补光对设施葡萄生长发育及果实品质的影响.pdf

北 方 园 艺 设施园艺 第一作者简介 魁小花 女 硕士研究生 研究方向 为果树栽培生理学 责任作者 邱栋梁 男 博士 教授 现主要从事果 树生理及分子生物学与设施植物栽培生理等研究工作 基金项目 福建农林大学科技发展基金资助项目 农林大 科 号 收稿日期 补光对设施葡萄生长发育及果实品质的影响 魁小花 杨宏娟 李 敏 邱志鹏 邱栋梁 福建农林大学 园艺学院 福建 福州 厦门陆农农业科技有限公司 福建 厦门 摘 要 以 夏黑 葡萄为研究对象 在花期对葡萄进行不同光照处理 研究了不同补光 时长对设施葡萄生长发育及果实品质的影响 以期提高南方设施葡萄品质及产量 结果表 明 补光 处理的枝条节间粗度和补光 处理的叶片 和果穗数均显著高于 对照 与此同时 补光处理的果粒数 穗质量 单果质量及纵横径均显著低于对照 补光对不 同时期的果实品质具有不同的影响 补光 的单宁含量在青果期达到最高 补光 处理 的类黄酮 总酚和可滴定酸含量在转色期显著高于对照 补光 处理的总酚 类黄酮和单 宁含量在成熟期均显著高于对照 在一定程度上 补光对枝条和叶片的生长发育及转色后 的果实品质具有一定的促进作用 关键词 补光 葡萄 生长发育 果实品质 中图分类号 文献标识码 文章编号 葡萄 属葡萄科葡萄属 具 有丰富的营养 是水果中的珍品 葡萄味美香 甜 除鲜食外 人们还将葡萄加工成葡萄酒 萄葡 汁 葡萄干 葡萄籽油等常见产品 葡萄喜干怕 湿 而我国南方阴雨天气较多 阴雨天光线较弱 所以南方葡萄一般采用避雨设施栽培 花期 受阴冷天气的影响较大 有时设施内温度比外界 温度低 再加上设施自身的构造 导致葡萄授粉不 良 落花落果严重 同时 葡萄植株间 叶片间 的相互遮掩也使部分叶片处于相对弱光的环境 中 进一步影响了果实的品质和产量 弱光还会 影响植株的形态 弱光条件下植株叶色变淡 叶片 变大 以截获更多光能 研究表明 补光 灯可作为设施植物补光最理想的光源 具有环保 节能 寿命长 体积小 可近距离照射植物的特 点 补光不仅对植物的生理代谢 光周期反应 以及果实品质具有重要的调节作用 还与糖信号 和激素信号共同调节植物的代谢过程 目前 在葡萄补光方面 黄秋凤等 研究指出 补光可 提高叶片 值 淀粉含量 全氮含量及果实 纵横径 王海波等 研究发现 补充红光可显著 延缓葡萄叶片衰老 蓝光则会加速植株的衰老进 程 成果等 研究发现 白光 处理显著增加 了葡萄花色苷总量 张克坤等 研究指出 夜间 的蓝光和紫外光补光可显著加快葡萄果实酸 含量的下降和果粒纵横径的增大 果实糖含量的 升高 还有研究发现 补光提高了叶片的净光合速 率 但关于不同时长补光对设施内各时期的 夏黑 葡萄果实品质的影响尚鲜见报道 所以 结 合我国现在葡萄生产情况 利用人工补光来了解花 期补光对果实发育过程中的品质变化规律 探索最 佳的补光时长 以此获得优质高效的葡萄果实 材料与方法 试验材料 试验于 年 月在福建省漳州市东南 花都试验基地进行 以四年生的 夏黑 葡萄为试 验材料 植株间距为 水平棚架高 使用滴灌式灌溉 葡萄种植在覆盖透明 塑料聚乙烯薄膜的设施避雨大棚中 试验方法 葡萄春果开花时进行补光 至谢花后补光结 束 沿着葡萄植株行两边距离地面 每隔 安装一盏补光灯 波长 红光 全光 波 功率为 每天补光 和 以不补光为对照 补光 每个处理 行 每行 棵葡萄树 不同处理间用 荧光板隔开 试验期间所有葡萄都进行统一管理 距葡萄主干一侧约 处 开沟约 施入 有机质 每 施牛粪 鸡粪 过磷酸钙 硼酸肥 平衡肥 搅拌放入沟中并施土 暂时不浇水 待树体发芽后 统计冬季不同留芽母枝的萌 芽率 叶芽率及花芽率 并于谢花后用游标卡尺测 定不同处理下冬芽为 芽枝条的节间长度和直径 从基部开始 及用荧光仪测定叶片 从基部开始 第 节位 