劉傳和，賀 涵，匡石滋，肖維強，邵雪花，賴 多

（廣東省農(nóng)業(yè)科學院果樹研究所/農(nóng)業(yè)部南亞熱帶果樹生物學與遺傳資源利用重點實驗室/廣東省熱帶亞熱帶果樹研究重點實驗室，廣州510640）

低溫是限制南方常綠果樹生長發(fā)育的主要環(huán)境因子，也是其引種馴化和北移推廣的關(guān)鍵限制因子，能否安全越冬是南方果樹種植地選擇時應(yīng)著重考慮的問題[1-4]。果樹受低溫危害后，輕則造成樹干枝葉干枯、減產(chǎn)，嚴重時導致樹體死亡，給生產(chǎn)造成重大損失。

菠蘿[Ananas comosus(L.) Merr.]又稱鳳梨，是鳳梨科中最重要的經(jīng)濟植物，原產(chǎn)于巴西、阿根廷及巴拉圭一帶的熱帶地區(qū)，喜溫暖、忌寒冷，是世界第三大熱帶水果。溫度在菠蘿生長發(fā)育中起著決定性作用，選擇菠蘿種植地時尤其要考慮冬季的溫度[5]。受季風性氣候的影響，冬季及早春時節(jié)廣東、廣西、福建等地種植的菠蘿常受到北方低溫寒潮的危害[6]，導致菠蘿植株葉片失綠甚至整株枯黃萎蔫；冷霜和冷雨沁入生長點常引起植株爛心或死亡。菠蘿花期、結(jié)果期遭受冷害，常導致果實發(fā)育不良、畸形、頂芽脫落，果實外觀、品質(zhì)及產(chǎn)量大受影響，損失慘重[7-9]。過去常采用束葉的方式進行冬季菠蘿防寒，即在寒冬來臨之前，將植株葉片束起，以保護內(nèi)部葉片不致受害；或用稻草、雜草、硬紙殼覆蓋心葉以保護生長點。但都費時費工，且外部葉片常受傷。黑色網(wǎng)紗覆蓋在冬季菠蘿防寒中有較好的作用，尤其是在地膜覆蓋種植條件下黑色網(wǎng)紗覆蓋能較好地促進冬季菠蘿植株及果實的生長，對果實品質(zhì)無較大影響[10]。生產(chǎn)中也有用灰色網(wǎng)紗或白色薄膜覆蓋進行菠蘿冬季防寒，但有關(guān)灰色網(wǎng)紗、白色薄膜覆蓋對冬季菠蘿的防寒效果以及對菠蘿果實生長、品質(zhì)形成等的影響還鮮見研究報道。

為此，本試驗擬研究灰色網(wǎng)紗及白色薄膜覆蓋對冬季菠蘿葉片冠層外圍微環(huán)境溫濕度、光照強度的影響，以及對冬季菠蘿植株、果實生長和品質(zhì)的調(diào)控效果，并與黑色網(wǎng)紗覆蓋防寒進行應(yīng)用比較，以探討黑色網(wǎng)紗、灰色網(wǎng)紗、白色薄膜3種覆蓋形式對菠蘿冬季防寒的調(diào)控效果，為菠蘿冬季防寒提供技術(shù)措施參考。

1 材料與方法

1.1 處理設(shè)置

田間試驗在位于廣州市天河區(qū)（113°15′55″- 113°26′30″E，23°6′0″-23°14′45″N）的廣東省農(nóng)業(yè)科學院果樹研究所菠蘿試驗果園進行，土壤為沙壤土。試驗地所在區(qū)域?qū)倌蟻啛釒Ъ撅L性氣候，年平均最低氣溫出現(xiàn)在12月-翌年2月，為10～15℃；極端低溫常出現(xiàn)在1月，低至2℃[11]。

