避雨栽培对枣光合特性和品质的影响.pdf

收稿日期 2021 07 24 基金项目 安徽省重点研究与开发计划面上攻关项目 202004a06020008 和安徽省果树产业技术体系专项经费 皖农科 函 2021 711 号 共同资助 作者简介 张道玲 硕士 E mail 1014490003 通信作者 孙其宝 研究员 E mail anhuisqb 安徽农业大学学报 2021 48 6 904 910 Journal of Anhui Agricultural University DOI 10 13610 ki 1672 352x 20220106 008 网络出版时间 2022 1 6 20 50 09 URL 避雨栽培对枣光合特性和品质的影响 张道 玲 1 2 3 周军永 1 金腾飞 2 张 鹏飞 2 孙其宝 1 1 安徽省农业科学院园艺研究所 合肥 230001 2 安徽农业大学园艺学院 合肥 230036 3 宣城市 宣州区种植业局 宣城 242000 摘 要 为研究避雨栽培对枣光合特性和品质的影响 以 李府贡枣 为试材 露地栽培为对照 避雨栽培为 处理 测定环境因子 光合指标的日变化 叶绿素含量及果实品质 结果表明 避雨条件下 光照强度和净光合速 率显著低于露地 叶绿素 含量上升 叶绿素 a b比值降低 枣果着色较好 可溶性总糖较露地高 10 单果重及纵 横经明 显降低 裂果率低于 5 露地栽培为 50 60 避雨栽培显著提升枣果内在和外观品质 降低裂果率 关键词 枣 避雨栽培 光合特性 品质 中图分类号 S665 1 文献标识码 A 文章编号 1672 352X 2021 06 0904 07 Effects of rain shelter cultivation on photosynthetic characteristics and fruit quality of jujube ZHANG Daoling1 2 3 ZHOU Junyong1 JIN Tengfei2 ZHANG Pengfei2 SUN Qibao1 1 Horticulture Research Institute Anhui Academy of Agriculture Sciences Hefei 230001 2 School of Horticulture Anhui Agricultural University Hefei 230036 3 Xuanzhou District Planting Bureau of Xuancheng City Xuancheng 242000 Abstract In order to analyze the effect of rain shelter cultivation on the quality and photosynthetic characteris tics of jujube taken LifuGongzao as the test material and open field cultivation as the control the environment factors photosynthetic inds chlorophyll content and fruit quality were investigated As results as compared with the open field cultivation in the condition of rain shelter light intensity PAR and photosynthetic rate Pn were sig nificantly decreased the content of chlorophyll was increased while the ratio of Chla Chlb was lower In the rain shelter conditions the fruits had better color and the total soluble sugar was 10 higher than that in the open field but the longitudinal diameter and traverse diameter of fruits and single fruit mass were obviously reduced