不同地面覆蓋方式對‘新郁’葡萄果際光環(huán)境及果實(shí)品質(zhì)的影響

戶金鴿,白世踐,陳 光,趙榮華,蔡軍社

(新疆維吾爾自治區(qū)葡萄瓜果研究所,新疆 鄯善 838200)

【研究意義】‘新郁’葡萄果粒橢圓形,果皮紫紅色,果粉中等,肉質(zhì)較脆,味酸甜,備受消費(fèi)者青睞。然而,‘新郁’葡萄栽培過程中存在諸多問題。如傳統(tǒng)栽培方式因果實(shí)所處微環(huán)境不同導(dǎo)致不同結(jié)果部位著色不一致,強(qiáng)光照、較大的晝夜溫差往往導(dǎo)致‘新郁’葡萄著色過深、顏色黯淡、缺乏光澤,郁閉的微環(huán)境導(dǎo)致‘新郁’葡萄著色困難。因此有必要開展‘新郁’葡萄栽培新模式的探索?！厩叭搜芯窟M(jìn)展】以清耕為主的傳統(tǒng)果園地面管理方式造成水土及養(yǎng)分流失,不利于果樹生產(chǎn)[1]。近年來生態(tài)栽培在我國果園中得到廣泛推廣,主要包括生草栽培、覆蓋栽培、間作等模式[2-3]。相比傳統(tǒng)果園普遍采用的“清耕制”,生態(tài)栽培可使果園徑流量減少59.5%,總氮流失量減少52.2%,總磷流失量減少65.4%[4],適宜的下墊面也是合理農(nóng)業(yè)技術(shù)與生態(tài)對策的作用面和著眼點(diǎn)[5]。地面覆蓋技術(shù)具有改良土壤結(jié)構(gòu)、蓄水保墑、調(diào)節(jié)微域生態(tài)環(huán)境等功能,現(xiàn)已成為世界上許多國家和地區(qū)廣泛采用的土壤管理調(diào)控技術(shù)之一[6]。地布覆蓋可以穩(wěn)定土壤熱環(huán)境、提高土壤含水量、改變果園耗水結(jié)構(gòu)[7-8],還可以提高平均單果質(zhì)量、可溶性固形物、Vc含量、可溶性糖、葡萄糖、果糖和蔗糖含量,提高果面紅色著色程度,還具有顯著增產(chǎn)作用[7, 9-10],但也有研究表明,地布覆蓋下0～20 cm有機(jī)碳濃度和清耕無顯著差異[11]。地布覆蓋和生草能夠調(diào)節(jié)果際、根際微氣候[12],改善土壤物質(zhì)性狀,提升土壤有機(jī)質(zhì)和全氮含量、土壤酶活性和微生物數(shù)量[13-16],提高單果重、果實(shí)品質(zhì)和產(chǎn)量[15,17]。在光合特性方面,地布可顯著提高夏末、中秋和初冬葉片的凈光合速率[18],生草可以延長光合作用時(shí)間,提高凈光合速率,并使凈光合速率最高峰有所提前[19-23]?！颈狙芯壳腥朦c(diǎn)】前人研究主要圍繞地面覆蓋方式對氣候微環(huán)境和果實(shí)品質(zhì)的影響,而關(guān)于地面覆蓋方式對果際光環(huán)境的影響鮮有報(bào)道?！緮M解決的關(guān)鍵問題】本文以7年生‘新郁’葡萄為研究對象,以清耕為對照,通過地面覆蓋園藝地布和生草栽培,探討2種地面覆蓋處理下果際光環(huán)境、葉片光合特性和果實(shí)品質(zhì)的差異性,為葡萄果園地面管理提供理論參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

選取新疆維吾爾自治區(qū)葡萄瓜果研究所試驗(yàn)地內(nèi)7年生長勢一致的‘新郁’葡萄,東西行向,株行距1.5 m×5.0 m,順行龍干+(V+水平)葉幕,葉幕高160 cm,果穗結(jié)果高140 cm,單面葉幕長180 cm,新梢間距統(tǒng)一設(shè)置為15 cm,單穗果粒數(shù)為80粒左右,田間統(tǒng)一水肥管理及病蟲害防控。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)共設(shè)行間生草(馬齒莧,CMC)和行間鋪設(shè)黑色園藝地布(BGF)2種地面覆蓋方式,以清耕(Clean tillage)為對照(CK),每處理525 m2,重復(fù)3次。