第一年試驗對各處理下植株生長量進行測定。2015年12月23日，在試驗園內(nèi)隨機選擇12 塊種植管理良好的菠蘿地（2015年3月種植），每塊地（試驗小區(qū)）畦寬1m，長6m，雙行平行對稱均勻種植24 棵菠蘿苗，行距40cm；畦與畦間隔60cm，種植品種為‘粵彤'。同日開始進行覆蓋處理，共設(shè)4個處理，即黑色網(wǎng)紗、灰色網(wǎng)紗、白色薄膜覆蓋以及不覆蓋（CK），分別簡稱黑網(wǎng)、灰網(wǎng)、白膜和對照。每處理3個小區(qū)，即3 次重復，隨機排列。黑網(wǎng)、灰網(wǎng)覆蓋處理時分別用密度為90%的黑色、灰色尼龍網(wǎng)紗（市售）直接覆蓋在菠蘿植株上面罩住整畦菠蘿植株，四周用繩子系??；每塊網(wǎng)紗長7m，寬1.5m。白膜覆蓋處理時用0.125mm 厚白色透光聚乙烯塑料薄膜（市售）直接覆蓋在菠蘿植株上，罩住整畦菠蘿植株，四周用繩子系??；每塊薄膜長7m，寬1.5m。至2016年3月1日將黑網(wǎng)、灰網(wǎng)、白膜全部揭開移走。除覆蓋不同外，果園其它管理措施一致。

第二年試驗對各處理下果實性狀進行測定。2016年12月23日，在同一菠蘿試驗果園隨機選擇12 塊種植管理良好、已經(jīng)抽蕾的菠蘿地，再次進行黑網(wǎng)、灰網(wǎng)、白膜覆蓋，2017年3月1日全部揭開移走，此后菠蘿果實在自然條件下生長至5月中旬成熟，完成全部試驗過程。

1.2 項目觀測

1.2.1 防寒越冬后菠蘿植株外觀拍攝

在2016年防寒結(jié)束時拍攝菠蘿植株照片，展示菠蘿植株外觀。

1.2.2 葉片冠層外圍微環(huán)境溫濕度及光照強度觀測

2016年1月6-8日及12-14日（共6d，1月6-8日晴天，12-14日陰天），每日8：30-17：30，每隔1.5h 觀測覆蓋處理與對照小區(qū)菠蘿植株葉片冠層外圍微環(huán)境溫濕度及光照強度。溫濕度和光照強度的測定分別用數(shù)顯溫濕度計和LX-9626 型光照強度測定計，在菠蘿畦面中部行間葉片冠層外圍離地面20cm 高處進行。晴天、陰天各時間點溫濕度及光照強度結(jié)果為3d 所測數(shù)據(jù)的平均值。

1.2.3 冬季植株葉片生長量及新出葉數(shù)觀測

2015年12月23日，在覆蓋處理開始時用紅色油漆標記菠蘿植株最小心葉，每小區(qū)隨機標記5株。在2016年3月1日揭開覆蓋當天，用直尺測量紅色油漆標記葉片的長度，即為冬季植株葉片生長量；統(tǒng)計覆蓋期間植株抽生的新葉片個數(shù)，即為冬季植株新出葉數(shù)。

1.2.4 果實大小、品質(zhì)及色澤的測定

2017年5月果實成熟時（以1/3 果眼轉(zhuǎn)黃為度）從每個試驗小區(qū)隨機采收6個果實用于指標測定。頂芽長用直尺測量；單果重（不帶頂芽）用電子秤測定（精確到0.01g）；縱、橫徑用數(shù)顯游標卡尺測定，縱徑為果實底部至頂部的長度（不包括頂芽），橫徑測定時測量果實赤道位置，避開果眼。用手持式折光儀測定果實中部果肉可溶性固形物含量；用酸堿滴定法測定中部果肉的可滴定酸含量，用檸檬酸含量表示[12]；固/酸比用可溶性固形物含量與可滴定酸含量的比值表示。色澤采用色差計（CR-13，Konica Minolta，日本產(chǎn)）分別測定果皮、果肉的亮度（L*）、紅色值（a*）及黃色值（b*），測定前用標準白板校定（L*=93.9，a*=0.2，b*=2.9）。果皮色澤測定時，在果實中部位置，果實陽面與陰面各測定1個點；果肉色澤測定時，將果實切開，在果實中部、距果心邊緣兩邊各1cm 位置分別測定。1.2.5 果實香氣物質(zhì)測定

采用固相頂空微萃取，氣-質(zhì)聯(lián)用分析測定[13]。對采集的質(zhì)譜圖通過NIST（National Institute of Standards and Technology）譜庫搜索確定各組分的化學組成；用峰面積歸一法定量，得到其相對含量。

1.3 數(shù)據(jù)處理

試驗數(shù)據(jù)采用SPSS17.0 進行統(tǒng)計分析，顯著性分析用鄧肯氏新復極差法；用Microsoft Excel 2007作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 冬季防寒覆蓋對植株生長態(tài)勢的影響

