牛亞鴿 ,趙寶龍
(1.第八師一二一團(tuán)24連,新疆 石河子 832000;2.石河子大學(xué)農(nóng)學(xué)院園藝系)
光合作用是葡萄產(chǎn)量形成的基礎(chǔ),提高光能利用效率是增加葡萄產(chǎn)量的必由之路。葡萄栽培的目的是獲得優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)的漿果,為了提高果實(shí)產(chǎn)量和提升果實(shí)品質(zhì),就要求葉幕取得最大的光合生產(chǎn)效率[1]。因此,在露地栽培中應(yīng)盡可能找出最適合的栽培架式來改善光照條件,選擇適宜的架式,不僅可以提高整體的光合利用率,對(duì)后期果實(shí)產(chǎn)量和品質(zhì)也起到?jīng)Q定性作用[2]。目前,廠字型結(jié)構(gòu)下葡萄光合生理的研究鮮見報(bào)道。因此,本試驗(yàn)設(shè)計(jì)兩種整形方式,以3種北疆地區(qū)主栽葡萄品種為試材,通過測(cè)定不同整形方式下葡萄葉片的光合生理指標(biāo),旨在為生產(chǎn)中制定提高光能利用率的栽培技術(shù)措施提供理論依據(jù)。
試驗(yàn)在新疆石河子市一二一團(tuán)25連進(jìn)行,試驗(yàn)區(qū)平均海拔高度450.8 m,屬典型溫帶大陸性氣候,年日照時(shí)數(shù)為 2 721 ~ 2 818 h,年均氣溫 7.5 ~ 8.2 ℃,無(wú)霜期 168 ~ 171 d,年降雨量 180 ~ 270 mm。
供試葡萄品種為石河子地區(qū)主栽品種無(wú)核紫、紅地球和克瑞森。試驗(yàn)采用完全隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì),共設(shè)置2個(gè)整形方式處理,即廠字型和龍干型,其中以龍干型整形方式為對(duì)照。每個(gè)處理設(shè)置3個(gè)重復(fù),其它管理措施同一般高產(chǎn)大田。
在葡萄果實(shí)膨大期、著色期和成熟期,利用光合儀LI-6400在09:00 ~11:00測(cè)定距離新梢基部的第 4 片葉的凈光合速率(Pn)、蒸騰速率(Tr)、氣孔導(dǎo)度(Gs)以及胞間 CO2濃度(Ci),測(cè)定時(shí)要注意將葉片置于水平面,避開葉面主脈及破損部位,重復(fù)測(cè)定3次,取平均值。
葉綠素含量采用丙酮-乙醇浸提分光光度法進(jìn)行測(cè)定[3]。
利用 Microsoft Excel 2007 和 SPSS17.0 軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理與分析,利用t檢驗(yàn)法比較兩種整形方式間各指標(biāo)的差異顯著性。
由表1可知,在葡萄果實(shí)膨大期、著色期及成熟期,廠字型較龍干型可顯著提高葡萄葉片凈光合速率(P <0.05)。其中:在果實(shí)膨大期,廠字型處理的無(wú)核紫、紅地球和克瑞森葡萄葉片凈光合速率分別比龍干型顯著提高了11.2%、13.3%和17.3%;在果實(shí)著色期,廠字型處理的無(wú)核紫、紅地球和克瑞森葡萄葉片凈光合速率分別比龍干型顯著提高了0.08%、11.2%和28.2%;在果實(shí)成熟期,廠字型處理的無(wú)核紫、紅地球和克瑞森葡萄葉片凈光合速率分別比龍干型顯著提高了54.4%、11.7%和5.7%。
表1 各生長(zhǎng)時(shí)期兩種整形方式對(duì)葡萄葉片凈光合速率的影響 μmol/(m2·s)
由表2可知,在葡萄生長(zhǎng)的3個(gè)關(guān)鍵時(shí)期,兩種整形方式對(duì)3個(gè)葡萄品種葉片氣孔導(dǎo)度的影響沒有差異。
表2 各生長(zhǎng)時(shí)期兩種整形方式對(duì)葡萄葉片氣孔導(dǎo)度的影響 mol/(m2·s)
