兩種反光膜對(duì)甜櫻桃光合特性及果實(shí)品質(zhì)的影響

洪莉，陳令會(huì)，董軍，阮夢(mèng)雅

(浙江省臺(tái)州市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院，浙江臨海 317000)

甜櫻桃(PrunusaviumL.)起源于亞洲西部和歐洲東南部，距今已有2 000多年的栽培史。其果實(shí)外觀艷麗、味道鮮美、營(yíng)養(yǎng)豐富，且果實(shí)發(fā)育期短，很少噴施農(nóng)藥，可謂“天然綠色水果”。由于種植效益高，市場(chǎng)前景廣闊，深受人們喜愛(ài)。近年來(lái)，浙江、四川等南方地區(qū)在甜櫻桃栽培方面發(fā)展迅速，南方地區(qū)普遍采用避雨設(shè)施的栽培模式。但在避雨設(shè)施栽培環(huán)境中，由于棚膜老化、連日陰雨棚膜發(fā)霉等原因，導(dǎo)致設(shè)施內(nèi)光照偏弱，不利于甜櫻桃樹體生長(zhǎng)和果實(shí)光合產(chǎn)物的積累。在甜櫻桃設(shè)施栽培中，普遍采用黑色園藝地布防治雜草，其黑色特性，使甜櫻桃樹體下部光照惡化，直接影響了甜櫻桃樹體中下部果實(shí)的品質(zhì)，導(dǎo)致設(shè)施甜櫻桃果實(shí)品質(zhì)問(wèn)題日益突出[1-5]。此外，果實(shí)成熟期如遇連日陰雨等極端天氣，甜櫻桃光照條件極差，甜櫻桃果實(shí)品質(zhì)更加難以保證。

透濕性反光膜是由聚乙烯纖維紡黏而成，具有反光、防雨和透氣等功能，可以重復(fù)使用3～5年，燃燒后生成二氧化碳和水[3]。其應(yīng)用于設(shè)施甜櫻桃中，不僅可以改善甜櫻桃樹體中下部光照環(huán)境，廢棄后也不會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染。筆者以4年生紅蜜、布魯克斯和珊瑚香檳為試材，采用透濕性反光膜和銀黑反光膜，以不鋪地膜為對(duì)照進(jìn)行了試驗(yàn)，對(duì)比設(shè)施甜櫻桃樹冠中下部光合特性及果實(shí)品質(zhì)的變化，為地面覆膜提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)地位于浙江省臺(tái)州市集聚區(qū)甜櫻桃基地，砂壤地，屬亞熱帶季風(fēng)氣候，溫暖濕潤(rùn)、四季分明。年平均氣溫17.1 ℃，全年積溫5 370 ℃，無(wú)霜期241 d，平均蒸發(fā)量1 231.4 mm。

1.2 試驗(yàn)材料

供試材料為4年生紅蜜、布魯克斯和珊瑚香檳，砧木吉塞拉6號(hào)，樹形為高細(xì)紡錘形，株行距2.0 m×3.0 m。每品種設(shè)置2個(gè)處理，分別于甜櫻桃轉(zhuǎn)色期沿樹行方向鋪設(shè)透濕性反光膜(杜邦公司生產(chǎn))和銀黑反光膜(國(guó)產(chǎn))，以不鋪膜為對(duì)照，其他管理措施相同，每個(gè)處理30株甜櫻桃樹。

1.3 數(shù)據(jù)測(cè)定方法

1.3.1 果實(shí)品質(zhì)性狀測(cè)定 2021年于各品種櫻桃成熟期，采摘樹冠中下部東西南北四個(gè)方向主枝上的果實(shí)60個(gè)，帶回分析室進(jìn)行測(cè)定。果實(shí)硬度計(jì)測(cè)定果實(shí)胴部去皮后的硬度，電子天平測(cè)定單果重等，手持糖度計(jì)測(cè)定可溶性固形物含量，氫氧化鈉中和滴定法測(cè)定可滴定酸含量，果實(shí)縱橫徑用游標(biāo)卡尺測(cè)定，計(jì)算縱橫徑比，果形指數(shù)=縱徑/橫徑，每個(gè)品質(zhì)指標(biāo)測(cè)定20個(gè)果實(shí)，重復(fù)3次，取平均值。