1.3 測定指標(biāo)及方法

1.3.1 果際葉幕透射強(qiáng)度和地面反射輻射強(qiáng)度的測定 選擇晴朗無風(fēng)的天氣,用光合有效輻射儀(SPECTRUM,3415F)于8:00、10:00、12:00、14:00、16:00、18:00和20:00測定果際葉幕透射強(qiáng)度和地面反射輻射強(qiáng)度。測定位置為垂直方向距離果穗 5 cm處,傳感器水平向上測定透過葉幕后剩余的有效輻射為葉幕透射輻射(PARtran),傳感器水平向下測定土壤向上反射的有效輻射為土壤反射輻射(PARsoil),每處理輪回測不低于20個(gè)位點(diǎn)。

1.3.2 果際光譜的測定與分類 使用UniSpec-SC單通道便攜式光譜測定儀(最佳感應(yīng)范圍:100～1100 nm;分辨率:<10 nm;精確度:<0.3 nm)對各處理果際區(qū)域光譜組成進(jìn)行測定,每個(gè)處理測定5次。選擇晴朗無風(fēng)的天氣,分別于8:00、10:00、12:00、14:00、16:00、18:00和20:00測定,以相同時(shí)段空曠地測定值為自然光對照(探頭高度與其對應(yīng)的測點(diǎn)保持一致,不同時(shí)間測定時(shí)保持探頭高度與果穗結(jié)果高度一致)。將測得的果際光譜根據(jù)Fu等[24]的方法將光波長分為12類:UV-A(350～400 nm)、紫光(400～455 nm)、藍(lán)光(455～490 nm)、藍(lán)綠光(490～515 nm)、綠光(515～540 nm)、黃綠光(540～580 nm)、黃光(580～600 nm)、黃紅光(600～610 nm)、紅光(610～710 nm)、遠(yuǎn)紅光(716～810 nm)、遠(yuǎn)紅外1(810～1100 nm)、遠(yuǎn)紅外2(1100～2200 nm)。將每個(gè)時(shí)間段的光強(qiáng)進(jìn)行累計(jì)并計(jì)算每種光所占的比例。

1.3.3 光合特性測定 在晴朗無風(fēng)的天氣,選擇健康無病蟲害、葉齡一致、著生方位一致的成齡葉片,測定前將葉片表面擦拭干凈,用CI-340型光合儀于8:00、10:00、12:00、14:00、16:00、18:00、20:00測定葉片的凈光合速率、氣孔導(dǎo)度、胞間CO2濃度和蒸騰速率,測定時(shí)為保證試驗(yàn)的一致性,選擇輪回測定方法,每個(gè)處理重復(fù)3次。

水分利用效率(WUE)=光合速率/蒸騰速率

1.3.4 果實(shí)大小及品質(zhì)測定 果粒質(zhì)量用分析電子天平稱量(g),平均單粒重(g)=果粒重量/果粒個(gè)數(shù),果?？v橫徑(mm)用游標(biāo)卡尺測定,果實(shí)硬度(kg/cm2)用GY-4水果硬度計(jì)測量,果實(shí)可溶性固形物(°Brix)用PAL-1型測糖儀測定(日本),各指標(biāo)測定10次。將剩余的果實(shí)置于-60 ℃冰箱內(nèi),測定果實(shí)可滴定酸含量(%)和Vc含量(mg/100 g),可滴定酸用酸堿滴定法[25],Vc含量用鉬藍(lán)比色法[25]測定,各處理重復(fù)3次,取平均值。

1.4 數(shù)據(jù)處理

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Excel 2010計(jì)算平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤(SE),顯著性分析采用SPSS 16.0統(tǒng)計(jì)軟件LSD法,在顯著水平為5%和1%條件下進(jìn)行比較。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同地面覆蓋方式對果際光環(huán)境的影響

