一年兩熟夏黑葡萄日光溫室溫度變化與果實品質差異性分析

張錦強，蘇學德，李鵬程，楊湘，李銘，郭紹杰

（新疆農墾科學院林園所/庫爾勒香梨種質創新與提質增效兵團重點實驗室，新疆石河子 832000）

0 前言

【研究意義】夏黑葡萄含糖量高、香味濃郁、果粒大小均勻、易豐產、耐儲運，是一個綜合性狀優良的早熟品種[1]。新疆南疆地區光熱資源豐富，利用一年兩熟技術不但能提高葡萄的產量和質量，還能提高溫室的利用率。溫度是影響葡萄生長發育的重要環境因子之一，也是影響葡萄成花的必要因素，對設施栽培中葡萄的產量和品質有著重要影響[2-3]。研究兩茬葡萄溫室內溫度變化特點及品質的差異性對今后新疆南疆日光溫室一年兩熟栽培管理具有重要意義。【前人研究進展】設施葡萄一年兩熟的研究多集中于品種的選擇以及栽培技術上[4-5]。而設施內溫度變化規律的研究一般以地溫研究較多，或只對葡萄生長的其中一個時期進行研究[6-8]。【本研究切入點】關于一年兩熟葡萄整個生育期設施內空氣溫度變化情況的研究還鮮有報道。一年兩熟葡萄第二熟果實品質要優于第一熟，而溫度是影響生長發育的重要因素，需監測溫室內一年兩熟葡萄不同生育期溫度的變化規律，對比兩熟葡萄的產量及品質。【擬解決的關鍵問題】以新疆南疆日光溫室一年兩熟夏黑葡萄為研究對象，研究溫室中第一熟和第二熟葡萄整個生育期的溫度變化及各生育期溫度變化規律，對比兩茬夏黑葡萄果實品質及產量差異性，為新疆南疆日光溫室一年兩熟葡萄生產管理提供一定的理論依據。

1 材料與方法

1.1 材料

試驗于2019～2020年在新疆和田地區昆玉市224 團5 連（37.12°N，79.17°E）進行。試驗地屬極度干旱的暖溫帶大陸性氣候，降水稀少，蒸發強烈，空氣干燥，光熱資源充足。試驗地土壤為沙壤土。溫室長、寬、高分別為（100×10×4）m，東西向，墻體為磚混結構。試驗地所栽品種為6年生夏黑葡萄，株行距為（0.5 × 2）m，栽培方式為“V”形架和T字形架，南北向。

1.2 方法

1.2.1 溫度光照

在第一熟葡萄萌芽期，夜晚覆蓋保溫被，白天打開保溫被對棚內葡萄進行升溫處理，提高棚內的溫度，在溫室溫度上升到一定程度，將保溫被完全撤除；第二熟在葡萄休眠期覆蓋保溫被進行休眠，在破眠萌芽后去除保溫被，當棚內溫度過高時，通過放頂風和腰風進行降溫，直至果實成熟。設施光照來源為自然光。

將MicroLite-U 盤型溫度記錄儀放置于溫室中間部分，分別于2019年11月13日～2020年5月5日進行第一熟，2020年6月21日～2020年10月14日第二熟兩個時間段對溫室空氣溫度進行24 h監測，記錄時間間隔為2 h。表1

表1 夏黑葡萄第一熟與第二熟各生育期時間Table 1 growth period of the first and second harvest of Summer black grape

1.2.2 果實品質

分別在第一熟和第二熟果實成熟期在溫室前中后三個點，每個點行向兩側個隨機取兩穗果，共取12 穗果。單產測定：采用電子稱測定12穗的平均重量，隨機調查3行的果穗數，調查每行的面積，折合計算667m2果穗數；667m2產量（kg）=單穗重（kg）×每行穗數×每667m2行數；單粒重測定：在采樣果穗重隨機取3穗，在每個果穗上中下隨機取10 粒，用電子稱測定10 粒重，取平均值；果實可溶性固形物含量采用WYI 型手持糖量計測定；調查不同品級果實所占比例及商品果率：在測量小區內，進行果穗穗形整齊度、果粒大小均勻度、果實顏色的調查，并分別統計出各級果穗的數量（一級、二級、三級），測量出各級果穗占據測量小區內的葡萄果穗總數的比例。

