董凱向，賈舟楫，高 展，褚佳瑤，周 龍，方海龍

(1.新疆農(nóng)業(yè)大學(xué) 林學(xué)與園藝學(xué)院，烏魯木齊 830052；2.吐魯番高新農(nóng)業(yè)科技示范園區(qū)，新疆吐魯番 838000)

吐魯番是享譽(yù)中外的葡萄之鄉(xiāng)，同時(shí)也是中國(guó)最大的無核葡萄種植區(qū)及葡萄干生產(chǎn)基地。自1979年吐魯番被列為國(guó)家重點(diǎn)葡萄生產(chǎn)基地以來，吐魯番葡萄產(chǎn)業(yè)得到了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，年平均新增葡萄面積933.34hm2[1-2]。2008-2016年，吐魯番的葡萄種植面積逐年增加，從2008年的2.99×104hm2增長(zhǎng)至3.61×104hm2，增加了6.2×103hm2，葡萄產(chǎn)量由7.4×105t增長(zhǎng)至9.87×105t，增加了2.47×105t。吐魯番主栽品種為‘無核白’葡萄，占總栽培面積的90%以上，‘無核白’葡萄已成為當(dāng)?shù)氐闹饕?jīng)濟(jì)作物[3]。近年來，吐魯番地區(qū)極端高溫天氣頻繁發(fā)生，抑制了葡萄正常生長(zhǎng)發(fā)育，嚴(yán)重阻礙了吐魯番葡萄產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，因此對(duì)吐魯番葡萄進(jìn)行遮陰處理并優(yōu)化其架面進(jìn)而改善葡萄生長(zhǎng)環(huán)境已成為當(dāng)?shù)卣酱鉀Q的問題[4]。

葡光互補(bǔ)是集光伏發(fā)電、葡萄種植及農(nóng)業(yè)技術(shù)為一體的光伏農(nóng)業(yè)，采取雙向管理運(yùn)營(yíng)，最大限度地利用當(dāng)?shù)赝恋刭Y源和葡萄特色產(chǎn)業(yè)，棚架頂部通過光伏發(fā)電，棚架下面種植葡萄，并利用光伏支架對(duì)傳統(tǒng)小棚架葡萄園進(jìn)行架式改革，提升葡萄品質(zhì)，增加葡萄產(chǎn)量，推動(dòng)葡萄產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)。光照強(qiáng)度是影響植物生長(zhǎng)的重要環(huán)境因子之一[5]，是葉片光合作用的能源。在生產(chǎn)上果樹豐產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)的前提是掌握果樹芽、枝葉和果實(shí)的生長(zhǎng)發(fā)育規(guī)律，因地制宜的制定相應(yīng)栽培措施[6-7]，因此提高葡光互補(bǔ)栽培模式中葡萄的品質(zhì)和產(chǎn)量，首先要了解在葡光互補(bǔ)栽培模式中葡萄枝葉生長(zhǎng)發(fā)育規(guī)律。在葡光互補(bǔ)栽培模式中，光伏板會(huì)對(duì)葡萄產(chǎn)生一定程度的遮陰，從而對(duì)葡萄的生長(zhǎng)發(fā)育產(chǎn)生影響。史靜等[8]研究遮陰對(duì)苜蓿生長(zhǎng)的影響時(shí)發(fā)現(xiàn)，遮陰條件下苜蓿葉片干質(zhì)量和葉面積顯著下降；李永進(jìn)等[9]研究遮陰對(duì)假儉草生長(zhǎng)的影響時(shí)發(fā)現(xiàn)，隨著光照度的減弱，假儉草的葉片長(zhǎng)度顯著增加，但顯著降低了葉片厚度和莖增長(zhǎng)速度；章小林[10]認(rèn)為葡萄的果粒大小、果粒質(zhì)量、色澤等指標(biāo)會(huì)隨著光照強(qiáng)度的變?nèi)醵陆?；在葡萄開花期輕度遮光，對(duì)花粉發(fā)芽率、花粉光伸長(zhǎng)及雌蕊的受精能力并無不良影響[11]；楊勝偉等[12]研究鉤藤生長(zhǎng)的適宜遮陰度時(shí)發(fā)現(xiàn)，光照過強(qiáng)或過弱均會(huì)抑制枝葉的生長(zhǎng)，反而輕度遮陰處理更適宜鉤藤枝葉的生長(zhǎng)。前人研究遮陰處理對(duì)葡萄生長(zhǎng)發(fā)育的影響時(shí)，多采用遮陽(yáng)網(wǎng)、溫室等全部遮陰的形式，葡光互補(bǔ)這種間隔遮擋的形式尚未見報(bào)道。雖然農(nóng)光互補(bǔ)近年來在國(guó)內(nèi)發(fā)展迅速，目前已經(jīng)出現(xiàn)了漁光互補(bǔ)、光伏蔬菜大棚、光伏日光溫室等新型農(nóng)業(yè)模式，但光伏板和葡萄相結(jié)合還是首次，關(guān)于光伏板對(duì)葡萄枝葉生長(zhǎng)動(dòng)態(tài)的研究報(bào)道較少。因此，本試驗(yàn)以‘無核白’葡萄為試材，研究葡光互補(bǔ)栽培對(duì)‘無核白’葡萄萌芽率及芽、枝葉和果實(shí)生長(zhǎng)發(fā)育動(dòng)態(tài)的影響，以期找到適合葡萄生長(zhǎng)的光伏板密度，為葡光互補(bǔ)新型栽培模式在吐魯番地區(qū)的推廣提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況及試驗(yàn)材料

