反光膜對四季柚樹體微環(huán)境及果實(shí)品質(zhì)的影響

宋洋，胡丹，陳巍，劉冬峰，林紹生，郭秀珠*

(1.浙江省亞熱帶作物研究所，浙江 溫州 325005； 2.溫州市農(nóng)業(yè)局特產(chǎn)站，浙江 溫州 325005；3.溫州銀蒲農(nóng)業(yè)開發(fā)有限公司，浙江 溫州 325005)

果樹生長過程中，樹冠中下部果實(shí)因葉片遮擋而受到的光照強(qiáng)度較差，易出現(xiàn)果皮外觀轉(zhuǎn)色延遲、果肉呈色不穩(wěn)定的現(xiàn)象，致使其品質(zhì)不如外圍受到充分光照的果實(shí)。利用果園鋪反光膜可改善樹體的微環(huán)境，尤其是樹冠中下部的光照條件，可提高光能利用率，增強(qiáng)光合作用，延緩葉片衰老，促進(jìn)干物質(zhì)積累，故可增加果實(shí)糖度，提升品質(zhì)[1]；其次，地膜覆蓋可有效調(diào)節(jié)果園土壤水分狀況，旱季覆膜可減少土壤水分蒸發(fā)，保持土壤濕度，多雨季節(jié)可有效控水，防止雨水沖刷土壤造成肥料流失，以及果實(shí)裂果現(xiàn)象出現(xiàn)[2]。因此，果園覆蓋反光膜是提高果實(shí)品質(zhì)與商品性的有效措施之一。目前反光膜已在柑橘[3-4]、蘋果[5]、桃[6]、葡萄[7]等果樹上廣泛應(yīng)用。

四季柚在蒼南沿海一帶種植較多，但在整個(gè)果實(shí)發(fā)育期陰雨天較多，光照相對不充分，加之其枝葉繁茂，樹冠中下部無效葉較多，內(nèi)膛果光合產(chǎn)物不足，糖分積累受到限制，嚴(yán)重影響其外觀和品質(zhì)。為此，本試驗(yàn)以四季柚為材料，采用特衛(wèi)強(qiáng)農(nóng)用反光膜、大成極光高亮防水型反光膜、大成極光高亮反光膜3種不同材質(zhì)的反光膜進(jìn)行地膜覆蓋試驗(yàn)，對比柚園樹冠中下部光照、土壤相對含水量及中下部果實(shí)品質(zhì)的變化，篩選最優(yōu)的反光膜材料，以期為地面覆膜增加果實(shí)品質(zhì)、提早果實(shí)著色提供科學(xué)生產(chǎn)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

試驗(yàn)于2018年10月中旬在蒼南縣馬站鎮(zhèn)柚潤四季柚專業(yè)合作社果園進(jìn)行。試驗(yàn)材料為30年生四季柚，樹冠冠幅3.3～4.1 m，高3.1～3.8 m，株行距3.5 m×4.0 m，采用常規(guī)栽培管理。特衛(wèi)強(qiáng)農(nóng)用反光膜(杜邦公司，門幅1.524 m，密度60 g·m-2)；大成極光高亮防水型反光膜(廊坊悅森鋁箔復(fù)合材料有限公司，門幅1.5 m)；大成極光高亮反光膜(廊坊悅森鋁箔復(fù)合材料有限公司，門幅1.0 m)。

1.2 處理設(shè)計(jì)

設(shè)3種不同膜覆蓋處理：特衛(wèi)強(qiáng)農(nóng)用反光膜(簡稱特衛(wèi)強(qiáng))，大成極光高亮防水型反光膜(簡稱防水型)，大成極光高亮反光膜(簡稱黑白膜)，以不鋪膜為對照。每處理覆蓋30棵植株以上的整塊果園。覆蓋前平整果園地面，除去大石塊雜草，四周挖通排水溝，整個(gè)畦面覆蓋，膜緊貼地面，用石塊固定膜，接合處用膠帶紙密封，雨水從膜面沿排水溝流出，果實(shí)采收后除膜。

1.3 指標(biāo)測定

1.3.1 土壤含水量

鋪膜1個(gè)月后，每處理隨機(jī)選取3棵樹，用稱重法測定土壤含水量，采用5點(diǎn)取樣法，于每點(diǎn)各取30 g，用0.1 g的天平稱取土樣的重量，記作土樣濕重；在105 ℃的烘箱內(nèi)將土樣烘6～8 h至恒重，然后測定烘干土樣，記作土樣的干重，計(jì)算出土壤含水量。

