反光膜對葡萄著色和品質的影響

李 君,呂 軍,何文清,陳天烺,吳海峰,陳 瑋,陶 瑞

(1.紹興文理學院生命科學學院，浙江紹興 312000； 2.石河子農業科學研究院農業環境與可持續發展研究所，新疆石河子 832000； 3.中國農業科學院農業環境與可持續發展研究所，北京 100081；4.浙江海豐花卉有限公司，浙江紹興 312000)

葡萄是新疆主要的果樹樹種，適應性廣，經濟價值高。果樹的種植效益受果實品質和上市期的影響較大。在當今社會消費者生活水平不斷提高，對果品的需求也不斷提高。以往葡萄成熟期已不能滿足市場需求，尤其是在果品淡季供應市場，早熟品種的提早供應效益顯著。為了改善葡萄果實著色狀況、促進葡萄成熟、提高葡萄品質，大量學者通過調控環境條件、套袋、不同顏色覆網和架下鋪反光膜等方法進行改善。光照是影響葡萄生長發育、形態結構、光合作用、物質代謝以及次生代謝的各種因子中最重要的環境因素。研究表明，果園內鋪設反光膜可以明顯改善果樹下方的光照條件，加大果樹內腔光照強度，從而增大果實受光面積。近年來，這項技術已被廣泛應用于蘋果、梨、桃、橘柑等多種果樹生產中，并得到了廣大專家學者的肯定。然而，在新疆地區葡萄種植中使用反光膜的研究報道很少。隨著南方濕熱產區葡萄產業和物流業的蓬勃發展，新疆的葡萄市場受到南方沖擊，需要采取相應的技術措施。該試驗中鋪設3種反光膜和普通地膜，探討鋪設地膜對葡萄果實著色和品質的影響，以期為葡萄反光膜的應用提供理論依據。

1 材料與方法

試驗在石河子市農業科學研究院試驗地進行。研究區地處天山北麓中段，屬于典型的溫帶大陸性氣候，日照充沛，全年日照時數2 074～2 668 h，年平均氣溫約7 ℃，無霜期160 d左右，年均降水量100.0～225.6 mm。供試土壤為灌耕灰漠土(灌淤旱耕人為土)。土壤基本理化性質如下：有機質 33.4 g/kg，有效氮 70.25 mg/kg，速效磷 26.89 mg/kg，速效鉀 300.26 mg/kg，pH 7.87。

采用田間小區試驗，共設5個處理，重復3次。T處理為裸地，T處理覆蓋普通地膜(PE)，T處理覆蓋銀灰反光膜，T處理覆蓋反光膜+轉光膜，T處理覆蓋銀黑反光膜。

按照下式計算地膜反光率()：=/×100%。式中，、分別為地表反射光強和光照強度(距地面1.2 m處水平面)，單位為μmol/(m·s)。

5—8月每月20日使用照度計測定光照強度，要求同時測定光照強度和地表反射光照，采集數據時間為11:00—13:00。

土壤溫度和空氣相對濕度的測定：5—8月，每隔10 d10:00使用土壤溫度計測定土壤溫度；同時，使用干濕球溫度計測定空氣相對濕度。

色度的測定：7月10日至8月22日，每隔7 d取樣1次，每個處理選取5穗葡萄作為樣本，隨機取50粒。果實著色分級參照晁無疾等的方法：Ⅰ級，果實全綠，代表值0；Ⅱ級，1/3果實呈淡紅色，代表值1；Ⅲ級，1/2果實呈淡紅色，代表值2；Ⅳ級，2/3果實呈紅色，代表值3；Ⅴ級，果實全部著色且呈紅色，代表值4。

按照下式計算著色指數：著色指數=[∑(各級果粒數×各級代表值)/(總粒數×最高級代表值)]×100。

硬度、可溶性固形物和可滴定酸含量的測定：7月25日至8月22日，每隔7 d取樣1次，每個處理選取5穗葡萄作為樣本，隨機取50粒，使用小漿果硬度計測定果實硬度；使用手持測糖儀(Brix W/ATC) 測定可溶性固形物含量；采用酸堿中和滴定法測定果實可滴定酸含量。

數據采用Excel 2016和SPSS 19.0統計軟件進行單因素方差分析。

2 結果與分析

由圖1可知，葡萄生長期間各覆膜處理的地膜反光率均明顯高于裸地處理(T)。隨著鋪設時間的延長，各處理地膜反光率較覆膜初期均有所降低；覆蓋反光膜處理地膜反光率均高于裸地和普通地膜處理。覆膜后期地膜反光率降低，這可能是因為覆膜初期葡萄枝葉細小，而6月20日以后葡萄生長旺盛，遮蔽了部分光照。

由圖2A可知，氣溫顯著影響5 cm土壤溫度，覆膜各處理間5 cm土壤溫度在調查期間無顯著差異，但均顯著高于裸地處理(<0.05)。由圖2B可知，5—8月裸地處理的空氣相對濕度顯著高于其他處理(<0.05)，而T、T處理的空氣相對濕度均顯著低于T、T處理(<0.05)。綜上所述，覆膜可以顯著提高5 cm土壤溫度，并可以顯著降低空氣相對濕度，其中T、T處理的空氣相對濕度最低。

圖1 各處理地膜反光率的比較Fig.1 The reflectivity comparison of mulch film among different treatments

圖2 反光膜對5 cm土壤溫度和空氣相對濕度的影響(10：00)Fig.2 Effects of reflective film on temperature and air relative humidity of 5 cm soil(10：00)

