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,屬獨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,常導致葡萄裂果、腐爛等病害爆發(fā)、流行,嚴重影響葡萄種植。
避雨栽培是利用簡易的設施塑料薄膜覆蓋,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,從而減災避災、降低病蟲害,達到增產(chǎn)增效的目的,進行優(yōu)質(zhì)安全生產(chǎn)[3]。由于吐魯番連年來在果實轉(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成熟期裂果的發(fā)生。
試驗地點為新疆鄯善縣葡萄瓜果研究所葡萄示范園。時間為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。試驗共設3個處理,重復5次,見表1。
表1 避雨栽培試驗設計
選取長勢中庸,結(jié)果枝與營養(yǎng)枝比例一致的植株進行試驗,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。
果實成熟后,測量穗重、穗長、穗寬,從果穗的上、中、下部位隨機選取果粒,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 型水果硬度計測定鮮果硬度;有機酸含量的測定采用酸堿滴定法(以酒石酸計);還原型VC 含量的測定采用鉬藍比色法[4]。果實著色指數(shù)統(tǒng)計方法參照晁無疾教授的方法進行[5],并根據(jù)‘flame’葡萄果實特性稍加更改,果實著色分級標準見表2。著色指數(shù)計算方法如下:
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 葡萄果實著色分級
于生長季封穗后期開始,每7 d 對田間葡萄果實腐爛病的發(fā)生情況進行調(diào)查。采用5點取樣法,每點調(diào)查15 棵樹,200 個果穗,重復三次。調(diào)查方法病害分級標準:0 級,果實健康無病斑;1級,每穗葡萄發(fā)病粒數(shù)占整個果穗果粒數(shù)25%以下;2 級,每穗葡萄發(fā)病粒數(shù)占整個果穗果粒數(shù)26%~50%;3 級,每穗葡萄發(fā)病粒數(shù)占整個果穗果粒數(shù)51%~75%;4 級,每穗葡萄發(fā)病率粒數(shù)占整個果穗果粒數(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%
用Excel2010 和DPS6.50 版軟件對試驗數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析,處理間差異顯著性分析采用Duncan法。
由表3可知,各處理成熟時間不一致,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,且果實著色均勻度差異明顯,尤其處理C 同穗果實顏色青紅相間,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間及外觀品質(zhì)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
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,但與對照差異均達顯著水平;果??v徑方面,處理A 最大,為16.15,處理B 次之,與對照差異達顯著水平,且處理A、B之間差異達顯著;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
研究表明(表6),避雨處理顯著增加了可溶性固形物的含量,降低了有機酸的含量,處理A、B的固酸比幾乎達到處理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顯著水平,大小順序為:C>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中還原型Vc 的含量,且處理A、B與對照(C)差異均達顯著水平。
表6 不同處理對葡萄果實品質(zhì)的影響
圖1 為一天中最熱的時間16 時~17 時的溫度。從圖1 中可看出,果實轉(zhuǎn)色期時處理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)色期時起初幾乎不變,后逐漸降低,到成熟時溫度達到最低值,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
圖2 為一天中最熱的時間16 時~17 時的溫度。從圖2 中可看出,處理A 的果實部位溫度變化在7 月25 日前最劇烈,處理B 的果實溫度在7月25 日后變化劇烈,處理C(對照)的果實部位溫度變化相比較處理A、B 較緩和;其中處理A、B 的葡萄果實部位的溫度在7 月4 日時相較處理C 的溫度低;7 月11 日時處理B 的果實部位溫度最低42.5°,處理A 的果實部位溫度最高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 葡萄果實部位最高溫度
試驗結(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?shù)責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品質(zhì)的影響
葡萄避雨栽培由于棚膜對光照強度影響較大,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]。通過試驗研究,增加了單粒種,從而增加了單穗重,進而增加了產(chǎn)量,可能是由于避雨栽培降低了光照強度,但光照強度超過光飽和點的時間少于露地栽培,因此光合時間較露地栽培長,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光照的環(huán)境條件,更利于葡萄葉片光合作用的進行,有利于果實糖分積累;然而,葡萄有機酸的合成和代謝是一個復雜的過程,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酸度方面的效應和機制有待進一步研究。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著色效果的決定因素,直接影響果實的外觀品質(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,同時還受酚類物質(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,因此,光照和果穗溫度對花青素積累的影響較為復雜,不同試驗間結(jié)果存在差異。本研究結(jié)果表明,避雨栽培可以增加果實著色。
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致光照強度減弱,同時,棚膜厚度的影響,直接導致葡萄冠層和果實部位溫度不同,從而改變葡萄生長的微環(huán)境。
通過研究,結(jié)果表明避雨栽培避免了雨水對果實和植株的直接沖刷,避免了裂果,從而從根本上阻斷了病害的發(fā)病因子,直接降低果實腐爛,從而提高果實的品質(zhì)。