2.1.1 不同地面覆蓋方式下果際光強(qiáng)日變化 由圖1可知,果際光照強(qiáng)度(葉幕透射強(qiáng)度和地面反射輻射強(qiáng)度)隨時(shí)間日變化先升后降。生草的葉幕透射光強(qiáng)略高于CK(0.62%),且時(shí)間較CK提前,園藝地布的葉幕透射光強(qiáng)和CK葉幕透射光強(qiáng)度大小一樣且出現(xiàn)時(shí)間一致(圖1-A);園藝地布和生草栽培的地面反射輻射強(qiáng)度明顯低于CK,分別比CK降低20.43%和28.57%,出現(xiàn)時(shí)間均較CK提前(圖1-B)。

圖1 不同地面覆蓋方式下光強(qiáng)日變化Fig.1 Diurnal variation of light intensity under different ground mulching types

2.1.2 不同地面覆蓋方式下果際光質(zhì)日變化 果際處紫外光、紫光、藍(lán)光、藍(lán)綠光、綠光、黃綠光、黃光、黃紅、紅光、遠(yuǎn)紅外2和紅光/遠(yuǎn)紅光值隨時(shí)間變化呈“降—升”趨勢,“V”型,遠(yuǎn)紅光呈單峰曲線,遠(yuǎn)紅外1變化趨勢不明顯,總體上呈“降—升—降”趨勢(圖2)。

A.紫外光;B.紫光;C.藍(lán)光;D.藍(lán)綠光;E.綠光;F.黃綠光;G.黃光;H.黃紅光;I.紅光;J.遠(yuǎn)紅光;K.遠(yuǎn)紅外1;L.遠(yuǎn)紅外2;M.紅光/遠(yuǎn)紅光。A.Ultraviolet light;B.Purple light;C.Blue light;D.Blue-green light;E.Green light;F.Yellow-green light;G.Yellow light;H.Yellow-red light;I.Red light;J.Far-red light;K.Near-infrared light 1;L.Near-infrared light 2;M.Red and far red ratio.圖2 不同地面覆蓋方式下果際光質(zhì)日變化Fig.2 Diurnal variation of bunch region light quality under different ground mulching ground types

2.1.3 不同地面覆蓋方式下果際光譜吸收值分布 以上午10:00為例,3種地面覆蓋方式下果際光譜有2個(gè)吸收高峰,第一個(gè)吸收高峰在746.7 nm處,CK(480.30 bit)>園藝地布(454.40 bit)>生草(430.20 bit),第二個(gè)吸收高峰在773 nm處,CK(529.10 bit)>園藝地布(486.60 bit)>生草(469.40 bit),且果際處第二個(gè)光譜吸收值高于第一個(gè)吸收高峰(圖3)。

圖3 不同地面覆蓋方式下果際光譜吸收值分布(上午10:00)Fig.3 Distribution of inter fruit spectral absorption values under different ground mulching types (10:00 a.m.)

2.1.4 不同地面覆蓋方式下果際光質(zhì)比例 遠(yuǎn)紅外1(35.77%)>遠(yuǎn)紅光(33.68%)>紅光(8.35%)>黃綠光(3.93%)>紫光(3.54%)>紫外(2.95%)>藍(lán)光(2.74%)>綠光(2.34%)>遠(yuǎn)紅外2(2.22%)>黃光(1.85%)>藍(lán)綠光(1.74%)>黃紅光(0.90%)(對照,圖4-A)。遠(yuǎn)紅外1(35.31%)>遠(yuǎn)紅光(32.40%)>紅光(8.38%)>黃綠光(4.23%)>紫光(3.71%)>紫外(3.25%)>藍(lán)光(3.07%)>綠光(2.55%)>遠(yuǎn)紅外2(2.43%)>黃光(1.90%)>藍(lán)綠光(1.85%)>黃紅(0.91%)(園藝地布,圖4-B)。遠(yuǎn)紅外1(36.52%)>遠(yuǎn)紅光(34.28%)>紅光(7.61%)>黃綠光(3.60%)>紫光(3.53%)>紫外(3.12%)>藍(lán)光(2.63%)>遠(yuǎn)紅外2(2.40%)>綠光(2.21%)>藍(lán)綠光(1.66%)>黃光(1.64%)>黃紅光(0.80%)(生草,圖4-C)。和CK相比,園藝地布的光質(zhì)比例無變化,生草栽培的遠(yuǎn)紅光、綠光、藍(lán)綠光和黃光比例發(fā)生變化。

