不同地膜和燈光對(duì)設(shè)施鄞紅葡萄生長(zhǎng)結(jié)果的影響

徐小菊，金 偉，黃雪燕，何風(fēng)杰，葉海波，朱偉君，陳夢(mèng)瑩

(1 浙江省溫嶺市農(nóng)業(yè)農(nóng)村和水利局，浙江溫嶺，317500；2 浙江省臺(tái)州市農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心，浙江臺(tái)州，318000；3 浙江省溫嶺市濱海鎮(zhèn)濱新水果種植園，浙江溫嶺，317507)

浙江省溫嶺市是浙東南設(shè)施大棚葡萄的主產(chǎn)區(qū)，截至2019年，全市葡萄栽培面積超4 000 hm2，產(chǎn)量6.79萬(wàn)t，產(chǎn)值超過(guò)5.74億元，占水果總面積的60%以上，且全部采用設(shè)施化栽培，主產(chǎn)區(qū)濱海鎮(zhèn)2018年獲得全國(guó)“一村一品示范鎮(zhèn)”稱(chēng)號(hào)，2019年被認(rèn)定為省級(jí)特色農(nóng)業(yè)強(qiáng)鎮(zhèn)。該市大棚葡萄通常12月覆膜，4月下旬至6月底葡萄果實(shí)上市，中間會(huì)經(jīng)受低溫陰雨寡日照的危害[1]。如2019年的葡萄生產(chǎn)中，從2018年11月開(kāi)始到2019年的3月，5個(gè)月中陰雨天數(shù)就達(dá)96 d，占總天數(shù)的63.6%；2018年12月日照總時(shí)數(shù)44.5 h，不到常年同期的4成，為歷史同期倒數(shù)第3；2019年2月降水量為歷史同期第3，日照時(shí)數(shù)不到常年的1/7、上年的1/10，為歷年平均日照最少。造成當(dāng)年葡萄萌芽率不高、萌芽不齊、爛花爛芽、花穗退化等不良現(xiàn)象，以及開(kāi)花時(shí)間拉長(zhǎng)、落花落果、單性果、生長(zhǎng)停頓和未老先衰等多種問(wèn)題，導(dǎo)致2019年產(chǎn)量、產(chǎn)值大幅降低。全市3 911 hm2的結(jié)果葡萄，只有31 831 t葡萄果實(shí)，僅為2018年產(chǎn)量(3 735 hm2結(jié)果葡萄，產(chǎn)量67 981 t)的46.8%，單位面積產(chǎn)量減少55.3%，產(chǎn)值只有35 763萬(wàn)元，是2018年的62.3%，單位面積產(chǎn)值降低40.6%。早春低溫陰雨已成為制約浙江省溫嶺市設(shè)施葡萄發(fā)展的一個(gè)重要因素。

與露地栽培相比 ,設(shè)施葡萄生長(zhǎng)前期光照強(qiáng)度低、光照時(shí)間短。設(shè)施弱光造成的光合產(chǎn)物積累減少，導(dǎo)致設(shè)施栽培葡萄中普遍存在樹(shù)勢(shì)極度衰弱、產(chǎn)量和品質(zhì)下降等問(wèn)題[2]。為了增強(qiáng)設(shè)施葡萄樹(shù)勢(shì)，提高品質(zhì)和產(chǎn)量，一些地方開(kāi)始進(jìn)行補(bǔ)光栽培。出于提高補(bǔ)光效率的考慮，一般采用早晚(日出前及日落后)補(bǔ)光，而且生產(chǎn)上多采用白熾燈作為補(bǔ)光光源。白熾燈的光譜范圍主要是紅外線[3]，但是,日出前及日落后一段時(shí)間里的光譜組成和白天的差別較大，主要表現(xiàn)在波長(zhǎng)300～700 nm范圍內(nèi)的光量減少，即藍(lán)光、紫光、紅光減少。已有一些研究報(bào)道了不同光質(zhì)補(bǔ)光對(duì)設(shè)施番茄、黃瓜、油菜等蔬菜生長(zhǎng)的影響[4-6]。地膜覆蓋多用在育苗、扦插生根及干旱地區(qū)節(jié)水、增產(chǎn)[7-9]等方面，也有應(yīng)用于改進(jìn)土壤生態(tài)環(huán)境、微生物、養(yǎng)分變化等方面[10-14]。但不同補(bǔ)光燈、覆膜覆蓋材料對(duì)葡萄枝蔓生長(zhǎng)、萌芽著果及果實(shí)品質(zhì)影響方面的報(bào)道不多。