the fruit cracking rate was below 5 while which was 50 60 cultivated in the open field In conclusion the results suggested that rain shelter cultivation could increase the quality of fruits and reduced the fruit cracking rate Key words jujube rain shelter cultivation photosynthetic characteristics quality 淮河以南夏季雨水集中 雨量较大 此时正值 枣果生长发育的关键时期 由此所导致的枣裂果 病果对南方枣产业造成了严重危害 制约了南方枣 产业的进一步发展 前人研究表明 通过覆盖塑料 薄膜 进行 避雨栽培 可有效降低 果实 裂果及各种病 害的发生 1 2 且有利于糖分的积累 有机酸的分解 和果实的着色 但对光照强度和净光合速率有一定 的影响 3 4 目前 关于葡萄等果树的避雨栽培研究 报道较多 关于枣的相关研究则相对较少 且多只 针对成熟时期的光合特性和枣果实的品质进行 避 雨栽培对枣光合特性 环境因子及叶绿色含量的季 节性变化的影响尚 未可知 为系统研究避雨栽培对 环境因子 枣光合特性和果实品质的影响 本试验 以鲜食品种 李府贡枣 为试材 以露地栽培为对 照 研究了生长季节 5 10 月 避雨条件和露地 条件下环境因子 枣树光合特性和果实品质的变化 以期为生产上枣树避雨栽培提供理论依据 48 卷 6 期 张道玲 等 避雨栽培对枣光合特性和品质的影响 905 1 材料与方法 1 1 材料 安徽省农科院枣基地避雨 栽培 处理 和露地 栽培 对照 的 李府贡枣 1 2 方法 1 2 1 主要环境因子和光合指标的测定 2014 年 7 月 2015 年 5 月期间 两种栽培方式下 各自选取 长势良好且基本一致的 3 株枣树 在朝南面 选取树 冠中上部 3 片树叶 使用 Li 6400 型便携式光合测 定仪 美国 Li cor 公司 测定相关指标 7 00 17 00 期间每隔 2 h 测 1 次 本试验测定的指标主要为 李 府贡枣 棚内外净光合速率 Pn net photosynthesis rate 棚内外胞间 CO2 浓度 Ci intercellular CO2 concentration 棚内外大气 CO2 浓度 Ca CO2 concentration 棚内外气温 Ta Temperature 棚 内外气孔导度 GS stomatic conductance 棚内外 叶片蒸腾速率 Tr transpiration rate 棚内外空气 相对湿度 RH relative humidity 及棚内外光 合有 效辐射 PAR photosynthetically active radiation 等 1 2 2 叶绿色含量的测定 试验完毕后 将测定的 李府贡枣 叶片摘下放入液氮带回实验室 采用乙 醇萃取叶绿素后 使用分光光度计测定 A665 和 A649 根据公式 如下 计算叶绿素的含量 叶绿色含量 mg g 1 C V N W 1 1 000 1 C 色素含量 mg L 1 N 提取液体积 mL V 稀释倍数 W 样品鲜重 g 1 2 3 光响应曲线和 CO2响应曲线的测定 天气晴 朗的 8 00 11 30 在 0 2 000 mol m 2 s 1光强范围 内 大气 CO2浓度为 400 mol mol 1 测定避雨和 露地栽培条件下 李府贡枣 的光响应曲线 Pn PAR 随后在 0 2 000 mol mol 1 CO2浓度范围内 光强为 饱和光强 进行 李府贡枣 CO2响应曲线 Pn CO2 的测定 根据以上两条曲线 分别求 出 两种模式下 李 府贡枣 光饱和点 LSP 光补偿点 LCP CO2 饱和点 CPS 及 CO2补偿点 CCP 1 2 4 果实品质的测定 在果实成熟期间 调查统 计两种栽培方式下 李府贡枣 裂果率 每个处理随 机采取树冠外围中等大小的果实 30 个 使用分析天 平 测定单果重 游标卡尺测量 果实纵横经 蒽酮比 色法测定 可溶性总糖 标准 NaOH 溶液滴定法测定 可滴定酸 2 6 二氯酚靛酚滴定法测定 Vc 含量 1 3 数据处理 采用 Excel 软件进行数据整理 使用 t 检验方 法对避雨和露地栽培相关数据进行差异显著性分析 