高恒錦,吳韶輝,閆樹(shù)堂,金國(guó)強(qiáng),李永杰,朱瀟婷
(1 浙江省臨海市特產(chǎn)技術(shù)推廣總站,浙江臨海,317099;2 浙江省柑桔研究所,浙江臺(tái)州,318026;3 西南大學(xué)柑桔研究所,重慶,400712)
“由良”溫州蜜柑是“宮川”溫州蜜柑的特早熟芽變,成熟期比“宮川”早18~20 d,具有高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)、高糖高酸、化渣性好等特點(diǎn),是十分有前景的特早熟溫州蜜柑品種。在浙江臺(tái)州常規(guī)種植,9月20日至10月20日果實(shí)可溶性固形物增速快,9月底果面著色50%,10月20日完全轉(zhuǎn)色[1]。大部分特早熟溫州蜜柑,由于果實(shí)發(fā)育時(shí)間較短,普遍存在果面與果肉成熟不同步現(xiàn)象,果肉成熟時(shí)果面轉(zhuǎn)色程度較低[2],“由良”亦如是。因此,如果能采取一定的措施促進(jìn)“由良”果實(shí)尤其是果面成熟,在“國(guó)慶”前達(dá)到較高的內(nèi)外品質(zhì),則會(huì)提高其市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力,有利于果農(nóng)增收。
地面鋪設(shè)反光膜是一種操作簡(jiǎn)單的栽培措施,具有增溫[3]、保水[4]、改善土壤理化性質(zhì)與光照[5]、提高植物產(chǎn)量和品質(zhì)[6,7]等效果,已在多種果樹(shù)上得到廣泛應(yīng)用[8-11]。杜邦公司生產(chǎn)的透濕性反光膜,是一種透氣不滲水、表面漫反射的新型無(wú)紡布材料,在進(jìn)入旱季之前鋪設(shè),可以改善樹(shù)冠內(nèi)光照,同時(shí)減少土壤水分蒸發(fā)流失,保證根部微環(huán)境的穩(wěn)定。有研究表明,鋪設(shè)透濕性反光膜可以顯著提升柑桔品質(zhì)[8,11-12],可以提高蘋果果面紅色度[13]。前人關(guān)于透濕性反光膜的應(yīng)用研究多為1年試驗(yàn)[8,12,14],未見(jiàn)連續(xù)多年鋪膜影響果實(shí)品質(zhì)的研究報(bào)道。本研究以高接換種的“由良”溫州蜜柑為研究材料,對(duì)比研究了同一園區(qū)連續(xù)3年鋪設(shè)透濕性反光膜片區(qū)和對(duì)照(不鋪設(shè)反光膜)片區(qū)果實(shí)內(nèi)外品質(zhì)的差異。
1.1 材料2017—2019年進(jìn)行試驗(yàn)。試驗(yàn)園在臨海市涌泉柑桔專業(yè)合作社“由良”種植基地內(nèi),行株距3 m×2.5 m,樹(shù)齡15~20年,基砧為枳,中間砧為“宮川”,2016年3月底至4月初高接換種“由良”,2018年8月15日測(cè)得株高1.6~2.5 m,冠幅2~2.5 m,之后每年通過(guò)修剪控制樹(shù)冠大小。透濕性反光膜由杜邦(中國(guó))研發(fā)管理有限公司提供,為2 m×200 m的特衛(wèi)強(qiáng)?無(wú)紡布,型號(hào)1446B。