圖1為冬季防寒覆蓋結(jié)束后，各處理及對照菠蘿植株的生長態(tài)勢。由圖中可以看出，在經(jīng)過2015年12月23日-2016年3月1日長達68d的防寒覆蓋處理后，各覆蓋處理中菠蘿植株的長勢均比較旺盛，葉色非常濃綠，尤其是黑網(wǎng)（圖1a）覆蓋處理中，植株葉色最濃綠，長勢最好。而對照處理中（圖1d），由于未進行防寒處理，植株葉色普遍偏黃，尤其是葉片中上部失綠明顯。

2.2 冬季防寒覆蓋對植株葉片抽生狀態(tài)的影響

由圖2可見，未覆蓋處理（CK）中，整個防寒期間新抽葉片數(shù)平均為5.44個，而3個覆蓋處理新抽葉片數(shù)均高于對照，黑網(wǎng)、灰網(wǎng)、白膜覆蓋植株新抽葉數(shù)分別比對照提高16.69%、14.52%和26.41%，且均與對照差異顯著（P＜0.05）。圖中還顯示，整個防寒期間CK 中標記葉片的生長量平均為32.94cm，而3個覆蓋處理中標記葉片的生長量均高于對照，分別比CK提高4.63%、10.17%和16.59%，其中灰網(wǎng)、白膜覆蓋處理均與對照差異顯著（P＜0.05），黑網(wǎng)覆蓋處理的差異不顯著。從數(shù)值看，3種覆蓋處理中以白膜覆蓋新抽葉數(shù)和標記葉片生長量的數(shù)值最大。說明防寒覆蓋均促進了冬季菠蘿植株新葉的抽生和葉片的生長，3種材質(zhì)中白膜覆蓋效果最明顯。

圖1 各處理冬季過后菠蘿植株生長態(tài)勢（2016年3月1日攝）Fig.1 Comparison of the pineapple plant photos among different covering-practice treatments and CK (no covering) after winter (taken on March 1, 2016)

圖2 覆蓋結(jié)束后各處理冬季菠蘿植株新抽葉片數(shù)和標記葉生長量的比較（2016年3月1日觀測）Fig.2 Comparison of the number of newly growing leaves and the elongation of marked leaves among different covering-practice treatments and CK after winter (taken on March 1, 2016)

2.3 冬季防寒覆蓋對植株冠層微氣候環(huán)境的影響

由圖3可見，晴天、陰天天氣條件下黑網(wǎng)、灰網(wǎng)、白膜覆蓋處理與對照菠蘿葉片冠層微環(huán)境溫度日變化一致。3個覆蓋處理對微環(huán)境溫度影響不大，略提高了8：30和17：30（一早一晚）溫度，縮小了午間與傍晚時段的溫差，且陰天效果更明顯。

圖3 各處理冬季晴天和陰天植株冠層空氣溫度日內(nèi)變化比較Fig.3 Comparison of the diurnal variation of micro- environmental air temperature outside canopy on sunny and cloudy day as affected by different covering-practice treatments and CK in winter

由圖4可見，晴天天氣條件下除8：30時白膜覆蓋處理微環(huán)境的濕度略低于對照外，覆蓋處理提高了微環(huán)境的濕度，尤以午間時段提高更明顯。在3個覆蓋處理中，以黑網(wǎng)覆蓋處理提高的幅度最大。陰天條件下，3個覆蓋處理均提高了10：00-16：00時段的濕度，其中黑網(wǎng)覆蓋處理提高的幅度最大，但提高幅度小于晴天；17：30時3個覆蓋處理的濕度均略低于對照。

由圖5可見，晴天、陰天天氣條件下3個覆蓋處理均降低了環(huán)境光照強度，午間11：30 降低的幅度最大。在3個處理中，黑網(wǎng)覆蓋處理降低的幅度最大。

圖4 各處理冬季典型晴天和陰天植株冠層空氣濕度日內(nèi)變化比較Fig.4 Comparison of the diurnal variation of micro- environmental air humidity outside canopy on sunny and cloudy day as affected by different covering-practice treatments and CK in winter

圖5 各處理冬季晴天和陰天植株冠層光照強度日內(nèi)變化比較Fig.5 Comparison of the diurnal variation of micro- environmental light intensity outside canopy on sunny and cloudy day as affected by different covering-practice treatments and CK in winter

2.4 冬季防寒覆蓋對菠蘿果實的影響

2.4.1 果實大小與品質(zhì)