分析 用 Origin 软件生成折线图 2 结果与分析 2 1 生长季节棚内外 主要环境因子的日变化 如图 1 a 所示 两种模式下光照强度的日变化 均呈现明显 单峰 型 且差异显著 避雨条件下 比较一天中 7 00 9 00 11 00 13 00 15 00 和 17 00 光照强度的最大值 得出规律如下 7 月 PAR max 1 236 mol m 2 s 1 9 月 PAR max 1 167 mol m 2 s 1 5 月 PAR max 1 130 mol m 2 s 1 10 月 PAR max 887 mol m 2 s 1 露地条件下 比较得出 7 月 PAR max 1 848 mol m 2 s 1 9 月 PAR max 1 710 mol m 2 s 1 5 月 PAR max 1 689 mol m 2 s 1 10月 PAR max 1 577 mol m 2 s 1 两种栽培方式下 均表现为 7 月光照最强 5 月和 9 月次之 10 月最 低 5 月和 7 月日变化最大值出现在 11 00 9 月 和 10 月 日变化最大值出现在 13 00 如图 1 b 两种栽培 模式 下 环境 温度 日变化 基本呈现 低 高 低 的变化趋势 且棚内外差异 较显著 棚内温度较棚外高 避雨条件下 比较 一 天中 7 00 9 00 11 00 13 00 15 00 和 17 00 气温的最大值 得出规律如下 7 月 Ta max 41 9 5 月 Ta max 38 9 10 月 Ta max 32 9 9 月 Ta max 30 6 露地条件下 比较得出 7 月 Ta max 43 09 5 月 Ta max 34 6 9 月 Ta max 33 69 10 月 Ta max 31 65 两种模式下 最高 环境 温度均出现在 7 月 中的 15 00 如图 1 c 两种栽培方式下大气 CO2浓度均呈 现 高 低 高 的变化趋势 且 傍晚浓度较清晨低 棚内外略有差异 避雨条件下 比较 一天中 7 00 9 00 11 00 13 00 15 00 和 17 00 CO2浓度 的最 大值 得出规律如下 7 月 Ca max 473 8 mol mol 1 5 月 Ca max 418 1 mol mol 1 10 月 Ca max 412 6 mol mol 1 9 月 Ca max 401 9 mol mol 1 露 地条件下 比较得出 7月 Ca max 504 1 mol mol 1 10 月 Ca max 417 6 mol mol 1 5 月 Ca max 417 5 mol mol 1 9 月 Ca max 394 7 mol mol 1 两种 模式下最高值均出现在 7 00 且 7 月最高 9 月最 低 5 月 10 月居中 如图 1 d 空气相对湿度的日变化趋势与光照和 温度 大致 呈负相关 棚内外差异显著 避雨条件下 比较 一天中 7 00 9 00 11 00 13 00 15 00 和 17 00 相对湿 度的最大值 得出规律 如下 9 月 RH max 77 7 10 月 RH max 72 3 7 月 RH max 69 9 5 月 RH max 67 1 露地条件下 比 906 安 徽 农 业 大 学 学 报 2021 年 较得出 7 月 RH max 76 8 9 月 RH max 76 1 5 月 RH max 74 9 10 月 RH max 70 8 2 2 两种栽培方式下 李府贡枣 光合特性的日 变化 如图 2 a 所示 两种模式下 李府贡枣 净光合 速率差异较显著 且均为 单峰 型 避雨条件下 比较 一天中 7 00 9 00 11 00 13 00 15 00 和 17 00 相对湿度的最大值 得出规律 如下 7 月 Pn max 15 99 mol m 2 s 1 9 月 Pn max 11 51 mol m 2 s 1 5 月 Pn max 10 95 mol m 2 s 1 10 月 Pn max 6 89 mol m 2 s 1 最大值均出现在 11 00 露地条件下 比较得出 7 月 Pn max 20 4 mol m 2 s 1 9 月 Pn max 17 2 mol m 2 s 1 5 月 Pn max 12 4 mol m 2 s 1 10 月 Pn max 8 20 mol m 2 s 1 最大值均出现在 9 00 7 月光合作用 