1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)選擇樹(shù)勢(shì)相近、長(zhǎng)勢(shì)良好的植株,分片區(qū)全區(qū)鋪蓋透濕性反光膜,片區(qū)邊緣鋪膜范圍超過(guò)滴水線外0.5 m以上,平均每個(gè)片區(qū)50 株,對(duì)照為相鄰未鋪設(shè)反光膜片區(qū)。3組重復(fù)。2017年和2018年均在8月5—6日完成鋪設(shè);2019年由于8月雨水太多,8月30日至9月1日完成鋪設(shè),三年間鋪膜地塊與對(duì)照地塊固定。由于地膜鋪設(shè)期間膜下石塊摩擦、樹(shù)下落果沉積腐爛等原因,造成1/3左右的地膜只能使用一年,因此鋪膜地塊有一部分從2018年開(kāi)始每年使用舊的地膜,其中用于測(cè)量果實(shí)色澤與果實(shí)品質(zhì)的果實(shí),為每年鋪設(shè)新地膜地塊采樣。鋪膜前除草、平整園地,去除枯枝、石塊等地面尖銳物,全園(處理及對(duì)照區(qū)域)安裝滴灌設(shè)施。用地釘壓膜,保持膜面平整且不易掀飛。樹(shù)干根部用塑料膜等隔水材料包緊,膜與膜交界處用卡扣固定,防止雨水滲入。在旱季,植株葉片出現(xiàn)蜷曲且第二天早上未舒展,果實(shí)變軟捏起來(lái)類似洗耳球時(shí),按照每株樹(shù)10 kg水的量進(jìn)行滴灌補(bǔ)水。鋪膜與對(duì)照的其余田間管理一致,每年果實(shí)完熟采摘完(10月20—25日)揭膜。
1.3 指標(biāo)檢測(cè)2017年檢測(cè)果實(shí)品質(zhì)與裂果率;2018年檢測(cè)果實(shí)品質(zhì)、裂果率以及反射光照強(qiáng)度;2019年檢測(cè)果實(shí)品質(zhì)、裂果率、土壤濕度和反射光照強(qiáng)度。
反射光強(qiáng)度:每處理隨機(jī)選6株冠幅及高度相近的單株,即6組重復(fù)。每株樹(shù)的光強(qiáng)測(cè)定位置為距離主干1 m的東、南、西、北四個(gè)方位,利用照度計(jì)(TES-1332A,泰仕電子工業(yè)股份有限公司)于地表測(cè)定入射光光強(qiáng),并于每點(diǎn)垂直高度70 cm處測(cè)定反射光強(qiáng)度,分晴天(2018年8月9日)與陰天(2018年8月13日),13:00—15:00點(diǎn)檢測(cè)。
果面色差:分別在鋪膜后35、50和65 d(根據(jù)天氣狀況調(diào)整時(shí)間),選擇樹(shù)勢(shì)相近,掛果量相近的5株樹(shù),按照東南西北方位隨機(jī)選取中下部的果實(shí)20 個(gè),即 20 次重復(fù)。利用色差儀(CR-400,泰仕電子工業(yè)股份有限公司)檢測(cè)色差L、a、b、C以及h等指標(biāo)。L值(亮度)越大表示樣品表面越亮。a值(紅綠色差)正值越大表示越紅,負(fù)值絕對(duì)值越大表示越綠;b值(黃藍(lán)色差)正值越大表示越黃,負(fù)值絕對(duì)值越大表示越藍(lán)。C值為色飽和度(鮮艷程度),值越大顏色越純。h表示色調(diào)角,隨著值的增大,顏色依次從紫紅色(0°)、黃色(90°)到藍(lán)綠色(180°)過(guò)渡。
可溶性固形物與可滴定酸含量:分別在鋪膜后10 d左右(根據(jù)天氣情況調(diào)整,連續(xù)2 d不下雨后采摘),及進(jìn)入果實(shí)轉(zhuǎn)色期后每隔10 d,隨機(jī)選取有代表性的5株樹(shù),每株每次采樹(shù)冠中上部東南西北四個(gè)方位各1個(gè),即每處理采果實(shí)20個(gè)。參照李合生[15]的方法,每4個(gè)果實(shí)果汁混合用于品質(zhì)分析,重復(fù)5次。
