哈尔滨葡萄综合试验站

王明洁

  葡萄（Vitis vinifera L.）是多年生落叶果树，在世界范围内栽培历史悠久、栽培面积广泛，具有较高的经济价值。随着栽培条件及栽培技术的日益更新，葡萄栽培也从露地逐渐发展为设施。与露地相比，设施葡萄生长主要表现为生长周期长、树体长势旺，若管理不善极易出现枝条徒长、成熟度差、花芽分化不良、品质产量不稳定等问题。飞鸟架是目前国内栽培葡萄的首选架式之一，不仅能有效缓解葡萄的顶端优势，而且其结果带的均一性保证了果实品质的均一性。

  光合作用是植物生长发育的基础，也是果树产量和品质形成的关键因素。日光温室因各方位光照条件的差异，易导致设施内不同位置果树生长不均衡、花芽分化不整齐、果实品质差异较大。葡萄光合效率的高低，一方面由所选择的树体结构决定，另一方面受外界环境条件影响。因此选择适宜树体结构配以科学合理的管理方式，充分利用温室内的光热条件发挥葡萄群体光合能力，才能有效避免日光温室葡萄生长不良，提高产值。本文通过研究日光温室不同区域葡萄生长及品质的差异，揭示飞鸟架栽培条件下，日光温室光照变化规律与葡萄生长发育的相互关系，以期为日光温室葡萄生产管理提供理论依据。

  1 材料与方法

  1.1 试验材料

  选取树体强壮、生长状况基本一致且无病虫害的4年生鲜食葡萄品种‘黑玫瑰’自根苗为试材，日光温室栽培，南北行向，种植行长度6.5m，每垄6株，株行距1 m×4 m，土肥水及病虫害管理同常规。

  试验地点为黑龙江省农业科学院园艺分院葡萄高标准示范园（45°44′N，126°27′E）。温室前屋面为曲面，基部屋面倾角为68°，上部屋面倾角为27°，两屋面倾角间高度差为2.3 m，前屋面底部有0.5 m高的保温板，高度5.3 m，后坡上部为保温板+保温被。薄膜为聚乙烯无滴膜，自动卷帘机棉被覆盖保温，每年12月1日-翌年3月1日避光管理。

  1.2 试验方法

  飞鸟架主蔓距地面高度为1.6 m，叶幕距地面高度为1.8 m，支撑叶幕每两道线的水平间距为30 cm。每垄6株，自然划分南侧2株、中部2株、北侧2株。东侧和西侧植株选择温室东西两侧6根垄（东、西各3根）的中部植株作为试验材料。

  1.3 指标测定

  1.3.1 光合特性的测定

  叶幕完全形成之后，在晴好天气（2024年6月28日）的9:00、11:00、13:00、15:00、17:00，采用CI-340便携式光合作用测定仪分别对日光温室东、西、南、北、中部葡萄与果实相对应叶片的光合特性进行测定，每个处理3次重复。净光合速率Pn[μmol/（m2·s）]、气孔导度Gs[mol/（m2·s）]、胞间二氧化碳浓度Ci[μmol/（m2·s）]、蒸腾速率Tr[mmol/（m2·s）]作为检验指标。

  1.3.2 枝条生理指标的测定

  落叶后，测量一年生枝条成熟长度和结果枝条基部粗度，每个处理3次重复。测定一年生结果枝枝条的可溶性糖含量、淀粉含量、可溶性蛋白质含量及游离氨基酸含量。翌年，调查萌芽率及结果枝率。

  其中，可溶性糖及淀粉含量采用蒽酮法测定，可溶性蛋白含量采用考马斯亮蓝G-250法测定，游离氨基酸含量采用茚三酮显色法测定。翌年，调查萌芽率及结果枝率。

  1.3.3 果实品质分析

  果实采收期（9月6日）每个处理随机采集10穗，测定穗重、果穗纵径、果穗横径；每个果穗从上、中、下三个部位随机选取50粒测定平均单果重、果实纵径、果实横径、果形指数、可溶性固形物及可滴定酸含量。

  其中，果实纵横经采用游标卡尺测定，单果重、单穗重采用1/100分析天平测定。可溶性固形物含量采用PAL-1型便携式数显折光仪测定，可滴定酸含量采用氢氧化钠滴定法测定。

  1.4 数据统计与分析

  数据采用SPSS 20.0进行方差分析，并进行Duncan’s检验，用Excel软件制作图表。

  2 结果与分析

  2.1 日光温室葡萄叶幕不同位点光合特性差异分析

  由图1-图4可知：日光温室不同方位、不同时段鲜食葡萄‘黑玫瑰’采用飞鸟架树体结构，其净光合速率、胞间二氧化碳浓度、气孔导度及蒸腾速率的日变化均呈单峰曲线变化。光合特性各指标均在11时达到一天内的峰值，且均以南侧为最高，西侧次之；北侧最低。其中，南侧和西侧的净光合速率从11时到13时呈缓慢下降趋势，到15时下降速度较快，在17时达到一天内最低值。在11时与南侧相比，北侧、东侧、中部、西侧的净光合速率分别低32.17%、14.33%、7.96%、7.96%；胞间二氧化碳浓度分别低4.82%、5.03%、4.58%、0.66%；气孔导度分别低40.22%、30.43%、15.22%、9.78%；蒸腾速率分别低66.07%、58.93%、62.50%、51.79%。

