南疆综合试验站

 

  ‘新郁’是以‘红地球’自然杂交单珠E-42-6为母本，‘里扎马特’为父本杂交选育而成，果粒椭圆形，果皮紫红色，平均单粒质量11.6g，果肉较脆，味酸甜，可溶性固形物含量16%-19%，耐贮运性较好，适应性较强。2005年通过新疆维吾尔自治区农作物品种登记委员会登记。地面覆盖技术具有改良土壤结构、蓄水保墒、调节微域生态环境等生态功能，现已成为世界上许多国家和地区广泛采用的土壤管理调控技术之一。地布覆盖可以起到高温时降温，低温时保温，稳定土壤热环境，还可以提高土壤含水量，改变果园耗水结构，提高土壤酶活性和有益菌的种类和数量。在果实品质和产量方面也有积极作用，地布覆盖可以提高平均单果质量、可溶性固形物含量、Vc含量、可溶性糖含量，降低可滴定酸含量，提高果实固酸比，具有显著的增产作用。

 

  1 材料与方法

 

  1.1 试验材料

 

  选取新疆维吾尔自治区葡萄瓜果研究所试验地内8年生长势一致的‘新郁’葡萄，东西行向，株行距1.5m×5.0m，V+水平叶幕管理，叶幕高度160cm，果穗结果高度140cm，单面叶幕长180cm，新梢间距统一设置为15cm，单穗果粒数为80粒左右，田间统一水肥管理及病虫害防控。

 

  1.2 试验设计

 

  试验共设行间生草和行间铺设黑色园艺地布2种地面覆盖方式，以清耕为对照（CK），每处理连续4档（2株/档，约8棵树）为一小区，每处理3次重复。

 

  1.3 测定指标及方法

 

  1.3.1 微气候的测定

 

  （1）微气候环境的监测：距树50cm，用TPWST--III-A-6农业环境检测仪测定土壤温度、土壤水分、光照度、CO2浓度、空气湿度、空气温度、露点温度，各指标重复4次，取平均值。

 

  （2）果穗微环境的监测：在果实着色前期（6月25日）在结果部位悬挂RC-4HC型温湿度记录仪，设置为每30min记录一次数据，待果实成熟采收后（8月15日）取下温湿度记录仪，分别统计每天的最低温（℃）、最高温（℃）、最小湿度（%）、最大湿度（%）、大于30℃的温度时长（h）、大于35℃的温度时长（h）和大于40℃的温度时长（h）。

 

  1.3.2 果皮着色、花色苷种类和含量的测定

 

  （1）花色苷组分和含量的测定

 

  待果实成熟时，从果穗上部、中部、下部随机选取约1500g果粒，迅速剥取3g果皮后用锡纸包裹后迅速置于液氮中速冻，再置于-80℃的冰箱内保存，用LCMS/MS法测定花色苷的组分和含量，每处理重复3次。

 

  （2）果皮色差的测定

 

  随机选取20粒果实用色差仪测定果皮L、a、b值，并计算C值、色调角（hue angle，h⁰）和果实色泽指数（Color Index of Red Grape，CIRG）。根据Hunter Lab表示系统，其中L值表示系统的亮度，L越大，样品表面越亮。a表示系统的红绿值，-a为绿，a越小样品越绿，+a为红，a越大，样品越红；b表示系统的黄蓝值，-b为蓝，值越小样品越蓝，+b为黄，值越大，样品越黄；C表示样品的彩度，值越大，表示所测的颜色越纯。C=， h0=arctangent（b/a），CIRG=（180- h⁰）/（L+C）。采用CIRG评价果实外观色泽：CIRG<2为黄绿，2< CIRG<4为粉色，4< CIRG<5为红色，5< CIRG<6为深红。

 

  1.3.3 果实品质的测定

 