土壤濕度:2019年鋪膜前后(9月1日、5日、9日、13日、17日、21日)于16:00—17:00時(shí),利用土壤濕度儀(TDR300,美國(guó)SPectrum公司)在鋪膜與對(duì)照區(qū)域隨機(jī)選擇樹(shù)冠滴水線附近,檢測(cè)土層深10 cm處土壤濕度,每次分別檢測(cè)5個(gè)點(diǎn),重復(fù)3次。
裂果率:在各處理區(qū)域分別選擇樹(shù)勢(shì)相近、成片的10株樹(shù),即10組重復(fù),分別記錄鋪膜前與鋪膜后連續(xù)一周無(wú)裂果兩個(gè)時(shí)間點(diǎn)的掛果量,裂果占掛果量的百分比為裂果率。
2.1 反射光照強(qiáng)度未鋪膜的果園地面對(duì)光的反射率為13.84%~17.11%,鋪新透濕性反光膜后對(duì)光的反射率提高至64.44%~69.99%,鋪舊透濕性反光膜后對(duì)光的反射率可達(dá)53.15%~56.79%。晴天時(shí)新膜的反射率顯著高于舊膜,陰天時(shí)兩者的差異無(wú)顯著性;同一種地面,天氣狀況對(duì)反射率的影響不大。鋪透濕性反光膜后樹(shù)冠內(nèi)反射光強(qiáng)度是對(duì)照的3.3~4.7倍。與新透濕性反光膜相比,舊透濕性反光膜(第2年重復(fù)使用)的反射光強(qiáng)度無(wú)顯著下降(見(jiàn)表1)。
表1 桔園鋪設(shè)透濕性反光膜后光的反射情況
2.2 土壤濕度2019年鋪設(shè)透濕性反光膜前分別選取10株樹(shù)的面積,按照20 kg/株澆灌量澆水。初始土壤濕度,不同處理間差異無(wú)顯著性;第4天開(kāi)始,鋪膜處理顯著高于對(duì)照;第20天時(shí),對(duì)照(9.27%)出現(xiàn)輕中度干旱特征,植株出現(xiàn)萎蔫現(xiàn)象,鋪膜的土壤濕度仍然保持15.97%。說(shuō)明,鋪設(shè)透濕性反光膜后土壤保濕效果顯著增強(qiáng)(見(jiàn)表2)。
表2 鋪設(shè)透濕性反光膜對(duì)土壤濕度的影響
2.3 果面轉(zhuǎn)色2018年,9月鋪膜的各項(xiàng)指標(biāo)均與對(duì)照存在顯著差異;10月9日鋪膜的a值比對(duì)照大13.89%,h值低2.69%,差異顯著。2019年各檢測(cè)時(shí)期,鋪膜與對(duì)照的各指標(biāo)均存在顯著性差異;10月9日,鋪膜的h值比對(duì)照低6.47%,L、a、b以及C值分別比對(duì)照大5.49%、83.77%、9.83%以及11.61%(見(jiàn)表3)。與對(duì)照相比,鋪膜后a值轉(zhuǎn)正的時(shí)間,2018年提早10~12 d,2019年提早5~7 d。2017—2019年鋪膜的開(kāi)采期分別比對(duì)照早14、10與8 d,開(kāi)采期差異與a值轉(zhuǎn)正差異時(shí)間基本一致??傮w來(lái)說(shuō),鋪設(shè)透濕性反光膜可以增加果面亮度,促進(jìn)果實(shí)轉(zhuǎn)色,有助于“由良”提前退綠轉(zhuǎn)紅。
表3 2018—2019年鋪設(shè)透濕性反光膜對(duì)果面色差影響