為此，本試驗(yàn)初步探討了不同地膜覆蓋和補(bǔ)光處理對(duì)設(shè)施葡萄生長(zhǎng)、著果、果實(shí)品質(zhì)和效益的影響，以期為指導(dǎo)葡萄生產(chǎn)提供技術(shù)支撐，推動(dòng)浙江省溫嶺市設(shè)施葡萄產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展。

1 材料與方法

1.1 供試材料及試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)于2019年在浙江省溫嶺市濱海濱新水果種植園基地進(jìn)行，供試品種為鄞紅，3年生自根苗。基地屬亞熱帶季風(fēng)氣候，受海洋性氣候影響明顯，四季分明，氣候溫和，溫濕適中，雨量充沛，光照適宜，無(wú)霜期約250 d。年平均降雨量1 660 mm，全年有兩個(gè)雨季，5—6月為梅雨期，7—9月為臺(tái)風(fēng)暴雨期。年平均氣溫17.3 ℃，最熱的7月氣溫在33～35 ℃，最冷的1月氣溫0～6.7 ℃，氣溫表現(xiàn)出“冬無(wú)嚴(yán)寒、夏無(wú)酷暑”的特點(diǎn)。土質(zhì)為圍涂黏土，土層約45 cm。

試驗(yàn)園采用雙頂膜設(shè)施栽培，樹(shù)形為“X”形平棚架，南北行向，栽植密度為170株/667 m2。土壤養(yǎng)分狀況：pH值7.1，有機(jī)質(zhì)含量39.0 g/kg，含水解性氮240 mg/kg、有效磷115 mg/kg、速效鉀448 mg/kg、有效硼1.67 mg/kg、交換性鈣3 588 mg/kg和交換性鎂856 mg/kg。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)共設(shè)5個(gè)處理，隨機(jī)區(qū)組排列，每處理10株，重復(fù)3次。處理I為對(duì)照(CK)，覆蓋塑料薄膜(上年的舊天膜)；處理II：覆蓋由杜邦公司生產(chǎn)的特衛(wèi)強(qiáng)地膜；處理III：覆蓋由河南省安陽(yáng)塑化股份有限公司生產(chǎn)的珠泉牌銀色膜；處理IV：用廣東柏成光電生產(chǎn)的LED燈(功率10 W)補(bǔ)光，地面覆蓋塑料薄膜(上年的舊天膜)；處理V：用西安同凱電子科技有限公司生產(chǎn)的紅皎陽(yáng)激光植物生長(zhǎng)燈(型號(hào)TK-M1-2018V20879，功率12 W)補(bǔ)光，地面覆蓋塑料薄膜(上年的舊天膜)。地膜覆膜時(shí)間為2019年2月20日葡萄花蕾期，在葡萄行間進(jìn)行不同地膜覆蓋處理，3月10日揭除地膜，補(bǔ)光燈放置在大棚頂部，每667 m2布置110個(gè)。

1.3 測(cè)定項(xiàng)目及方法

1.3.1 物候期調(diào)查

萌芽率、著果率等指標(biāo)調(diào)查參照劉崇懷等[15]的方法，每處理隨機(jī)選生長(zhǎng)健壯、樹(shù)勢(shì)相近的5株樹(shù)作為固定觀察樹(shù)，每株樹(shù)調(diào)查10個(gè)枝條的萌芽率、結(jié)果枝率。

