【word】 不同灌水处理对克瑞森无核葡萄光合特性及果实品质的影响

【word】 不同灌水处理对克瑞森无核葡萄光合特性及果实品质的影响 不同灌水处理对克瑞森无核葡萄光合特性 及果实品质的影响 安徽农业科学,JournalofAnhuiAgri.Sci.2011,39(3O):18649—18652责任编辑李占东责任校对卢瑶 不同灌水处理对克瑞森无核葡萄光合特性及果实品质的影响 苏学德,李铭,V4钮y.1i未~,,吴鹏,郑强卿(新疆农垦科学院林园研究所,新疆石河子83200o) 摘要[目的]研究滴灌条件下不同灌水处理对克瑞森无核葡萄光合特性及果实品质的影响.[方法]运用开放式气体交换CI.340便携 式光合测定系统,研究了克瑞森无核葡萄在不同灌水处理下净光合速率(P),蒸腾速率(E),气孔导度(C),细胞间c0,浓度(InTCO,) 及水分利用效率(WUE)的变化规律;通过果实品质测定试验,研究了不同灌水量对果实品质的影响.[结果]克瑞森无核葡萄在不同灌 水条件下Pn年变化均呈先升高后降低的趋势,在年灌水量为6750m/hm时,年平均P凡为l3.19ixmol/(m?s).而年灌水量为4500 m/hm时,年平均Pn为11.66Ixmol/(m?s),提高了11.6%;E也是灌水多高于灌水少,年平均分别为4.18和2.91mmol/(m?s),提 高了30.5%;WUE则不同,灌水多低于灌水少,分别为3.13和3.97mmolCO/toolH0,降低了26.9%.[结论]在灌水多时克瑞森无核 葡萄Pn升高,但E也明显增大;在灌水少时,虽然有所减小,但E大幅 度减小,WUE显着提高.表明高的土壤水分显着增大了葡萄 蒸腾强度,适度干旱则有利于提高葡萄水分利用效率.另外,在适宜的 灌水条件下,即稳定了葡萄产量又提高了果实品质. 关键词克瑞森无核葡萄;不同灌水处理;光合特性;果实品质 中图分类号S663.1文献标识码A文章编号 o517—6611(20l1)30—18649—04 EffectofDifferentIrrigationTreatmentonthePhotosyntheticCharacteristicsandFruitQualityofCrimsonSeedlessGrapeinGobiS0n SUXue-deetal(InstituteofHorticulture,Xi~iangAcademyofAgriculturalandReclamationScience,Shihezi,Xinjiang832000) Abstract[Objective]111ispaperstudiedphotosyntheticcharacteristicsandfruitqualityofCrimsonseedlessgrapeunderdripirrigationofdiffer— entirrigationtreatmentingobisoil.IMethodICI一 340PortablePhotosynthesisSystemwasusedtostudythenetphotosyntheticrates,transpiration rates.stomatalconductances.intercellularCO,concentrationandwateruseefficienciesofCrimsonseedlessgrapeunderdifferentirrigationa— mount.EffectofdifferentirrigationamountonfruitqualityofCrimsonseedlesswasstudied.jResultlTheannualvariationphotosyntheticratewas increasedatfirstanddecreasedsubsequentlyunderdifferentirrigationamount.Theannualaveragenetphotosyntheticratesare13.19and11.66 Ixmol/m/sunder6750and4500m/hmirrigationamountwhichmeantanincre asedofl1.6%.Crimsonseedlessgrapewere4.18and2.91 mmol/(m?s).increasedby30.5%;thewateruseefficiencyofCrimsonseedlessgrapeundermorewaterirrigationat3.13mmo|CO./mnlH,0 waslowerthanthewateruseefficiencyunderlesswaterirrigationat3.97mmolCO,/molH,0,whichmeantadecreaseof26.9%.