兰州综合试验站

朱燕芳 郝燕

  摘要：30%遮阴处理提高了果穗周际日最低温度，50%、70%遮阴处理的日最低温度降低了。果实中的线粒体H+-ATPase酶（H+-ATPase）和线粒体细胞色素氧化酶（CCO）的酶活性下降了，提高了线粒体琥珀酸脱氢酶（SDH）活性。采用30%遮阴处理时，对葡萄果实中酒石酸合成呈积极效应，同时缓解了酒石酸的降解。

  关键词：河西走廊，贵人香，酒石酸，遮荫

  1 试验材料与方法

  1.1 试验地概况与材料

  试验园坐落于甘肃省张掖市高台县的骆驼乡祁连酒业酿酒葡萄基地。选用的试验材料为10年生的‘贵人香’酿酒葡萄。园地为土层深厚的沙土壤，土壤的质地松散，孔隙度大，通透性好，导热系数高，有利于排水。该地位于甘肃河西走廊的中部，海拔为1 377 m，7.4 ℃的年平均气温，3053 ℃的≥10 ℃有效积温，3118.3 h的年日照时数，103 mm的年平均降水量，1 966.7 mm的年蒸发量。

  1.2 试验设计

  采用单臂单蔓篱架水平龙干树形，南北行向种植，株距为0.7 m × 3.0 m。设两组试验，在张掖高台酿酒葡萄种植区，选择管理措施均匀一致的‘贵人香’葡萄树体。

  在张掖高台酿酒葡萄种植区的‘贵人香’葡萄花后5 d至35 d进行地面遮阴，大田条件下利用黑色遮阴网开展遮阴试验，设置70%遮阴、50%遮阴、30%遮阴和自然光（CK）共4个处理。每个处理设置1行，每行有10株树，随机排列，重复3次。

  在‘贵人香’葡萄盛花期后进行遮阴处理的1个月内采样，采集间隔为5 d，采样共计4次。即为花后5 d、花后10 d、花后15 d、花后20 d，采集酿酒葡萄果实在早上9:00，从不同果穗的上部、中部和下部采集60粒果粒，重复三次。果实摘下后，立即用液氮冷冻，放入干冰中带回实验室，存放在-80 ℃的低温冰箱中备用。

  1.3 指标测定

  1.3.1 近地面热环境的测定

  在花后5 d至35 d期间，不同遮阴处理下，采用温度记录仪自动监测葡萄果穗周际微环境的温度，每小时自动记录1次。

  1.3.2 酒石酸和抗坏血酸含量测定

  采用高效液相色谱法测定。

  1.3.3 线粒体H+-ATPase酶（H+-ATPase）、线粒体琥珀酸脱氢酶 （SDH）、线粒体细胞色素氧化酶（CCO）活性测定

  采用微量法测定，具体提取和测定的方法参考赵颖颖[125]。

  1.4 数据处理

  所有试验均重复3次，进行统计分析时应用SPSS22.0软件，数据处理分析和作图时采用Excel 2010软件进行，进行显著性方差分析(P<0.05)时采用LSD检验。

