哈尔滨葡萄综合试验站

王明洁

  阳光是作物生长发育和成花结实的能量来源，植物干物质90%~95%都来自于光合作用，光和效率的高低决定了植物产量的形成。我国北方地区冬、春两季日照时数短，光照强度弱，设施栽培的果树在温室内接受到太阳辐射能量和强度远低于露地，加之果树树体高大遮荫，极易导致光照不良，影响产量和品质。

  葡萄是喜光植物，在生长发育的各阶段都需要一定的光强。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。反光膜作为一种功能膜，在果树上应用可补充光照，改善果园微环境，提高果实品质。已有研究表明，果园铺设反光膜能够改善苹果、梨、杨梅、枇杷等果树的冠层光环境，提升果实商品性。本研究以日光温室栽培的鲜食葡萄品种‘黑玫瑰’为试材，探究铺设反光膜对其光合效率及果实品质的影响，以期为日光温室葡萄管理提供理论依据和技术参考。

  1 材料与方法

  1.1 试验材料

  试验于2024年在黑龙江省农业科学院园艺分院葡萄示范温室进行。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，飞鸟架，株行距1 m×2 m，每个结果枝均保留基部的一个果穗，滴灌，土肥水及病虫害管理同常规。

  1.2 试验方法

  试验采用随机区组设计，单个小区面积30 m2，每个小区7株，3次重复。2023年果实采收后在种植带两侧垄面铺设PET反光膜（沐阳鑫昇园林绿化有限公司），以不处理为对照。为保证试验的准确性和减少反射光的影响，设置隔离带，长度4m。

  1.3 指标测定

  1.3.1 光合速率的测定

  参照曹雄军等方法，分别在花序分离期（叶龄14 d）、盛花期（叶龄25 d）、果实膨大期（叶龄50 d）、成熟期（叶龄90 d），选择与花序（果穗相对）的叶片于晴朗天气的9:00~11:00之间，使用CI-340便携式光合作用测定仪测定叶片的净光合速率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）]。

  1.3.2 糖分含量和相关代谢酶活性的测定

  分别于叶龄14 d、叶龄25 d、叶龄50 d、叶龄90 d的上午，采集与花序（果穗相对）的叶片，置于液氮速冻，-80℃保存。参照Keller等的方法，测定叶片中蔗糖合成酶及蔗糖磷酸合成酶的活性。采用高效液相色谱测定叶片中葡萄糖、果糖及蔗糖的含量。

  1.3.3 果实品质分析

  果实采收期每个处理随机采集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 铺设反光膜对日光温室葡萄光合效率的影响

  由图1-4可知：在日光温室中铺设反光膜，‘黑玫瑰’葡萄在不同叶龄时期的净光合速率、气孔导度、胞间二氧化碳浓度、蒸腾速率及水分利用率与对照相比，变化趋势一致；且能够显著提升各时期的净光合速率、气孔导度、胞间二氧化碳浓度及蒸腾速率的含量（P＜0.05）。与对照相比，在叶龄14d、25d、50d、90d时，‘黑玫瑰’葡萄的净光合速率分别提升了42.61%、17.61%、26.07%、15.17%；气孔导度分别提升了36.36%、42.37%、14.42%、25.89%；胞间二氧化碳浓度分别提升了1.26%、0.65%、4.53%、3.17%；蒸腾速率分别提升了66.68%、57.12%、35.72%、25.81%。

  2.2 铺设反光膜对日光温室葡萄叶片糖分含量和相关代谢酶活性的影响

  由图5-9可知：在日光温室中铺设反光膜，能够提升‘黑玫瑰’葡萄不同叶龄时期叶片中葡萄糖、果糖、蔗糖含量，及蔗糖合成酶与蔗糖磷酸合成酶的活性。与对照相比，在叶龄14d、25d、50d、90d时，‘黑玫瑰’葡萄叶片中葡萄糖含量分别提升了37.48%、19.95%、57.41%、32.17%，果糖含量分别提升了20.49%、9.79%、8.66%、9.45%，蔗糖含量含量分别提升了17.49%、12.52%、15.01%、6.83%；蔗糖合成酶活性分别提升了77.51%、38.92%、29.63%、43.51%，蔗糖磷酸合成酶的活性分别提升了50.09%、38.92%、29.63%、43.51%。

