南疆综合试验站
白世践 户金鸽 赵荣华 蔡军社
吐鲁番是我国著名优质葡萄产区，栽培面积超过3.5万hm2，为适应市场环境和需求，该产区葡萄产业已由原来的制干为主，鲜食为辅，转向鲜食与制干兼顾发展。‘无核白’依然为该产区主栽鲜食兼制干品种，红色鲜食葡萄品种主要为‘火焰无核’、‘新郁’、‘红地球’等，但所占比例依然较小。随着国内外葡萄产业的发展，传统的鲜食葡萄在品种、品质方面均不能够满足市场需求。‘新郁’葡萄是以‘红地球’杂交后代为母本，‘里扎马特’为父本育成的大粒、鲜食葡萄品种，该品种果色鲜红至紫红色，品质佳，适应性较强，挂果时间长，是优良的鲜食葡萄品种，该品种在本吐鲁番产区栽培面积不断扩大，产品深受消费者喜爱。但吐鲁番地区属于典型的大陆性暖温带荒漠气候，是我国极端干旱地区之一，高温强光低湿等不利气候因素，对植株造成逆境伤害的同时也对葡萄次生代谢产物积累产生了不利影响，目前该产区露地鲜食葡萄多采用倾斜式小棚架或水平棚架结合独龙干、双龙干或多龙干整形方式栽培，传统栽培方式因果实所处微域环境不同导致不同结果部位着色不一致，强光照、较大的昼夜温差往往导致‘新郁’葡萄着色过深、颜色黯淡、缺乏光泽，郁闭的微域环境导致‘新郁’葡萄着色困难。近年来顺架龙干式整形栽培方式在火焰无核、红地球、克瑞森无核葡萄上逐渐被应用，取得了良好的应用效果，采用顺架龙干式整形栽培便于机械化操作，生产成本明显降低，显著改善了果穗微域环境，果实着色、品质一致性较好。但前期研究发现极端干旱区采用顺架龙干式栽培结果带（果穗）位置高，果穗管理操作不便，主蔓位置也较高，上、下架、新梢绑缚劳动强度均较大，重要的是极端干旱区葡萄生长季节炎热高温、空气湿度小、光照强烈，水平叶幕下果穗所处高度高，果穗处叶面积指数小、受到高温、干热风、强光照等不良气候因素影响大，顺架龙干式栽培配套的叶幕型亟需优化。研究极端干旱区气候条件下叶幕型对顺架龙干式栽培红色鲜食葡萄果穗微域环境和果实品质的影响及调控机制，可为极端干旱区红色鲜食葡萄的优质高效生产叶幕型的选择及管理措施优化提供理论依据，对促进葡萄产业健康发展意义重大。
1. 试验材料及方法
1.1 试验地概况
试验地位于新疆鄯善县新疆维吾尔自治区葡萄瓜果研究所试验基地（42°91′N，90°30′E）。试验地海拔 419 m，年降雨量 25.3 mm，年蒸发量 2 751mm；全年日照时数3 122.8 h，10℃以上有效积温 4 525℃以上，年均气温11.3℃，无霜期 192 d，属于典型的大陆性暖温带荒漠气候，降雨稀少，蒸发强烈，夏季极端高温、干旱。土壤质地为碱性砾石砂壤土，pH 8.0左右。
1.2 试验材料及叶幕型设计
供试葡萄品种为欧亚种（Vitis vinifera L.）红色鲜食葡萄品种‘新郁’，均采用自根苗，于 2015 年定植。均采用顺行龙干式栽培，东西行向，株行距 2.0 m×4.0 m，灌溉方式均为微喷灌溉。试验共设水平、V+水平、M 形 3 种叶幕型。V+水平、M 形叶幕型的构建：在距离地面 1.5 m 处拉一道钢丝用于固定结果臂，主干基部与地面保持 45°以下夹角倾斜上架，主蔓连接形成长龙。于第一道铁丝上方 30 cm 处设置横梁，衡量端部各拉一道铁丝，用于固定并引缚新梢上架，形成 V 形架面，夹角为 90°，水平架面南、北两侧各拉 3 道钢丝,钢丝间距 50 cm，新梢生长至 50 cm 时绑缚至连接横梁端部的铁丝上，形成 V 形叶幕，生长至第二道钢丝再次绑缚，若新梢继续迎水平方向生长，完成 V+水平叶幕型的构建；若二次绑缚后新梢自然下垂生长，完成 M 形叶幕型的构建。水平叶幕用于固定结果臂的第一道铁丝设置于距离地面 1.9 -2.0 m 处，基本与架面平行，新梢分别绑缚于第一、三道钢丝形成水平叶幕。连续 5 档（两立柱间距离为 4 米，2 株葡萄）为一小区，3 次重复。除叶幕型整形措施不同外，秋季修剪、春季抹芽定梢、灌水、产量控制、病虫害防治措施均保持一致，新梢间距统一设置为 18 cm，单穗果粒数设为 80 粒。
1.3 果穗微域环境指标的测定