試驗(yàn)地位于新疆吐魯番市高昌區(qū)亞爾鄉(xiāng)亞爾果勒村的吐魯番現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技示范園區(qū)(42°56′N，89°05′E)，屬暖溫帶大陸性干旱荒漠氣候，年均降水量16.4 mm，年均蒸發(fā)量2 837.8 mm，年日照時(shí)數(shù)3 200 h，年均氣溫14.5 ℃，極端高溫49.6 ℃，日最高氣溫高于35 ℃的天數(shù)年均100 d以上，高于40 ℃的天數(shù)年均35 ～40 d，無霜期268 d。供試材料為7 a生‘無核白’，樹體健康，樹勢(shì)中庸，葡萄園為沙質(zhì)土壤，采用棚架栽培，東西行向，枝蔓方向?yàn)橛杀敝聊希捎贸Ｒ?guī)水肥管理。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

葡光互補(bǔ)栽培拋棄傳統(tǒng)的水泥立柱和木頭，改用鋼架來搭建葡萄棚架，鋼架間的跨度為4.6 m，行距4.1 m，架面的前后高度分別為1.7 m和1.9 m。2017年3月在鋼架頂端安裝光伏板，規(guī)格為0.9 m×1.64 m，設(shè)4個(gè)遮陰梯度，如圖1所示。試驗(yàn)地設(shè)置為葡光互補(bǔ)栽培鋼架未安裝光伏板(CK)和光伏板間隔分別為1.5 m(C1)、1.0 m(C2)、0.5 m(C3)4個(gè)處理，面積共0.67 hm2，傳統(tǒng)的小棚架葡萄園表示為NEA，其架面高度一般為1.2～1.5 m。

C1. 光伏板間隔1.5 m Photovoltaic panels are spaced 1.5 m apart；C2. 光伏板間隔1.0 m Photovoltaic panels are spaced 1.0 m apart；C3. 光伏板間隔0.5 m Photovoltaic panels are spaced 0.5 m apart；CK. 未安裝光伏板 No photovoltaic panels installed；NEA. 傳統(tǒng)小棚架 Traditional small trellis

圖1 不同密度光伏板在試驗(yàn)地的分布
Fig.1 Distribution of different density photovoltaic panels in the experimental field

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 物候期觀察 參照《葡萄種質(zhì)資源描述規(guī)范和數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)》[13]，于2017年3月17日葡萄出土后開始進(jìn)行，每個(gè)處理(C1、C2、C3、CK、NEA)選擇3株標(biāo)準(zhǔn)樹，掛牌標(biāo)記，直至葡萄成熟，每天觀察1次。

萌芽期是指3%～5%的絨球狀芽露出綠色的日期；展葉期是指葉片開始從芽體展露出來的時(shí)間；初花期是指最早葡萄花開的時(shí)間；坐果期就是葡萄形成的幼果能正常生長(zhǎng)發(fā)育而不脫落的時(shí)期；轉(zhuǎn)色期是指3%～5%的果實(shí)由綠色逐步開始變得透明的時(shí)期；成熟期是指果實(shí)表現(xiàn)出固有的色澤，含糖量大約達(dá)到17%的時(shí)期。