1.3.2 地表反光率測定

地膜覆蓋后，在9：00—10：30或14：30—17：00，采用便攜式光合測定儀測定柚園地表反光率。每處理隨機(jī)選取5株生長一致的柚樹，每株樹的光強(qiáng)測定位置為距離主干1 m的東、南、西、北4個(gè)點(diǎn)，于地表測定入射光光強(qiáng)，并于每點(diǎn)垂直高度0.5 m和1.0 m處測定不同高度的反射光光強(qiáng)，計(jì)算反射率。反射率=反射光/入射光×100%，光強(qiáng)單位為μmol·m-2·s-1。

1.3.3 葉片葉綠素含量測定

取各覆膜處理內(nèi)膛葉進(jìn)行葉片葉綠素測定。每個(gè)覆膜處理3株，每株隨機(jī)取5～8片當(dāng)年生無病蟲害內(nèi)膛葉，其中對照組取外圍和內(nèi)膛葉，將葉片切成0.2 cm小塊，各處理分別取0.2 g鮮質(zhì)量的葉片，再用95%乙醇(8 mL)提取(在常溫、避光環(huán)境下浸提至葉片呈無色)[8]，每處理設(shè)5個(gè)重復(fù)。用紫外分光光度計(jì)(UV2500，島津)檢測波長在665、649、470 nm處的吸光值，按照Lichtenthaler等[9]的方法計(jì)算出總?cè)~綠素含量。

1.3.4 樹體光合能力測定

在果實(shí)成熟期間，對試驗(yàn)樹掛牌標(biāo)記，采用光合儀(L I-6400 02BL ED人工光源)測定各處理內(nèi)膛葉葉片光合特性指標(biāo)。鋪膜1個(gè)月后，在晴天9：00—11：00，選離地高80～100 cm當(dāng)年生枝條中部生長健壯、葉位和葉齡相對一致、完全展開的內(nèi)膛葉，測定凈光合速率(Pn)、氣孔導(dǎo)度(Gs)、胞間CO2濃度(Ci)、蒸騰速率(Tr)等相關(guān)參數(shù)，同時(shí)測定對照組內(nèi)膛葉和外圍葉片的光合特性指標(biāo)。每次每處理選5棵植株，每株選5片葉重復(fù)測定。試驗(yàn)期內(nèi)連續(xù)測定3次。

1.3.5 果實(shí)品質(zhì)相關(guān)指標(biāo)檢測

果實(shí)成熟期，分別從各處理隨機(jī)取20個(gè)內(nèi)膛果，在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行相關(guān)品質(zhì)指標(biāo)分析。參照沈志軍等[10-11]的方法，采用無水乙醇和偏磷酸的混合液(V無水乙醇∶V0.2%偏磷酸=80∶20)提取樣品中的糖酸組分，制備待測樣品。利用Agilent 1100型高效液相色譜儀(Agilent，德國)測定果肉中蔗糖、葡萄糖、果糖、蘋果酸和檸檬酸的含量。

2 結(jié)果與分析

2.1 對土壤含水量的影響

由圖1可知，覆膜處理后的土壤含水量顯著低于對照，其中防水型反光膜和黑白膜處理之間土壤含水量無顯著性差異，且均顯著低于特衛(wèi)強(qiáng)反光膜處理。

柱間無相同字母表示處理間差異顯著(P<0.05)。圖2～4同。圖1 不同反光膜對土壤含水量的影響

2.2 對反光率的影響

由圖2可知，反光膜處理提高了樹冠中下部的光照強(qiáng)度。在離地0.5和1.0 m高度處，覆膜處理光照反光率均顯著高于對照。特衛(wèi)強(qiáng)反光膜和防水型反光膜處理間在0.5和1.0 m均無顯著性差異，而顯著高于黑白膜處理。以上結(jié)果表明，覆蓋反光膜能顯著改善柚樹冠中下部的光照條件，特衛(wèi)強(qiáng)反光膜和防水型反光膜效果最佳，黑白膜處理次之。

圖2 不同反光膜對內(nèi)膛反光率的影響

2.3 對葉片光合特性的影響

由圖3可知，覆蓋反光膜可不同程度提高四季柚內(nèi)膛葉Pn、Gs、Ci、Tr。相比對照，3種覆膜處理均能顯著提高內(nèi)膛葉葉片Pn，其中特衛(wèi)強(qiáng)處理的內(nèi)膛葉片Pn最高，顯著高于防水型反光膜和黑白膜，而黑白膜處理顯著高于防水型反光膜處理；特衛(wèi)強(qiáng)和黑白膜處理的Gs顯著高于對照，而兩者間無顯著性差異，防水型反光膜處理的Gs顯著高于對照；所有覆膜處理的Ci相比對照均無顯著性差異；特衛(wèi)強(qiáng)和黑白膜處理Tr顯著高于對照，而兩者間無顯著性差異，防水型反光膜處理的Tr顯著高于對照。