最强 10 月最弱 5 月和 9 月居中 注 a b c 和 d 分别为棚内外光照强度 大气温度 空气 CO2浓度和相对湿度的日变化 图 1 生长季节棚内外光照强度 大气温度 空气 CO2浓度 相对湿度的日变化 Figure 1 Diurnal variation of PAR Ta Ca and RH of rain shelter and open field cultivation in different months 48 卷 6 期 张道玲 等 避雨栽培对枣光合特性和品质的影响 907 注 a b c 和 d 分别为大棚内外净光合速率 气孔导度 胞间 CO2浓度及蒸腾速率的日变化 图 2 生长季节大棚内外净光合速率 气孔导度 胞间 CO2浓度 蒸腾速率的日变化 Figure 2 Diurnal variations of Pn Gs Ci and Tr of rain shelter and open field cultivation in different months 表 1 避雨栽培和露地栽培 李府贡枣 光与 CO2的饱和点与补偿点 Table 1 The LSP LCP CSP and CCP of LifuGongzao under rain shelter and open field cultivation 栽培方式 光饱和点 mol m 2 s 1 光补偿点 mol m 2 s 1 CO2饱和点 mol mol 1 CO2补偿点 mol mol 1 避雨 栽培 1 400 45 1 600 75 露地 栽培 1 600 30 1 800 65 908 安 徽 农 业 大 学 学 报 2021 年 表 2 避雨栽培和露地栽培条件下 李府贡枣 中叶绿素含量的变化 Table 2 Changes of chlorophyll content in LifuGongzao under rain shelter and open field cultivation 月份 总叶绿素 mg g 1 叶绿素 a mg g 1 叶绿素 b mg g 1 叶绿素 a b 避雨 栽培 露地 栽培 避雨 栽培 露地 栽培 避雨 栽培 露地 栽培 避雨 栽培 露地 栽培 5 月 1 77 0 02a 1 42 0 02b 1 38 0 01a 1 12 0 02b 0 39 0 02a 0 30 0 01a 3 53 0 09a 3 73 0 04a 7 月 1 70 0 05a 1 45 0 02b 1 29 0 02a 1 16 0 02b 0 41 0 05a 0 29 0 01b 3 23 0 26b 4 08 0 09a 9 月 1 89 0 01a 1 88 0 02a 1 49 0 01a 1 52 0 01a 0 40 0 01a 0 36 0 01b 3 68 0 08b 4 12 0 08a 10 月 1 53 0 05a 1 32 0 02b 1 21 0 08a 1 07 0 02b 0 32 0 02a 0 25 0 01a 3 76 0 14b 4 35 0 05a 注 表中 同行相同指标 不同字母表示差异显著 P 0 05 图 3 避雨栽培和露地栽培条件下的枣果 Figure 3 The fruits of jujube under rain shelter and open field cultivation 表 3 避雨栽培和露地栽培条件下果实外观品质 Table 3 The fruit quality of jujube LifuGongzao under rain shelter and open field cultivation 栽培方式 最大单果重 g 最小单果重 g 平均单果重 g 果实纵径 mm 果实横径 mm 避雨栽培 13 62 5 23 8 52 0 42 b 27 28 0 61b 25 37 0 44b 露地栽培 20 90 10 49 14 97 0 52a 33 33 0 43a 31 38 0 44 a 注 表中同列不同字母表示差异显著 P 7 月 Gs max 0 31 mol m 2 s 1 10 月 Gs max 0 24 mol m 2 s 1 5 月 Gs max 0 12 mol m 2 s 1 露地条件下 比较 得出 9 月 Gs max 0 46 mol m 2 s 1 7 月 Gs max 0 38 mol m 2 s 1 10 月 Gs max 0 