『Conclusionl UndermorewaterirrigationthephotosyntheticratesofCrimsonseedlessgrapeincreasedanditstranspirationratesremarkablyincreased:under lesswaterirrigation.thetranspirationratesofCrimsonseedlessgrapeincreasedwithadecreasedincrementanditswateruseefficienciessignifi— cantlyincreased.althoughitsphotosyntheticratesappearedtoslightlydecline.I1hisindicatesthathighsoilmoisturessignificantlycanraisethe transpirationintensityofCrimsonseedlessgraDeandwell—regulareddroug htisconducivetoimprovingthewateruseefficiencyofCrimsonseedless grape.Others,Crimsonseedlessgrapeyieldwereincreasedsteadilyandfruitqualityunderirrigationwasimprovedinappropriateconditions. KeywordsCrimsonseedlessgr印 e;Differentirrigationtreatment;Photosyntheticcharacteristicsrate;Fruitquality 新疆是全国最严重的干旱区之一,也是戈壁面积最大的 地区.干旱缺水历来是限制新疆农业发展的制约因素,发展 节水农业,降低农业耗水量,是新疆农业发展的必由之路. 目前新疆特色林果业的产业化基地建设均采用滴灌技术,随 着新疆特色林果业的发展,特别是生态经济林的发展,戈壁 滴灌葡萄得到了大面积的推广.目前新疆葡萄产地主要分 布在吐鲁番,哈密以及北疆沿天山北坡经济带等地.新疆葡 萄瓜果开发研究中心于1998年从美国直接引入克瑞森无核 葡萄,在新疆已经得到了大面积的发展.克瑞森无核葡萄 是一个极晚熟的无核品种,果实色泽艳丽,口感好,品质优等 特点,越来越受到消费者的青睐.目前,在干旱胁迫和不 同土壤水分条件下,葡萄光合特性和果实品质的研究较 多.,但对克瑞森无核葡萄研究很少.关于克瑞森无核葡 萄栽培技术还没有系统的研究,特别是对克瑞森无核葡萄滴 灌灌溉条件下的灌水次数,灌水时间,灌水定额,需水规律与 葡萄光合特性和产量指标之间的关系研究更少,尚无法准确 提出在区域条件下克瑞森无核葡萄获得优质高产的灌溉量, 在滴灌生产应用中随意性,盲目性很大,不能有效地提高水 分利用效率.为了提高葡萄产量,改善果实品质,葡萄滴灌 技术越来越受到果农的重视.如何在新疆内陆干旱区灌水 受限制的条件下,达到合理灌溉,提高产量的目标研究还不 . 够深入.笔者通过不同灌水试验对克瑞森无核葡萄光合特 性及果实品质进行研究,以期为葡萄滴灌提供有利保障,为 克瑞森无核葡萄科学灌溉提供理论依据. 1材料与方法 1.1材料选择新疆生产建设兵团农二师223团园八连(地 理坐标42.18.465N,86.32.M3E),树势一致的6年生克瑞森无 核葡萄为试材,小棚架栽培,栽植密度0.5m×3.0m.试验地 整体管理水平较好.土壤是典型的荒漠石砾戈壁地,土壤贫 瘠,石砾等杂质达583.8kg,田间持水量和容重见表1.试验 地安装滴灌系统,距离根部40cm铺设1条滴灌管进行部分灌 溉,管长100in,滴头流量2.2L/h,压力达1.2,1.5MPa,内镶 式滴灌管直径16rlLrn,压力达0.1MPa. 表1试验地土壤田间持水量和容重 Table1Fieldcapacityandbulkdensityofexperimentalsoil 基金项目新疆生产建设兵团农业科技攻关 计划 项目进度计划表范例计划下载计划下载计划下载课程教学计划下载 项目(2009GG23);新 宴篱冀奎学院科之奠Y,1.2试验设计在施肥等其他管理条件一致的基础上,于1979作者简介苏学德(一),男,甘肃会宁人,助理研究员,硕士,主要_L.’ 从事果树栽培生理及育种研究.发芽期,开花前,幼果膨大期,果实迅速膨大期,着色期,越冬 l殳稿日期011.0一4前对克瑞森无核葡萄进行滴灌灌水处理.灌水量根据当地 18650安徽农业科学2011盆 推荐灌水量和实测试验地土壤的容重,田间持水量,滴头流 量进行设计.