体上方0.7 m。架型为南北行向的倒L形棚架，株距1.5 m，行距3 m。设置PO膜覆盖和Coverlys TF150®覆盖处理，每个处理组设3个重复，每重复10株葡萄树，采用随机区组排列，其他田间管理相同。2020年，采集成熟期（花后12周）果实测定果实品质指标；2021年，从7/8（花后7周）开始，每隔7天采样1次。取样时，兼顾东西两侧，分散随机采取葡萄果实30穗，用液氮冷冻后于-80 ℃冰箱保存测定果实品质指标。

  2  结果与分析

  2.1  Coverlys TF150®对微域环境的影响

  2.1.1  Coverlys TF150®对树冠顶层光合有效辐射的影响

  图1为2021年开花期（5/20）至成熟期（8/12）两种棚膜材料下的树冠顶层光合有效辐射的变化情况。Coverlys TF150®下光合有效辐射在各个时间段均低于PO膜，Coverlys TF150®的透射率约为65.23 %，而PO膜的透射率约为74.05 %。PO膜下光合有效辐射最高达到了2073 μmol · m-2 · s-1，而PO膜仅为1703 μmol · m-2 · s-1。10：00、12：00和14：00 时PO膜下光合有效辐射超过1600 μmol · m-2 · s-1的时间占比分别为4.76 %、32.14 %和5.95 %，而Coverlys TF150®棚膜材料下光合有效辐射仅在12：00 超过1600 μmol · m-2 · s-1，占比为5.95 %。Coverlys TF150®覆盖下10：00、12：00和14：00 时1400-1600 μmol · m-2 · s-1光强时间占比分别为5.95 %、22.62 %和4.76 %，PO膜覆盖下时间占比分别为16.67 %、14.29 %和25.00 %。Coverlys TF150®覆盖下12：00时的适宜光照强度(800-1400 μmol · m-2 · s-1)占比为57.14 %，而PO膜仅为33.33 %。

  2.1.2  Coverlys TF150®对果实微域温湿度的影响

  2021年葡萄开花期（5/20）至成熟期（8/12）两种棚膜材料下果实微域环境温度的变化如图2所示，Coverlys TF150®下果实微域温度低于PO膜。Coverlys TF150®下平均最高温度比PO膜低1.14 ℃，最高温为40.80 ℃比PO膜低2.00 ℃。Coverlys TF150®下果实微域温度≥35 ℃的比例仅为4.05 %，而PO膜为6.83 %。Coverlys TF150®超过37 ℃的小时数为15 h，而PO膜超过37 ℃小时数为39 h，仅为PO膜的38.46 %。

  2021年葡萄开花期（5/20）至成熟期（8/12）两种棚膜材料下果实周围的湿度数据如图3所示，Coverlys TF150®果实微域环境平均湿度为75.37 %，比PO膜低6.22 %；雨天及夜间Coverlys TF150®和PO膜的最高湿度都为100 %，Coverlys TF150®最低湿度比PO膜低1.00 %。Coverlys TF150®下果实周围湿度≥80 %所占比例为22.07 %，比PO膜低15.86 %，而湿度40 ~60 %的比例比PO膜高10.68 %。

  2.2  Coverlys TF150®对葡萄百粒重和果粒大小的影响

  如图4-A所示，两年测定结果发现Coverlys TF150®下葡萄果实的百粒重均大于PO膜，分别比PO膜高2.15 %和2.46 %。2020年和2021年Coverlys TF150®下葡萄果实的横径均显著大于PO膜，分别高2.46 %和2.65 %（图4-B），纵径无显著差异（图4-C）。

  2.3  Coverlys TF150®对葡萄果实可溶性固形物和可滴定酸的影响

  如图5-A所示，2020和2021年花后12周（果实成熟期）Coverlys TF150®下葡萄果实的可溶性固形物含量均显著高于PO膜，分别高3.70 %和3.04 %。2021年各个测定时期Coverlys TF150®下葡萄果实的可溶性固形物均显著高于PO膜，且花后7-9周差距较大，花后10周后差距缩小，Coverlys TF150®棚膜材料下葡萄果实可溶性固形物增长速率花后7-8周显著高于PO膜。如图5-B所示，2020和2021年Coverlys TF150®下花后12周葡萄果实的可滴定酸含量均显著低于PO膜，分别低17.90 %和10.53 %。2021年各个测定时期Coverlys TF150®下葡萄果实可滴定酸含量均显著低于PO膜，花后7-8周差距较大，花后9周后差距缩小。

  2.4  Coverlys TF150®对葡萄果实酚类物质积累的影响

  如表1所示，2020年和2021年花后12周Coverlys TF150®下葡萄果实的花色苷、类黄酮、黄烷醇以及总酚含量均显著高于PO膜，葡萄果实的花色苷含量分别高18.33 %和11.91 %，类黄酮含量分别高24.00 %和19.43 %，总酚含量分别高23.30 %和13.07 %，黄烷醇含量分别高18.20 %和15.58 %。除黄烷醇外，2020年成熟期同一处理葡萄果实其他酚类物质均高于2021年。2021年前期Coverlys TF150®覆盖下葡萄果实花色苷、类黄酮、黄烷醇以及总酚上升缓慢，后期升高速率加快。

  2.5  Coverlys TF150®对葡萄果实香气物质含量和组成的影响

  如表2所示，2020年花后12周Coverlys TF150®下葡萄果实香气中里那醇含量显著高于PO膜，而反式-2-己烯醛和己醛含量低于PO膜；2021年花后9周、10周和11周Coverlys TF150®下葡萄果实香气中的反式-2-己烯醛含量显著高于PO膜，反式-β-罗勒烯低于PO膜； 2021年花后12周Coverlys TF150®下葡萄果实香气中的里那醇含量显著高于PO膜，4-甲基戊酸乙酯、己醛低于PO膜。

  葡萄果实中香气物质成分可分为醛类、醇类、酯类、酮类、萜烯类和苯的衍生物等。由表3可见，2020年和2021年葡萄果实成熟期，Coverlys TF150®下葡萄果实萜烯类香气均高于PO膜，分别高21.46 %和10.97 %，而醛类香气低于PO膜，分别低9.73 %和5.09 %，其他香气类型无显著差异。2021年花后9周，Coverlys TF150®下葡萄果实酯类香气总量显著高于PO膜，萜烯类香气总量低于PO膜。花后9-11周醛类和醇类香气总量均显著高于PO膜。2020年成熟期葡萄果实香气中的萜烯类、醛类和苯的衍生物总量均高于2021年，而酯类和醛类香气相反。

  3  结论

  与PO膜相比，PE编织膜Coverlys TF150®可实现无骨架避雨栽培，缓解了高温强光胁迫，促进了葡萄果粒生长发育、可溶性固形物的积累和可滴定酸的降解；提高了葡萄果实中的花色苷、类黄酮、黄烷醇、总酚等酚类物质含量，增加了葡萄果实萜烯类香气含量。