圖4 不同地面覆蓋方式下果際光質(zhì)比例Fig.4 The proportion of light quality of bunch region under different ground mulching types

2.2 不同地面覆蓋方式對葉片光合特性的影響

CK、園藝地布和生草的凈光合速率日變化總體呈雙峰曲線,大峰在上午,小峰在下午,10:00達(dá)到第一個(gè)高峰,CK的凈光合速率為25.40 μmol/(m2·s),園藝地布和生草的均低于CK,分別比CK降低9.48%和2.60%,16:00出現(xiàn)午休現(xiàn)象,18:00時(shí)CK和園藝地布出現(xiàn)小峰,此時(shí)園藝地布的凈光合速率略高于CK,生草在12:00出現(xiàn)午休現(xiàn)象,16:00出現(xiàn)小峰,凈光合速率為22.16 μmol/(m2·s),隨后緩慢下降,20:00時(shí)CK和園藝地布的凈光合速率迅速下降為負(fù)值,而此時(shí)生草仍在進(jìn)行光合作用,凈光合速率為1.21 μmol/(m2·s)。生草栽培上午的凈光合速率低于CK而高于園藝地布覆蓋,14:00后生草的凈光合速率保持較高水平,可能是由于生草改變了微環(huán)境,此時(shí)種植的馬齒莧和葡萄都在進(jìn)行光合作用,彼此間爭奪CO2導(dǎo)致(圖5-A)。

A.凈光合速率; B.蒸騰速率;C.氣孔導(dǎo)度;D.胞間CO2濃度。A.Net photosynthetic rate (Pn); B.Transpiration rate (Tr);C.Diurnal change of stomatal conductance (Gs);D.Intercellular CO2 concentration (Ci).圖5 不同地面覆蓋方式對‘新郁’葡萄葉片光合特性的影響Fig.5 Effects of different ground mulching types on photosynthetic characteristics in ‘Xinyu’ grape leaf

CK、園藝地布和生草的蒸騰速率呈單峰曲線,08:00—14:00蒸騰速率迅速增加,14:00—16:00變化趨勢平緩,16:00達(dá)到較高水平,分別是6.32、7.86和9.69 mmol/(m2·s),16:00—20:00迅速下降(圖5-B)。

CK、園藝地布和生草的氣孔導(dǎo)度總體上呈先升后降趨勢,CK和生草在10:00達(dá)到最大值,分別為260.57 和264.01 mmol/(m2·s),而園藝地布覆蓋的氣孔導(dǎo)度最大值出現(xiàn)在12:00,為192.63 mmol/(m2·s),比CK降低26.07%,18:00—20:00 CK的氣孔導(dǎo)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于園藝地布和生草覆蓋。整體上看,生草的氣孔導(dǎo)度保持較高水平,園藝地布覆蓋的氣孔導(dǎo)度降低(圖5-C)。

胞間CO2濃度總體上變化比較平穩(wěn),上午10:00略有上升,20:00時(shí)CK和園藝地布覆蓋的胞間CO2濃度大幅度上升,生草的也有所增加,但增加幅度低于CK和園藝地布覆蓋(圖5-D)。

水分利用效率總體上呈“降—平—升—降”趨勢,08:00—12:00水分利用效率下降,12:00—14:00水分利用效率較平穩(wěn),16:00—20:00水分利用效率先升后降(圖6)。

圖6 不同地面覆蓋下水分利用效率日變化Fig.6 Diurnal variation of water use efficiency under different ground mulching types

2.3 不同地面覆蓋方式對‘新郁’果實(shí)品質(zhì)的影響

園藝地布覆蓋栽培下,果粒重量、縱徑和橫徑變小,生草栽培的果粒重量、縱徑和橫徑增大,均和CK存在顯著差異;園藝地布栽培的果形指數(shù)較CK顯著下降,而生草栽培的果形指數(shù)和CK無差異;園藝地布栽培的果粒硬度略有增加,而生草栽培略有下降,均與CK無顯著差異;園藝地布栽培可以顯著促進(jìn)可溶性固形物的積累,比CK提高6.84%,生草栽培的果實(shí)可溶性固形物略有下降,比CK下降5.08%,均和CK間存在顯著差異。2種地面覆蓋方式下可滴定酸含量略有上升,但和CK無顯著差異,園藝地布和生草栽培也提高了Vc含量,但與CK無顯著差異(表1)。