  2.3 铺设反光膜对日光温室葡萄果实品质的影响

  由表1结果可知：在日光温室中铺设反光膜，可改善‘黑玫瑰’葡萄的果穗、果实及果实品质相关指标的含量。与对照相比，铺设反光膜后，‘黑玫瑰’葡萄的穗重提升了22.22%、单果重提升了4.83%、可溶性固形物含量提升了2.34%。

  3 讨论

  设施栽培可以提前或延后葡萄果实成熟期，实现错峰生产，提升经济效益。但设施条件下光照强度一般仅为露地的70%以下，因此设施栽培在一定程度上也给果树的生长发育和果实品质的形成带来了不利影响。研究表明，通过铺设反光膜能够改善果树冠层的微环境，进而提高果实品质与商品性。本研究比较了铺设反光膜对日光温室‘黑玫瑰’葡萄光合特性的影响，结果表明反光膜能够提升不同叶龄时期‘黑玫瑰’葡萄的净光合速率、气孔导度、胞间二氧化碳浓度、蒸腾速率。这主要是因为反光膜增强了葡萄架面下部即内膛结果部位的光照强度，促进了叶片的光合作用。周君等认为反光膜能够增加群体的有效光合面积与光能利用率，显著提升叶片的光合速率及气孔导度。刘林等指出反光膜增强环境中的光照强度改变了光质，诱导了叶片气孔的开放，增加了胞间二氧化碳的浓度，促进了净光合速率的提高。反光膜在改善葡萄叶片周围光照强度的同时，提升了空气温度、降低了空气湿度，减少土壤温度的波动，减少了土壤水分的蒸发，从而降低空气中相对湿度和保温隔热，这也可能是铺设反光膜后叶片蒸腾速率提升的原因。

  蔗糖合成酶和蔗糖磷酸合成酶既是控制葡萄叶片酶活性的关键酶，也是催化植物细胞中蔗糖合成的重要酶。本研究中，铺设反光膜后，‘黑玫瑰’葡萄不同叶龄时期，叶片中葡萄糖、果糖、蔗糖含量，及蔗糖合成酶与蔗糖磷酸合成酶的活性均高于对照，说明反光膜有效促进了叶片中营养物质的合成。酶活性的高低决定了有机物合成的多少，即叶片中合成的蔗糖通过韧皮部输送到葡萄果实中，最终影响果实品质的合成。李建平提出蔗糖合成酶及蔗糖磷酸合成酶的活性直接影响光合产物在蔗糖和淀粉间的分配情况，蔗糖作为光合产物的主要运输物质，其合成和积累主要依赖于叶片光合作用的强弱。王立如等研究结果表明，叶片的净光合速率提高，叶片中蔗糖合成酶的活性也相应提高，才能使积累的碳水化合物更多的向果实运输，从而提高果实的含糖量。

  葡萄是喜光植物，长期处于温室的弱光环境内，不仅容易出现结果部位外移、徒长虚旺等问题，而且还会加剧新稍生长和果实生长对光合产物的竞争，影响果实同化物的积累，进而影响品质的形成。本研究结果表明，铺设反光膜可有效提升日光温室中‘黑玫瑰’葡萄的穗重、单果重、可溶性固形物。覆膜通过提升树冠中下部部位的光照强度，改善果实内外在品质。陈发兴等发现覆膜处理对增加枇杷果实的可溶性固形物含量，并降低可滴定酸含量。王立如等也提出铺设反光膜可以提高叶幕下部叶片光合速率，促进果实糖积累，提高果实品质。

  综上所述，铺设反光膜可以改善日光温室中葡萄叶片的光合特性及光合产物的分配，提升果实品质。