1.3.2 品質(zhì)測(cè)定

果實(shí)成熟時(shí)(全樹(shù)有75%果實(shí)從色澤、風(fēng)味等方面具備了該品種成熟的特征)每處理隨機(jī)取10穗果測(cè)定單穗質(zhì)量、單粒質(zhì)量、果實(shí)硬度、可溶性固形物含量、色澤等。單穗質(zhì)量和單粒質(zhì)量分別用德國(guó)賽多利斯公司的BL3型和BP3100S型電子天平測(cè)量，果實(shí)硬度采用杭州托普儀器有限公司的GY-2型果實(shí)硬度計(jì)測(cè)量，可溶性固形物含量用PAL-1手持?jǐn)?shù)顯糖度計(jì)測(cè)量，果形指數(shù)為果實(shí)縱徑與橫徑的比值，果實(shí)著色情況統(tǒng)計(jì)參照晁無(wú)疾等[16]的方法進(jìn)行(見(jiàn)表1)。著色指數(shù)計(jì)算方法如下：

表1 葡萄果實(shí)著色情況分級(jí)

1.3.3 生長(zhǎng)指標(biāo)測(cè)量

2019年3月14日幼果期測(cè)定葉片葉綠素和枝蔓生長(zhǎng)情況，每處理隨機(jī)調(diào)查10個(gè)枝蔓，調(diào)查枝蔓生長(zhǎng)指標(biāo)，同時(shí)用便攜式葉綠素含量測(cè)定儀SPAD-502Plus即時(shí)測(cè)量每枝蔓果實(shí)對(duì)側(cè)葉片的葉綠素相對(duì)含量(SPAD值)或“綠色程度”。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同處理的物候期調(diào)查

不同類(lèi)型的地膜和燈光對(duì)大棚栽培的鄞紅葡萄的物候期有一定影響。調(diào)查結(jié)果可以看出，處理IV能提早開(kāi)花和成熟，初花期和成熟期較對(duì)照均提早3 d；處理II的成熟期比對(duì)照延遲4 d，比處理IV延遲7 d；其余處理與對(duì)照沒(méi)區(qū)別(見(jiàn)表2)。

表2 葡萄不同處理的2019年物候期調(diào)查 月-日

2.2 不同處理對(duì)葉片、新梢生長(zhǎng)的影響

試驗(yàn)結(jié)果看出，不同種類(lèi)的地膜和燈光對(duì)葉片和枝梢生長(zhǎng)有不同影響。葉片葉綠素相對(duì)量(SPAD值)除處理V等較對(duì)照略有降低外，其他處理較對(duì)照均有不同程度提高，但差異不顯著，以處理IV的SPAD值最高。不同處理?xiàng)l件下，除激光植物燈外，均促進(jìn)新梢延長(zhǎng)生長(zhǎng)，但效果不一；其中處理III、處理IV新梢長(zhǎng)度較對(duì)照提高了83.5%和76.8%；其次為處理V，較對(duì)照提高59.9%，差異顯著；處理II較對(duì)照略有提高，差異不顯著。地膜和燈光對(duì)節(jié)間長(zhǎng)度有不同影響，處理III和處理IV的節(jié)間長(zhǎng)度分別較對(duì)照提高了30.6%、24.0%，且差異顯著；而處理V與對(duì)照一致，處理II較對(duì)照略有降低，但無(wú)顯著差異。綜合來(lái)看，不同地膜和燈光對(duì)葉片和新梢生長(zhǎng)均有一定促進(jìn)作用，效果以處理III、處理IV較佳(見(jiàn)表3)。

2.3 不同處理對(duì)次年萌芽、成花的影響

不同種類(lèi)的地膜和燈光對(duì)萌芽率有不同影響。處理IV的萌芽率較對(duì)照提高3.1%，處理II、III、V的萌芽率較對(duì)照均有一定程度降低，但差異不顯著；花枝率方面，處理III的花枝率較對(duì)照提高了10.3%，差異顯著，處理II、IV的花枝率較對(duì)照略有降低，但差異不顯著。綜合來(lái)看，促進(jìn)萌芽和成花的效果以處理III和處理IV效果最好(見(jiàn)表4)。

