南疆综合试验站
1 材料与方法
1.1 试验材料
以2018年春季3309M砧木嫁接的酿酒葡萄马瑟兰为试材,东西行向,1.0m×2.5m,‘厂’形栽培,结果高度60cm,于葡萄花后坐果初期进行田间自然生草、铺设园艺地布处理,清耕栽培为对照,葡萄转色初期、转色期、始熟期和完熟期进行采样约1500g,迅速待会实验室一部分用于测定果实基本品质,另一部分存于-60℃冰箱内测定果皮单宁、花色苷等。
1.2 试验方法
1.2.1果际叶幕透射强度和地面反射辐射强度的测定
选择晴朗无风的天气,用光合有效辐射仪(SPECTRUM,3415F)于08:00、10:00、12:00、14:00、16:00、18:00和20:00测定果际叶幕透射强度和地面反射辐射强度。测定位置为垂直方向距离果穗 5 cm处,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,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,每处理轮回测不低于20个位点。
1.2.2 果实及酿酒品质的测定
果穗紧密度根据葡萄种质资源描述规范和数据标准进行描述并赋值;用电子天平称取果穗质量(g)。
留2 mm的果梗将果实剪下,用于测定果实基本品质。果粒质量用电子天平称取10粒果粒质量(g),取平均值,每处理重复5次;果粒纵横径用游标卡尺测量(mm);果皮色差用色差仪测定,随机选取20粒果实用色差仪测定果皮的L、a、b值,计算C值。根据Hunter Lab表色系统,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),CIRG<2为黄绿色,2<CIRG<4为粉红色,4<CIRG<5为红色,5< CIRG<6为深红色,CIRG>6为紫黑色。
随机选取25粒果实挤出果汁用于测定果实可溶性固形物(%)、可滴定酸(%)、pH值和还原糖,每处理重复3次。可溶性固形物用手持测糖仪测定;可滴定酸用酸碱滴定法测定结果用酒石酸表示;pH值用pH计测定;果皮花色苷用pH色差法测定,每处理重复3次,
1.3 数据处理
用Excel 2010进行数据的计算与分析,SPSS 16.0进行差异性分析。
2 结果与分析
2.1 不同地面覆盖方式对果际微环境的影响
2.1.1不同地面覆盖方式对果际辐射的影响
3种处理的果粒叶幕透射强度和地面反辐射强度随时间呈先升后降的趋势,地面反辐射强度变化趋势较果际叶幕透射强度变化幅度大。果际叶幕透射强度均低于地面反辐射强度,就果际叶幕透射强度来说,对照>园艺地布>生草,地面反辐射强度亦如此(图1)。
生草和园艺地布的果际叶幕透射强度最高值出现在14:00时,且园艺地布(18.76 Bit)>生草(16.88μmol·m-2·s-1),但均低于对照的果际叶幕透射强度(21.67 μmol·m-2·s-1),对照的果际叶幕透射强度最高值出现在12:00时(23.33μmol·m-2·s-1),对于果际叶幕透射强度最高值而言,对照>园艺地布>生草;生草和园艺地布的地面反辐射强度最高值出现在12:00时,园艺地布(83.53μmol·m-2·s-1)>生草(47.60μmol·m-2·s-1),亦均低于对照(88.62μmol·m-2·s-1),对照的地面反辐射强度最大值出现在14:00时(91.29μmol·m-2·s-1),对于地面反辐射强度最高值而言,对照>园艺地布>生草。
对于不同处理总辐射强度来说,生草和对照的最大值出现在14:00时,园艺地布出现在12:00时,对照(112.96μmol·m-2·s-1)>园艺地布(101.16μmol·m-2·s-1)>生草(63.55μmol·m-2·s-1)。
2.1.2 不同地面覆盖方式对土壤及空气环境的影响