  随机选取5个果穗称重，并根据《葡萄种质资源描述规范和数据标准》对果穗性状进行描述，果穗大小用直尺测量，果粒质量用分析天平称量（g），平均单粒重=果粒重量/果粒个数，果粒纵横径和果刷长度用游标卡尺测定（mm），果实耐压力用GY-4水果硬度计测量（kg/cm2），果柄拉力用拉力计测量，果实可溶性固形物含量用手持测糖仪测定，各指标测定10次。将剩余的果实置于-60℃冰箱内，测定果实可滴定酸和Vc含量，可滴定酸用酸碱滴定法，Vc含量用钼蓝比色法测定。各处理重复3次，取平均值。

 

  1.4 数据分析

 

  花色苷种类和含量数据利用软件Analyst 1.6.3处理质谱数据，横坐标为检测的保留时（Time，min），纵坐标为离子检测的粒子流强度（Intensity，cps）。果实色差和品质指标用Excel 2003进行处理，DPS6.50进行方差分析。

 

  2 结果与分析

 

  2.1 不同地面覆盖方式对‘新郁’葡萄微气候的影响

 

  2.1.1 不同地面覆盖方式对‘新郁’葡萄果际微气候的影响

 

  三个处理的平均温度、最高温、最低温的变化趋势始终保持一致。地布的平均温度略高于CK和生草，而CK的平均温度又高于生草栽培，最高温和最低温也是同样的变化趋势，且3个处理的最低温变化幅度较小。地布的温差始终高于CK和生草，试验期间还发现，在葡萄前期生长发育期间，生草的温差低于CK，当外界温度开始下降时，生草的温差略高于CK，但低于地布覆盖，可初步推测在葡萄前期生长期间，具有降低温差的作用，但在后期当外界温度开始下降时，生草又具有保温作用。7月31日为葡萄果穗生长期间温度最高的一天，CK为40.2℃，时长1.3h，地布覆盖高达41.7℃，时长3.5h，而生草最高温仅38.0℃，比CK降低了5.47%（图1-1，图1-3）。

 

  生草栽培的平均湿度保持较高水平，其次时CK，地布覆盖的平均湿度较小，最低湿度和平均湿度亦如此，而生草栽培的最低湿度高于CK和地布覆盖，地布覆盖的最低湿度依然较低，CK的湿差最大，生草的湿差最小，可推测生草栽培可以提高果际湿度，改善果际微环境（图1-2）。

 

  果实着色初期-果实成熟采摘后（6月16日-8月15日），地布覆盖下大于30℃、35℃和40℃的时长均最长，分别为526.0h、217.5h和12.5h，生草栽培下大于30℃、35℃和40℃的时长最短，分别为472.0h、108.0h和0.0h（图1-3），可初步推测地布栽培可提高果际温度，生草可降低果际温度。

 

 

 

 

  2.1.2 不同地面覆盖方式对‘新郁’葡萄果园微气候的影响

 

  园艺地布栽培下土壤温度、空气温度略高于CK，但无差异性，土壤水分和空气湿度低于CK，无显著差异，而生草栽培恰恰相反，土壤温度和空气温度低于CK，分别比CK降低了3.47%和 1.08%，土壤温度和CK间存在显著差异，空气温度和CK间无显著差异，3种栽培下露点温度无极显著差异；园艺地布覆盖栽培下，光照略低于CK，无差异性，生草覆盖栽培的光照显著高于CK，比CK提高了12.31%，存在显著差异，园艺地布和生草覆盖栽培下，CO2浓度均低于CK，但无差异性（表1）。可看出地布栽培可提高空气温度和土壤温度，生草可降低空气温度和土壤温度，均可调节果园微气候，地布栽培具有保温作用。

 

 

  2.2 不同地面覆盖方式对‘新郁’葡萄果皮着色的影响

 

  2.2.1 不同地面覆盖方式对‘新郁’葡萄果皮色差的影响

 

  园艺地布处理下的L值、a值和b值均小于CK，而生草栽培的L值、a值、b值均大于CK，CK的果实色泽指数高于地布和生草栽培（表2）。通过田间调查发现，同一天采样时生草栽培的果粒着色基本一致，同时存在粉色、紫红色，还有少量鲜红色，而园艺地布覆盖均为紫红色，CK果面颜色鲜红-紫红，用果实着色指数来描述果实的着色是可靠的。

 

 

  2.2.2 不同地面覆盖方式对‘新郁’葡萄果皮花色苷组分和含量的影响

 