的叶绿素荧光 采摘绿果期 转色期和 成熟期的果实 并统计不同处理下每株树的果穗 数 每次随机从植株的向光面 背光面采 串 每 株 串 共取 株 大小色泽差不多的果穗 迅速 带回实验室 用电子天平测定其单穗质量 用直 尺测穗长和穗宽 并统计每穗的果粒数 并在各 果穗上螺旋向下取果粒 每个处理共计 粒 从中随机抽取 粒 测定单果质量 果粒纵横径 及可溶性固形物 其余的果实迅速用液氮速冻置 于 冰箱中用于各项指标的测定 项目测定 使用电子天平测量单果质量 游标卡尺测量 果粒纵横径 手持蔗糖仪测定可溶性固形物含量 叶绿素荧光参数测定 选取粗度一样的枝条 上第 片叶片 从基部开始数 每株 片 共取 株 采用 便携式荧光仪进行测定 将 叶片暗处理 测定初始荧光 最大荧 光 可变荧光 和最大光化学效率 可滴定酸含量测定采用陈屏昭等 改进的 方法进行 类黄酮 总酚 单宁的提取参照 等 的方法 称取果皮 加入液氮研 磨 加入 预冷的 盐酸 甲醇溶液 超声 避光浸提 离心 吸取上清液 总 酚含量测定参照刘霞等 的方法 类黄酮含量测 定参照 等 的方法 单宁含量测定参照 杨秀平等 的方法 数据分析 采用 软件整理数据 采用 软件进行方差分析 采用 新复极差 法进行差异显著性分析 结果与分析 补光对萌芽率的影响 由表 可知 随着留芽数的增多 植株花芽率 和萌芽 率 总体 上呈下降趋势 这与叶芽率 的变化 趋势刚好相反 结果母枝留芽数为 芽和 芽的 萌芽率显著高于其它结果母枝留芽量的萌芽率 芽和 芽的叶芽率显著高于其它叶芽率 芽的 花芽率显著高于其它花芽率 补光对叶片及枝条粗度的影响 由表 可知 从枝条基部开始 随着枝条生 表 结果母枝留芽数对植株萌芽率 叶芽率及花芽率的影响 指标 芽 芽 芽 芽 芽 芽 芽 芽 萌芽率 叶芽率 花芽率 注 同列数据后不同字母表示差异显著 下同 北 方 园 艺 月 下 长 节间粗度越来越小 补光 处理的枝条节 间粗度显著高于对照 第 节除外 从表 可以看出 与对照相比 补光降低了叶 片的 与此同时 补光 增大了 补光 和 增大了 和 其中 补光 处理 的 显著低于其它处理 补光 的 显著高于对照 补光 和 处理的 相同 均为 且与对照差异显著 表 补光对枝条节间粗度的影响 补光时长 第 节 第 节 第 节 第 节 第 节 注 第 节分别表示从枝条基部开始第 节 表 补光对叶片叶绿素荧光的影响 补光时长 最大荧光 初始荧光 可变荧光 最大光化学效率 补光对坐果及产量的影响 从表 可以看出 随着果穗生长 穗长 穗 宽及穗质量变化趋势相同 青果期 补光 处 理的穗长显著高于其它处理 补光处理的穗质量 显著低于其它处理 对照和补光 处理的穗宽 值一样 均为 且不同处理间差异不显 著 转色期 与对照相比 补光显著降低了葡萄穗 质量 补光 的穗长和补光 的穗宽均最大 且均与对照差异不显著 成熟期 补光 的穗宽显著低于对照 补光 的穗长最大 且与其它处理均无显著性差异 补光 处理的穗质量显著高于对照 表 补光对果穗生长的影响 补光时长 青果期 转色期 成熟期 穗长 穗宽 穗质量 穗长 穗宽 穗质量 穗长 穗宽 穗质量 从表 可以看出 随着果实发育 果实单果质 量 纵横径均呈现上升趋势 与对照相比 在果实 发育的 个时期 补光处理显著降低了果实单果 质量和纵横径 其中 青果期和转色 期 补光 的单果质量最小 其值分别为 和 光照 的纵横径在果实发育的 个 时期始终最小 且与对照差异显著 从图 可以看出 补光 处理的每株果穗 数显著高于对照 与对照相比 补光处理显著降 低了果粒数 补光对产量的影响因补光时常不 同而不同 与对照相比 补光 促进了单株产 量 而补光 却降低了单株产量 其值分别为 和 且与对照差异不显著 第 期 北 方 园 艺 表 补光对果实外形指标的影响 补光时长 青果期 转色期 成熟期 