陳汝，王金政，薛曉敏，聶佩顯，王來平

（山東省果樹研究所，山東泰安271000）

不同覆蓋材料對蘋果冠層環(huán)境葉片光合作用和果實(shí)品質(zhì)的影響

陳汝，王金政*，薛曉敏，聶佩顯，王來平

（山東省果樹研究所，山東泰安271000）

以5 a生天紅2號/SH40/八棱海棠為試材，研究了蘋果樹生長期覆蓋白色地膜、塑料地膜和黑色地布對冠層環(huán)境以及葉片光合作用和果實(shí)品質(zhì)的影響。結(jié)果表明：不同覆蓋處理的樹冠內(nèi)相對光照強(qiáng)度順序?yàn)榘咨啬ぃ舅芰系啬ぃ竞谏夭?，但冠層?nèi)的溫度和濕度差異均不明顯；葉片SPAD值和Pn順序均表現(xiàn)為白色地膜＞黑色地布＞塑料地膜；單果重、可溶性固形物含量和果形指數(shù)順序均表現(xiàn)為白色地膜＞黑色地布＞塑料地膜，著色指數(shù)和光潔指數(shù)順序均表現(xiàn)為白色地膜＞塑料地膜＞黑色地布。蘋果樹盤覆蓋白色地膜有利于提高冠層內(nèi)的光照強(qiáng)度，提高葉片光合能力和果實(shí)品質(zhì)。

覆蓋材料；冠層環(huán)境；光合特性；果實(shí)品質(zhì)

近年來，生草、秸稈、塑料薄膜等覆蓋材料被廣泛用于果園地面保水覆蓋技術(shù)的研究中，地面覆蓋可穩(wěn)定土壤溫度，改善土壤微環(huán)境和理化性狀，提高土壤酶活性和肥力水平，降低田間水分蒸發(fā)，改善果園小氣候環(huán)境，提高果實(shí)產(chǎn)量和品質(zhì)[1～4]。黑色膜透光率低，輻射熱透過少，在果樹生長季節(jié)覆黑膜可有效降低地溫，較長時(shí)間地保持土壤水分，提高水分利用效率和葉片的光合能力，還能抑制雜草生長[5]。覆蓋后百葉干質(zhì)量明顯增加，葉片鉀含量降低、硼含量增高，覆草顯著增加葉片的葉綠素含量[6]，而葉片的生長狀況、營養(yǎng)水平等因素直接影響光合生產(chǎn)[7]。不同的覆蓋方式還可以對果實(shí)品質(zhì)產(chǎn)生直接的影響[8]。對不同覆蓋材料對蘋果冠層環(huán)境以及葉片光合速率和果實(shí)品質(zhì)的影響進(jìn)行分析，以期為蘋果生產(chǎn)中選擇使用最佳的覆蓋材料提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)于2014年在山東省果樹研究所苗圃基地進(jìn)行。試驗(yàn)地土質(zhì)為壤土，堿解氮含量76.63 mg/kg，速

效磷含量27.28 mg/kg，速效鉀含量184.99 mg/kg。

1.2 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)材料為天紅2號/SH40/八棱海棠。樹體5 a生，生長發(fā)育正常；果園采用寬行密植、起壟栽培，株行距0.75 m×4.0 m。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)在天紅2號/SH40/八棱海棠生長期進(jìn)行地面覆蓋處理。試驗(yàn)覆蓋物設(shè)白色地膜、塑料地膜和黑色地布3個(gè)處理，每個(gè)處理12株樹，3次重復(fù)。

1.3.2 測定項(xiàng)目與方法

1.3.2.1 冠層微氣候參數(shù)。使用光度計(jì)及溫濕度計(jì)，測量樹體冠層內(nèi)的光照強(qiáng)度、溫度和濕度。其中，上層測量點(diǎn)距離地面1.5 m，分別在距主干0.5、1.0和1.5 m處，均分東、西、南、北4個(gè)方位，共取12個(gè)點(diǎn)進(jìn)行測定；下層測量點(diǎn)距離地面0.5 m，分別在距離主干0.5、1.0和1.5 m處，均分東、西、南、北4個(gè)方位，共取12個(gè)點(diǎn)進(jìn)行測定。

1.3.2.2 葉片光合速率。使用CIRA S-Ⅱ型便攜式光合系統(tǒng)測定儀（英國PP-Systems公司），測定成熟葉片的凈光合速率（Pn）。在樹冠上、下2層，距主干分別為0.5、1.0和1.5 m處，均分東、西、南、北4個(gè)方位各測定5片葉的Pn，取平均值。

