地面铺反光膜对避雨大棚巨峰葡萄微环境、叶绿素荧光参数及果实品质的影响

李双海，郑诚乐，侯毛毛，郜祥雄，倪亨代，佘文琴

(1 福建农林大学园艺学院，福州，350002；2 屏南瑞恒农业发展有限公司，福建屏南，352300)

巨峰葡萄为欧美杂交种四倍体品种，1959年引入中国，并在全国各地得到推广[1]。近年来南方地区打破传统思维，延续并发展果树上山理论[2]，将葡萄引栽至山区，利用山区独有的气候特点，生产的果实品质优于同纬度低海拔区域，且成熟期推迟，延长了果实上市供应期，经济效益良好，综合表现优良。光照强度是影响植物生长的重要因素[3]。山区的光照强度与低海拔区存在差异。南方传统葡萄种植地普遍设在低海拔区，对山区葡萄的栽培研究较少。通过在垄间铺设反光膜增加植株背阴面光照，探究对葡萄栽植过程的生理变化影响文章尚少见。本试验通过在地表铺设反光膜，探索山区避雨大棚葡萄树冠光照条件的变化及对植株长势和果实品质的影响，旨在为山区葡萄生产发展提供技术支持。

1 材料与方法

1.1 试验地概况和试验材料试验地为福建屏南瑞恒农业发展有限公司的葡萄种植基地，面积6.87 hm2(103亩)，位于福建屏南县岭下乡开源村，平均海拔890 m。试验区年平均气温14.5～16.3 ℃，年降水量1 842.3 mm。种植模式为避雨栽培，采用连栋钢结构钢架塑料大棚(热镀锌钢管，立柱口径5 cm，横架、拱架3.3 cm，PO透明薄膜)，单栋规格20 m×5 m，株行距为1.8 m×3.2 m。葡萄园基础设施完备，管理水平较高，采用水平棚架栽植，7月中下旬(20日)套袋，使用木浆纸袋。试验树为9年生巨峰葡萄(扦插苗)。供试反光膜为银白色PET镀铝塑料膜，购自青岛禹辰盛业商贸有限公司。

1.2 试验方法2021年6月随机选取生长势相对一致的植株开展试验。试验组在地面铺设反光膜，覆膜范围包括垄面(见图1)，每组处理6栋大棚，3次重复，合计18栋大棚，共720株葡萄；对照组为不铺设反光膜(CK)，距离试验组40 m。

图1 避雨栽培巨峰葡萄地面铺反光膜情况

1.3 指标测定与方法微环境测定：每栋大棚随机选取12株进行测定。测定时间为7月3日(晴天)9：30、11：30、13：30、15：30和17：30，即每隔2 h测定一次。采用泰仕数字照度计(型号：TES-1332A)测定反射光光强，每株测定树下距地面130 cm、主干四周、距离主干50 cm的东、南、西、北4个位点。采用富纳德土壤探针温度计(型号：TP101)测定土壤温度，探测深度分为10 cm和20 cm，测试点位于植株行间两侧30 cm。将富纳德机械温湿度计(型号：TH130A1)放置于大棚内，定时记录棚内温度及湿度。

叶绿素荧光参数测定：测定时间与微环境测定相同。采用便携式M系列调制叶绿素荧光成像系统(型号：MINI-版IMAGING-PAM)，选取葡萄植株枝梢靠近主干第二枝节间相同部位叶片，测定叶绿素荧光参数。测定之前叶片进行暗处理30 min以上，测定部位为叶背。每处理测定3株，每株测3张叶片。测定参数包括光系统II的实际光合效率Y(II)、光化学淬灭系数qP、非光化学淬灭系数NPQ、电子传递速率ETR[4]。

果实品质测定：采用NaOH滴定法测定可滴定酸；采用手持折光仪(型号：LH-T80)测定可溶性固形物；采用pH示差法测定果实花色苷，使用苏州科铭生物技术有限公司花色苷植物试剂盒(系列号：HSG-2-Y)，OD值测定使用多功能酶标仪(型号：infinite m200 pro)在波长为530 nm和700 nm处进行测定；采用DNS法测定果实总糖，使用苏州科铭生物技术有限公司总糖含量测定试剂盒(系列号：ZT-2-Y)，OD值测定使用多功能酶标仪(型号：infinite m200 pro)在波长为540 nm处进行测定[5-7]。取样时，3株为一个重复，重复3次，每株随机取单串果穗3个。测定可滴定酸时，在每个果穗上部四面各取2粒果。测定可溶性固形物时，在每个果穗中部四面各取1粒果。测定花色苷时，在每个果穗中部四面各取1粒果。测定总糖时，在每个果穗底部取3粒果。