1.3.2 芽生長(zhǎng)動(dòng)態(tài)觀測(cè) 在葡萄出土5 d后，每個(gè)處理(C1、C2、C3、CK、NEA)選擇生長(zhǎng)勢(shì)相同，粗度基本一致的枝條，用標(biāo)簽標(biāo)記第3節(jié)位上的冬芽，每個(gè)處理共標(biāo)記30個(gè)芽，每間隔3 d用游標(biāo)卡尺測(cè)量1次標(biāo)記芽的縱徑和橫徑，直到葉片展開為止，記錄葉片開展時(shí)間。計(jì)算發(fā)育周期和生長(zhǎng)速率；每個(gè)處理的長(zhǎng)結(jié)果母枝(7～9節(jié))、中結(jié)果母枝(4～6節(jié))和短結(jié)果母枝(1～3節(jié))各選擇30個(gè)，統(tǒng)計(jì)結(jié)果母枝上的節(jié)數(shù)，已經(jīng)萌發(fā)的芽數(shù)，抽干或未萌發(fā)的芽數(shù)量，然后計(jì)算萌芽率，每處理重復(fù)3次，取其平均值。

發(fā)育周期為從最初萌芽到展葉的時(shí)間。

生長(zhǎng)速率=(L+C)/2/T， L為展葉時(shí)芽縱徑，C為展葉時(shí)芽橫徑，T為發(fā)育周期。

萌芽率=總萌芽數(shù)/芽眼總數(shù)×100%

1.3.3 葉片生長(zhǎng)發(fā)育動(dòng)態(tài)觀測(cè) 在展葉期每個(gè)處理(C1、C2、C3、CK、NEA)選擇生長(zhǎng)勢(shì)相同，粗度基本一致的10根新梢，每個(gè)新梢用標(biāo)簽標(biāo)記第3片葉，每間隔5 d用游標(biāo)卡尺測(cè)量1次葉片的主脈長(zhǎng)度和葉片寬度。每間隔10 d每個(gè)處理另選擇生長(zhǎng)勢(shì)相似的10根新梢，摘取第3片葉，用萬分之一電子天平測(cè)量葉片質(zhì)量，用游標(biāo)卡尺測(cè)量葉片厚度。計(jì)算葉片發(fā)育周期和生長(zhǎng)速率，每處理測(cè)定3次，取其平均值。

發(fā)育周期為從最初展葉到葉片大小不發(fā)生變化的時(shí)間。

生長(zhǎng)速率=(完全葉縱徑+完全葉橫徑)/2/發(fā)育周期

1.3.4 新梢生長(zhǎng)發(fā)育動(dòng)態(tài)觀測(cè) 在新梢生長(zhǎng)期每個(gè)處理(C1、C2、C3、CK、NEA)選擇生長(zhǎng)勢(shì)相同，粗度基本一致的10根新梢，每個(gè)新梢用標(biāo)簽標(biāo)記第3節(jié)，每間隔5 d用游標(biāo)卡尺測(cè)量1次節(jié)的粗度和長(zhǎng)度。每個(gè)處理另選擇生長(zhǎng)勢(shì)相似的新梢作為對(duì)照枝條，每間隔10 d摘取第3節(jié)位測(cè)量單節(jié)質(zhì)量。計(jì)算節(jié)發(fā)育周期和生長(zhǎng)速率，每處理測(cè)定重復(fù)3次，取其平均值。

發(fā)育周期為從第3片葉出現(xiàn)到第4葉片大小不發(fā)生變化的時(shí)間。

生長(zhǎng)速率=節(jié)長(zhǎng)/發(fā)育周期

1.3.5 果實(shí)生長(zhǎng)發(fā)育動(dòng)態(tài)觀測(cè) 在坐果期每個(gè)處理(C1、C2、C3、CK、NEA)選擇生長(zhǎng)勢(shì)相同，粗度基本一致的3根結(jié)果枝，在其上用標(biāo)簽標(biāo)記1穗葡萄，每穗葡萄選擇10粒(穗肩3粒，穗中4粒，穗尖3粒)，每間隔5 d用游標(biāo)卡尺測(cè)量1次果實(shí)的縱徑和橫徑。每個(gè)處理另選擇生長(zhǎng)勢(shì)相似的果穗作為對(duì)照，每間隔10 d摘取10粒果實(shí)測(cè)量單果鮮質(zhì)量，然后烘干測(cè)量單果干質(zhì)量。計(jì)算果實(shí)發(fā)育周期和生長(zhǎng)速率，每處理測(cè)定3次，取其平均值。

