反光膜对葡萄着色和品质的影响

李 君,吕 军,何文清,陈天烺,吴海峰,陈 玮,陶 瑞

(1.绍兴文理学院生命科学学院，浙江绍兴 312000； 2.石河子农业科学研究院农业环境与可持续发展研究所，新疆石河子 832000； 3.中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所，北京 100081；4.浙江海丰花卉有限公司，浙江绍兴 312000)

葡萄是新疆主要的果树树种，适应性广，经济价值高。果树的种植效益受果实品质和上市期的影响较大。在当今社会消费者生活水平不断提高，对果品的需求也不断提高。以往葡萄成熟期已不能满足市场需求，尤其是在果品淡季供应市场，早熟品种的提早供应效益显著。为了改善葡萄果实着色状况、促进葡萄成熟、提高葡萄品质，大量学者通过调控环境条件、套袋、不同颜色覆网和架下铺反光膜等方法进行改善。光照是影响葡萄生长发育、形态结构、光合作用、物质代谢以及次生代谢的各种因子中最重要的环境因素。研究表明，果园内铺设反光膜可以明显改善果树下方的光照条件，加大果树内腔光照强度，从而增大果实受光面积。近年来，这项技术已被广泛应用于苹果、梨、桃、橘柑等多种果树生产中，并得到了广大专家学者的肯定。然而，在新疆地区葡萄种植中使用反光膜的研究报道很少。随着南方湿热产区葡萄产业和物流业的蓬勃发展，新疆的葡萄市场受到南方冲击，需要采取相应的技术措施。该试验中铺设3种反光膜和普通地膜，探讨铺设地膜对葡萄果实着色和品质的影响，以期为葡萄反光膜的应用提供理论依据。

1 材料与方法

试验在石河子市农业科学研究院试验地进行。研究区地处天山北麓中段，属于典型的温带大陆性气候，日照充沛，全年日照时数2 074～2 668 h，年平均气温约7 ℃，无霜期160 d左右，年均降水量100.0～225.6 mm。供试土壤为灌耕灰漠土(灌淤旱耕人为土)。土壤基本理化性质如下：有机质 33.4 g/kg，有效氮 70.25 mg/kg，速效磷 26.89 mg/kg，速效钾 300.26 mg/kg，pH 7.87。

采用田间小区试验，共设5个处理，重复3次。T处理为裸地，T处理覆盖普通地膜(PE)，T处理覆盖银灰反光膜，T处理覆盖反光膜+转光膜，T处理覆盖银黑反光膜。

按照下式计算地膜反光率()：=/×100%。式中，、分别为地表反射光强和光照强度(距地面1.2 m处水平面)，单位为μmol/(m·s)。

5—8月每月20日使用照度计测定光照强度，要求同时测定光照强度和地表反射光照，采集数据时间为11:00—13:00。

土壤温度和空气相对湿度的测定：5—8月，每隔10 d10:00使用土壤温度计测定土壤温度；同时，使用干湿球温度计测定空气相对湿度。

色度的测定：7月10日至8月22日，每隔7 d取样1次，每个处理选取5穗葡萄作为样本，随机取50粒。果实着色分级参照晁无疾等的方法：Ⅰ级，果实全绿，代表值0；Ⅱ级，1/3果实呈淡红色，代表值1；Ⅲ级，1/2果实呈淡红色，代表值2；Ⅳ级，2/3果实呈红色，代表值3；Ⅴ级，果实全部着色且呈红色，代表值4。

按照下式计算着色指数：着色指数=[∑(各级果粒数×各级代表值)/(总粒数×最高级代表值)]×100。

硬度、可溶性固形物和可滴定酸含量的测定：7月25日至8月22日，每隔7 d取样1次，每个处理选取5穗葡萄作为样本，随机取50粒，使用小浆果硬度计测定果实硬度；使用手持测糖仪(Brix W/ATC) 测定可溶性固形物含量；采用酸碱中和滴定法测定果实可滴定酸含量。

数据采用Excel 2016和SPSS 19.0统计软件进行单因素方差分析。

2 结果与分析

由图1可知，葡萄生长期间各覆膜处理的地膜反光率均明显高于裸地处理(T)。随着铺设时间的延长，各处理地膜反光率较覆膜初期均有所降低；覆盖反光膜处理地膜反光率均高于裸地和普通地膜处理。覆膜后期地膜反光率降低，这可能是因为覆膜初期葡萄枝叶细小，而6月20日以后葡萄生长旺盛，遮蔽了部分光照。

由图2A可知，气温显著影响5 cm土壤温度，覆膜各处理间5 cm土壤温度在调查期间无显著差异，但均显著高于裸地处理(<0.05)。由图2B可知，5—8月裸地处理的空气相对湿度显著高于其他处理(<0.05)，而T、T处理的空气相对湿度均显著低于T、T处理(<0.05)。综上所述，覆膜可以显著提高5 cm土壤温度，并可以显著降低空气相对湿度，其中T、T处理的空气相对湿度最低。

图1 各处理地膜反光率的比较Fig.1 The reflectivity comparison of mulch film among different treatments

图2 反光膜对5 cm土壤温度和空气相对湿度的影响(10：00)Fig.2 Effects of reflective film on temperature and air relative humidity of 5 cm soil(10：00)

