避雨栽培對吐魯番火焰無核葡萄的影響研究

趙榮華，蔡軍社，陳 光，白世踐，古麗加汗

新疆葡萄瓜果研究所，新疆吐魯番 838200

吐魯番地處盆地之中，四周高山環(huán)抱，增熱迅速、散熱慢，形成了日照長、氣溫高、晝夜溫差大、降水少等特點(diǎn)，屬獨(dú)特的暖溫帶大陸性干旱荒漠氣候。每年的6月，7月，8月集中了全年80%以上的降雨量，雨季與葡萄生長和成熟的季節(jié)相重疊，常導(dǎo)致葡萄裂果、腐爛等病害爆發(fā)、流行，嚴(yán)重影響葡萄種植。

避雨栽培是利用簡易的設(shè)施塑料薄膜覆蓋，防止降雨對葡萄生長和結(jié)果的影響，從而保證葡萄正常成熟的一種栽培方式[1-2]。避雨栽培能改善葡萄生長的微環(huán)境，從而減災(zāi)避災(zāi)、降低病蟲害，達(dá)到增產(chǎn)增效的目的，進(jìn)行優(yōu)質(zhì)安全生產(chǎn)[3]。由于吐魯番連年來在果實(shí)轉(zhuǎn)色期降雨而造成大量裂果，因此在吐魯番葡萄栽培試用，以期能解決葡萄果實(shí)成熟期裂果的發(fā)生。

1 材料與方法

1.1 試材與處理

試驗(yàn)地點(diǎn)為新疆鄯善縣葡萄瓜果研究所葡萄示范園。時(shí)間為2017 年7 月2 日至8 月11 日，供試植株為8 年生果樹，株行距1 m×4.5 m,水平棚架。試驗(yàn)共設(shè)3個(gè)處理，重復(fù)5次，見表1。

表1 避雨栽培試驗(yàn)設(shè)計(jì)

1.2 試驗(yàn)方法

選取長勢中庸，結(jié)果枝與營養(yǎng)枝比例一致的植株進(jìn)行試驗(yàn)，避雨棚跨度2.5 m,拱高30 cm,采用0.3 cm和0.5 cm厚度的聚乙烯薄膜，把薄膜固定在水平棚架上方30 cm處，膜上斜向拉壓膜線，每隔50 cm一道。

1.3 品質(zhì)性狀的測定

果實(shí)成熟后，測量穗重、穗長、穗寬，從果穗的上、中、下部位隨機(jī)選取果粒，共30 粒用于測量果?？v徑、橫徑、果粒重；用手持折射儀測定可溶性固形物含量；用GY-4 型水果硬度計(jì)測定鮮果硬度；有機(jī)酸含量的測定采用酸堿滴定法（以酒石酸計(jì)）；還原型VC 含量的測定采用鉬藍(lán)比色法[4]。果實(shí)著色指數(shù)統(tǒng)計(jì)方法參照晁無疾教授的方法進(jìn)行[5]，并根據(jù)‘flame’葡萄果實(shí)特性稍加更改，果實(shí)著色分級標(biāo)準(zhǔn)見表2。著色指數(shù)計(jì)算方法如下：

著色指數(shù)（%）=(∑各級果粒數(shù)×各級代表值)∕(調(diào)查總粒數(shù)×最高級代表值) ×100%。

表2 葡萄果實(shí)著色分級

1.4 果實(shí)病害的調(diào)查

于生長季封穗后期開始，每7 d 對田間葡萄果實(shí)腐爛病的發(fā)生情況進(jìn)行調(diào)查。采用5點(diǎn)取樣法，每點(diǎn)調(diào)查15 棵樹，200 個(gè)果穗，重復(fù)三次。調(diào)查方法病害分級標(biāo)準(zhǔn)：0 級，果實(shí)健康無病斑；1級，每穗葡萄發(fā)病粒數(shù)占整個(gè)果穗果粒數(shù)25%以下；2 級，每穗葡萄發(fā)病粒數(shù)占整個(gè)果穗果粒數(shù)26%～50%；3 級，每穗葡萄發(fā)病粒數(shù)占整個(gè)果穗果粒數(shù)51%～75%；4 級，每穗葡萄發(fā)病率粒數(shù)占整個(gè)果穗果粒數(shù)75%以上。