1.3.2.3 葉片SPAD值。使用葉綠素儀-502（日本美能達(dá)），測定距離地面1.5 m處的外圍無果短枝或中枝成熟葉片的SPAD值。每部位測定25片葉，重復(fù)3次，取平均值。

1.3.2.4 果皮色度。使用CR-400型色差計(jì)（日本生產(chǎn)），測定果皮的L*、a、b值，并使用其自帶軟件對色彩進(jìn)行分析。

1.3.2.5 果實(shí)品質(zhì)指標(biāo)。用電子臺秤稱量單果重，用數(shù)顯游標(biāo)卡尺測量果實(shí)的縱、橫徑，用GY-1型果實(shí)硬度計(jì)測量果實(shí)的去皮硬度，用數(shù)顯糖量計(jì)測定果實(shí)的可溶性固形物含量。并根據(jù)公式，計(jì)算果形指數(shù)、著色指數(shù)和光潔度指數(shù)：

果形指數(shù)=果實(shí)縱徑/果實(shí)橫徑

著色指數(shù)=∑（各級果數(shù)×代表級值）/（總果數(shù)×最高級值）×100%

著色分級標(biāo)準(zhǔn)。0級：0～5%果面著色；1級：5%～25%果面著色；2級：25%～50%果面著色；3級：50%～75%果面著色；4級：75%～100%果面著色。

光潔度指數(shù)=∑（各級果數(shù)×代表級值）/（總果數(shù)×最高級值）×100%

光潔度指數(shù)分級標(biāo)準(zhǔn)。0級：0～10%果面光潔；1級：10%～30%果面光潔；2級：30%～60%果面光潔；3級：60%～85%果面光潔；4級：85%～100%果面光潔。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同覆蓋材料對冠層光照強(qiáng)度及溫濕度的影響

果園樹冠的微域環(huán)境狀況是決定蘋果品質(zhì)的重要條件。3種覆蓋物處理不同冠層內(nèi)的相對光照強(qiáng)度和溫度順序均為上層＞下層，相對濕度為上層＜下層；同一冠層內(nèi)的相對光照強(qiáng)度和溫度順序均為外圍＞中圍＞內(nèi)膛，相對濕度趨勢相反（表1）。不同覆蓋物處理樹冠內(nèi)的相對光照強(qiáng)度順序?yàn)榘咨啬ぃ舅芰系啬ぃ竞谏夭?，但溫度和濕度差異均不明顯。表明白色地膜覆蓋處理可以明顯提高樹冠下層和內(nèi)膛的相對光照強(qiáng)度，而對冠層內(nèi)的溫度和濕度影響均不明顯。

2.2 不同覆蓋材料對葉片SPAD值和凈光合速率的影響

葉片發(fā)育良好，光合能力強(qiáng)，樹體生長健壯，代謝活動(dòng)旺，是蘋果優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)的基礎(chǔ)。3種覆蓋處理不同冠層的葉片SPAD值和Pn順序均表現(xiàn)為上層＞下層、外圍＞內(nèi)膛，且不同覆蓋物處理的葉片SPAD值和Pn順序均表現(xiàn)為白色地膜＞黑色地布＞塑料地膜。表明覆蓋白色地膜對提高葉片SPAD值和Pn效果最好，其次是黑色地布。

表1 不同覆蓋材料對冠層光照強(qiáng)度、溫度和濕度的影響Table1 Effects of different cover materials on canopy light intensity and temperature and humidity

表2 不同覆蓋材料對葉片SPAD值和凈光合速率的影響Table2 Effects of different cover materials on leaf SPAD and net photosynthetic rate

2.3 不同覆蓋材料對果實(shí)品質(zhì)的影響

不同覆蓋物處理的果實(shí)單果重、可溶性固形物含量、果形指數(shù)順序均表現(xiàn)為白色地膜＞黑色地布＞塑料地膜，最高值分別為232.26 g、16.34%、0.843 9；著色指數(shù)和光潔指數(shù)順序均表現(xiàn)為白色地膜＞塑料地膜＞黑色地布，最高值分別為79.03%、84.08%。表明覆蓋白色地膜處理對提高果實(shí)單果重和可溶性固形物含量效果最好，且果實(shí)的著色指數(shù)和光潔指數(shù)均為最高。