试验设4个处理(表2),3个重复,每个重复小 区面积0.03hrn2;总面积0.27hm.每个灌水处理滴灌管安 装水表1个,总计12个;每个处理安装施肥罐1个,总计4 个;在小区滴灌管进水口前端安装压力表1个,滴灌管尾部 安装压力表1个;每个小区滴灌管前端安装16mIn球阀1 个,总计12个. 1.3测定项目与方法 1.3.1克瑞森无核葡萄光合特性的测定.每个处理在花后 3O,60,90,120d(2010年6月20日,7月20日,8月20日,9 月20日,天气晴朗,无风10:o0,l2:00,净光合有效辐射 (PAR)在1300[~mol/(m?s)左右]各测定1次,选择从果穗 以上第4个叶位,采用美国CID公司生产的CI一340便携式光 合仪测定克瑞森无核葡萄叶片生理指标.每次6个重复,取 平均值.测定指标:净光合速率(),蒸腾速率(E),气孔导 度(C),胞间CO浓度(InTCO:)和水分利用效率WUE= E…] . 1.3.2克瑞森无核葡萄果实品质的测定.果实硬度用GY一 1型果实硬度计测定;可溶性固形物用wYI型手持糖量计测 定;葡萄果实干物重(%)=烘干样品重/样品重×100. 1.4数据处理试验数据用Excel003和DPS7.05软件进 行统计分析. 表2灌溉时间和灌溉量 Table2Irrigationtinleandamount—— m 3/h .... m .—— 2 2结果与分析 2.1不同灌水处理对克瑞森无核葡萄净光合速率的影 响由图1可知,在花后30,120d,克瑞森无核葡萄净光合 速率呈先升高后降低的趋势.在不同灌水处理下,灌水量多 葡萄净光合速率较高,灌水量少净光合速率较低.这说明土 壤含水量对葡萄的净光合速率起决定作用.随着葡萄生长 期的延长,4个处理葡萄的净光合速率都呈明显下降趋势. 方差分析表明,不同灌水处理间差异显着;不同生长期对净 光合速率的影响达显着水平.处理?,?,?,?的净光合速 率年变化趋势基本一致,在花后60d净光合速率达到最大 值,分别为14.23,14.45,15.28,15.88~mol/(m?s).处理 ?,?,?,?的年平均净光合速率分别为l1.66,12.11, 12.7l,13.19~mot/(m2?s).处理?的净光合速率最高,处 理?净光合速率最低,处理?,?,?的平均净光合速率分别 比处理?低11.6%,8.2%,3.6%. 时间Tim?d 图1不同灌水处理对克瑞森无核葡萄净光合速率的影响 Fig.1Effectsofdife~ntirrigationtreatmentonnetphotosyn- tlIesisrate.nCrimsonseedlessgrape 2.2不同灌水处理对克瑞森无核葡萄蒸腾速率的影响由 图2可知,灌水量多的葡萄的蒸腾速率处于较高水平.随着 葡萄生长期的延长,葡萄的蒸腾速率均呈先升高后降低趋 势,且灌水量越少,蒸腾速率降低的幅度也越大.方差分析 表明,不同灌水量对蒸腾速率影响显着.蒸腾速率与净光合 速率关系密切,水分亏缺,蒸腾速率降低,净光合速率下降, 植株积累的光合产物就少,直接影响葡萄的营养生长和生殖 生长.处理?,?,?,?的蒸腾速率年变化趋势基本一致, 在花后60d都达到最大值,分别为3.26,3.59,4.32,4.75 mmol/(m2?s),处理?最大.处理?的蒸腾速率低于其余3 个处理.处理?,?,?,?的年平均蒸腾速率分别为2.91, 3.31,3.72,4.18retool/(m2?s),以处理?最高,?,?,?的 平均蒸腾速率分别比处理?低30.5%,20.9%,11.0%. —一 ? 时间Timd 图2不同灌水处理对克瑞森无核葡萄蒸腾速率的影响 Fig.2Effectsofdife~ntirrigationtreatme~Ontranspiration nIteinCrimson~dlessgrape 2.3不同灌水处理对克瑞森无核葡萄气孔导度的影响由 图3可知,气孔导度的变化趋势与蒸腾速率的变化趋势一 致.灌水量多的气孔导度明显高于灌水量少的,且变化较明 显,表明灌水量多的葡萄气孔开放程度大于灌水量少的.随 着葡萄生长期的延长,4个处理葡萄气孔导度都呈明显下降 趋势,且灌水量越少,气孔导度也越低.方差分析表明,不同 【s.\一旨目fJ?0毒g_!J1ds窝J工脚对l案最 擂?他 ?0:l盘u==l量s0暑uaU皇 一?.\一窨脚蚪舟 39卷3O期苏学德等不同灌水量对戈壁地克瑞森无核葡萄光合特性及果实品质的影响18651 灌水量对葡萄气孔导度影响显着.处理?,?,?,?气孔导 度变化年趋势基本一致,在花后60d气孔导度都达到最大 值,分别为95.66,112.79,135.99,172.65mmo]/(m2?s),处理 ?最大.处理?