由表1可見，CK處理菠蘿果實頂芽長、縱徑、橫徑和單果重分別為13.20cm、179.1mm、113.1mm和1494.47g。3個覆蓋處理的頂芽比對照長，縱徑、橫徑、單果重均比對照低，但差異均不顯著。說明防寒覆蓋對菠蘿果實大小沒有明顯影響。

表1還顯示，CK處理菠蘿果實的可溶性固形物、可滴定酸含量及固/酸比分別為19.7%、0.28%和70.37。黑網(wǎng)、灰網(wǎng)覆蓋處理菠蘿果實可溶性固形物含量分別比對照降低5.54%和4.27%，白膜處理與對照無差別；3個覆蓋處理的可滴定酸含量分別比對照提高28.57%、10.71%和3.57%；固/酸比分別降低26.50%、13.51%和4.35%。經(jīng)分析黑網(wǎng)覆蓋處理與對照差異顯著（P＜0.05）。從數(shù)值看，3種覆蓋處理中以黑網(wǎng)覆蓋降低的數(shù)值最大。說明黑網(wǎng)覆蓋防寒對菠蘿果實品質(zhì)有一定影響，灰網(wǎng)、白膜影響不大。

2.4.2 果實色澤

由表2可見，CK處理菠蘿果實果皮的亮度值（L*）、紅色值（a*）和黃色值（b*）分別為15.73、1.90和2.77。黑網(wǎng)、灰網(wǎng)、白膜覆蓋處理菠蘿果皮L*、a*、b*與對照差異不顯著。表2還顯示，CK處理菠蘿果實果肉的L*、a*和b*值分別為59.25、3.97和45.72；各覆蓋處理菠蘿果實果肉的L*、a*和b*值均低于對照，但僅灰網(wǎng)、白膜處理的b*值與對照差異顯著，其余均差異不顯著。

從數(shù)值看，3種覆蓋處理中除灰網(wǎng)、白膜覆蓋處理菠蘿果實果肉的b*值顯著降低外，其余均與對照差異不顯著。說明黑網(wǎng)、灰網(wǎng)、白膜防寒覆蓋總體上對菠蘿果實果皮、果肉的色澤尤其是果皮色澤影響不大。

2.4.3 果實香氣物質(zhì)

由圖6可見，CK處理菠蘿果實中檢測到酯類香氣物質(zhì)16種，總含量為79.70%；黑網(wǎng)、灰網(wǎng)和白膜覆蓋處理的菠蘿果實中分別檢測到酯類香氣物質(zhì)18種、16種和15種，總含量分別為87.00%、82.94%和76.91%。從數(shù)值看，酯類香氣物質(zhì)是菠蘿果實中最主要的香氣物質(zhì)成分，黑網(wǎng)、灰網(wǎng)、白膜覆蓋處理菠蘿果實中酯類香氣物質(zhì)組分數(shù)、總含量與CK相當。

表1 各處理菠蘿果實大小及品質(zhì)的比較Table1 Comprison of the effects of different covering-practice treatments and CK in winter on the individual size and quality of pineapple fruit

表2 各處理菠蘿果實色澤的比較Table2 Comparison of the effects of different covering-practice treatments in winter on color aspects of pineapple fruit

圖6 各處理菠蘿果實酯類香氣物質(zhì)含量及組分數(shù)Fig.6 The number of aromatic esters and their relative contents of pineapple fruit as affected by different covering-practice treatments in winter

由表3（下頁）可見，在檢測到的酯類香氣物質(zhì)中以乙酯類最多，尤其是己酸乙酯、庚酸乙酯、辛酸乙酯、2-甲基-丁酸乙酯等含量較高。體現(xiàn)菠蘿果實濃郁香味的己酸乙酯、庚酸乙酯、辛酸乙酯含量呈現(xiàn)出黑網(wǎng)、灰網(wǎng)、白膜覆蓋處理高于CK 或與CK相當?shù)内厔荨Ｕf明黑網(wǎng)、灰網(wǎng)、白膜防寒覆蓋對菠蘿果實酯類香氣物質(zhì)的形成無不利影響。