1.3.2 果實(shí)色度測(cè)定 采用CR-10色彩色差計(jì)(柯尼卡美能達(dá)公司，日本) 測(cè)定果皮著色度，測(cè)定果實(shí)赤道部位3個(gè)不同方向的L*、a*、b*值，用以定義三維空間顏色，(L*值越大亮度越高，a*值為紅色飽和度值，b*值為黃色飽和度值)，色度值計(jì)算公式C*=(a2+b2)1/2，測(cè)定前采用標(biāo)配的白板進(jìn)行校正，測(cè)定的數(shù)據(jù)為白板相對(duì)值[4]。

1.3.3 光合特性測(cè)定 采用Licor-6400便攜式光合儀(德WALZ 公司生產(chǎn)) 分別于陰天弱光條件和晴天強(qiáng)光條件下測(cè)定凈光合速率(Pn)、氣孔導(dǎo)度、蒸騰速率(Tr)，胞間二氧化碳濃度(Ci)和反射光光強(qiáng)等參數(shù)。每個(gè)處理隨機(jī)選取3株，在樹冠東、西、南、北四個(gè)方向選取地膜正上方0.5 m處新梢中部成熟的第3～5節(jié)位葉片進(jìn)行測(cè)量，重復(fù)3次，取平均值。

1.4 統(tǒng)計(jì)分析

采用Excel軟件和Origin 8.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 反光膜對(duì)甜櫻桃光合特性的影響

2.1.1 弱光條件下反光膜對(duì)甜櫻桃光合特性的影響

如圖1，在陰天弱光條件下，透濕性反光膜處理下，3個(gè)品種的凈光合速率、氣孔導(dǎo)度和蒸騰速率均顯著高于對(duì)照，胞間CO2濃度則顯著低于對(duì)照，其中透濕性反光膜處理的凈光合速率顯著高于銀黑反光膜。透濕性反光膜處理紅蜜、布魯克斯和珊瑚香檳的凈光合速率分別達(dá)到4.01、3.49、1.15 μmolCO2/m2·s，而銀黑反光膜和對(duì)照的凈光合速率都為負(fù)值，說(shuō)明這兩組光合作用的產(chǎn)物不及植物本身的消耗；覆蓋透濕性地下3個(gè)品種的氣孔導(dǎo)度分別為0.20、0.25、0.19 molH2O/m2·s，分別比對(duì)照提高271.12%、69.20%和90.91%。透濕性反光膜覆蓋3個(gè)甜櫻桃品種的蒸騰速率分別比對(duì)照高171.52%、64.33%和99.28%，胞間CO2濃度分別比對(duì)照低了23.49%、11.69%和12.89%。

圖1 弱光條件下不同反光膜對(duì)甜櫻桃光合特性的影響

圖2 強(qiáng)光條件下不同反光膜對(duì)甜櫻桃光合特性的影響

2.1.2 強(qiáng)光條件下反光膜對(duì)甜櫻桃光合特性的影響

如圖2，在晴天強(qiáng)光條件下，透濕性反光膜覆蓋和銀黑反光膜覆蓋對(duì)3個(gè)品種光合特性的影響結(jié)果與陰天弱光條件類似。透濕性反光膜覆蓋和銀黑反光膜覆蓋處理3個(gè)甜櫻桃品種的凈光合速率均顯著高于對(duì)照，透濕性反光膜處理紅蜜和布魯克斯的氣孔導(dǎo)度和蒸騰速率均顯著高于對(duì)照，胞間CO2濃度則顯著低于對(duì)照。透濕性反光膜覆蓋處理紅蜜、布魯克斯和珊瑚香檳的凈光合速率分別達(dá)到8.59、13.74、12.26 μmolCO2/m2·s，分別比銀黑反光膜覆蓋提高58.04%、120.16%、40.68%，比對(duì)照提高278.21%、222.14%、149.72%。透濕性反光膜覆蓋處理3個(gè)甜櫻桃品種的胞間CO2濃度分別比對(duì)照降低了11.67%、9.78%、8.43%。