圖3 不同反光膜對葉片光合特性的影響

2.4 對葉綠素含量的影響

由表1可知，特衛(wèi)強(qiáng)和黑白膜處理內(nèi)膛葉片葉綠素a顯著低于對照，而防水型反光膜和對照間無顯著性差異，3種覆膜處理之間內(nèi)膛葉片葉綠素a無顯著性差異。覆膜處理內(nèi)膛葉片葉綠素b均顯著低于對照，特衛(wèi)強(qiáng)和防水型反光膜處理內(nèi)膛葉片葉綠素b之間無顯著性差異，而顯著低于黑白膜處理。覆膜處理的總?cè)~綠素含量均顯著低于對照，其中特衛(wèi)強(qiáng)和防水型反光膜處理的總?cè)~綠素含量顯著低于黑白膜處理，而兩者之間則無顯著性差異。

表1 不同反光膜處理對四季柚葉片葉綠素含量的影響

2.5 對糖酸含量的影響

由圖4可知，相比對照，鋪設(shè)反光膜的內(nèi)膛果實(shí)糖分含量均有提高。其中，特衛(wèi)強(qiáng)和防水型反光膜處理的蔗糖間無顯著性差異，均顯著高于黑白膜處理，黑白膜顯著高于對照，3種處理的蔗糖含量分別較對照高出28.0%、24.2%和15.2%。特衛(wèi)強(qiáng)反光膜處理的葡萄糖含量顯著高于防水型反光膜和黑白膜處理，后者兩種反光膜處理的葡萄糖含量間無顯著差異，但顯著高于對照，3種覆膜處理葡萄糖含量分別高出對照80%、35.6%和24.7%。3種覆膜處理的果糖之間均達(dá)到顯著性差異，其中特衛(wèi)強(qiáng)反光膜處理的果糖含量最高。

圖4 不同反光膜對糖分和總酸含量的影響

覆膜處理的內(nèi)膛果果實(shí)檸檬酸含量顯著低于對照，而3種覆膜處理間無顯著性差異；特衛(wèi)強(qiáng)反光膜處理的蘋果酸含量顯著低于對照，而防水型和黑白膜處理的內(nèi)膛果果實(shí)蘋果酸含量顯著高于對照，此兩種反光膜之間無顯著差異。

3 討論

果園覆蓋反光膜是提高果實(shí)品質(zhì)與商品性的有效措施之一，尤其是對果園內(nèi)膛果的性狀指標(biāo)的影響顯著。反光膜對樹體微環(huán)境的影響主要體現(xiàn)在對土壤溫濕度、光照環(huán)境等因素，進(jìn)而影響果實(shí)產(chǎn)量和品質(zhì)。本研究主要從覆膜處理對內(nèi)膛果環(huán)境因素及果實(shí)品質(zhì)的影響進(jìn)行分析，結(jié)果表明，不同反光膜阻礙了雨水滲入，能不同程度地降低土壤水分含量，這使得果實(shí)在成熟期達(dá)到適度的控水效果，提高糖代謝關(guān)鍵酶的活性[7，12]，從而增強(qiáng)果實(shí)糖分的積累[13]。覆膜處理顯著改善柚果園內(nèi)膛果的光照環(huán)境，使葉片光合能力維持較高水平的時(shí)間延長[6]，促進(jìn)葉綠素將更多的光能轉(zhuǎn)化成化學(xué)能，增強(qiáng)了光合速率，促進(jìn)光合產(chǎn)物的積累[14]，進(jìn)而提高果實(shí)的含糖量[15]，降低果實(shí)酸度，這與本研究的結(jié)果基本一致。綜合分析，參試3種反光膜中，特衛(wèi)強(qiáng)反光膜的綜合效果最佳，其次為黑白膜和防水型反光膜，然而果園使用反光膜需結(jié)合不同果樹、不同品種對光照強(qiáng)度、溫濕度等環(huán)境的差異，開發(fā)專一性的果樹專用反光膜，才能更有效的提高果實(shí)品質(zhì)。其次，反光膜的鋪設(shè)技術(shù)還有待深入研究，比如鋪膜時(shí)間的選擇、配套技術(shù)、鋪膜方法及反光膜的成本等綜合因素。