由圖3可知，T、T處理葡萄果實著色時間分別為7月20日和7月15日；T～T處理葡萄果實著色時間均在7月10日，與T和T處理葡萄著色時間相比分別提早了10和5 d。隨著時間的推移，各處理的著色指數在7月20日后迅速增長，T處理顯著高于其他處理，8月1日各覆膜處理的著色指數無顯著差異。裸地處理葡萄的著色指數為53.0%，每串果穗上果粒42%剛著色1/2紅，22%著色2/3紅， 12%著色全紅，而覆膜處理的著色指數為70%～78%，每串果穗上果粒60%以上為2/3全紅，22%～28%全紅。8月7日，裸地處理葡萄的著色指數為68.5%，每串果穗上果粒50%著色2/3紅， 16%著色全紅；覆膜處理的著色指數為83%～89%，每串果穗上果粒35%以上為2/3全紅，約60%全紅。 綜上所述，覆膜可以提前葡萄著色時間5～10 d，其中T處理效果最好，8月7日后覆膜處理葡萄著色基本完成。

圖3 反光膜對葡萄著色的影響Fig.3 Effects of reflective film on the coloration of grape

葡萄成熟期果實生長速度加快，果實質地由堅實逐步轉向軟化，在果實完全成熟時果肉硬度達到最低。由圖4A可知，葡萄果實硬度7月25日至8月15日呈現降低的變化趨勢，8月15日以后果實硬度趨于穩定。由圖4B可知，各處理果實可滴定酸含量7月25日均較高，8月1日至8月15日T處理的可滴定酸含量顯著高于其他處理(<0.05)，而T～T處理的可滴定酸含量相差不大，但在8月1和8月8日可滴定酸含量顯著低于T處理(<0.05)；8月15日以后各覆膜處理可滴定酸含量差異不顯著。由此可見，8月15日以后葡萄果實硬度無明顯變化，覆蓋地膜可以顯著降低葡萄果實的硬度和可滴定酸含量。

圖4 反光膜對葡萄果實硬度和可滴定酸含量的影響Fig.4 Effects of reflective film on the hardness and titratable acid content of grape

由圖5A可知，7月25日至8月7日， T處理葡萄果實的可溶性固形物含量顯著高于其他處理(<0.05)，反光膜處理葡萄果實的可溶性固形物含量高于普通地膜和裸地處理；8月15日以后，T～T處理葡萄果實可溶性固形物含量無顯著差異。由圖5B可知，7月25日至8月22日， T～T處理葡萄果實可溶性糖含量顯著高于T、T處理；T處理葡萄果實的可溶性糖含量最高，顯著高于T、T處理(<0.05)。綜上所述，覆膜處理可以提高葡萄果實的可溶性固形物含量和可溶性糖含量，T處理的效果最優。

圖5 反光膜對葡萄果實的可溶性固形物和可溶性糖含量的影響Fig.5 Effects of reflective film on the content of soluble solids and soluble sugar in grape

由表1可知，地膜反光率與5 cm土壤溫度、空氣相對濕度呈極顯著或顯著負相關，與葡萄的可溶性固形物含量、可滴定酸含量呈極顯著正相關(<0.01)。5 cm土壤溫度與葡萄果實的著色

表1 環境指標與葡萄品質指標間的相關性分析Table 1 Correlation analysis among the environmental indices and quality indices of grape

指數呈極顯著正相關(<001)，與葡萄的可滴定酸含量呈極顯著負相關(<0.01)。濕度與葡萄果實的可溶性固形物含量、可滴定酸含量均呈極顯著負相關(<0.01)。

3 討論

光是影響葡萄品質的重要環境因子。鋪設反光地膜可以改善果園中下部的光照條件，有利于葡萄中下部葉片與果實表面的光合作用，從而提高葡萄的品質，促進葡萄加速轉色。該試驗中葡萄生長期間鋪設地膜可以提高地膜反光率，覆膜后期反光膜處理高于普通地膜處理，但是隨著鋪設時間的延長，反光率較鋪設初期均降低，這可能是由于后期灰塵覆蓋在反光膜上，降低了其反光率。研究表明，自然積灰30 d就會降低反光率25.8%。尤其是后期，人工作業剪枝、噴藥會對地膜清潔產生一定的影響，導致地膜的反光率降低。該試驗在7月10日時鋪設反光膜處理葡萄已有著色，比普通地膜和裸地著色時間提前了5～10 d，直至8月7日各處理著色基本完成。郭秀珠等研究表明，大棚鋪設反光膜促進了葡萄的轉色和成熟，增加了紫色果率和紅色果率，成熟前期可采摘的葡萄重量為對照的2.1倍，可以顯著提高經濟效益。這與該試驗研究結果相一致。該試驗中果實轉色后鋪設地膜降低了葡萄果實的硬度和可滴定酸含量，提高了葡萄的可溶性固形物含量和可溶性糖含量。劉林等的研究同樣證實在設施葡萄樹冠下鋪設藍色反光膜可以提高果實可溶性糖含量，并降低可滴定酸含量。鋪設地膜增加了反光率和5 cm土壤溫度，從而促進了葡萄的著色。鋪設地膜又增加了土壤含水量，降低了空氣相對濕度，調控樹體的微環境，土壤水熱狀況的改變進而會對土壤的微生物發生作用，從而促進了果樹生長發育，提高果實品質。

4 結論

(1)鋪設反光膜提高了地膜反光率，可以顯著提高5 cm土壤溫度并降低空氣相對濕度。與裸地和普通地膜處理相比，鋪設反光膜處理葡萄著色時間提前5～10 d，其中T處理效果最好。

(2)鋪設反光膜對葡萄品質有顯著影響，具體表現為降低了葡萄果實的硬度、可滴定酸含量，提高了葡萄的可溶性固形物含量和可溶性糖含量，以T處理效果最好。綜上所述，鋪設反光膜可以改善葡萄的著色，提高葡萄的品質，T處理的反光膜效果最優。