一級果穗標準：粒重5.0～8.0 g，穗重400～800 g，可溶性糖≥18%；二級果穗標準：粒重＜5.0 g，＞8.0 g，穗重＜400 g，＞800 g，可溶性糖≥17%；三級果穗標準：粒重＜5.0 g，＞8.0 g 穗重＜400 g，＞800 g可溶性糖＜17%。

商品果率=（二級及以上果穗數/樣品總數）×100%。

1.3 數據處理

采用Excel 2007 進行數據統計，用Origin 2017進行作圖。

2 結果與分析

2.1 第一熟與第二熟整個生育期溫室內日均溫度變化

研究表明，第一茬日光溫室中溫度從12月上旬一直到果實成熟期，溫度整體上呈上升趨勢，12月上旬溫度日平均溫度降到整個生育期的最低值3.2℃，在5月上旬日均溫度達到整個生育期的最高值28.4℃。第二茬時溫室內溫度在葡萄從休眠期到成熟期溫度整體上先升后降，在7月下旬溫度達到整個生育期的最大值32℃，整個生育期溫度日均值在15℃以上。第二茬（25.3℃）室內溫度均值明顯高于第一茬（16.7℃）。圖1，圖2

圖1 第一熟整個生育期溫室內日均溫度變化Fig.1 Daily average temperature change in the greenhouse during the whole growth period of the first harvest

圖2 第二熟整個生育期溫室內日均溫度變化Fig.2 Daily average temperature change in the greenhouse during the whole growth stages of the second harvest

2.2 第一熟與第二熟夏黑葡萄各生育期溫室內溫度日變化

研究表明，第一熟和第二熟夏黑葡萄溫室內溫度日變化均呈單峰型曲線變化。最低溫度出現在早上09:00 左右，溫度開始上升，至下午15:00 ～17:00之間溫度上升到一天內的最大值。新梢生長期、開花期、幼果膨大期3個時期第二熟溫室內溫度高于第一熟溫室內溫度。在果實成熟期第一熟溫室內溫度明顯高于第二熟溫室內溫度。圖3

圖3 第一熟與第二熟各生育期溫室內溫度日變化Fig.3 Daily changesin greenhouse during different growth stages between the first harvest and the second harvest

2.3 第一熟與第二熟夏黑葡萄各生育期溫室內晝夜溫差比較

研究表明，夏黑葡萄第一熟時溫室內晝夜溫差開花期最高，其次為果實成熟期，分別為25.3和23.6℃。夏黑葡萄第二熟各生育期溫室內晝夜溫差均值呈現遞增趨勢在果實成熟期達到最大值28.6℃。在果實快速膨大期以前，第一熟溫室內的溫度晝夜溫差均值均高于第二熟，而之后第二熟晝夜溫差均值逐漸高于第一熟。在開花期和果實轉色期溫差均值差異最明顯，在開花期第一熟溫室內晝夜溫差均值比第二熟晝夜溫差均值高58.1%，在果實轉色期第二熟晝夜溫差均值相較于第一熟晝夜溫差均值高46.3%。圖4

圖4 第一熟與第二熟各生育期溫室內晝夜溫差均值Fig.4 Average temperature difference between day and night in temperature chamber of the first harvest and the second harvest

2.4 第一熟與第二熟果實品質及產量比較

研究表明，夏黑葡萄第一熟與第二熟在品質和產量上均存在一定的差異。其中，果實可溶性固形物第二熟要比第一熟平均高0.7個百分點；而果實單粒重、單穗重、667m2產量第一熟均高于第二熟，其中第一熟667m2產量相較于第二熟667m2產量高13.9%；但商品果率第二熟較第一熟增加了5個百分點。表2

表2 第一熟與第二熟果實產量和品質Table 2 Yield and quality of the first and second harvest fruits