由表3 可知,在葡萄果實(shí)膨大期、著色期及成熟期,廠字型較龍干型可顯著提高葡萄葉片胞間CO2濃度(P < 0.05)。 其中:在果實(shí)膨大期,廠字型處理的無(wú)核紫、紅地球和克瑞森葡萄葉片胞間CO2濃度分別比龍干型顯著提高了16.6%、29.2%和25.8%;在果實(shí)著色期,廠字型處理的無(wú)核紫、紅地球和克瑞森葡萄葉片胞間CO2濃度分別比龍干型顯著提高了8.6%、14.1%和20.6%;在果實(shí)成熟期,廠字型處理的無(wú)核紫、紅地球和克瑞森葡萄葉片胞間CO2濃度分別比龍干型顯著提高了6.1%、15.6%和10.0%。
表3 各生長(zhǎng)時(shí)期兩種整形方式對(duì)葡萄葉片胞間CO2濃度的影響 μmol/mol
由表4可知,在葡萄果實(shí)膨大期、著色期及成熟期,廠字型較龍干型可顯著提高葡萄葉片的蒸騰速率(P <0.05)。其中:在果實(shí)膨大期,廠字型處理的無(wú)核紫、紅地球和克瑞森葡萄葉片蒸騰速率分別比龍干型顯著提高了8.6%、21.4%和16.9%;在果實(shí)著色期,廠字型處理的無(wú)核紫、紅地球和克瑞森葡萄葉片蒸騰速率分別比龍干型顯著提高了23.4%、47.9%和25.3%;在果實(shí)成熟期,廠字型處理的無(wú)核紫、紅地球和克瑞森葡萄葉片蒸騰速率分別比龍干型顯著提高了50.0%、51.9%和35.3%。
表4 各生長(zhǎng)時(shí)期兩種整形方式對(duì)葡萄葉片蒸騰速率的影響 mmol/(m2·s)
表5 兩種整形方式對(duì)葡萄葉片葉綠素含量的影響 mg/g
表6 葡萄葉片凈光合速率與其他因子的相關(guān)性
由表5可知,在葡萄果實(shí)膨大期和著色期,廠字型較龍干型可顯著提高葡萄葉片的葉綠素含量(P <0.05)。其中:在果實(shí)膨大期,廠字型處理的無(wú)核紫、紅地球和克瑞森葡萄葉片葉綠素含量分別比龍干型顯著提高了3.4%、6.3%和13.7%;在果實(shí)著色期,廠字型處理的無(wú)核紫、紅地球和克瑞森葡萄葉片葉綠素含量分別比龍干型顯著提高了11.2%、5.0%和6.8%;在果實(shí)成熟期,兩種整形方式葡萄葉片的葉綠素含量沒有差異。
由表6 可知,兩種架式的葡萄凈光合速率(Pn)與氣孔導(dǎo)度(Gs)、蒸騰速率(Tr)和葉綠素含量呈極顯著性正相關(guān)關(guān)系(P < 0.01),與胞間 CO2濃度(Ci)呈顯著性負(fù)相關(guān)關(guān)系(P < 0.05);胞間 CO2濃度(Ci)與其它因子都呈負(fù)相關(guān)關(guān)系。
植物葉片凈光合速率的高低是衡量植物光合能力的重要標(biāo)志,光合能力的強(qiáng)弱可以反映植物對(duì)有機(jī)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的積累能力[4]。
本試驗(yàn)研究結(jié)果表明:廠字型栽培的葡萄葉片在各生長(zhǎng)時(shí)期的凈光合速率值均高于龍干型,表明廠字型栽培的葡萄光合能力和有機(jī)物質(zhì)積累能力強(qiáng)于龍干型栽培。得出以上結(jié)論可能的原因主要有2 個(gè):一是凈光合速率與蒸騰速率呈極顯著性正相關(guān)(P <0.01),廠字型在葡萄生長(zhǎng)的 3 個(gè)關(guān)鍵時(shí)期的葉片蒸騰速率明顯高于龍干型。廠字型可有效提高葡萄葉片的通風(fēng)透光性,而傳統(tǒng)龍干型東西兩側(cè)架面相互遮擋光照,降低了各部位葉片蒸騰速率值。二是葉綠素含量是提高凈光合速率的重要途徑,廠字型葡萄各生長(zhǎng)時(shí)期葉片的葉綠素含量均高于龍干型。架式影響植株葉片葉綠體的發(fā)育[5],因而導(dǎo)致葉片中的葉綠素含量也不盡相同。葉綠素含量越高,從而轉(zhuǎn)換越多能量,能量的增多,固定的CO2越多,葉片凈光合速率就會(huì)升高[6-7]。