果实膨大期至成熟期（5月15日—8月31日）在各叶幕型处理果穗处分别安装温湿度记录仪（LASCAR，EL-USB-2），实时监测果实表面温、湿度。通过温湿度记录仪统计5月15日-8月31日不同结果高度果实超过 35℃的温差总和（高于 35℃的温度减去 35℃之后相加得温差总和）和极温差（最高温与最低温之差）；计算≥ 35℃的高温时长及日温差；统计不同结果高度果实表面日平均湿度。
光合有效辐射、光质：果实转色期（6月15日—8月1日）选择晴天采用光合有效辐射仪（SPECTRUM，3415F）测定果穗处的光合有效辐射日变化，每 2h 测定一次，测定位置与温湿度记录仪相同，传感器水平向上测定透过叶幕后剩余的有效辐射为叶幕透射辐射( PAR tran )，传感器水平向下测定土壤向上反射的有效辐射为土壤反射辐射( PAR soil )。
1.4 采收期品质指标的测定
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，参照《葡萄种质资源描述规范和数据标准》对果实颜色种类、果穗紧密度、果粒着色一致性、果粉厚度和口感中的果皮厚度、涩味、肉质、甜味程度进行描述评价。称量法测量果穗质量；从每穗葡萄不同部位随机剪取6果粒，共60粒常规方法测量果粒质量、果粒纵、横径；采用PAL-1型手持数显折射仪( Atago, Tokyo, Japan ）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, Tokyo, Japan ) 测定每个果实赤道部位的色泽指标L、a、b值，计算出红色葡萄果实色泽指数（CIRG），读取20个果粒数据。采用NaOH滴定法[10]测定可滴定酸含量；采用钼蓝比色法[11]测定维生素C含量；采用pH 示差法[12]测定果皮花色苷含量，结果以二甲花翠素-3-葡萄糖苷等价值表示(mg/g)。3次重复。
1.5 数据处理
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 不同叶幕型对新郁葡萄果穗微域环境的影响
2.1.1不同叶幕型对新郁葡萄‘新郁’葡萄果实表面温、湿度的影响
由图表（图1、2，表1）可知，6月份H型叶幕最高温、最低温、极温差高于M型和V+H型叶幕，但M型和V+H型叶幕平均温差、超过35℃温差总和、≥35℃高温时长和平均湿度高于H型叶幕，且这些指标M型均高于V+H型叶幕；7月份M型叶幕最高温、平均温度和超过35℃温差总和、≥35℃高温时长指标均低于V+H型和H型叶幕，但平均湿度最大，V+H型最高温、极温差、平均温度、平均温差、超过35℃温差总和、≥35℃高温时长和平均湿度指标均高于H型叶幕；8月份H型叶幕最高温和平均温度最高，平均湿度最低，M型叶幕平均温度、最低温和超过35℃温差总和最小，平均温差和平均湿度最大。由均值可以看出M型叶幕最高温、最低温、极温差和平均温度最低，而平均温差和平均湿度最大；V+H型叶幕最高温、最低温、平均温差、平均湿度介于M和H型叶幕之间，但级温差和超过35℃温差总和、≥35℃高温时长最大，H型叶幕最高温、最低温、平均温度最大，湿度最低，但超过35℃温差总和、≥35℃高温时长值最小。总体而言，M型叶幕温度环境较为稳定，平均温度低且湿度和平均温差大，特别是7月下旬-8月初期的大温差有利于糖分和花色苷的积累，超过35℃温差总和、≥35℃高温时长值高可能与M型叶幕营造出相对封闭的微环境具散热慢的特性有关；H型叶幕较易出现极端高温，平均温度高，平均温差和平均湿度最低，H型叶幕创造的微环境具有较好的通风环境，在6月份超过35℃温差总和、≥35℃高温时长值最低，但 7、8月与M型差异不大；V+H型叶幕平均湿度和平均温差介于M和H型叶幕之间，平均温度与H型叶幕均为最高，但超过35℃温差总和、≥35℃高温时长值最高，这可能与果穗所处位置过度暴露在太阳直射光下至温度升高所致。总之，H型叶幕具有较高的温度水平，但较易受到极端高温的影响，而低湿环境更加不利于果实发育；V+H型叶幕同样具有较高的温度水平和较高的湿度，果穗过度曝光会造成加重极端高温环境的产生；M型叶幕温度环境较为稳定，平均温度低且湿度和平均温差大，更加利用果实发育和花色苷的积累。