  2.2 日光温室不同方位葡萄一年生枝条成熟节位差异分析

  由图5可知：日光温室中，位于北侧的植株一年生枝条成熟仅4~5个节位，显著低于其他方位（P＜0.05）。位于南侧的植株一年生枝条成熟最好，中部和西侧的植株次之，平均成熟节位在10~12个，三者之间差异不显著（P＞0.05）。

  2.3 日光温室不同方位葡萄一年生枝条生理生化指标差异分析

  由图6-9可知：日光温室中，位于南侧的植株其结果枝的可溶性糖、可溶性蛋白、游离脯氨酸及淀粉含量均高于其他各方位，北侧最低。其中，南侧植株结果枝的可溶性糖含量分别比北侧、东侧、中部、西侧的高105.19%、44.88%、48.95%、60.70%；可溶性蛋白分别比北侧、东侧、中部、西侧的高22.64%、4.84%、1.56%、10.17%；游离脯氨酸分别比北侧、东侧、中部、西侧的高15.48%、8.45%、21.47%、0.23%；淀粉含量分别比北侧、东侧、中部、西侧的高78.60%、16.64%、15.20%、31.11%。南侧植株枝条的可溶性糖含量及淀粉含量与其他各处理相比均差异显著（P＜0.05）。

  2.4 日光温室不同方位葡萄果穗、果实性状及品质差异分析

  由表1可知：日光温室中，位于北侧的植株其穗重、穗长、穗宽、单果重、可溶性固形物及糖酸比均显著低于其他各方位的植株（P＜0.05），可滴定酸含量显著高于其他各方位植株（P＞0.05）。位于南侧、西侧及中部植株的穗重、穗长、穗宽、可溶性固形物均显著高于其他方位（P＜0.05），三者之间差异不显著（P＞0.05）。各方位植株的果粒长及果形指数差异不显著（P＞0.05）。

  3 讨论

  光是绿色植物进行生命活动的重要能量和来源，光合速率是光合作用的重要指标，是反应植物同化能力大小的重要参数，植物的90%~95%的有机物来自光合作用的产物。本研究比较了日光温室中采用飞鸟架栽培鲜食葡萄品种‘黑玫瑰’，在不同时段不同方位其光合特性的差异。结果表明：一天内，各方位的净光合速率、胞间二氧化碳浓度、气孔导度及蒸腾速率均呈单峰曲线变化。气孔作为植物叶片与外界气体进行气体交换的主要通道，直接影响光合作用、呼吸作用及蒸腾作用。由于植物的午休现象，‘黑玫瑰’各方位的光合速率、胞间二氧化碳浓度等指标在11点到达峰值后，迅速下降。根据Farquhar等观点，是由于气孔的孔径变小，抑制外界的CO2进入，以避免中午强光时段水分快速蒸发造成叶片日灼。张华指出植物通过气孔调节CO2的吸收和蒸腾过程中水分的散失，增加对光强的适应性。王爽等比较了干旱条件下7个鲜食葡萄品种的光合日变化特征，结果表明净光合速率日变化趋势与气孔导度的表现相似，即当光合速率下降时，气体交换的速率变缓。本研究中，在同一时段，各指标的数值表现为南侧＞西侧＞中部＞东侧＞北侧，是由于日光温室构造及一天内太阳角度的变化引起的。尤其北侧遮光严重对植株生长造成了弱光胁迫，造成其净光合速率等指标显著低于其他方位。

  一年生枝条中营养物质的含量决定了其木质化程度的强弱及抽生出健壮枝芽的能力。本研究中，位于南侧的植株其结果枝的可溶性糖、可溶性蛋白、游离脯氨酸及淀粉含量均高于其他各方位，中部、西部的植株次之，北侧最低。光合作用产物的强弱决定了有机物的积累量，进而影响整个植株营养库的分配。“库”端营养贮存及分配的不良会导致营养生长和生殖生长的失调。李瑭也提出枝条内积累的养分物质越多，枝条的成熟度才会越完全，进而提高植株的抗寒性，也为第二年树体的萌芽和结果提供营养。

  本研究中，南侧的植株其穗重、单果重、可溶性固形物含量均高于其他方位，但与西部、中部相比差异并不显著；位于北侧的植株其穗重、单果重、可溶性固形物含量则显著低于其他方位。果树的光合能力强弱是影响果实品质的重要因素之一，造成北侧产量及品质指标较低的原因主要是由于其在弱光条件下。张明宏研究发现，对草莓进行遮光处理会影响其单株产量及单果重，其降低趋势随着遮光强度的增加而增加。植物的产量主要靠光合作用积累的有机物，因此植物对光照的利用率直接影响着果实的产量和品质。鲁福成等指出弱光会造成植物花期的推迟和分散，缩短果实快速生长期的进程。韩丽平研究表明黄瓜的株高、茎粗、叶面积等均随光照强度的减弱而降低。翟秋喜也指出光照条件通过影响叶片组织结构的形成和发育影响叶片的质量，进而影响其光合能力，最终导致葡萄的产量差异。

  综上，在日光温室中，受太阳角度及设施结构的影响，不同方位的树体光合效率、枝条成熟度及果实品质差异较大。在日光温室葡萄管理中，我们可以尝试通过铺设反光膜进行补光或通过整形修剪方式的改进以弥补因光照引起的品质产量差异，关于此方面的研究我们在后续的工作中将进一步探讨。