表3 不同種類(lèi)的地膜和燈光對(duì)葡萄枝葉生長(zhǎng)的影響

表4 不同處理對(duì)葡萄萌芽、成花的影響

2.4 不同處理對(duì)果實(shí)品質(zhì)的影響

不同種類(lèi)的地膜和燈光對(duì)葡萄果實(shí)品質(zhì)指標(biāo)有不同影響。與對(duì)照相比，地膜處理的果穗單穗質(zhì)量降低，燈光處理的果穗單穗質(zhì)量提高，其中處理III的果穗較對(duì)照顯著降低了29.2%，處理II、處理IV和處理V的果穗單穗質(zhì)量與對(duì)照無(wú)顯著性差異。各處理對(duì)單粒質(zhì)量的影響不一，處理V較對(duì)照提高了10.3%，其他處理較對(duì)照不同程度降低，但無(wú)顯著性差異。各處理對(duì)果粒橫徑無(wú)顯著影響，對(duì)縱徑和果形指數(shù)影響相似，處理V的果形指數(shù)較對(duì)照顯著提高了5.6%，處理IV略有提高，處理III和處理II分別較對(duì)照降低了3.7%、2.7%，差異顯著。果實(shí)硬度以處理III最高，比對(duì)照顯著提高了63.5%，其他處理略有提高，無(wú)顯著性差異。可溶性固形物以銀色膜的最高，其次為處理IV，處理II和處理V較對(duì)照略有降低。地膜覆蓋的著色情況較對(duì)照略有降低，燈光處理的著色度較對(duì)照提高，但差異均不顯著。燈光處理的綜合品質(zhì)較好，地膜處理相對(duì)略差，綜合效果以處理III和處理IV等相對(duì)較好(見(jiàn)表5)。

表5 不同種類(lèi)的地膜和燈光對(duì)葡萄果實(shí)品質(zhì)的影響

2.5 不同處理對(duì)成本效益的影響

成本效益分析結(jié)果表明，不同處理雖然成本有一定提高，但每667 m2效益較對(duì)照均有明顯提高。各處理新增使用成本以處理III最低、處理V最高。由于使用壽命有較大差異，年使用成本以處理III最低，處理II最高；每667 m2年生產(chǎn)成本除處理III外均較對(duì)照增加明顯。受2019年年初連續(xù)低溫陰雨影響，溫嶺市促早葡萄減產(chǎn)嚴(yán)重，故每667 m2產(chǎn)量不高，但各處理產(chǎn)量均明顯高于對(duì)照，處理IV、處理II、處理V基本達(dá)到往年正常水平，較對(duì)照提高了43.8%～51.2%，處理III產(chǎn)量只有912 kg/667 m2，雖較對(duì)照提高13.7%，但仍遠(yuǎn)低于正常年份。每667 m2產(chǎn)值和效益各處理都比對(duì)照有明顯提高，以處理IV產(chǎn)值、效益最高；其次為處理II和處理V，再次為處理III，雖較正常年份低，但比對(duì)照提高了52.6%。綜合來(lái)看，不同地膜和燈光處理均可以提高種植效益，但以處理IV和處理II效果最佳(見(jiàn)表6)。

表6 不同種類(lèi)的地膜和燈光處理的成本效益分析

3 結(jié)論與討論

葡萄是喜光植物，對(duì)光敏感，光照不充足時(shí)易引起落花落果，因光照不足導(dǎo)致葡萄樹(shù)勢(shì)衰弱、產(chǎn)量和品質(zhì)下降已成為我國(guó)南方葡萄設(shè)施栽培中亟需解決的問(wèn)題。本試驗(yàn)結(jié)果顯示，LED燈可以促進(jìn)枝梢生長(zhǎng)，新梢長(zhǎng)度比對(duì)照長(zhǎng)76.76%，節(jié)數(shù)最多，比對(duì)照多42.5%，LED燈對(duì)促進(jìn)枝梢生長(zhǎng)效果非常顯著，這與王欣欣等[17]、Poudel等[18]的研究結(jié)果相似；但燈光處理沒(méi)有起到縮短節(jié)間長(zhǎng)度的作用，這與孔云等[19]在京秀葡萄上的結(jié)果不同，他們認(rèn)為紅光、藍(lán)光和紫外光均能促進(jìn)枝梢生長(zhǎng)，但會(huì)縮短節(jié)間長(zhǎng)度。究其原因，可能跟1月份浙江省溫嶺市遭遇長(zhǎng)期低溫陰雨寡日照天氣，容易導(dǎo)致枝葉旺長(zhǎng)有關(guān)。