表1 不同地面覆蓋方式對‘新郁’葡萄果實(shí)品質(zhì)的影響

2.4 不同地面覆蓋方式對‘新郁’果實(shí)著色的影響

園藝地布覆蓋栽培的L、a、b和C值均低于CK,L和a值與CK無顯著差異,b和C值顯著低于CK,CIRG顯著高于CK;生草栽培的L、b和CIRG高于CK,但無顯著差異,a和C值略低于CK,CIRG略高于CK,但無顯著差異(表2)。

表2 不同地面覆蓋方式對‘新郁’果實(shí)著色的影響

2.5 不同地面覆蓋方式對‘新郁’果皮花色苷的影響

果皮花色苷含量隨果皮顏色的變紅而增加,7月13日和7月19日迅速積累,隨后緩慢增加,尤其是在園藝地布覆蓋模式下,7月19日花色苷含量急劇增加,7月25日略有下降,而CK的花色苷含量在7月31日也略有下降(圖7),造成這種現(xiàn)象的原因可能是花色苷合成過程中遇到高溫,部分花色苷被降解,園藝地布覆蓋比CK的花色苷被降解的時(shí)間提前。生草栽培的花色苷含量始終呈緩慢上升趨勢。

不同小寫字母表示處理間顯著差異(P<0.05)。The different lowercase letters indicate significant differences among treatments (P<0.05).圖7 不同地面覆蓋方式對‘新郁’果皮花色苷含量的影響Fig.7 Effects of different ground mulching types on anthocyanin content in ‘Xinyu’ grape

3 討 論

3.1 不同地面覆蓋方式對光環(huán)境的影響

果園氣候條件除受地理位置因素外,還與栽培措施息息相關(guān)。葡萄果園下墊面由裸露的地表變?yōu)閳@藝地布覆蓋或生草覆蓋栽培,改變了果園下墊面環(huán)境,致使果際光環(huán)境隨之發(fā)生改變。本研究從果際光強(qiáng)、光質(zhì)、光譜吸收和各光所占比例4個(gè)方面較為全面地分析了果際光環(huán)境條件。葉幕透射強(qiáng)度和地面反射輻射強(qiáng)度呈單峰曲線,這與高方勝等[27]的研究結(jié)果一致。生草栽培的葉幕透射強(qiáng)度高于CK,且時(shí)間提前;園藝地布和生草栽培的地面反射輻射強(qiáng)度低于CK,且時(shí)間提前。

3.2 不同地面覆蓋方式對葉片光合特性的影響

光合作用是植物生長的能量和物質(zhì)來源。生草栽培由于地面有植被進(jìn)行光合作用,因而生草栽培果園的藍(lán)紫光、紅橙光和總輻射強(qiáng)度均顯著低于清耕果園,生草的光強(qiáng)度降低,總輻射降低[28]。本研究發(fā)現(xiàn)生草栽培下藍(lán)光、黃綠光、紅光、綠光、黃光、藍(lán)綠光、黃紅光比例和果際光強(qiáng)總輻射較CK降低,這與白崗栓等[28]的研究結(jié)果一致。

園藝地布又名防草布,是近年來新型覆蓋材料,由抗紫外線的聚丙烯扁絲編織而成,具有很強(qiáng)的遮光效應(yīng),可防止雜草生長,省工省力,近年來被應(yīng)用到現(xiàn)代果園的省力化栽培種植上[29-30]。園藝地布覆蓋可以提高果樹的光合作用[18,31-32],而本研究發(fā)現(xiàn)園藝地布的凈光合速率總體上低于CK。