2.1.3 兩種反光膜對(duì)甜櫻桃反射光光強(qiáng)的影響 由圖3可知，在弱光條件和強(qiáng)光條件下，透濕性反光膜和銀黑反光膜覆蓋均能提升甜櫻桃樹冠中下部的反射光光強(qiáng)，透濕性地膜覆蓋的反射光光強(qiáng)均顯著高于對(duì)照。陰天弱光條件下，透濕性地膜覆蓋處理紅蜜、布魯克斯和珊瑚香檳的反射光光強(qiáng)分別達(dá)到140.41、197.24、105.90 μmol/m2·s，比對(duì)照分別提高了249.91%、608.84%和600.46%，而銀黑反光膜覆蓋處理后兩個(gè)品種的反射光光強(qiáng)也顯著高于對(duì)照，比對(duì)照分別提高了101.92%和169.27%。晴天強(qiáng)光條件下，透濕性地膜覆蓋處理3品種的反射光光強(qiáng)與對(duì)照相比分別提高了135.22%、277.64%和102.48%，而銀黑反光膜覆蓋處理的紅蜜和珊瑚香檳反射光光強(qiáng)也顯著高于對(duì)照，比對(duì)照分別提高了40.11%和57.13%。因此，透濕性反光膜提升反射光光強(qiáng)的效果優(yōu)于銀黑反光膜，而且它們?cè)陉幪烊豕鈼l件下對(duì)反射光光強(qiáng)的提升效果明顯優(yōu)于晴天強(qiáng)光條件。

圖3 不同光照條件下反光膜對(duì)甜櫻桃反射光光強(qiáng)的影響

2.2 反光膜對(duì)甜櫻桃果實(shí)特性的影響

2.2.1 反光膜對(duì)甜櫻桃果實(shí)品質(zhì)的影響 由表1可知，透濕性反光膜和銀黑反光膜覆蓋處理后，3個(gè)品種果實(shí)的可溶性固形物含量和固酸比均顯著高于對(duì)照，說(shuō)明2種反光膜處理促進(jìn)了光合產(chǎn)物的增加，提升了糖含量。透濕性反光膜覆蓋處理珊瑚香檳單果重比對(duì)照增加0.84 g，差異顯著。反光膜處理紅蜜和布魯克斯單果重與對(duì)照相比無(wú)顯著性差異。透濕性反光膜和銀黑反光膜覆蓋處理對(duì)3個(gè)甜櫻桃品種的果實(shí)縱橫徑和果形指數(shù)無(wú)顯著性影響，只有透濕性反光膜覆蓋處理的珊瑚香檳橫徑與對(duì)照差異顯著，橫徑提高了7.61%。透濕性反光膜和銀黑反光膜覆蓋處理對(duì)紅蜜和珊瑚果實(shí)硬度均無(wú)顯著性影響，只有透濕性反光膜覆蓋處理顯著降低了布魯克斯香檳的果實(shí)硬度，由此推斷，透濕性反光膜能促進(jìn)紅肉甜櫻桃果實(shí)成熟。

表1 不同反光膜對(duì)甜櫻桃果實(shí)品質(zhì)的影響

2.2.2 反光膜對(duì)甜櫻桃果實(shí)外觀的影響 由圖4可知，與對(duì)照相比，透濕性反光膜覆蓋處理顯著降低了3個(gè)甜櫻桃品種果實(shí)的亮度和色度，銀黑反光膜覆蓋處理顯著降低了紅蜜和布魯克斯果實(shí)的亮度和色度。透濕性反光膜覆蓋處理3個(gè)甜櫻桃品種果實(shí)的亮度和色度分別降低41.35%、7.19%、14.69%和40.17%、45.49%、44.32%。比銀黑反光膜覆蓋處理的亮度和色度分別降低7.20%、3.64%、6.59%和31.71%、21.42%、36.42%。亮度和色度值越小，表現(xiàn)為櫻桃果皮顏色更深、著色更好(圖5)，因此，兩種地膜覆蓋處理能夠促進(jìn)甜櫻桃果實(shí)著色，透濕性反光膜覆蓋處理對(duì)甜櫻桃果實(shí)的著色效果更優(yōu)。