花器官分化的關(guān)鍵階段，即花期前后，浙江省溫嶺市遭遇連續(xù)低溫陰雨天氣，光照和低溫對(duì)當(dāng)年的形態(tài)分化影響較大，這期間決定花芽繼續(xù)分化還是退化，直接表現(xiàn)在產(chǎn)量和品質(zhì)上。本試驗(yàn)中鄞紅葡萄的單穗質(zhì)量460.88 g、單粒質(zhì)量8.71 g、果實(shí)硬度0.47×105Pa，都低于鄞紅葡萄在溫嶺的正常表現(xiàn)(平均穗質(zhì)量647.7 g、單粒質(zhì)量10.7 g、果實(shí)硬度2.15×105Pa)[20]，產(chǎn)量也明顯低(平均每667 m2產(chǎn)量1 812.8 kg)。按照我國(guó)巨峰葡萄樹(shù)相關(guān)指標(biāo)，開(kāi)花前新梢長(zhǎng)度標(biāo)準(zhǔn)為55～60 cm，本試驗(yàn)各處理的新梢長(zhǎng)度指標(biāo)明顯達(dá)不到，樹(shù)體長(zhǎng)勢(shì)較弱，營(yíng)養(yǎng)供應(yīng)不足，這可能也是當(dāng)年果粒較小、產(chǎn)量較低的一個(gè)主要因素。徐小利等[21]研究發(fā)現(xiàn)，葡萄漿果的鮮質(zhì)量、體積和干質(zhì)量均隨新梢生長(zhǎng)勢(shì)的增強(qiáng)而加大。

覆蓋地膜和掛補(bǔ)光燈后，園內(nèi)光照情況得到明顯改善，有利于果實(shí)著色和糖度積累，有利于果實(shí)品質(zhì)的提高，故銀色膜和LED燈處理的果實(shí)硬度和可溶性固形物含量相對(duì)較高，果實(shí)著色更好，這與錢(qián)舒婷等[22]、黃秋鳳等[23]在葡萄、草莓上的研究結(jié)果是相符的。有研究表明，覆膜處理和不同燈光能改善葡萄園的光照環(huán)境，提高葉片SPAD值，增強(qiáng)了光合速率，使葉片光合能力維持較高水平的時(shí)間延長(zhǎng)，從而促進(jìn)光合產(chǎn)物可溶性糖和淀粉的積累，進(jìn)而提高果實(shí)可溶性固性物含量，改善果實(shí)品質(zhì)[24-26]，這與本研究的結(jié)果基本一致。

本試驗(yàn)得出的結(jié)論與前人的結(jié)論類(lèi)似，通過(guò)鋪設(shè)地膜、補(bǔ)光燈等措施可以促進(jìn)葡萄的生長(zhǎng)發(fā)育，提高設(shè)施葡萄的綜合果實(shí)品質(zhì)，效果以用LED燈補(bǔ)光最佳，其次為鋪設(shè)銀色地膜，這為南方設(shè)施栽培葡萄進(jìn)行補(bǔ)光處理提供了有益的啟示。果園使用補(bǔ)光燈和反光膜需結(jié)合不同果樹(shù)、不同品種對(duì)光照強(qiáng)度、溫濕度等環(huán)境的差異，開(kāi)發(fā)專(zhuān)一性的果樹(shù)專(zhuān)用增光器械或地膜，才能更有效地提高果實(shí)品質(zhì)。因此，反光膜和燈光的鋪設(shè)技術(shù)還有待深入研究，比如鋪膜時(shí)間的選擇、配套技術(shù)、鋪膜方法及使用成本等綜合因素，特別是關(guān)于不同LED光源組合對(duì)葡萄的果實(shí)品質(zhì)影響機(jī)制和設(shè)備有待進(jìn)一步深入研究和開(kāi)發(fā)。