發(fā)育周期為從坐果開始到果實(shí)成熟的時(shí)間。

生長(zhǎng)速率=(果實(shí)縱徑+果實(shí)橫徑)/2/發(fā)育周期

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)

采用Excel 2010和SPSS 19.0對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)與分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同密度光伏板處理對(duì)‘無核白’物候期的影響

表1顯示，在吐魯番地區(qū)‘無核白’葡萄萌芽期主要集中在3月下旬，CK和C1最早進(jìn)入花芽萌動(dòng)期，均為3月28日；C2和NEA居中，花芽萌動(dòng)最晚的是C3，比CK晚3 d。初花期主要集中在5月上旬，CK和C1最早進(jìn)入開花期，均為5月3日，初花期最晚的是C3，比CK晚5 d。坐果期最早的是CK，出現(xiàn)在5月13日，NEA居中，比CK晚3 d，坐果期最晚的是C3，比CK晚4 d。CK最早進(jìn)入轉(zhuǎn)色期和成熟期，分別為7月8日和8月20日，C3最晚進(jìn)入轉(zhuǎn)色期和成熟期，C1和C2進(jìn)入轉(zhuǎn)色期和成熟期均晚于CK，但都早于NEA。

表1 不同密度光伏板處理下‘無核白’物候期Table 1 The phenophase of ‘Thompson Seedless’ grape in the different treatments of photovoltaic panels

2.2 不同密度光伏板處理對(duì)‘無核白’芽生長(zhǎng)的影響

由圖2可知，‘無核白’葡萄的萌芽率隨著光伏板密度的增加而降低。各處理中平均萌芽率最高的是CK，為62.45%，平均萌芽率最低的是C3，為60.22%，其余處理萌芽率均為61%～62%。各個(gè)處理長(zhǎng)、中、短3個(gè)果枝類型中，均為短果枝的萌芽率最高，在67%以上，其中C3的短果枝萌芽率最高，為69.44%，比CK增加了 1.63%，C1的短果枝萌芽率最低，為67.22%，比CK降低1.63%。長(zhǎng)果枝和中果枝的萌芽率較低，除了CK長(zhǎng)果枝萌芽率為60.74%外，其他處理的長(zhǎng)果枝和中果枝的萌芽率都在60%以下，長(zhǎng)果枝中C3的萌芽率最低，為54%，比CK降低了11.10%，NEA長(zhǎng)果枝的萌芽率均比CK降低 2.98%；中果枝中C1的萌芽率最高，比CK增加了2.10%。由圖3可知，在不同密度光伏板遮陰下，CK、C1、C2、C3和NEA的冬芽縱徑和橫徑的生長(zhǎng)趨勢(shì)基本一致，隨著光伏板密度的增大，芽的縱和橫徑呈先升高后降低的趨勢(shì)，即C1>CK>C2>NEA>C3。

圖2 不同密度光伏板處理下‘無核白’不同果枝類型萌芽率Fig.2 The germination rate of different fruit branch types of ‘Thompson Seedless’ grape at the different densities of photovoltaic panels

圖3 不同密度光伏板處理下‘無核白’芽生長(zhǎng)動(dòng)態(tài)Fig.3 The growth dynamics of ‘Thompson Seedless’ buds at the different densities of photovoltaic panels