  2 结果分析

  2.1 遮阴处理对‘贵人香’葡萄果实温度变化的影响

  从图1中可以看出各遮阴处理与CK的温度变化趋势相似，日最高温度、日最低温度、日平均温度和昼夜温度波动幅度大。首先，与CK相比，遮阴处理显著降低了葡萄果穗周际的温度，其中30%遮阴处理的温度影响最大。从6月15日到7月15日，CK的日最高温度在19.8~38.0 ℃之间，19.8 ℃出现在7月15日，38.0 ℃出现在7月6日；日最低温度在9.2~20.3 ℃之间，9.2 ℃出现在6月15日，20.3 ℃出现在7月14日；日平均温度在16.4~26.6 ℃之间，16.4 ℃出现在6月20日，26.6 ℃出现在7月12日；昼夜温差在3.2~26.2 ℃之间，3.2 ℃出现在7月15日，26.2 ℃出现在6月15日。30%遮阴处理的日最高温度在18.9~35.8 ℃之间，18.9 ℃出现在6月19日，35.8 ℃出现在7月10日；日最低温度在5.6~22.7 ℃之间，5.6 ℃出现在7月9日，22.7 ℃出现在7月15日；日平均温度在16.5~23.5 ℃之间，16.5 ℃出现在6月19日，23.5 ℃出现在7月15日；昼夜温差在1.2~28.9 ℃之间，1.2 ℃出现在7月15日，28.9 ℃出现在7月8日。50%遮阴处理的日最高温度在19.4~36.6 ℃之间，19.4 ℃出现在6月20日，36.6 ℃出现在7月6日；日最低温度在9.3~20.0 ℃之间，9.3 ℃出现在6月15日，20.0 ℃出现在7月14日；日平均温度在16.3~25.9 ℃之间，16.3 ℃出现在6月20日，25.9 ℃出现在7月12日；昼夜温差在3.0~24.6 ℃之间，3.0 ℃出现在7月15日，24.6 ℃出现在6月15日。70%遮阴处理的日最高温度在19.5~35.7 ℃之间，19.5 ℃出现在6月20日，35.7 ℃出现在7月6日；日最低温度在8.9~19.9 ℃之间，8.9 ℃出现在6月15日，19.9 ℃出现在7月14日；日平均温度在16.3~25.6 ℃之间，16.3 ℃出现在6月20日，25.6 ℃出现在7月12日；昼夜温差在3.0~24.9 ℃之间，3.0 ℃出现在7月15日，24.9 ℃出现在6月15日。

2.2 遮阴处理对‘贵人香’葡萄果实酒石酸、抗坏血酸含量变化的影响

  如图2-A所示，‘贵人香’葡萄在遮阴处理期间，CK的果实酒石酸含量呈先上升后下降的变化趋势，30%遮阴处理呈下降的趋势，50%和70%遮阴处理呈先降后升的趋势。遮阴处理期间，CK处理的果实中酒石酸含量在花后5 d至15 d期间持续上升，从11.16上升到12.23 mg·g-1；花后5 d至20 d期间，30%遮阴处理的酒石酸含量从20.04降低到8.14 mg·g-1；50%、70%遮阴处理的酒石酸含量在花后5 d至15 d期间，50%遮阴处理的从14.16降低到7.94 mg·g-1，70%遮阴从16.05降低到7.56 mg·g-1。与CK相比，30%遮阴处理的酒石酸含量在花后5 d、花后10 d、花后20 d高于CK，分别比CK高了8.88、0.28、0.12 mg·g-1，花后15 d低于CK，比CK低了3.03 mg·g-1；50%遮阴处理的在花后5 d、花后20 d高于CK，分别比CK高了3.00、0.02 mg·g-1，花后10 d、花后15 d低于CK，比CK低了0.25、4.30 mg·g-1；70%遮阴处理的在花后5 d、花后20 d高于CK，分别比CK高了4.89、0.03 mg·g-1，花后10 d、花后15 d低于CK，比CK低了0.90、4.68 mg·g-1。

  如图2-B所示，‘贵人香’葡萄在遮阴处理期间，果实AsA含量呈持续下降的趋势。在花后5 d至20 d期间，葡萄果实经30%遮阴处理的AsA含量分别比CK低了1.73、1.35、2.40和2.69 μg·g-1。

  经50%遮阴处理的AsA含量在花后5 d与CK相比，比CK高了0.62 μg·g-1，花后10 d至20 d期间，分别低了2.21、2.09和1.80 μg·g-1。70%遮阴处理的在花后5 d至20 d期间，AsA含量低于CK，分别低了1.80、2.28、2.30、1.97 μg·g-1。