园艺地布和生草降低了光照强度、空气温度、露点温度、土壤温度和空气CO2浓度,提高了空气湿度和土壤湿度。
园艺地布和生草的光照强度比对照降低了26.28%和59.80%,生草和对照间存在显著差异;两种地面覆盖方式均能显著降低温度(空气温度和土壤温度)而提高湿度(空气湿度和土壤湿度),园艺地布虽然提高了土壤湿度但和对照间无差异,生草显著提高土壤湿度36.14%;园艺地布和生草虽然提高了空气CO2浓度但和对照间均无差异性(表1)。
2.2 不同地面覆盖方式对果实品质的影响
2.2.1 不同地面覆盖方式对果实基本品质的影响
(1) 不同地面覆盖方式对果穗性状的影响
园艺地布和生草分别提高了果粒质量21.59%和64.27%,果穗质量15.93%和42.55%,生草的果粒质量和果穗质量和对照间存在极显著差异(表2,图2-A),果粒质量的增加导致果穗紧密度的增加,园艺地布和对照无差异,生草和对照间存在显著差异。园艺地布的果穗萎蔫率低于对照但和对照无差异性,生草的萎蔫率极显著低于对照为0.00%,两种地面覆盖方式的出汁率极显著高于对照,分别比对照提高了7.09%和14.72%(表2)。
(2)不同地面覆盖方式对果实基本品质的影响
果粒质量、果粒纵径和果粒横径均随果实的成熟而逐渐增加,在果实发育期间园艺地布和生草的果粒质量始终高于对照,且生草的果粒质量始终显著高于对照,果实完熟时,园艺地布和生草的果粒质量、果粒纵径和果粒横径显著高于对照,果粒质量分别比对照提高了21.59%和64.27%(图2-A),果粒纵径分别比对照提高了10.92%和18.59%(图2-B),果粒横径分别比对照提高了10.99%和16.42%(图2-C)。果形指数变化趋势较平稳,转色初期果粒的果形指数最大,转色期有所下降,果实完熟时有小幅增加,但地面覆盖方的果形指数对照间始终无差异(图2-D),有果形指数变化可初步推测果粒纵径的生长早于横径的生长。
果实的成熟伴随着可溶性固形物积累、可滴定酸的降解及pH值的增加(图2-E、2-F、2-G)。可溶性固形物的快速积累和可滴定酸迅速降解的时间基本一致,但对照的可滴定酸在转色期仍保持较高水平,之后才迅速下降,果实基本成熟时,可滴定酸差距不大,果实成熟时两种地面覆盖方式和对照的可溶性固形物无差异性,生草的可滴定酸显著下降了13.56%,pH值显著下降1.04%和5.37%。
(3)不同地面覆盖方式对果皮颜色的影响
L、a、b、C值随果实成熟而下降,CIRG增加(图2 A-E)。果实成熟时,园艺地布和生草的L值、a值和C值低于对照,地布显著降低了L值3.11%,生草显著降低a值2.98倍,C值和对照间无差异。园艺地布和生草的b值和C值高于对照,园艺地布和生草的b值分别比对照提高12.52%和23.56%,C值分别比对照增加了32.42%和13.95%,生草显著提高b值,园艺地布显著提高C值。
2.2.2 不同地面覆盖方式对果皮酿酒品质的影响
葡萄果皮花色苷含量随果实成熟而不断积累。转色初期,生草的花色苷含量显著高于对照和地布,是对照的3.06倍。果实始熟期果皮的花色苷含量均达到最大值,园艺地布的花色苷含量最高(1135.90mg/kg),显著高于对照(1018.29 mg/kg),生草的花色苷含量(1084.30mg/kg)虽然高于对照但和对照间无差异性。3种处理的果皮花色苷含量后期下降,园艺地布的花色苷含量较对照显著下降了24.58%,生草的花色苷含量略低于对照。园艺地布的花色苷含量较始熟期下降的幅度最大,下降了35.78%,生草的花色苷含量下降了18.61%(图4)。
3 结论
综合以上分析表明,生草可以提高空气和土壤空气湿度,降低空气和土壤温度,提高果粒质量、果粒纵横径和果实可溶性固形物,在鄯善县极端干旱区可以采用生草栽培模式提高果实品质。