2.3 不同密度光伏板處理‘無核白’葉生長(zhǎng)的 變化

由圖4-A可知，在不同密度光伏板遮陰下，CK、C1、C2、C3和NEA的葉長(zhǎng)和葉寬的生長(zhǎng)趨勢(shì)基本一致，隨著光伏板密度的增大，葉長(zhǎng)和葉寬呈先升高后降低的變化趨勢(shì)，即C1>C2>CK>C3>NEA。葉片的生長(zhǎng)速率隨著光伏板密度的增大，表現(xiàn)出先升高后降低的變化趨勢(shì)，C1的生長(zhǎng)速率為4.40 mm/d，C2的生長(zhǎng)速率為4.18 mm/d，分別比CK增加9.47%和3.89%；C3和NEA的生長(zhǎng)速率均為3.93 mm/d，比CK降低2.37%(圖4-B)。單葉質(zhì)量隨著光伏板密度的增大呈先升高后降低的變化趨勢(shì)，C1的葉片質(zhì)量最大，為2.68 g，比CK增加2.64%；C3的葉片質(zhì)量最小，為2.47 g，比CK降低5.64%；C2和NEA分別比CK降低2.32%和2.06%(圖4-C)。

圖4 不同密度光伏板處理下‘無核白’葉生長(zhǎng)動(dòng)態(tài)Fig.4 The growth dynamics of ‘Thompson Seedless’ leaves at the different densities of photovoltaic panels

2.4 不同密度光伏板處理對(duì)‘無核白’新梢生長(zhǎng)的影響

由圖5可知，隨著光伏板密度的增大，CK、C1、C2、C3和NEA的新梢長(zhǎng)度和粗度的生長(zhǎng)趨勢(shì)基本一致。4月25日之前為快速生長(zhǎng)期，CK、C1、C2、C3和NEA的新梢長(zhǎng)度生長(zhǎng)量分別占總生長(zhǎng)量的87.14%、90.24%、88.76%、86.23%和89.28%，新梢粗度生長(zhǎng)量分別占總生長(zhǎng)量的 82.19%、83.49%、80.25%、78.77%和78.48%。C1的新梢長(zhǎng)度和粗度的生長(zhǎng)速率最快，明顯優(yōu)于CK，隨著光伏板密度的增加，新梢生長(zhǎng)速逐漸率降低。

2.5 不同密度光伏板對(duì)‘無核白’果實(shí)生長(zhǎng)的 影響

由圖6-A可知，‘無核白’果實(shí)先快速增長(zhǎng)，隨后增長(zhǎng)較為緩慢直至達(dá)到穩(wěn)定。CK、C1、C2、C3和NEA的果實(shí)生長(zhǎng)趨勢(shì)基本一致，隨著光伏板密度的增大，果實(shí)縱徑和橫徑均呈先升高后降低的變化趨勢(shì)。截至8月10日，C1的果實(shí)縱徑為19.32 mm，C2的果實(shí)縱徑為19.12 mm，分別比CK增加1.08%和0.04%；C3的果實(shí)縱徑最小，為18.81 mm，比CK降低1.58%。截至8月17日，單果鮮質(zhì)量和單果干質(zhì)量隨著光伏板密度的增大表現(xiàn)出先升高后降低的趨勢(shì)，即C1>C2>CK>C3>NEA，C1的單果鮮質(zhì)量最大，為3.06 g，比CK增加0.5%；C3的單果鮮質(zhì)量最小，為2.96 g，比CK降低2.78%(圖6-B)。

3 討 論

3.1 關(guān)于葡光互補(bǔ)栽培模式的探討

世界主要葡萄種植區(qū)均面臨著氣候變暖的危機(jī)，尤其是進(jìn)入21世紀(jì)以來，葡萄生長(zhǎng)季的強(qiáng)光輻射、異常高溫等極端氣候頻繁發(fā)生，這是傳統(tǒng)葡萄種植區(qū)必需要面臨的嚴(yán)峻考驗(yàn)[14]。吐魯番葡萄產(chǎn)區(qū)除了要面對(duì)近年來極端高溫不斷刷新的考驗(yàn)外，傳統(tǒng)低矮的小棚架也是限制葡萄產(chǎn)業(yè)的重要原因，除了不便于機(jī)械化外，其郁閉的架面常常是引發(fā)和加重葡萄病害的重要因素[15]，面對(duì)這些問題，葡光互補(bǔ)新型栽培模式應(yīng)運(yùn)而生。雖然光伏板發(fā)電和葡萄種植是首次相結(jié)合，但其與現(xiàn)代農(nóng)業(yè)中的種植、養(yǎng)殖、灌溉、病蟲害防治以及農(nóng)業(yè)機(jī)械動(dòng)力等產(chǎn)業(yè)有機(jī)結(jié)合起來的先例很多，如光伏日光溫室、光伏蔬菜大棚、“漁光互補(bǔ)”水產(chǎn)養(yǎng)殖、光伏畜禽養(yǎng)殖等新興的農(nóng)業(yè)模式[16-17]。作為農(nóng)業(yè)大國(guó)，光伏農(nóng)業(yè)為中國(guó)發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)、節(jié)能減排、開發(fā)綠色清潔新能源提供了新的思路，將是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)未來很好的一個(gè)發(fā)展方向。葡光互補(bǔ)栽培模式最大限度地利用了當(dāng)?shù)赝恋刭Y源和葡萄特色產(chǎn)業(yè)，采取雙向管理運(yùn)營(yíng)，棚架頂部通過光伏發(fā)電，打造以“自發(fā)自用、余量上網(wǎng)、電網(wǎng)調(diào)節(jié)”的運(yùn)營(yíng)模式；棚架下種植葡萄，并利用光伏支架對(duì)傳統(tǒng)小棚架葡萄園完成的架式改革來打造以現(xiàn)代農(nóng)業(yè)為主的特色旅游區(qū)，從而達(dá)到架上清潔發(fā)電及架下高效種植的效果。