由图3可知，T、T处理葡萄果实着色时间分别为7月20日和7月15日；T～T处理葡萄果实着色时间均在7月10日，与T和T处理葡萄着色时间相比分别提早了10和5 d。随着时间的推移，各处理的着色指数在7月20日后迅速增长，T处理显著高于其他处理，8月1日各覆膜处理的着色指数无显著差异。裸地处理葡萄的着色指数为53.0%，每串果穗上果粒42%刚着色1/2红，22%着色2/3红， 12%着色全红，而覆膜处理的着色指数为70%～78%，每串果穗上果粒60%以上为2/3全红，22%～28%全红。8月7日，裸地处理葡萄的着色指数为68.5%，每串果穗上果粒50%着色2/3红， 16%着色全红；覆膜处理的着色指数为83%～89%，每串果穗上果粒35%以上为2/3全红，约60%全红。 综上所述，覆膜可以提前葡萄着色时间5～10 d，其中T处理效果最好，8月7日后覆膜处理葡萄着色基本完成。

图3 反光膜对葡萄着色的影响Fig.3 Effects of reflective film on the coloration of grape

葡萄成熟期果实生长速度加快，果实质地由坚实逐步转向软化，在果实完全成熟时果肉硬度达到最低。由图4A可知，葡萄果实硬度7月25日至8月15日呈现降低的变化趋势，8月15日以后果实硬度趋于稳定。由图4B可知，各处理果实可滴定酸含量7月25日均较高，8月1日至8月15日T处理的可滴定酸含量显著高于其他处理(<0.05)，而T～T处理的可滴定酸含量相差不大，但在8月1和8月8日可滴定酸含量显著低于T处理(<0.05)；8月15日以后各覆膜处理可滴定酸含量差异不显著。由此可见，8月15日以后葡萄果实硬度无明显变化，覆盖地膜可以显著降低葡萄果实的硬度和可滴定酸含量。

图4 反光膜对葡萄果实硬度和可滴定酸含量的影响Fig.4 Effects of reflective film on the hardness and titratable acid content of grape

由图5A可知，7月25日至8月7日， T处理葡萄果实的可溶性固形物含量显著高于其他处理(<0.05)，反光膜处理葡萄果实的可溶性固形物含量高于普通地膜和裸地处理；8月15日以后，T～T处理葡萄果实可溶性固形物含量无显著差异。由图5B可知，7月25日至8月22日， T～T处理葡萄果实可溶性糖含量显著高于T、T处理；T处理葡萄果实的可溶性糖含量最高，显著高于T、T处理(<0.05)。综上所述，覆膜处理可以提高葡萄果实的可溶性固形物含量和可溶性糖含量，T处理的效果最优。

图5 反光膜对葡萄果实的可溶性固形物和可溶性糖含量的影响Fig.5 Effects of reflective film on the content of soluble solids and soluble sugar in grape

由表1可知，地膜反光率与5 cm土壤温度、空气相对湿度呈极显著或显著负相关，与葡萄的可溶性固形物含量、可滴定酸含量呈极显著正相关(<0.01)。5 cm土壤温度与葡萄果实的着色

表1 环境指标与葡萄品质指标间的相关性分析Table 1 Correlation analysis among the environmental indices and quality indices of grape

指数呈极显著正相关(<001)，与葡萄的可滴定酸含量呈极显著负相关(<0.01)。湿度与葡萄果实的可溶性固形物含量、可滴定酸含量均呈极显著负相关(<0.01)。

3 讨论

光是影响葡萄品质的重要环境因子。铺设反光地膜可以改善果园中下部的光照条件，有利于葡萄中下部叶片与果实表面的光合作用，从而提高葡萄的品质，促进葡萄加速转色。该试验中葡萄生长期间铺设地膜可以提高地膜反光率，覆膜后期反光膜处理高于普通地膜处理，但是随着铺设时间的延长，反光率较铺设初期均降低，这可能是由于后期灰尘覆盖在反光膜上，降低了其反光率。研究表明，自然积灰30 d就会降低反光率25.8%。尤其是后期，人工作业剪枝、喷药会对地膜清洁产生一定的影响，导致地膜的反光率降低。该试验在7月10日时铺设反光膜处理葡萄已有着色，比普通地膜和裸地着色时间提前了5～10 d，直至8月7日各处理着色基本完成。郭秀珠等研究表明，大棚铺设反光膜促进了葡萄的转色和成熟，增加了紫色果率和红色果率，成熟前期可采摘的葡萄重量为对照的2.1倍，可以显著提高经济效益。这与该试验研究结果相一致。该试验中果实转色后铺设地膜降低了葡萄果实的硬度和可滴定酸含量，提高了葡萄的可溶性固形物含量和可溶性糖含量。刘林等的研究同样证实在设施葡萄树冠下铺设蓝色反光膜可以提高果实可溶性糖含量，并降低可滴定酸含量。铺设地膜增加了反光率和5 cm土壤温度，从而促进了葡萄的着色。铺设地膜又增加了土壤含水量，降低了空气相对湿度，调控树体的微环境，土壤水热状况的改变进而会对土壤的微生物发生作用，从而促进了果树生长发育，提高果实品质。

4 结论

(1)铺设反光膜提高了地膜反光率，可以显著提高5 cm土壤温度并降低空气相对湿度。与裸地和普通地膜处理相比，铺设反光膜处理葡萄着色时间提前5～10 d，其中T处理效果最好。

(2)铺设反光膜对葡萄品质有显著影响，具体表现为降低了葡萄果实的硬度、可滴定酸含量，提高了葡萄的可溶性固形物含量和可溶性糖含量，以T处理效果最好。综上所述，铺设反光膜可以改善葡萄的着色，提高葡萄的品质，T处理的反光膜效果最优。