单果质量 纵径 横径 单果质量 纵径 横径 单果质量 纵径 横径 图 补光对果穗和单株产量的影响 补光对果实品质的影响 由图 可知 随着果实成熟 可溶性固形物含 量逐渐升高 且不同时期差异显著 可 滴定酸含量呈相反趋势 青果期 补光 处理 的可溶性固形物和可滴定酸含量显著低于对照 转色期 与对照相比 补光升高了可溶性固形物和 可滴定酸的含量 补光 的可溶性固形物含量 最高 其值为 补光 处理的可滴定酸 含量显著高于对照 成熟期 与对照相比 降低了 可溶性固形物的含量 且补光 的可溶性固形 物含量显著低于对照 图 补光对果实可溶性固形物和可滴定酸含量的影响 从图 可以看出 随着果实发育 总酚和类黄 酮含量具有相同的变化趋势 青果期 与对照相 比 补光降低了类黄酮和总酚的含量 其中 补光 的总酚和类黄酮含量均最低 且与对照差异 不显著 转色期和成熟期 补光升高了 类黄酮和总酚的含量 补光 的类黄酮含量和 总酚含量均最高 且均与对照差异显著 从图 可以看出 果实单宁含量在同一处理不 同时期差异显著 补光 处理的单宁 含量在青果期最高 为 且与其它处 理差异不显著 转色期和成熟期 与对照 相比 补光显著提高了单宁含量 北 方 园 艺 月 下 图 补光对果实总酚和类黄酮含量的影响 图 补光对果实单宁含量的影响 讨论与结论 该研究结果表明 补光 处理的枝条节间 粗度显著高于对照 这与王欣欣等 和李洪艳 等 对葡萄的研究结果相一致 补光 处理 的 显著高于对照 这与徐超华等 的研 究结果基本一致 叶绿素荧光能反映植物对外界 环境胁迫的响应 反映了 反应中 心光能转换效率的高低 升高说明葡 萄 原初光能转化效率升高 表明补光使葡萄 潜在活性没有受损 光合作用原初反应过程 没有受抑制 人工补光对园艺植物的生长发育 产量和品 质等具有重要的作用 该研究结果表明 补光 处理的每株果穗数显著高于对照 这与李海 达等 的研究结果一致 补光处理提高了樱桃番 茄挂果数 在该研究中 补光提高了单株果穗数 可能是因为补光在一定程度上弥补了花期光照不 足和温度低而导致的损伤 福建春天阴雨天气较 多 使设施内处于光照不足和温度低的状态 花 期出现这种现象会导致葡萄授粉不良 落花落果 严重 而人工补光可以缓解这种情况 该研究结 果还表明 补光处理的单穗果粒数 穗质量 单果 质量及纵横径均显著低于对照 刘勇等 通过 研究补光 月上旬开始补光 持续补光 对 葡萄果实品质与抗性的影响 发现补光处理可明 显提高果实穗质量 粒质量 郑晓翠等 通过研 究补光对设施葡萄果实品质及叶片质量时发现 自盛花期开始进行补光后 葡萄果粒纵横径 单粒 质量均显著提高 张晶等 研究发现 补光促进 了草莓叶片纵横径 平均单果质量 果实可溶性固 形物含量 还有研究指出 补光之后辣椒单株果 实数及单株产量均高于对照 这些研究结果 与该试验结果不一致 究其原因 可能是与补光 时期有关 该研究是在花期进行补光 花期补光 之后 葡萄叶片 原初光能转化效率升高 光 合作用所固定的能量主要用于枝条的生长 补光 促进了枝条节间增粗 只有一部分用于葡萄果实 的生长发育 所以与对照相比 果实大小 果粒数 和果穗大小都较小 该研究结果表明 补光 处理的总酚 类黄 酮和单宁含量在成熟期均显著高于对照 李海 达 的研究表明 灯管补光能显著提高樱 桃番茄可溶性糖 类黄酮 果实维生素 可溶性 蛋白质 蔗糖和花色苷含量 这与该研究结果相 似 补光之后果实较小 在果实成熟期 部分叶片 开始黄化 叶片中的一部分营养提前向果实中转 移 使得果实中营养积累较未补光的多 在葡萄生长发育过程中进行补光在一定程度 第 期 北 方 园 艺 上可以弥补树体发育过程中光照的不足 实现葡 萄栽培高产优质 参考文献 张中霞 王素素 牛志方 等 设施葡萄栽培技术 现代农 业科技 王敏 于岩 孙秀波 等 