20 mol m 2 s 1 5 月 Gs max 0 12 mol m 2 s 1 两种模式下 9 月气 孔导度值最大 5 月最小 7 月和 10 月居中 如图 2 c 所示 两种栽培方式下胞间 CO2浓度 基本呈现 高 低 高 的变化趋势 日变化趋势与 48 卷 6 期 张道玲 等 避雨栽培对枣光合特性和品质的影响 909 净光合速率呈现 负相关 且差异显著 如图 2 d 所示 两种栽培方式下 叶片蒸腾速率基 本呈现 单峰 型 且差异显著 避雨条件下 比较 一 天中 7 00 9 00 11 00 13 00 15 00 和 17 00 蒸 腾速率的最大值得出规律如下 7 月 Tr max 8 5 mmol m 2 s 1 10 月 Tr max 4 8 mmol m 2 s 1 9 月 Tr max 4 1 mmol m 2 s 1 5 月 Tr max 3 1 mmol m 2 s 1 露地条件下 比较得出 7 月 Tr max 7 8 mmol m 2 s 1 9 月 Tr max 5 1 mmol m 2 s 1 10 月 Tr max 3 7 mmol m 2 s 1 5 月 Tr max 3 0 mmol m 2 s 1 7 月蒸腾速率最强 5 月最弱 9 月 和 10 月居中 2 3 两种栽培方式下光与 CO2 饱和点与补偿点的 比较 由表 1 可知 两种栽培方式下 避雨栽培 的 李 府贡枣 光 饱和点 与 CO2饱和点 均低于露地 但 光 补 偿点 和 CO2补偿点 均高于露地 2 4 两种栽培方式下叶片叶绿素含量的比较 叶绿素是植物进行 光合作用时吸收和传递光能 的主要物质基础 适量的遮光可使其含量增加 叶 绿素 a b 下降 有利于对光能的捕获和吸收 从而 有效利用弱光 3 叶绿素 a 是以吸收长波光为主 叶绿素 b 则能够有效地吸收散射光 二者对于光合 作用 起着 至关重要的作用 5 综合生长季节 5 月 7 月 9 月和 10 月份 来看 避雨栽培对叶绿素影 响较显著 避雨 条件下 叶绿素 a 叶绿素 b 及叶绿 素总量高于露地栽培 而叶绿素 a b 则低于露地栽 培 表 2 这 与田田 6 关于避雨栽培对樱桃光合特 性影响的研究结果一致 2 5 两种栽培方式下枣果品质的比较 相对于露地栽培 避雨栽培显著降低了裂果率 棚内 李府贡枣 枣果 裂果率低于 5 而露地栽 培高达 50 60 且 避雨栽培果实 外观品质高于 露地 图 3 避雨条件下平均单果重为 8 52 g 露 地栽培为 14 97 g 两种栽培方式的平均单果重差异 显著 避雨栽培条件下果实纵横经分别为 27 28 和 25 37 mm 而露地栽培的分别为 33 33 和 31 38 mm 避雨栽培和露地栽培的果实纵横经差异显著 表 3 这与曹锰 7 研究的在快速生长后期葡萄单果重 以及纵横径显著低于露地栽培等相符 两种栽培模式下枣果内在品质 测定结果详见表 4 果实硬度差异不显著 避雨栽培可溶性总糖明显 高于露地栽培 可滴定酸和 VC 略高于露地栽培 但差异不显著 综上所述 避雨栽培对果实硬度 可滴定酸以及 VC 影响不大 却提高了可溶性总糖 含量 3 讨论与结论 3 1 避雨栽培对 李府贡枣 光合特性影响 避雨栽培因覆盖棚膜 影响光强 大气温度等 因子 进而影响枣树光合作用 这 与 栗进朝 8 杨 寻 9 等研究结果相符 避雨条件下 李府贡枣 5 月和 7 月最强光照在 11 00 9 月和 10 月最强光照 在 13 00 露地条件下 5月和 7月最强光照在 13 00 9 月和 10 月最强光照在 11 00 时 由此可知 研究 枣树光合特性 露地栽培条件下 春夏季以 13 00 秋季以 11 00 为好 避雨条件下 春夏季以 11 00 秋季以 13 00 为好 余海霞等 10 研究表明 避雨栽培可提高温度 降低湿度 本研究结果表明 5 月 7 月和 10 月避 雨棚内温度基本高于露地 但 9 月棚内温度却低于 棚外 且低于 10 月棚内温度 可能 9 月棚内位置选 择不当 导致测量的温度较实际值低 植物光合作用随环境因子变化而改变 影响果 实的品质和产量 11 12 光饱和点及补偿点是反映作 物对光环境适应性的 重要指标 光饱和点较高 光 补偿点较低的作物对光环境有较强的适应性 反之 则弱 13 避雨栽培的 李府贡枣 对强光的适应能 力下降 光饱和点与 CO2饱和点均低于露地 但光 补偿点和 CO2补偿点 则相反 说明避雨栽培影响了 