發(fā)生率%=病果穗∕調(diào)查總果穗×100%

防效%=[（對照發(fā)生率-處理發(fā)生率）∕對照發(fā)生率]×100%

1.5 統(tǒng)計(jì)分析

用Excel2010 和DPS6.50 版軟件對試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，處理間差異顯著性分析采用Duncan法。

2 結(jié)果與分析

2.1 對果實(shí)外觀品質(zhì)的影響

由表3可知，各處理成熟時(shí)間不一致，較對照（C）提前5 d，說明避雨處理后的提前了葡萄的成熟期；各處理果實(shí)的顏色不同，分別是A 深紅、B正紅、C（對照）果粒顏色有青有紫；處理A、B 與C（對照）之間在著色指數(shù)上有顯著差別，且果實(shí)著色均勻度差異明顯，尤其處理C 同穗果實(shí)顏色青紅相間，同果粒有青紅兩面，顏色不均；處理A、B果面光潔，透亮，沒有污染物，處理C（對照）表面有浮塵，且少量果粒上有煤污。

表3 不同處理對葡萄成熟時(shí)間及外觀品質(zhì)的影響

2.2 對葡萄果穗質(zhì)量的影響

由表4 可知，相比處理C（對照），其他處理均不同程度增加了穗重，與對照差異顯著。其中處理A 平均穗重最大，為525.03 g，比對照重27 g，處理B 次之，平均穗重517.71 g，比對照增加19 g；避雨處理對穗長、寬的影響較小，與對照C無差異。

表4 不同處理對葡萄果穗質(zhì)量的影響

2.3 對葡萄單粒重、大小與形狀的影響

由表5可知，處理A、B增加了葡萄單果粒重，雖然處理A、B 之間差異不顯著，但與對照差異均達(dá)顯著水平；果粒縱徑方面，處理A 最大，為16.15，處理B 次之，與對照差異達(dá)顯著水平，且處理A、B之間差異達(dá)顯著；果粒橫徑方面，處理A、B橫徑較對照均有不同程度增大，且差異達(dá)顯著水平，其中處理A、B果粒橫徑顯著大于處理C，且各處理之間差異顯著；處理A、B 的果型指數(shù)與對照相比，均沒有變化，差異不顯著。

表5 不同處理對葡萄果粒重、大小與形狀的影響

2.4 對葡萄果實(shí)品質(zhì)的影響

研究表明（表6），避雨處理顯著增加了可溶性固形物的含量，降低了有機(jī)酸的含量，處理A、B的固酸比幾乎達(dá)到處理C（對照）的2倍；在鮮果硬度方面，各處理均不同程度降低了葡萄鮮果硬度，且均與對照差異均達(dá)顯著水平，大小順序?yàn)椋篊＞B＞A＞，但處理A、B之間差異不顯著；各處理均不同程度降低了果實(shí)中還原型Vc 的含量，且處理A、B與對照（C）差異均達(dá)顯著水平。

表6 不同處理對葡萄果實(shí)品質(zhì)的影響

2.5 對葡萄冠層溫度影響

圖1 為一天中最熱的時(shí)間16 時(shí)～17 時(shí)的溫度。從圖1 中可看出，果實(shí)轉(zhuǎn)色期時(shí)處理A、B 的葡萄冠層的溫度先升高后逐漸降低，后又逐漸升高，而處理C 的冠層溫度在轉(zhuǎn)色期時(shí)起初幾乎不變，后逐漸降低，到成熟時(shí)溫度達(dá)到最低值，后又急劇上升；從圖1中還可看出，處理A、B冠層溫度始終高于處理C,；處理A的冠層溫度在8月1日前始終低于處理B，但到8月9日處理A的冠層溫度高于處理B。

圖1 葡萄冠層最高溫度

2.6 對果實(shí)部位溫度的影響

圖2 為一天中最熱的時(shí)間16 時(shí)～17 時(shí)的溫度。從圖2 中可看出，處理A 的果實(shí)部位溫度變化在7 月25 日前最劇烈，處理B 的果實(shí)溫度在7月25 日后變化劇烈，處理C（對照）的果實(shí)部位溫度變化相比較處理A、B 較緩和；其中處理A、B 的葡萄果實(shí)部位的溫度在7 月4 日時(shí)相較處理C 的溫度低；7 月11 日時(shí)處理B 的果實(shí)部位溫度最低42.5°，處理A 的果實(shí)部位溫度最高44°；7 月18 日處理B 的溫度最高42.5°，處理C 的溫度最低40.5°；7月25日處理A、B溫度最低，都是34.5°，處理C 的溫度為35.5°；8 月1 日處理A、C 的溫度最低，均為39.5°，處理B 的溫度最高為40.5°，8 月9日處理A溫度最低43°，處理B溫度最高44.5°。