3 討論

溫度調控適當與否是果樹設施栽培能否成功的關鍵[9]。氣溫對花器官發育質量的影響很大，溫度過高或過低都會使花粉活力下降。沈元月等[10]研究認為，花期高溫會造成花藥絨氈層和減數分裂異常，進而導致雄性敗育。花期溫度在25～30℃最為合適，白天溫度不低于25℃，夜晚溫度不低于10℃，日均溫一般達到20℃才開花[11-12]。第一熟晝夜溫差較大，夜晚溫度相對偏低，第二熟在花期的溫度要好于第一熟，溫度基本維持在25～30℃，更有利于授粉和坐果。劉洪波等[13]研究表明，葡萄果實縱勁、橫徑、果粒重等形態指標以及果實糖度與晚上平均溫度、白天平均溫度、平均溫度差、平均溫度等微氣候因子成正相關。對果實膨大期的溫度變化來看，第二熟果實膨大期室內日均溫度相對高于第一熟，而且第二熟果實膨大期日均溫度均高于20℃，但晝夜溫差差異不明顯。溫度在植物體內花青素苷的合成過程中具有重要的作用。溫度是植物組織中影響花青素苷積累的重要環境因子之一，主要表現在對花青素苷穩定的維持和誘導花青素苷合成途徑相關基因的表達調控上[14]。溫度主要通過影響酶的穩定性來影響花青素苷的合成[15]。低溫會誘導花青素苷相關基因的表達，提高植物組織內花青素苷的含量，而高溫會抑制相關基因的表達，降低植物體內花青素含量的積累[16]。從第一熟和第二熟果實轉色期溫度變化來看，第二熟的日均溫相對要低于第一熟時的日均溫度，因此更利于葡萄果實花青素苷的形成，促進葡萄果實更好的著色。在果實成熟期溫度是果實品質形成的重要外界因素之一，其中晝夜溫差是形成果實糖、可溶性蛋白、VC 等營養物質的最直接氣候因子指標。袁小康等[17]研究表明，正晝夜溫差可提高可溶性糖、糖酸比、可溶性蛋白、VC 等，促進番茄果實營養成分含量和品質的提高。張任等[18]駿棗品質形成的研究中發現，平均氣溫和平均最高氣溫與果實中可溶性糖含量和可溶性蛋白含量呈顯著負相關關系。研究中發現第二熟果實成熟期溫室內晝夜溫差值要相對高于第一熟，但是日平均氣溫要低于第一熟，因此第二熟果實成熟期溫室內氣溫對果實內在品質的形成提供了更為有利的溫度條件。從夏黑葡萄萌芽期到果實成熟期，第一熟設施內日均溫度變化呈現一個升高的趨勢，而第二熟設施內日均溫度呈先升高后降低的趨勢，并且第一熟和第二熟設施內溫度日變化趨勢基本相似，但同一時刻溫度高低有所差異，另外第二熟果實成熟期設施內溫度晝夜溫差較大，設施內溫度變化規律受南疆地區外界氣候環境影響較大。

研究結果顯示，第一熟夏黑葡萄單粒重、單穗重、和產量均高于第二熟，但第二熟夏黑葡萄穗形整齊，大小粒現象少，果實著色好，其商品果率達到了90%。其可能的原因是第一熟葡萄樹體生長旺盛，根系活力強，有利于樹體枝條的萌發與生長，葡萄果粒大，果穗重，產量高，而且第一熟葡萄果實膨大期光照相對強于第二熟時期，光合作用強[19]。而第二熟在成熟期溫室內晝夜溫差大，利于果實內部光合產物的積累，并且在葡萄果實轉色期第二熟溫度相對低，有利于果實著色。

4 結論

新疆南疆一年兩熟夏黑葡萄第一熟和第二熟設施內日平均溫度變化和晝夜溫差有較大差異。第一熟溫室內日平均溫度呈上升趨勢，而第二熟溫室內溫度呈先升后降的趨勢，第二熟溫室內溫度均值要高于第一熟；第一熟與第二熟各生育期溫室內溫度日變化均呈‘單峰’變化趨勢，在下午15:00～17:00溫度上升到1 d內的最大值；第一熟溫室內晝夜溫差以開花期最高，幼果膨大期最低，而第二熟溫室內晝夜溫差在整個生育期呈一個遞增的趨勢。第二熟設施內溫度對葡萄生長發育更有利。第一熟葡萄單穗、單粒、產量較高，而第二熟品質要相對優于第一熟。