3 結(jié)論與討論

3.1 討論

防寒越冬是果樹生產(chǎn)中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，采用不同材料做成各種覆蓋物，幫助果樹安全越冬是果樹重要栽培技術(shù)措施之一[14-16]。用太空被+厚膜覆蓋防寒，葡萄新梢數(shù)量、果枝率和結(jié)果系數(shù)、萌芽率升高，受凍枝蔓比率降低，自根苗成活率提高，表現(xiàn)出極強生長勢[17]。冬季用草簾覆蓋對櫻桃有很好防寒作用，提高植株的可溶性蛋白質(zhì)含量及保護酶活性[18]。本研究中，采用黑網(wǎng)、灰網(wǎng)和白膜覆蓋防寒，菠蘿植株冬季新抽葉片數(shù)增多，葉片生長量增加，表現(xiàn)出明顯促進菠蘿植株生長的作用，這與以前菠蘿黑色網(wǎng)紗覆蓋防寒的研究結(jié)果一致[10]。3種覆蓋處理中，白膜的促進作用最明顯，灰網(wǎng)次之，黑網(wǎng)相對較小。狗牙根、生菜冬季覆蓋防寒也有相似研究結(jié)果[19-20]。

冬季防寒覆蓋促進植株生長，與其改善了植株所處的微環(huán)境條件有關(guān)[17]。防寒覆蓋對菠蘿葉片冠層外圍微環(huán)境溫度影響不顯著[21]。本研究中防寒覆蓋有提高微環(huán)境8：30和17：30（一早一晚）溫度，縮小午間與傍晚時段溫差的作用，尤其是陰天條件下對一早一晚溫度的提高更明顯。防寒覆蓋提高微環(huán)境濕度，阻隔了冷霜、冷風對菠蘿的直接危害，對菠蘿植株起到保護作用，是黑網(wǎng)、灰網(wǎng)、白膜覆蓋促進菠蘿植株生長的主要原因[10]；另外，菠蘿是起源于熱帶雨林的低矮草本，有一定的耐蔭能力[5，22]，也是本研究中覆蓋降低了微環(huán)境光照強度但仍能促進菠蘿植株生長的一個原因。

表3 各處理菠蘿果實酯類香氣物質(zhì)組分及相對含量Table3 Aromatic ester component and relative content in pineapple fruit as affected by different covering-practice treatments in winter

覆蓋影響果實品質(zhì)與否，不同研究的結(jié)果不完全一致。網(wǎng)紗覆蓋降低了庫爾勒香梨、枸杞、油桃等果實可溶性固形物、可溶性糖含量，提高了可滴定酸含量，黃色程度較淡、著色變差[10，23-30]；白膜覆蓋影響葡萄[31]果實品質(zhì)及桃[21]果實酯類等果香型香氣物質(zhì)的形成。也有研究表明，白膜覆蓋對大櫻桃果實可溶性固形物、可溶性糖、可滴定酸含量等無明顯影響[32]。本研究表明防寒覆蓋對菠蘿果實大小無顯著影響。對于菠蘿果實品質(zhì)，不同覆蓋對菠蘿果實可溶性固形物、可滴定酸含量，果肉色澤黃色值有一定影響。但是，各處理對品質(zhì)的影響未見明顯的疊加效應(yīng)，對菠蘿果實酯類香氣物質(zhì)的形成無明顯影響。防寒覆蓋對果實品質(zhì)形成影響與否及程度，與覆蓋對微環(huán)境的影響以及果樹的耐蔭性、果實所處的生長發(fā)育階段、覆蓋時間的長短等有關(guān)[33-34]。本研究中，防寒覆蓋處于菠蘿果實小果期，黑網(wǎng)、灰網(wǎng)、白膜揭開后仍有2.5個月的生長發(fā)育過程，也是本研究中防寒覆蓋對菠蘿果實大小與品質(zhì)影響不大的原因。

3.2 結(jié)論

黑網(wǎng)、灰網(wǎng)和白膜防寒覆蓋，可促進冬季營養(yǎng)生長期菠蘿的生長，植株新抽葉片數(shù)增多、葉片生長量提高，對菠蘿果實大小無明顯影響。黑網(wǎng)覆蓋對菠蘿果實可溶性固形物、可滴定酸含量有影響，灰網(wǎng)、白膜覆蓋后菠蘿果肉色澤b*值（黃色值）降低。黑網(wǎng)、灰網(wǎng)和白膜覆蓋對菠蘿果實香氣物質(zhì)形成無明顯影響。因此，處于營養(yǎng)生長期的菠蘿植株，黑網(wǎng)、灰網(wǎng)、白膜3個覆蓋處理均有較好的促進生長作用，但白膜覆蓋對植株生長的促進作用最明顯?；揖W(wǎng)、白膜覆蓋對果實品質(zhì)影響相對較小。