圖5 不同密度光伏板處理下‘無核白’新梢生長(zhǎng)動(dòng)態(tài)Fig.5 The growth dynamics of new shoots of ‘Thompson Seedless’ grape at the different densities of photovoltaic panels

圖6 不同密度光伏板處理下‘無核白’果實(shí)生長(zhǎng)動(dòng)態(tài)Fig.6 The growth dynamics of fruit of ‘Thompson Seedless’ berry at the different densities of photovoltaic panels

3.2 不同密度光伏板對(duì)‘無核白’葉片生長(zhǎng)的 影響

葉片是植物進(jìn)行光合作用的重要場(chǎng)所，植物光合效率與葉面積有密切關(guān)系，光照強(qiáng)度對(duì)葉面積的影響作用顯著[18]。本研究發(fā)現(xiàn)，輕度遮陰(C1)條件下，‘無核白’葡萄葉片平均單葉縱橫徑均高于全光照條件(CK)。這與戰(zhàn)吉成等[19]在研究弱光環(huán)境下生長(zhǎng)的葡萄葉面積增加的結(jié)果一致。梁曼曼等[20]在研究核桃對(duì)光照的需求及適應(yīng)性時(shí)同樣發(fā)現(xiàn)，遮陰條件下核桃的平均單葉面積和葉片長(zhǎng)度均顯著優(yōu)于全光照條件。推測(cè)是因?yàn)橥卖敺挥谂璧刂?，四面環(huán)山，素有“火洲”之稱，其高溫強(qiáng)光的環(huán)境條件對(duì)葡萄生長(zhǎng)產(chǎn)生了強(qiáng)光脅迫[21]，損傷了‘無核白’葡萄光合機(jī)構(gòu)活性，導(dǎo)致光抑制現(xiàn)象發(fā)生。適度遮陰改善了‘無核白’葡萄樹體光環(huán)境，緩解了光照過強(qiáng)所造成的光合效率下降，使其更加高效地獲取光能，提高光合作用效率，以供葉片生長(zhǎng)需要。而隨著光伏板密度的增大，遮陰程度加劇，弱光脅迫對(duì)‘無核白’葡萄葉片生長(zhǎng)同樣產(chǎn)生抑制作用，中、重度遮陰抑制葉綠素的合成，進(jìn)而降低了碳水化合物的合成，其葉片縱橫徑隨著遮陰程度增大呈減小趨勢(shì)。