表3 不同覆蓋材料對果實(shí)品質(zhì)的影響Table3 Effects of different cover materials on fruit quality of apple

3 結(jié)論與討論

地面覆蓋可顯著改善土壤的水溫條件，緩解極端環(huán)境對果樹的傷害，利于果樹的生長發(fā)育及樹體結(jié)構(gòu)的形成[9～11]。不同的樹體結(jié)構(gòu)形成不同的冠層結(jié)構(gòu)，進(jìn)而影響冠層內(nèi)的微環(huán)境[12]。果樹冠層的光照強(qiáng)度、溫度和濕度等微環(huán)境因子影響果樹的枝葉生長以及果實(shí)發(fā)育和品質(zhì)形成[13～15]。本研究條件下，3種覆蓋處理的樹冠內(nèi)相對光照強(qiáng)度順序?yàn)榘咨啬ぃ舅芰系啬ぃ竞谏夭?，而冠層?nèi)的溫度和濕度差異均不明顯。

蘋果是喜光果樹，光照條件影響果實(shí)的發(fā)育和坐果，尤其對果實(shí)品質(zhì)影響很大。樹冠內(nèi)有效光合輻射的空間分布情況影響葉片的光合速率，而光合能力的差異最終影響果樹產(chǎn)量[16，17]。果實(shí)的可溶性固形物含量、著色率、著色面積和糖酸比與冠層內(nèi)的光照強(qiáng)度呈正相關(guān)[18]。覆蓋能夠顯著增加蘋果樹新梢長度、葉片面積和葉綠素含量[2，6]。本研究結(jié)果顯示，不同覆蓋材料處理的葉片SPAD值和凈光合速率均表現(xiàn)為上層＞下層、外圍＞內(nèi)膛，3種覆蓋處理的葉片凈光合速率順序?yàn)榘咨啬ぃ竞谏夭迹舅芰系啬ぁ?/p>

覆蓋能顯著增加蘋果的單果質(zhì)量，可能與覆蓋提高了果實(shí)膨大期的土壤含水率有關(guān)。此外，覆蓋還能增加蘋果的可溶性固形物含量[2]。3種不同的覆蓋材料處理中，白色地膜處理對提高果實(shí)單果重和可溶性固形物含量效果最好，且果實(shí)的著色指數(shù)和光潔指數(shù)均為最高。綜上所述，蘋果樹盤覆蓋白色地膜有利于提高冠層光照強(qiáng)度，提高葉片光合能力和果實(shí)品質(zhì)。

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Effects of Different Cover Materials on Environment of Canopy，Photosynthetic Ability and Fruit Quality of Apple Tree

CHEN Ru，WANG Jin-zheng*，XUE Xiao-min，NIE Pei-xian，WANG Lai-ping
（Shandong Institute of Pomology，Tai'an 271000，China）

The 5-year-old Tianhong No.2/SH40/Malus robusta Rehd.were used to research the effects of different cover materials on environment of canopy，photosynthetic ability and fruit quality of apple tree. The results showed that white film significantly increased relative light intensity of the lower and the bore of crown，while the inner canopy temperature and humidity had no significant differences among treatments. The best to improve SPAD and the photosynthetic ability of leaf was white film，followed by the black ground cloth.Among different cover materials treatment，fruit weight，soluble solids content，fruit coloration index，smooth indices were the highest on the white film treatment.In summary，white film mulching on the apple tray will improve the canopy light intensity，the photosynthetic capacity and fruit quality.

Cover materials；Canopy microclimate；Photosynthetic ability；Fruit quality

S661.1

A

1008-1631（2016）04-0009-03

2016-01-25

國家現(xiàn)代蘋果產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系項(xiàng)目（CARS-28）；“十二五”農(nóng)村領(lǐng)域國家科技計(jì)劃課題（2014BAD16B02-2）；2015年度山東省農(nóng)業(yè)重大應(yīng)用技術(shù)創(chuàng)新課題（蘋果節(jié)本增效省力化栽培技術(shù)研究）；山東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院科技創(chuàng)新重點(diǎn)項(xiàng)目（2014CXZ04-1）

陳汝（1985-），女，山東濟(jì)寧人，助理研究員，博士，主要從事水果育種與栽培生理研究。E-mail：chenrugss@163.com。

王金政（1959-），男，山東諸城人，研究員，主要從事水果遺傳育種與栽培技術(shù)研發(fā)。E-mail：wjz992001@163.com。