楊燕燕等[23]、陳久紅等[33]認(rèn)為生草栽培的凈光合速率呈雙峰曲線,且生草栽培的凈光合速率始終高于清耕栽培,劉博等[34]也認(rèn)為不同地面覆蓋方式可不同程度提高葉片凈光合速率,而本研究發(fā)現(xiàn)生草栽培的凈光合速率日變化亦呈雙峰曲線,但14:00前生草的凈光合速率低于CK,14:00后的凈光合速率高于CK,與楊燕燕等[23]研究結(jié)果部分一致。在白光的基礎(chǔ)上增加適當(dāng)比例的紅藍(lán)光可提高生菜的光合特性[35],紅、藍(lán)光單色光可導(dǎo)致凈光合速率顯著降低[36],生草栽培下紅光和藍(lán)光的比例較CK低,14:00前生草的凈光合速率低于CK,這與高勇等[35]的部分研究結(jié)果一致;程亞嬌等[37]認(rèn)為低的紅光和遠(yuǎn)紅光比值顯著提高大豆光合速率,依據(jù)此研究結(jié)果,14:00前,紅光/遠(yuǎn)紅光值低于CK,凈光合速率應(yīng)高于CK,14:00之后紅光/遠(yuǎn)紅光值高于CK,凈光合速率應(yīng)低于CK,而本研究結(jié)果與此結(jié)論完全相反,本研究發(fā)現(xiàn),14:00前,紅光/遠(yuǎn)紅光值低于CK,但其光合速率亦低于CK,14:00后,紅光/遠(yuǎn)紅光值高于CK,其光合效率也高于CK。下午凈光合效率下降的原因除與紅光/遠(yuǎn)紅光值有關(guān)外,還與栽培環(huán)境息息相關(guān),可能還與光比例的變化有關(guān),生草栽培下遠(yuǎn)紅外2、綠光、藍(lán)綠光和黃光的比例發(fā)生了改變。值得一提的是,20:00時(shí),CK和園藝地布覆蓋栽培的凈光合速率為負(fù)值,說明此時(shí)葉片已停止光合作用,而生草栽培的凈光合速率為正值,可初步推測生草可以延長葉片光合作用時(shí)間。

3.3 不同地面覆蓋方式對果實(shí)品質(zhì)的影響

地面覆蓋方式不僅可以改變果際光環(huán)境和光合特性,對果實(shí)品質(zhì)也有一定的影響。園藝地布覆蓋可以明顯改善果實(shí)品質(zhì)[38],提高果實(shí)可溶性固形物,降低蘋果酸、檸檬酸含量,顯著提高果面紅色著色程度[10,17],本研究發(fā)現(xiàn)園藝地布覆蓋提高了果實(shí)可溶性固形物、可滴定酸含量、Vc含量,CIRG(果皮著色指數(shù))增大,與前人研究結(jié)果一致[10,17,38]。園藝地布栽培還可以顯著提高單果質(zhì)量[8,10,17],但本研究發(fā)現(xiàn)園藝地布覆蓋降低了果粒質(zhì)量、果?？v橫徑和果形指數(shù),造成這種現(xiàn)象的原因可能與吐魯番極端干旱地域環(huán)境條件有關(guān)。

生草栽培不僅可以改善微氣候環(huán)境條件,在果實(shí)品質(zhì)方面也有積極作用。生草栽培可以提高單果質(zhì)量,降低可溶性固形物、可滴定酸和Vc含量,還可以提高果實(shí)紅色和花色苷含量[9,13,17,33,39-40],在極端干旱的吐魯番地區(qū)生草栽培提高了果粒質(zhì)量、縱橫徑、可滴定酸和Vc含量,降低了可溶性固形物,這與前人的研究結(jié)果一致。雖然果皮CIRG指數(shù)高于CK,但與CK無差異。對于鮮食葡萄來說,果面顏色是一項(xiàng)重要的品質(zhì)指標(biāo),本研究發(fā)現(xiàn)園藝地布覆蓋和生草栽培的果皮花色苷含量高于CK,段鑫垚等[41]和劉思等[42]也認(rèn)為地面覆蓋可提高果實(shí)的成熟系數(shù)及果皮中的總花色苷含量。