3.3 不同密度光伏板對(duì)‘無核白’新梢生長(zhǎng)的 影響

葡萄新梢形態(tài)在環(huán)境變化中具有較高的敏感性和可塑造性，新梢形態(tài)特征的變化表現(xiàn)了植物對(duì)環(huán)境的適應(yīng)能力[22]。本研究發(fā)現(xiàn)，輕度遮陰(C1)條件下，‘無核白’葡萄新梢長(zhǎng)度與粗度均大于全光照(CK)條件，且隨著光伏板密度的增大，新梢長(zhǎng)度與粗度表現(xiàn)出逐漸下降的趨勢(shì)。周琳耀等[23]和莫偉平等[24]在研究遮陰對(duì)荔枝枝梢生長(zhǎng)的影響時(shí)發(fā)現(xiàn)，遮陰處理顯著抑制了枝梢生長(zhǎng)。輕度遮陰促進(jìn)了吐魯番‘無核白’新梢的增長(zhǎng)，這與周琳耀等[23]和莫偉平等[24]的研究結(jié)果不一致，考慮是由于吐魯番高溫強(qiáng)光低濕的環(huán)境條件抑制了‘無核白’葡萄新梢的生長(zhǎng)，而輕度遮陰(C1)降低了無核白葡萄樹體所處環(huán)境的溫度與光強(qiáng)，緩解了高溫強(qiáng)光對(duì)新梢生長(zhǎng)的抑制。隨著光伏板密度的增加，遮陰強(qiáng)度增大，過度遮陰影響葡萄葉片葉面積，進(jìn)而影響光合作用，光合產(chǎn)物降低，使得輸送到新梢的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)減少，導(dǎo)致新梢長(zhǎng)度和粗度逐漸減小[25]。

3.4 不同密度光伏板對(duì)‘無核白’果實(shí)生長(zhǎng)的 影響

‘無核白’葡萄無論是營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)還是果實(shí)的形態(tài)建成，均受光照條件的影響，光照過強(qiáng)或過弱均會(huì)抑制其生長(zhǎng)[26]。本研究發(fā)現(xiàn)，輕度遮陰(C1)條件下，‘無核白’葡萄果實(shí)縱橫徑與單粒質(zhì)量均大于全光照(CK)條件，且隨著光伏板密度的增大，果實(shí)縱橫徑與單粒質(zhì)量逐漸下降。李勃等[27]在研究遮陰對(duì)夏黑葡萄生長(zhǎng)的影響時(shí)發(fā)現(xiàn)，遮陰處理后，果實(shí)大小、果粒質(zhì)量顯著變小。閆靜等[28]在研究光照強(qiáng)度對(duì)‘貴州兔眼’藍(lán)莓果實(shí)品質(zhì)的影響時(shí)發(fā)現(xiàn)，輕、中度遮陰減小了‘梯芙藍(lán)’和‘燦爛’的果實(shí)大小和果實(shí)質(zhì)量。本研究中輕度遮陰促進(jìn)了吐魯番‘無核白’果實(shí)的增長(zhǎng)，這與李勃等[27]和閆靜等[28]的研究結(jié)果不一致，考慮是由于吐魯番極端高溫強(qiáng)光的環(huán)境條件對(duì)‘無核白’葡萄的生長(zhǎng)產(chǎn)生了光抑制，產(chǎn)生“光合午休”現(xiàn)象，導(dǎo)致葉片光合效率下降，果實(shí)中的碳水化合物積累減少，不能滿足果實(shí)生長(zhǎng)需要，從而抑制了果實(shí)的增大。而輕度遮陰(C1)降低了‘無核白’葡萄樹體所處環(huán)境的溫度與光強(qiáng)，緩解了“光合午休”現(xiàn)象，提高了葉片光合效率，光合產(chǎn)物積累增多，促進(jìn)了果實(shí)的生長(zhǎng)。隨著光伏板密度的增加，遮陰強(qiáng)度增大，光伏板阻攔了過多的光能，影響了葡萄葉面積，進(jìn)而降低了葉片光合效率，光合產(chǎn)物降低，使得輸送到果實(shí)的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)減少，從而抑制了果實(shí)的生長(zhǎng)。

4 結(jié) 論

本研究通過對(duì)吐魯番葡光互補(bǔ)栽培下‘無核白’生長(zhǎng)發(fā)育動(dòng)態(tài)的研究表明，輕度遮陰條件下(C1)，‘無核白’葡萄的芽、枝葉、果實(shí)的生長(zhǎng)發(fā)育均優(yōu)于全光照(CK)。輕度遮陰有利于緩解夏季高溫強(qiáng)光對(duì)葡萄生長(zhǎng)發(fā)育的危害，但過度遮陰會(huì)產(chǎn)生負(fù)面影響。所以綜合考量不同密度光伏板下葡萄的芽、枝葉和果實(shí)生長(zhǎng)趨勢(shì)變化情況，建議在吐魯番地區(qū)推廣葡光互補(bǔ)栽培模式時(shí)，選擇光伏板間隔為1.5 m為宜。