  2.3 遮阴处理对‘贵人香’葡萄果实中呼吸酶活性的影响

  由图4-A可知， 3种遮阴处理后，果实中的 H+-ATPase 酶均显著低于CK。CK的葡萄果实H+-ATPase酶活性随时间延长呈上升趋势。随着花后天数的增加，CK中果实的H+-ATPase酶逐渐升高，遮阴处理后，使得该酶活性降低。30%遮阴处理的H+-ATPase酶活性随着花后时间的增加呈下降趋势，花后5 d至20 d期间，分别比CK低了0.72、1.01、2.47和3.48 nmol·min-1g-1；在花后5 d至花后20 d，50%遮阴处理的该酶活性显著低于CK，分别比CK低了2.09、2.57、3.48和3.03 nmol·min-1g-1；70%遮阴处理后H+-ATPase酶活性分别比CK低了1.52、1.67、2.91和1.17 nmol·min-1g-1。

  由图4-B可看出，在花后5 d、花后20 d时，3种遮阴处理的SDH酶活性显著高于CK。CK的葡萄果实的SDH酶活性在花后5 d至10 d期间内呈现上升趋势，花后20 d后呈现下降趋势。30%遮阴的SDH酶活性随着花后时间的增加呈先降后升再降的趋势，在花后5 d、花后15 d、花后20 d分别比CK高了0.11、0.15、0.14 nmol·min-1g-1，花后10 d比CK低了0.07 nmol·min-1g-1；50%遮阴处理的SDH酶活性呈先降后升，该酶活性在花后5 d、花后15 d、花后20 d高于CK，分别比CK高了0.13、0.01、0.06 nmol·min-1g-1，花后10 d低于CK，比CK低了0.06 nmol·min-1g-1；70%遮阴处理的SDH活性呈先降后升，其酶活性在花后5 d、花后20 d高于CK，分别比CK高了0.10、0.11 nmol·min-1g-1，花后5 d、花后15 d低于CK，比CK低了0.11、0.04 nmol·min-1g-1。

  如图4-C所示，3种遮阴处理后，果实中的CCO酶均低于CK。CK的果实CCO酶活性呈逐渐上升的趋势，遮阴处理后，使得CCO酶活性降低。在花后5 d，3种遮阴处理葡萄果实中CCO酶活性无显著性差异。在花后10 d、15 d、20 d，30%遮阴处理分别比CK低了0.68、1.71、2.65 nmol·min-1g-1，50%遮阴处理比CK低了0.28、1.43、4.03 nmol·min-1g-1，70%遮阴处理比CK低了1.41、2.75、3.03 nmol·min-1g-1。

  3 讨论

  遮阴处理作为一种改善光照强度的方法和措施，广泛应用于设施农业种植。本试验的研究结果表明，随着花后天数的增加，‘贵人香’果实中酒石酸含量均降低，但在花后20 d时，果实中酒石酸的含量与对照无显著性差异，这表明遮阴处理后，延缓了果实中的酒石酸的降低。因遮阴处理后，葡萄果实中的抗坏血酸含量显著降低，均显著低于对照。研究表明果实中酒石酸的降解，主要由葡萄果实体积膨大对酸浓度起到了稀释作用和果实中含有的呼吸性酶的消耗和分解作用占优势。本试验中遮阴处理后日最高温度、日平均温度、均显著低于对照，同时果实的H+-ATPase酶、CCO酶均显著低于对照，说明遮阴处理可能通过降低果穗周际的日最高温度、日平均温度，使得呼吸酶活性降低，从呼吸代谢层面，减少了果实中酒石酸的降解，但是SDH酶遮阴后增加，可能是遮阴处理可以使葡萄果实中SDH酶活性的下降发生一定的延缓，对于保持比较高的SDH活性是非常有利，也对保持ATP的合成能力非常有利，进而为酒石酸的合成提供能量，这表明酒石酸可能从一定水平上调节诱导抗氧化物酶的活性。