1.4 统计分析采用SPSS 22.0软件进行SNK单因素方差分析和多重比较(α=0.05)。

2 结果分析

2.1 大棚内微环境地面铺设反光膜对大棚内微环境产生了明显影响。与不铺设反光膜的对照相比，铺设反光膜显著增强了各时间点的反射光照强度，正午13：30达到顶峰，为8 827 lx(见图2)。铺设反光膜可升温0.6～1.5 ℃，可降低棚内空气相对湿度1.8～9.3个百分点(图3)。铺设反光膜后深度10 cm和20 cm土温的日变化幅度仅为1.40和0.77 ℃，低于对照(分别为3.98和1.16 ℃)。即，铺设反光膜后，土壤温度日变化更为平稳，变化幅度小(见图4)。

注：7月3日(晴天)测定。图2和图3同。

图3 避雨栽培巨峰葡萄地面铺反光膜棚内温度和湿度的日变化

图4 避雨栽培巨峰葡萄地面铺反光膜后土壤温度的日变化

2.2 叶片叶绿素荧光参数铺设反光膜各时段的实际光合效率Y(II)均高于对照，铺设反光膜的日变化幅度小于对照；正午13：30时，铺设反光膜与对照接近，这说明晴天正午棚内树冠的光照接近叶片光使用能力饱和点。铺设反光膜的光化学淬灭系数qP与电子传递速率ETR处于较高水平，整体高于对照。在15：30之前铺设反光膜的非光化学淬灭系数NPQ趋近一致，17：30铺设反光膜的略低于对照(见图5)。

图5 避雨栽培巨峰葡萄地面铺反光膜后叶片叶绿素荧光参数的日变化

2.3 果实品质与对照相比，铺设反光膜的葡萄单果质量、果实可溶性固形物和总糖均显著提高，这与提升光强增加光合作用有关。铺设反光膜的果实可滴定酸含量显著下降。铺设反光膜的花色苷含量无显著变化，其原因为转色期处于套袋中，反光膜对果皮的影响弱。整体分析，铺设反光膜提高了葡萄果实品质(见表1)。

表1 覆盖反光膜对高山巨峰葡萄果实品质的影响

3 结论与讨论

本研究结果表明，在大棚避雨栽培葡萄的地面铺设反光膜可以改善葡萄生长微环境，提高叶下光照强度，提升空气温度，降低空气湿度，减小土壤温度的波动。这与罗玲等[8]研究结果相似。分析认为，因反光膜具有不透气的属性，可减少土壤水分蒸发，从而降低空气相对湿度和保温隔热，为土壤微生物创造良好环境，可提高土壤生物活性，改善土壤肥力[9-10]。

叶绿素荧光特性可以反映叶片光合作用光系统对光能的吸收、传递、耗散和分配，被视为是研究植物光合作用与环境关系的内在探针[11-12]。本研究结果表明，铺设反光膜对大棚避雨栽培葡萄叶片的叶绿素荧光特性有显著影响。其中，实际光合效率Y(II)在日变化过程中均高于对照，说明实际光能转化效率高于对照，这对植物的生长发育以及内含物质的累积具有积极影响[13-19]。由光合作用引起的荧光淬灭称之为光化学淬灭(qP)。本研究中，qP日变化曲线与实际光合效率[Y(II)]相似，均为先上升后下降，峰值出现在13：30。这与王文军等[20]在灰枣上研究得到的Y(II)与qP存在极显著关系的结果相符。电子传递速率ETR表示经过光系统II的相对线性电子流速率，实际光合效率Y(II)越高电子传递率相应提高[21]。非光化学淬灭(NPQ)表示光系统II吸收的能量用于耗散为热量的比例。本研究中，铺设反光膜与对照的NPQ变化趋势相同，且差异无显著。说明山区大棚避雨栽培巨峰葡萄铺设反光膜后，叶片吸收的光能用于热消耗的能力无明显增加，增加的光照强度主要被用于光合作用，没有导致光合抑制的产生。

铺设反光膜山区大棚避雨栽培巨峰葡萄果实品质有促进作用。其中，可溶性固形物、总糖含量和单果质量均有显著提升。果实品质的提升得益于铺设反光膜改善了葡萄生长的微环境。如：光照条件增强促进了光合作用，有利于果实内含物质的积累；相对温暖干燥的环境，减少了病虫害的发生率。

综上所述，地面铺设反光膜，有利于改善山区大棚避雨栽培巨峰葡萄植株生长微环境，提升光合作用，提高果实品质。