  通过LCMS/MS法检测到‘新郁’葡萄果皮花色苷有6大类：矢车菊素（花青素）、飞燕草素（花翠素）、矮牵牛素（甲基花翠素）、锦葵色素（二甲花翠素）、芍药花素（甲基花青素）、天竺葵素（花葵素），其中锦葵色素含量最高，占总花色苷的38.60%-39.10%，其次是芍药花素含量占总花色苷含量的25.80%-31.10%，天竺葵素含量较低，占总花色苷含量的0.29%-0.31%，地布和生草栽培的总花色苷含量高于CK，分别比CK提高了36.03%和5.03%（表3）。

 

  CK的锦葵色素含量最高，依次是芍药花素、矢车菊素、飞燕草素、矮牵牛素、天竺葵素，分别占总花色苷含量的38.80%、29.11%、11.78%、10.23%、9.79%、0.29%；地布覆盖的锦葵色素含量（38.60%）>芍药花素（25.80%）>飞燕草素（12.57%）>矢车菊素（11.86%）>矮牵牛素（10.86%）>天竺葵素（0.31%）；生草栽培的锦葵色素（39.10%）>芍药花素（31.10%）>矢车菊素（10.73%）>矮牵牛素（9.71%）>飞燕草素（9.06%）>锦葵色素（0.31%）（表3）。

 

  地布覆盖的矢车菊素、飞燕草素、矮牵牛素、锦葵色素、芍药花素和天竺葵素的含量均极显著高于CK，生草栽培下矢车菊素、矮牵牛素、锦葵色素的含量都有或多或少的升高或降低，但与CK均无差异性，飞燕草素含量极显著低于CK，比CK降低了7.03%，芍药花素和天竺葵素含量显著高于CK，比分别比CK提高了12.21%和12.89%（表3）。

 

 

  2.3 不同地面覆盖方式对‘新郁’葡萄果实品质的影响

 

  生草栽培提高了果粒质量、果粒纵横经，果粒质量比对照极显著提高了15.73%，果粒横径极显著提高了6.37%，果粒纵径虽然略有提高，但与CK无差异性。地布覆盖和生草栽培不同程度降低了果实耐压力、果柄拉力、果梗粗度，地布覆盖的果柄拉力、果梗粗度和果刷长度极显著低于CK，果实耐压力和CK间无差异，生草栽培下果实耐压力极显著低于CK，果柄拉力、果梗粗度和果刷长度和CK间无差异。地布覆盖的可溶性固形物含量、还原糖含量和糖酸比极显著高于CK，分别比CK增加了12.93%、10.05%和25.85%，可滴定酸含量略低于CK，但无差异性；生草栽培的可溶性固形物含量、还原糖和糖酸比降低，可溶性固形物含量与CK达到极显著差异，比CK降低了7.32%，还原糖和糖酸比与CK无差异，可滴定酸略低于CK，与CK无差异性。地面覆盖和生草栽培对果实Vc含量影响不大，无极显著差异（表4）。

 

 

  3 结论

 

  3.1 地布覆盖提高果际空气平均温度，生草降低果际空气平均温度，果际最高温度高于CK和生草；地布覆盖提高土壤温度，降低了土壤含水量，而生草降低了土壤温度，提高了土壤含水量，生草覆盖前期有降温的作用，后期有保温作用，不论是地布覆盖还是生草都可引起果园微环境的改变。

 

  3.2 通过LCMS/MS测定‘新郁’葡萄果皮花色苷组分和含量，共检测到6类花色苷，其中矢车菊素、飞燕草素、矮牵牛素含量较高，占到总数的75%，花葵素含量较低，约占总数的0.70%-0.79%；地布覆盖和生草改变了花色苷的比例，地布覆盖提高了飞燕草素含量，生草提高了矮牵牛素含量。

 

  3.3 地布覆盖降低果粒质量，提高可溶性固形物含量、还原糖和糖酸，生草栽培促进果粒质量增加，可溶性固形物含量和还原糖下降，糖酸比略有降低，地布覆盖和生草对果实Vc含量无极显著影响。