枣树 的 光能利用率 从而影响光合作用 进而导致 单果重下降 石岩在研究苹果梨叶片光合特性时发现 营养 枝 无果短枝 果台副梢叶绿素含量从 5 月份开始 增加 在 8 月达到最大值 其中营养枝叶绿素含量 在 8 月底达到最大值 9 月高于 7 月 14 本研究结 果显示 避雨栽培和露地栽培条件下 5 月至 9 月 叶绿素含量一直维持在 较高水平 10 月开始下降 说明枣树叶片 10 月开始衰老 但此时避雨栽培条件 下叶片总叶绿素和叶绿素 a 的含量都显著高于露 地 说明避雨栽培能在一定程度上延缓枣树叶片衰 老 3 2 避雨栽培对 李府贡枣 果实品质影响 避雨栽培 能 提高果皮亮度 减少果面斑痕 提 升枣 果外观品质 15 18 可能 是由于 避雨栽培 在 果实 转色期提供了相对稳定的环境 果实受外界风雨的 影响程度降低 降低果实机械损伤的程度 也可能 是棚内相对干燥的环境抑制了一些病虫害的发生 从而提高果实表面光洁度 19 20 2014 年 8 月 合肥地区降雨量达到 162 mm 910 安 徽 农 业 大 学 学 报 2021 年 较常年 偏多 30 降雨 天数多达 19 d 其余天数为 多云和阴天 日照时数仅为 86 8 h 较常年 偏少 50 即便如此 避雨条件下 李府贡枣 果实可 溶性糖含量仍达到了 25 06 显著高于露地栽培 说明避雨栽培能显著提高枣果可溶性糖含量 21 但 不影响果实硬度 可滴定酸和维生素 C 含量 此外 避雨栽培显著降低了裂果率 本试验表明 避雨栽培能够显著提升枣果实内 在和外观品质 降低裂果率 促进枣产业可持续发 展 参考文献 1 付亚群 高媛 孟楠 等 避雨栽培对 赤霞珠 葡萄 绿叶挥发性组分含量的影 响 J 果树学报 2017 34 12 1566 1579 2 王凯 避雨栽培对户太八号葡萄生长发育及果实品质 的影响 D 杨凌 西北农林科技大学 2015 3 王紫寒 避雨栽培对 泽香 葡萄果实品质和叶片生理 特性的影响 D 泰安 山东农业大学 2015 4 李晋 避雨栽培在北方葡萄生产中的应用初探 D 秦 皇岛 河北科技师范学院 2014 5 史振声 钟雪梅 黄海皎 等 遮荫胁迫对不同耐阴性玉 米叶绿素含量的影响 J 玉米科学 2013 21 4 55 58 63 6 田田 避雨栽培对樱桃光合特性 果实发育及相关基因 表达的影响 D 贵阳 贵州大学 2020 7 曹锰 避雨栽培对葡萄生长小气候及果实品质的影响 D 北京 中国农业科学院 2015 8 栗进朝 段罗顺 张晓申 避雨对葡萄病害和光照强度 的影响 J 果树学报 2009 26 6 847 850 9 杨寻 郑超 余玲 等 避雨栽培对葡萄叶片光合特性 的影响 J 现代农业科技 2013 24 89 94 10 余海霞 罗聪 黄方 等 避雨栽 培对台农一号芒果园 温湿度及果实品质的影响 J 南方农业学报 2017 48 8 1452 1457 11 杨俊强 陈红玉 申仲妹 等 避雨栽培对宫枣成熟期 光合生态因子及光合作用的影响 J 山西农业科学 2016 44 9 1268 1271 1290 12 李瑛 张睿佳 张伟达 等 基于光合特性的设施栽培耐 弱光葡萄品种筛选 J 果树学报 2015 32 5 885 893 13 任俊鹏 郭建 毛妮妮 等 避雨栽培对阳光玫瑰葡萄光 合特性的影响 J 江苏 农业科学 2019 47 23 186 189 14 石岩 苹果梨叶片光合特性及其影响因子的研究 D 延吉 延边大学 2009 15 韩志强 避雨栽培对南方鲜食枣产量与品质的影响研 究 D 长沙 中南林业科技大学 2015 16 钱皆兵 郭延平 陈子敏 等 柑橘设施栽培对土壤理 化性质和果实品质的影响 J 浙江农业科学 2007 48 1 28 29 34 17 黄永红 曾继吾 周碧容 等 避雨栽培对 龙门年橘 留树保鲜期间果实品质的影响 J 园艺学报 2009 36 7 1049 1054 18 纪晴 包昌艳 周军 等 避雨栽培对冬枣果实品质的 影响 J 经济林研究 2018 36 4 64 72 19 于法辉 张宏宇 虫源性柑橘果面伤痕诊断 J 湖北农 业科学 2012 51 2 290 294 20 任俊鹏 郭建 毛妮妮 等 避雨栽培对阳光玫瑰葡萄 光合特性的影响 J 江苏农业科学 2019 47 23 186 189 21 李延菊 孙庆田 张序 等 避雨栽培对大樱桃园生态 因子及生理特性的影响 J 果树学报 2014 31 S1 90 97