叶面肥种类对葡萄果实品质和叶片 生长的影响 农学学报 彭宏祥 贺普超 黄凤珠 等 毛葡萄远缘杂交两性花后代栽 培比较试验 中国南方果树 余亚白 林斌 陈源 等 国内外葡萄生产与研究概况 中 国南方果树 李承志 廉世勋 张华京 等 光合仿生农膜的作物栽培试验 湖南农业科学 王翠丽 赵旭 赵鹏 等 不同补光灯对日光温室辣椒生长发 育及品质的影响 福建农业学报 孙洪助 孙文华 刘士辉 等 不同光质对作物形态建成和生 长发育的影响 安徽农业科学 许泽华 牛锐敏 沈甜 等 不同架型对玉泉营 美乐 葡萄营 养生长及品质的影响 北方园艺 黄秋凤 谢蜀豫 曹慕明 等 夜间补光对巨峰葡萄春果叶片 营养及果实品质的影响 南方农业学报 王海波 王帅 王孝娣 等 葡萄叶片衰老过程中不同光质对 其光合和叶绿体超微结构的影响 园艺学报 成果 陈国品 郭荣荣 等 补光处理对巨峰葡萄春果花色苷 组分的影响 南方园艺 张克坤 刘凤之 王孝娣 等 不同光质补光对促早栽培 瑞 都香玉 葡萄果实品质的影响 应用生态学报 赵海亮 赵文东 孙凌俊 等 补光对延迟栽培 巨峰 葡萄生 长发育及光合荧光特性的研究 中国农学通报 陈屏昭 杜红波 秦燕芬 等 果蔬品含酸量测定方法的改进 及其应用 浙江农业科学 刘霞 谭前龙 邓英能 等 猕猴桃果实发育期酚类物质含量 和保护酶活性的变化 经济林研究 杨秀平 尉芹 辛转霞 等 单宁提取与测定实验的改进 科教文汇 中旬刊 王欣欣 赵文东 郭修武 等 不同光质对延迟栽培 巨峰 葡 萄新梢生长及生理特性的影响 北方果树 李洪艳 文仁德 张兰 等 补光处理对设施栽培巨峰葡萄冬 季果生长的影响 中国南方果树 徐超华 李军营 崔明昆 等 延长光照时间对烟草叶片生长 发育及光合特性的影响 西北植物学报 朱成刚 陈亚宁 李卫红 等 干旱胁迫对胡杨 光化学 效率和激能耗散的影响 植物学报 唐婧文 梁文斌 邹辉 等 土壤水分胁迫对多花黄精光合作 用及叶绿素荧光参数的影响 中南林业科技大学学报 王孝娣 王莹莹 郑晓翠 等 人工补光对设施园艺作物生长 发育影响的研究进展 北方园艺 李海达 吉家曾 郑桂建 等 不同 补光光源对樱桃番 茄产量和品质的影响 广东农业科学 刘勇 龚林忠 何华平 等 不同光质对设施葡萄品质与 抗性的影响 中外葡萄与葡萄酒 郑晓翠 王海波 王宝亮 等 补光对设施葡萄果实品质及叶 片质量的影响 中国果树 张晶 谢淑琴 叶丙鑫 等 不同补光光质对日光温室草莓生 长结果的影响 中国果树 段青青 张禄祺 张自坤 等 补光时间及光质对温室甜椒生 长及产量品质的影响 农业工程学报 北 方 园 艺 月 下 欢迎订阅 年 北方园艺 中文核心期刊 中国农业核心期刊 美国化学文摘社 收录期刊 年期刊数字影响力 强 北方园艺 是由黑龙江省农业科学院主管 黑龙江省农业科学院主办的园艺类综合性学术期刊 创刊以来 北方园艺 始终与时代同频 策划新栏目 报道行业热点 不断推出具有创新价值 学术价值 和实用价值的科研成果 在全国园艺类核心期刊中排名第三 在新时代背景下 北方园艺 积极推动传 统媒体与新兴媒体的融合发展 探索新型出版模式 设有专属投稿网站和微信公众号 学术传播力不断 提升 为增加文章的可读性和更好的体现研究成果 本刊增加了内文和封二新品种彩版宣传 作者也可将 团队试验成果以音视频形式在本刊微信公众号传播 具体事宜联系编辑部 栏目设置 研究论文 研究简报 设施园艺 园林花卉 资源环境生态 贮藏加工检测 中草药 食用 菌 专题综述 产业论坛 农业信息技术 农业经济 农业经纬 实用技术 新品种 彩版封二 国际标准刊号 国内统一刊号 邮发代号 半月刊 每月 日出版 单价 元 全年 元 全国各地邮局均可订阅 或直接向编辑部汇款订阅 投稿网址 地址 黑龙江省哈尔滨市南岗区学府路 号 北方园艺 编辑部 邮编 电话 信箱 第 期 北 方 园 艺