圖2 葡萄果實(shí)部位最高溫度

2.7 避雨對葡萄病害的影響

試驗(yàn)結(jié)果表明(表7)，各處理不同避雨栽培模式對白粉病、酸腐病、裂果均具有影響。對當(dāng)?shù)責(zé)o核白葡萄的爛果和裂果現(xiàn)象，能夠明顯降低發(fā)病率，其防效達(dá)100%，提高了爛果、裂果的防治率；而在白粉病的防治上，雖然降低了發(fā)生率，但防效甚微。

表7 不同處理對葡萄果實(shí)品質(zhì)的影響

3 討論與結(jié)論

3.1 對果實(shí)品質(zhì)的影響

葡萄避雨栽培由于棚膜對光照強(qiáng)度影響較大,溫度和濕度也有明顯改變,對葡萄品質(zhì)產(chǎn)生一定的影響[6-7]。通過試驗(yàn)研究，增加了單粒種，從而增加了單穗重，進(jìn)而增加了產(chǎn)量，可能是由于避雨栽培降低了光照強(qiáng)度，但光照強(qiáng)度超過光飽和點(diǎn)的時(shí)間少于露地栽培，因此光合時(shí)間較露地栽培長，光合產(chǎn)物的增加表現(xiàn)在產(chǎn)量有所增加。

本研究中避雨栽培模式的葡萄果實(shí)含糖量的明顯增加，與前人研究[8-11]呈現(xiàn)基本一致的規(guī)律，說明避雨栽培在成熟前避開了高溫和強(qiáng)光照的環(huán)境條件，更利于葡萄葉片光合作用的進(jìn)行，有利于果實(shí)糖分積累；然而,葡萄有機(jī)酸的合成和代謝是一個(gè)復(fù)雜的過程,需要多種酶體系,而這些酶的合成與代謝有不同的最適宜溫度,因此,它們在不同溫度下表現(xiàn)出不同的作用[12]。 所以,不同品種的葡萄在同樣的栽培條件下難以得到一致的結(jié)論,如問亞琴等[13]、崔婧等[14]與陶翔宇等[15]研究結(jié)果甚至得出截然相反的結(jié)論。本文研究與陶翔宇等研究結(jié)果一致，避雨栽培模式下酸含量降低,糖酸比增大,這說明避雨栽培模式對葡萄果實(shí)酸度方面的效應(yīng)和機(jī)制有待進(jìn)一步研究。避雨栽培對溫度的影響涉及到能量平衡問題，而能量的平衡又與薄膜覆蓋的厚度、顏色和棚內(nèi)光輻射量等有關(guān)系[16]，本研究表明：與露地栽培相比，不同厚度棚膜的避雨栽培均能降低葡萄果穗水平的空氣溫度。

葡萄果皮中花青素含量是葡萄果實(shí)著色效果的決定因素,直接影響果實(shí)的外觀品質(zhì)[17]。果色的形成與葉綠素、類胡蘿卜素、花色素苷等物質(zhì)含量相關(guān),同時(shí)還受酚類物質(zhì)、類黃酮等次生代謝物質(zhì)的影響,其最終表現(xiàn)是各種色素共同作用的結(jié)果，且與葡萄品種有關(guān),因此,光照和果穗溫度對花青素積累的影響較為復(fù)雜,不同試驗(yàn)間結(jié)果存在差異。本研究結(jié)果表明，避雨栽培可以增加果實(shí)著色。

3.2 對微環(huán)境的影響

本研究表明，避雨栽培在棚膜覆蓋期間，由于棚膜折光直接導(dǎo)致光照強(qiáng)度減弱，同時(shí)，棚膜厚度的影響，直接導(dǎo)致葡萄冠層和果實(shí)部位溫度不同，從而改變葡萄生長的微環(huán)境。

3.3 對病害的影響

通過研究，結(jié)果表明避雨栽培避免了雨水對果實(shí)和植株的直接沖刷，避免了裂果，從而從根本上阻斷了病害的發(fā)病因子，直接降低果實(shí)腐爛，從而提高果實(shí)的品質(zhì)。