的气孔导度变化趋势较平缓,其气孔导度普 遍低于其他3个处理.处理?,?,?,?的年平均气孔导度 分别为83.71,100.16,118.69,149.48mmol/(m?s),以处理 ?最高,处理?,?,?的平均气孔导度分别比处理?低 44.0%,33.0%,20.6%. 茎l 瓣 时间Time?d 图3不同灌水处理对克瑞森无核葡萄气孑L导度的影响 Fig.3Effectsofdiferentirdgafiontreatmentonstomatalcon- ductanceinCrimsonseedlessgrape 4 盘-J 看l?0 量歪 时间Time?d 图4不同灌水处理对克瑞森无核葡萄胞间CO:浓度的影响 Hg.4EffectsofdiferentirrigationtreatmentinterecellularCO2 concentrationinCrimsonseedlessgrape 2.4不同灌水处理对克瑞森无核葡萄胞间CO:浓度的影 响由图4可知,灌水量多的克瑞森无核葡萄胞间CO:浓度 明显高于灌水量少的处理,各处理胞间CO:浓度随灌水量的 减少依次降低,且随生长期的延长呈先升高后下降趋势,这 与气孔导度的变化趋势有很大关系,CO通过气孔进入植物 体,气孔开度与进入植物体的CO直接相关.4个灌水处理 葡萄的气孔导度随灌水量的增多依次升高,胞间CO,浓度也 随着升高.方差分析表明,不同灌水量对葡萄胞间CO,浓度 影响显着.处理?,?,?,?的胞间CO:浓度年变化趋势基 本一致,先升高后降低,在花后60d胞间CO,浓度达到最大 值,分别为196.96,218.12,235.83,256.98txmol/mol.处理 ?,?,?,?的年平均胞间CO,浓度分别为174.33,199.22, 214.17,239.94txmolfmol,处理?最高,处理?,?,?的平均 气孔导度分别比处理?低27.3%,17.0%,10.7%. 2.5不同灌水处理对克瑞森无核葡萄水分利用率的影 响水分利用效率是植物光合,蒸腾特性的综合反映,水分 利用效率反映了植物消耗每单位重量水分所固定的CO,数 量,反映了植物耗水与干物质生产之间的关系,是评价植物 耗水量多少或者适应干旱胁迫能力强弱的重要指标,其值越 大,说明植物对水的利用效率越高.由图5可知,灌水 量越少水分利用效率越高.各处理的水分利用效率变化趋 势基本一致.处理?,?,?,?的年平均水分利用效率分别 为3.97,3.63,3.38,3.13mmolCO:/molH2O.处理?,?,? 分别比处理?高26.9%,16.1%,8.2%. — ? 5. 一 蒸詈3. 矗 凄l 《 2 时间Time?d 图5不同灌水处理对克瑞森无核葡萄水分利用效率的影响 Fig.5Effectsofdifernetirrigationtreatmentonwateruseeft- ciencyinCrimsonseedlessgrape 2.6不同灌水处理对克瑞森无核葡萄果实性状的影响由 表3可知,灌水处理中随着灌水量的增大克瑞森无核葡萄果 粒纵径,横径增大;果穗重增加,株产和产量均有所提高.各 处理间差异极显着(P<0.01).由此可知,通过增大灌量,促 进了果实的生长发育,达到了增大果粒及提高产量的目的. 表3不同灌水处理对克瑞森无核葡萄果实性状的影响 Table3EffectsofdifferentirrigationtreatmentonfruitcharactersofCrimsons eedlessgrape 注:同列不同小写字母表示差异显着(P<0.o5),不同大写字母表示 差异极显着(P<O.01). Note:Differentsmallletterswithinthesamecolumnrepresentsignificantdiff erences(P<0.05),differentcapitallettersrepresentextremelysignificantdif fer- ences(P<0.01). 2.7不同灌水处理对克瑞森无核葡萄果实品质的影响由 表4可知,随着灌水量的增大,果实品质呈下降趋势.随着 灌水量的增大,单粒重逐渐增大,各处理间差异显着(P< 0.05);果实干物质随着灌水量的增加而逐渐降低,各处理间 差异极显着(P<0.01);可溶性固性物随灌水量的增加而逐 渐降低,而果实硬度恰好相反,随着灌水量的增大,果实硬度 18652安徽农业科学 反而增加.另外随着灌水量的增大,果实成熟期将推迟.总 之,灌水多时葡萄产量提高,但果实品质下降,灌水少时产量 减低.由此可见,在适宜的灌水条件下,即稳定了产量又提 高了果实品质. 