2.1.2 不同叶幕型对新郁葡萄‘新郁’ 果实表面光合有效辐射的影响
由图表（图3、表2）可知，架面南H型和V+H型叶幕土壤反射辐射均高于叶幕透射辐射，而M型叶幕则相反，其中V+H型叶幕土壤反射辐射最高，而V+H型叶幕叶幕透射辐射低于H型，南面M型叶幕的日均叶幕透射辐射、日均土壤反射辐射和日均总辐射量均最低；架面北同样表现为H型和V+H型叶幕土壤反射辐射均高于叶幕透射辐射，而M型叶幕则相反，但H型叶幕土壤反射辐射、叶幕透射辐射均高于V+H型叶幕，同样南面M型叶幕的日均叶幕透射辐射、日均土壤反射辐射和日均总辐射量均最低。总之，H型叶幕具有较高的光水平，叶幕透射辐射和土壤反射辐射均较高，V+H同样具有较高的光水平，特别是较高的土壤反射辐射，M型叶幕光水平最低。早期较高的光热水平利用葡萄提早成熟着色，过度暴光和过高的光热水平不利于花色苷积累，会造成合成抑制和降解，加上低湿形成的干热气候不利于葡萄果实的后期发育，会导致葡萄挂树周期明显缩短。
2.2 对葡萄果实品质的影响
2.2.1不同叶幕型对‘新郁’葡萄果实外观品质及口感的影响
由表3可知，M和V+H型叶幕的葡萄果穗紧密度均适中、果皮厚均中厚，而H型叶幕的葡萄出现部分疏松果穗且果皮中等偏厚；M型叶幕的葡萄果实色泽为紫红，V+H型叶幕微鲜红-紫红，而H型叶幕的葡萄大部分为鲜红、少量为紫红；M型和H型叶幕的葡萄肉质较脆，而V+H型叶幕的葡萄脆或较脆；M型叶幕的葡萄酸甜度为极甜、种子灰褐-褐色，成熟最好，而V+水平和H型叶幕的葡萄酸甜度为甜、种子灰绿-灰褐色。值得关注的是M型叶幕的葡萄果皮涩味程度为中等，而H型和V+H型则为轻，这可能与果皮中的涩味物质单宁的积累有关。
2.2.2 不同叶幕型对‘新郁’葡萄果实内在品质及产量的影响
由表4可知，M和V+H型叶幕的葡萄果穗质量、果粒质量、纵径、横径、果刷长度、产量指标均显著大于H型叶幕，且M型叶幕纵径和果形指数显著大于V+H型叶幕，但M型叶幕果实果梗粗度显著小于V+H型和H型叶幕。可见，M和V+H型叶幕栽培创造的微域环境更利于新郁葡萄果实发育，产量更易于控制，更易获得理想产量。
2.2.3 不同叶幕型对‘新郁’葡萄色泽及内在品质的影响
由表5可知，3种叶幕型葡萄鲜果硬度、Vc含量未出现明显差异；可溶性固形物含量大小顺序为：M型﹥H型﹥V+H型，差异均达显著水平，V+H型叶幕可滴定酸含量显著高于M型和H型叶幕，固酸比显著低于M型和H型叶幕，而M型和H型叶幕可滴定是含量和固酸比没有显著差异。M型叶幕的葡萄红色葡萄果实色泽指数（CIRG）及花色苷含量显著高于红色葡萄着色指数显著高于H型和V+H型叶幕，而H型和V+H型叶幕间葡萄CIRG和花色苷含量差异均不显著。可见，M型叶幕葡萄具有较高成熟度和花色苷含量，M型叶幕营造的微域环境和营养供应更加利于糖分和花色苷的积累。但值得关注的是花色苷的过度积累会导致葡萄着色过深，色泽由鲜红向紫红转变，若要获得色泽鲜红的新郁葡萄还应进行各成熟期叶幕型的调整、优化来获得良好的果穗微域环境、控制花色苷的积累，方能实现提质增效的栽培目标。
3. 结论
3种叶幕型栽培新郁葡萄果穗微域环境和果实品质存在明显差异。H型叶幕具有较高的光热水平，但较易受到极端高温的影响，而低湿环境更加不利于果实发育；V+H型叶幕同样具有较高的光热水平和较高的湿度，但果穗过度曝光会造成加重极端高温环境的产生；M型叶幕温度环境较为稳定，光水平最低，平均温度低且湿度和平均温差大，更加利用果实发育和花色苷的积累。M和V+H型叶幕栽培创造的微域环境更利于新郁葡萄果实发育，果穗、果粒质量均较大，产量更易于控制，更易获得理想产量。M型叶幕葡萄具有较高成熟度和花色苷含量，色泽紫红，但果皮涩味加重、果肉较脆，综合品质最好；V+H型叶幕葡萄成熟度不及M型叶幕，但色泽鲜红-紫红，果肉脆或较脆、果皮涩味轻微，综合品质较好；H型叶幕葡萄可溶性固形物含量、固酸比均较高，色泽鲜红，高温、低湿形成的干热气候不利于葡萄果实发育及产量的形成。
若要获得综合品质好且色泽鲜红的新郁葡萄还应进行各成熟期叶幕结构的适时调整、优化来获得良好的果穗微域环境、控制花色苷的积累，方能实现提质增效的栽培目标。