2.4 裂果率試驗(yàn)結(jié)果看出,2017—2019年,鋪設(shè)透濕性反光膜后裂果率分別比對(duì)照減少70.67%、22.41%以及59.76%,差異顯著(見(jiàn)表4)。根據(jù)浙江臨海與寧海桔農(nóng)反應(yīng),“由良”溫州蜜柑裂果主要發(fā)生在7月底至8月下旬[1],本試驗(yàn)中2017年跟2018年鋪膜果園8月中旬之后基本停止裂果,同期對(duì)照果園還在發(fā)生裂果。2019年由于8月連續(xù)雨水,進(jìn)入9月連續(xù)晴天高溫,對(duì)照區(qū)域到9月10日左右裂果才結(jié)束。鋪膜可以減少土壤、氣候環(huán)境變化(久雨新旱或者久旱新雨)導(dǎo)致的裂果。
表4 鋪設(shè)透濕性反光膜對(duì)裂果率的影響
2.5 果實(shí)內(nèi)在品質(zhì)鋪膜后果實(shí)可溶性固形物含量在絕大多數(shù)時(shí)期顯著高于對(duì)照(僅2018年9月28日和2019年9月18日檢測(cè)結(jié)果差異不顯著)。2017—2019年10月20日(完熟期),鋪膜的果實(shí)可溶性固形物比對(duì)照高1.47、1.03和1.03 g/100 mL(見(jiàn)表5)。
表5 鋪設(shè)透濕性反光膜對(duì)果實(shí)可溶性固形物的影響 g/100 mL
2017年8月17日至10月20日,可滴定酸含量的下降量鋪膜(0.44 g/100 mL)與對(duì)照(0.41 g/100 mL)基本相同,但是鋪膜的變化波動(dòng)小,對(duì)照的波動(dòng)大,表明對(duì)照受氣候變化的影響更大。2018年8月17日至10月20日,鋪膜的可滴定酸含量下降0.80 g/100 mL,對(duì)照下降0.68 g/100 mL。2019年9月8日至10月20日,鋪膜的可滴定酸含量下降0.41 g/100 mL,對(duì)照下降0.60 g/100 mL。2017—2019年10月20日(完熟時(shí)),鋪膜的可滴定酸含量分別比對(duì)照低0.04、0.17與0.04 g/100 mL(見(jiàn)表6)。說(shuō)明鋪設(shè)透濕性反光膜后結(jié)合適當(dāng)澆水管理,可以降低果實(shí)可滴定酸含量。
表6 鋪設(shè)透濕性反光膜對(duì)果實(shí)可滴定酸的影響 g/100 mL
2017—2019年由良溫州蜜柑自轉(zhuǎn)色至完熟期間,同期品質(zhì)差異較大,且當(dāng)年內(nèi)固酸比存在波動(dòng)性變化趨勢(shì),除去2018年9月18日,檢測(cè)結(jié)果鋪膜后固酸比略低于對(duì)照,差異不顯著,其余結(jié)果均為鋪膜后固酸比高于對(duì)照。由良完熟后(10月20日),鋪膜的固酸比分別為20.04、19.85與20.57,均顯著高于對(duì)照(見(jiàn)表7)。
表7 鋪設(shè)透濕性反光膜對(duì)果實(shí)固酸比的影響
不同的地膜材料對(duì)陽(yáng)光的反射率差異巨大。魯榮等[16]研究表明,銀色反光膜反射增加2.61倍。吳韶輝等[8]研究表明,在不同天氣下,離地80 cm處透濕性反光膜的反射率在59.2%~59.7% 之間,離地140 cm處的反射率在52.4%~53.8%之間,是對(duì)照的4~5倍。在本研究中,離地70 cm處的反射率達(dá)64.44%~69.99%,與前人的結(jié)果有一定差異。這可能與試驗(yàn)果園種植密度、樹(shù)勢(shì)、樹(shù)冠結(jié)構(gòu)等因素存在差異有關(guān)。此外,透濕性反光膜的反光效果除與自身性能有關(guān)外,還受到鋪設(shè)后日常維護(hù)情況的影響,生產(chǎn)中應(yīng)注意及時(shí)清理落果落葉,減少膜面污垢沉積,保證膜面光潔。