圖4 不同反光膜對(duì)甜櫻桃果實(shí)色澤的影響

圖5 不同反光膜對(duì)甜櫻桃果實(shí)外觀的影響

3 討論與結(jié)論

甜櫻桃是喜光果樹，光是影響其果實(shí)品質(zhì)的最重要因素之一，長(zhǎng)時(shí)間處于弱光條件，甜櫻桃容易出現(xiàn)結(jié)果部位外移、樹勢(shì)徒長(zhǎng)虛旺等[3]。同時(shí)弱光照限制了甜櫻桃中下部樹冠葉片及果皮的光合作用能力，引起果實(shí)品質(zhì)降低。鋪設(shè)反光膜后可以增強(qiáng)果園地面對(duì)陽(yáng)光的反射，改善整個(gè)果園尤其是樹冠中下部及內(nèi)膛的光照條件，提高光合效率。本試驗(yàn)結(jié)果表明，在陰天弱光條件和晴天強(qiáng)光條件下，透濕性反光膜和銀黑反光膜覆蓋后顯著提升了樹冠中下部的反射光光強(qiáng)和凈光合速率，同時(shí)降低了胞間CO2濃度，而且它們?cè)陉幪烊豕鈼l件的作用效果優(yōu)于晴天強(qiáng)光條件的作用效果。其中透濕性反光膜覆蓋比銀黑反光膜覆蓋、更有效地提升甜櫻桃樹冠中下部的反射光光強(qiáng)和凈光合速率，降低胞間CO2濃度。相比于對(duì)照，反射光光強(qiáng)可提高608.84%、凈光合速率可提高278.21%，可見(jiàn)隨著反射光光強(qiáng)和光合速率的提升，透濕性反光膜覆蓋促進(jìn)了甜櫻桃中下部樹冠葉片及果皮的光合作用能力、光合產(chǎn)物的積累，進(jìn)而提升了甜櫻桃果實(shí)品質(zhì)。

可溶性固形物是果實(shí)中可溶解的糖、有機(jī)酸及其他營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的總量，在一定程度上反映了果實(shí)品質(zhì)的優(yōu)劣[6]。本研究結(jié)果表明，透濕性反光膜和銀黑反光膜覆蓋處理顯著提高了設(shè)施甜櫻桃果實(shí)的可溶性固形物含量和固酸比，透濕性反光膜覆蓋對(duì)甜櫻桃果實(shí)品質(zhì)的提升效果更為顯著，其可溶性固形物含量比對(duì)照高出6.33～31.95%。這與前人對(duì)桃、椪柑和枇杷[7-9]的研究結(jié)論相似。同時(shí)，本研究結(jié)果表明透濕性反光膜和銀黑反光膜覆蓋處理降低了甜櫻桃品種果實(shí)的亮度和色度，透濕性反光膜覆蓋處理能夠更有效的促進(jìn)甜櫻桃果實(shí)成熟，著色更優(yōu)。

前人研究結(jié)果表明，浙江省年日照時(shí)數(shù)均值1 880.7 h，相對(duì)于遼寧省年平均日照時(shí)數(shù)2 557.4 h少676.7 h[10，11]。日照時(shí)數(shù)對(duì)果實(shí)可溶性固形物含量、酸含量等果實(shí)品質(zhì)有重要影響[12]。浙江等南方地區(qū)具有陰雨天氣多、日照時(shí)數(shù)短等眾多不利因素，透濕性反光膜的應(yīng)用對(duì)于改善植株內(nèi)膛的光照，提高光合效率，促進(jìn)果實(shí)品質(zhì)提高具有重要意義。