表4不同灌水处理对克瑞森无核葡萄果实品质的影响 Table4Effectsofdifferentirri~ationtreatmentonfruitoualityofCrimsonseed less 注:l司列不同小写字母表不差异显着(P<0.05),不同大写字母表不差异极显着(P<0.01). Note:Differentsmallletterswithinthesamecolumnrepresentsignificantdiff erences(P<0.05),differentcapitallettersrepresentextremelysignificantdif fer- ences(P<0.O1). 3结论与讨论合,是植物对水分环境变化相适应的一种表现.大量灌水不 植物光合作用受到很多环境因素的影响,如光照强度,利于水分的有效利用,叶片WUE也较低.因此,在灌水多时 温度,水分等.在干旱荒漠地区,水分因子是该地区植物生克瑞森无核 葡萄Pn升高,蒸腾速率也明显增大;在灌水少 长的最大限制因素.虽然水是光合作用的一种不可缺少的时,虽然光合速率,蒸腾速率大幅度减小,但水分利用效率显 原料,但植物进行光合作用时作为原料消耗的水,只是植物着提高.因此,增大土壤水分显着增大了葡萄蒸腾强度,适 从土壤中吸收水量的很小一部分,绝大部分都通过蒸腾作用度干旱则有利于提高葡萄水分利用效率.另外,在灌水多时 散失掉.该研究表明,不同灌水条件下克瑞森无核葡萄葡萄产量提高,但果实品质下降.由此可知,在适宜的灌水 的光合特性有明显差异.灌水量最大的净光合速率(Pn)明条件下,即稳定了产量又提高了果实品质. 显比灌水量最少的净光合速率高,年灌水量为6750m/hm参考文献 克瑞森无核葡萄的年平均净光合速率为13.19[1]李冬光,许秀成,张艳丽灌溉施肥技术[J].郑州大学,2002,23 ixmol/(m’s),而年灌水量为4500m3/hm2克瑞森无核葡萄[2]车,基梅.克瑞森无核葡萄引种技术要点[J].园艺特产,2o05 的年平均净光合速率为11.66ixmo]/(m?s),提高了11.6%.(6):25. 随着葡萄生长期的延长,葡萄净光合速率有逐渐降低的曩存在的问 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 及其对策分析…?集 趋势.[4]严巧娣,苏培玺.不同土壤水分条件下葡萄叶片光合特性的比较[J]. 蒸腾作用和光合作用一样,既受外界因子的影响,也受[53菩篇萄光 合特性的影响….干旱 植物体内部结构和生理状况的调节;水分通过气孔蒸腾是蒸地区农业研充2006,24(2):135—138. 腾的主要方式?.E6]蒜嘉震性及果实品 叶片WUE取决于Pn与E的比值,植物光合作用的生理[7]刘世秋,张振文,惠竹梅,等.干旱胁迫对酿酒葡萄赤霞珠光合特性的 生态机制研究表明,E对气孔有较强的依赖性Pn除受气[8]鉴滴灌克瑞森无核孔限制外,非气孔因素也起着相当重要的作用-14].葡萄光粥牲的影响[J].安教农业科学,2010(16):13220—13222. 作用是植物生长发育,产量与品质形成的基:组合梨幼树光厶日变 础.但土壤水分为葡萄果实产量和品质形成的重要因[10]胡新生,王世绩.树木水j办迫生理与耐旱研究进展及展望[J].林 . ... 苎了灌:?篡1汤99章8,3城4(.2植)分子生物学M.北京:科学出版社, 克瑞森无核葡萄果粒增大;果穗重增加,株产和产量均有所l999:262—276.....… 提高,但果实干物质和可溶性固性物含量降低,而果实硬度[12]曹仪单,毫午植物生理学[M]?兰州:兰州大学出版社,1998:21一 增大,且各处理差异显着.灌水量的增大延后了克瑞森无核『13]SHARKEGTD.Ph0tosynthesiiintactleaveofC3plant:Physiology 葡萄的成熟期.在施肥条件相同的基础上,灌水量大的树体.andratelimitations[J]?BotRez,1985,51(1):51—105? 由于产量增加,而养分供应不足,从而导致果实干物质降低,carbondioxide’assimilati0nin(GL.Merr.)?.PlantPhysiol 14TAYLERGEGUNDERSONPhysiologicalsiteofethyleneeffectson , .II.J. 果实品质降低.为此,在进行灌水的同时,应加强施肥管理,1987,86:85—92? 合理的调整留果量和果枝比,在增产的同时提高果实的舄ng0f…?H 品质.[16]PESSARAKLIM.1andbookofphotosynthesis[M].2nded.London:C RC 该研究表明,随着灌水量的减少,克瑞森无核葡萄叶片Pres.’:一45’ 的内在水分利用效率呈增高趋势,与前人的研究结果相吻