花色苷的積累是外界環(huán)境因子和內(nèi)部基因調(diào)控共同作用結(jié)果。外部因子主要有溫度、光照以及其他生物與非生物脅迫,內(nèi)部因子主要有內(nèi)源激素水平、糖酸含量及pH等[43-44]。光照影響花青苷合成已經(jīng)成為人們的共識,光照是花青苷合成的必須因子,光照強(qiáng)度和光質(zhì)都會(huì)影響花青苷的合成。在強(qiáng)光下花青素苷表達(dá)量上調(diào),在黑暗活弱光條件下不表達(dá)或表達(dá)量下降[45]。套袋的蘋果果實(shí)不能很好的著色,摘除果袋后迅速變紅[46],遮光處理后花青素含量也顯著降低[47]。通過對全天測定的7次果際葉幕透射強(qiáng)度和地面反射輻射強(qiáng)度計(jì)算發(fā)現(xiàn),對照的光強(qiáng)最大,為203.04 μmol/(m2·s),其次是園藝地布覆蓋,為180.37 μmol/(m2·s),生草栽培的光強(qiáng)最低,為117.03 μmol/(m2·s)。本研究結(jié)果似乎與前人的研究結(jié)論不一致,造成這種現(xiàn)象的原因可能是測定值只是偶然的一個(gè)數(shù)據(jù),由于該研究沒有年度重復(fù),該數(shù)據(jù)并不能完全代表全天的光照強(qiáng)度,也有可能是對照的地面沒有覆蓋物,造成地面反射輻射強(qiáng)度過大所致。在下一步工作中可繼續(xù)關(guān)注光照強(qiáng)度和花色苷積累的關(guān)系。Vlohr等[48]研究表明,紫外光對花青苷的合成影響最大,Benjamin等[49]研究也發(fā)現(xiàn),紫外光可以促進(jìn)蘋果果皮花色苷的積累,寧云山[50]在蘋果梨上也得到同樣結(jié)論。通過光質(zhì)數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn),園藝地布的紫外光占比最大(3.25%),其花色苷含量最高(75.04 mg/kg),最小的是對照(2.95%),花色苷含量最低(57.82 mg/kg)。還有研究發(fā)現(xiàn),藍(lán)光是調(diào)控花青素合成的有效光質(zhì)[35]。園藝地布覆蓋的藍(lán)光占總光質(zhì)的3.07%,其花色苷含量相對較高。該試驗(yàn)中花色苷含量的積累是一個(gè)內(nèi)因和外因共同作用的結(jié)果,但本研究發(fā)現(xiàn)紫外光和藍(lán)光比例較高,其花色苷含量也較高。

4 結(jié) 論

不同地面覆蓋方式下果際光照強(qiáng)度(葉幕透射強(qiáng)度和地面反射輻射強(qiáng)度)隨時(shí)間日變化先升后降。生草的葉幕透射光強(qiáng)略高于CK且時(shí)間提前,園藝地布和生草栽培的地面反射輻射強(qiáng)度明顯低于CK且出現(xiàn)時(shí)間提前;果際處紫外、紫光、藍(lán)光、藍(lán)綠光、綠光、黃綠光、黃光、黃紅、紅光和遠(yuǎn)紅外2隨時(shí)間變化呈“V”型,遠(yuǎn)紅光呈倒“V”型,遠(yuǎn)紅外1變化趨勢不明顯;光譜有2個(gè)吸收高峰,第一個(gè)吸收高峰在746.7 nm處,第二個(gè)吸收高峰在773 nm處,且果際處第二個(gè)光譜吸收值高于第一個(gè)吸收高峰;生草覆蓋的遠(yuǎn)紅外2、綠光、藍(lán)綠光和黃光的比例發(fā)生改變。

凈光合速率呈雙峰曲線,園藝地布覆蓋的凈光合速率整體上低于CK,14:00前生草的凈光合速率低于CK,14:00后生草栽培的葉片凈光合速率高于CK,20:00時(shí)園藝地布和CK的光合作用停止,而生草栽培仍在進(jìn)行光合作用,生草栽培可延長光合作用時(shí)間。

園藝地布覆蓋降低了果粒質(zhì)量,但提高了果實(shí)品質(zhì)和果面著色,生草栽培提高了果粒質(zhì)量,但果實(shí)可溶性固形物降低,果面著色和CK無差異。高比例的藍(lán)光可以促進(jìn)果實(shí)花色苷的積累。