充足的光照和適宜的土壤濕度,有助于果實(shí)糖分的積累。鋪設(shè)透濕性反光膜后,即便是陰天,樹(shù)冠下仍有較高的反射光強(qiáng)。這為增強(qiáng)內(nèi)膛光合作用提供了條件,可促進(jìn)光合速率的提升[17]。浙江省臺(tái)州市“三伏天”,高溫干旱,基本無(wú)雨,日均溫在30 ℃以上,空氣濕度低,土壤水分散失,會(huì)出現(xiàn)不同程度的干旱,不利于柑桔生長(zhǎng)。本研究表明,鋪設(shè)透濕性反光膜可以在增加土壤保濕能力的情況下,減少降雨引起的土壤濕度驟變,使可溶性固形物含量持續(xù)穩(wěn)定累積,增加果實(shí)可溶性固形物含量。
充足的反射光照,可以增強(qiáng)內(nèi)膛果光合作用,促進(jìn)果面均勻轉(zhuǎn)色,避免或減少果面著色不均;反之,光照分布不均或不足,不利于樹(shù)體及果實(shí)的生長(zhǎng)發(fā)育,導(dǎo)致產(chǎn)量和品質(zhì)下降[18]。賈學(xué)梅等[19]在椪柑、紐荷爾臍橙以及塔羅科血橙上研究表明,鋪設(shè)透濕性反光膜可以有效降低果面色差b值,促進(jìn)果面轉(zhuǎn)色。唐曉松等[13]、張卓等[20]的研究結(jié)果均表明,鋪設(shè)透濕性反光膜可以促進(jìn)果面轉(zhuǎn)色。本研究表明,在“由良”溫州蜜柑轉(zhuǎn)色初期,鋪設(shè)透濕性反光膜對(duì)果實(shí)表面b值色差影響較大,但隨著果實(shí)的成熟反而低于對(duì)照,且差異顯著,與賈學(xué)梅等[19]的研究結(jié)果有一定差異。不同年份C值的變化趨勢(shì)基本一致,隨著柑桔成熟逐漸增加,與劉林等[17]研究結(jié)果基本一致。鋪膜可以均衡果面接收光照的情況,使轉(zhuǎn)色均勻。鋪膜果實(shí)表面的色差h值顯著小于同期對(duì)照??偟膩?lái)說(shuō),鋪設(shè)透濕性反光膜可以促進(jìn)“由良”果面提前轉(zhuǎn)色,增加果面彩度與增加紅色度色差。
裂果是柑桔主要生理性病害之一,主要發(fā)生在果實(shí)膨大期及成熟期。尤其在久旱驟雨后,容易造成果肉細(xì)胞的增長(zhǎng)速度大于果面,使果面脹裂,發(fā)生裂果。朱瀟婷等[21]研究認(rèn)為,滴灌可保證水分供應(yīng)但對(duì)于減輕裂果效果欠佳。本研究表明,鋪設(shè)透濕性反光膜協(xié)同適量滴灌,膜下土壤的保濕能力明顯提升,使在久旱天氣下的的土壤濕度保持相對(duì)穩(wěn)定,從而有效減少了裂果。
本研究表明,鋪設(shè)透濕性反光膜可以增加果實(shí)可溶性固形物含量,對(duì)可滴定酸含量影響較小,部分有降低趨勢(shì),可顯著提高果實(shí)固酸比。
綜上所述,透濕性反光膜具有良好的保濕效果,保持土壤環(huán)境穩(wěn)定,減少裂果,通過(guò)光照漫反射,改善樹(shù)冠的光照條件,促進(jìn)果實(shí)轉(zhuǎn)色,使果面顏色更亮更紅,增加可溶性固形物的積累,提高果實(shí)商品性,且連年使用效果穩(wěn)定。