不同覆盖材料对苹果冠层环境叶片光合作用和果实品质的影响

陈汝，王金政，薛晓敏，聂佩显，王来平

（山东省果树研究所，山东泰安271000）

不同覆盖材料对苹果冠层环境叶片光合作用和果实品质的影响

陈汝，王金政*，薛晓敏，聂佩显，王来平

（山东省果树研究所，山东泰安271000）

以5 a生天红2号/SH40/八棱海棠为试材，研究了苹果树生长期覆盖白色地膜、塑料地膜和黑色地布对冠层环境以及叶片光合作用和果实品质的影响。结果表明：不同覆盖处理的树冠内相对光照强度顺序为白色地膜＞塑料地膜＞黑色地布，但冠层内的温度和湿度差异均不明显；叶片SPAD值和Pn顺序均表现为白色地膜＞黑色地布＞塑料地膜；单果重、可溶性固形物含量和果形指数顺序均表现为白色地膜＞黑色地布＞塑料地膜，着色指数和光洁指数顺序均表现为白色地膜＞塑料地膜＞黑色地布。苹果树盘覆盖白色地膜有利于提高冠层内的光照强度，提高叶片光合能力和果实品质。

覆盖材料；冠层环境；光合特性；果实品质

近年来，生草、秸秆、塑料薄膜等覆盖材料被广泛用于果园地面保水覆盖技术的研究中，地面覆盖可稳定土壤温度，改善土壤微环境和理化性状，提高土壤酶活性和肥力水平，降低田间水分蒸发，改善果园小气候环境，提高果实产量和品质[1～4]。黑色膜透光率低，辐射热透过少，在果树生长季节覆黑膜可有效降低地温，较长时间地保持土壤水分，提高水分利用效率和叶片的光合能力，还能抑制杂草生长[5]。覆盖后百叶干质量明显增加，叶片钾含量降低、硼含量增高，覆草显著增加叶片的叶绿素含量[6]，而叶片的生长状况、营养水平等因素直接影响光合生产[7]。不同的覆盖方式还可以对果实品质产生直接的影响[8]。对不同覆盖材料对苹果冠层环境以及叶片光合速率和果实品质的影响进行分析，以期为苹果生产中选择使用最佳的覆盖材料提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验于2014年在山东省果树研究所苗圃基地进行。试验地土质为壤土，碱解氮含量76.63 mg/kg，速

效磷含量27.28 mg/kg，速效钾含量184.99 mg/kg。

1.2 试验材料

试验材料为天红2号/SH40/八棱海棠。树体5 a生，生长发育正常；果园采用宽行密植、起垄栽培，株行距0.75 m×4.0 m。

1.3 试验方法

1.3.1 试验设计在天红2号/SH40/八棱海棠生长期进行地面覆盖处理。试验覆盖物设白色地膜、塑料地膜和黑色地布3个处理，每个处理12株树，3次重复。

1.3.2 测定项目与方法

1.3.2.1 冠层微气候参数。使用光度计及温湿度计，测量树体冠层内的光照强度、温度和湿度。其中，上层测量点距离地面1.5 m，分别在距主干0.5、1.0和1.5 m处，均分东、西、南、北4个方位，共取12个点进行测定；下层测量点距离地面0.5 m，分别在距离主干0.5、1.0和1.5 m处，均分东、西、南、北4个方位，共取12个点进行测定。

1.3.2.2 叶片光合速率。使用CIRA S-Ⅱ型便携式光合系统测定仪（英国PP-Systems公司），测定成熟叶片的净光合速率（Pn）。在树冠上、下2层，距主干分别为0.5、1.0和1.5 m处，均分东、西、南、北4个方位各测定5片叶的Pn，取平均值。

1.3.2.3 叶片SPAD值。使用叶绿素仪-502（日本美能达），测定距离地面1.5 m处的外围无果短枝或中枝成熟叶片的SPAD值。每部位测定25片叶，重复3次，取平均值。

1.3.2.4 果皮色度。使用CR-400型色差计（日本生产），测定果皮的L*、a、b值，并使用其自带软件对色彩进行分析。

1.3.2.5 果实品质指标。用电子台秤称量单果重，用数显游标卡尺测量果实的纵、横径，用GY-1型果实硬度计测量果实的去皮硬度，用数显糖量计测定果实的可溶性固形物含量。并根据公式，计算果形指数、着色指数和光洁度指数：

果形指数=果实纵径/果实横径

着色指数=∑（各级果数×代表级值）/（总果数×最高级值）×100%

着色分级标准。0级：0～5%果面着色；1级：5%～25%果面着色；2级：25%～50%果面着色；3级：50%～75%果面着色；4级：75%～100%果面着色。

光洁度指数=∑（各级果数×代表级值）/（总果数×最高级值）×100%

光洁度指数分级标准。0级：0～10%果面光洁；1级：10%～30%果面光洁；2级：30%～60%果面光洁；3级：60%～85%果面光洁；4级：85%～100%果面光洁。

2 结果与分析

2.1 不同覆盖材料对冠层光照强度及温湿度的影响

果园树冠的微域环境状况是决定苹果品质的重要条件。3种覆盖物处理不同冠层内的相对光照强度和温度顺序均为上层＞下层，相对湿度为上层＜下层；同一冠层内的相对光照强度和温度顺序均为外围＞中围＞内膛，相对湿度趋势相反（表1）。不同覆盖物处理树冠内的相对光照强度顺序为白色地膜＞塑料地膜＞黑色地布，但温度和湿度差异均不明显。表明白色地膜覆盖处理可以明显提高树冠下层和内膛的相对光照强度，而对冠层内的温度和湿度影响均不明显。

2.2 不同覆盖材料对叶片SPAD值和净光合速率的影响

叶片发育良好，光合能力强，树体生长健壮，代谢活动旺，是苹果优质、高产的基础。3种覆盖处理不同冠层的叶片SPAD值和Pn顺序均表现为上层＞下层、外围＞内膛，且不同覆盖物处理的叶片SPAD值和Pn顺序均表现为白色地膜＞黑色地布＞塑料地膜。表明覆盖白色地膜对提高叶片SPAD值和Pn效果最好，其次是黑色地布。

表1 不同覆盖材料对冠层光照强度、温度和湿度的影响Table1 Effects of different cover materials on canopy light intensity and temperature and humidity

表2 不同覆盖材料对叶片SPAD值和净光合速率的影响Table2 Effects of different cover materials on leaf SPAD and net photosynthetic rate

2.3 不同覆盖材料对果实品质的影响

不同覆盖物处理的果实单果重、可溶性固形物含量、果形指数顺序均表现为白色地膜＞黑色地布＞塑料地膜，最高值分别为232.26 g、16.34%、0.843 9；着色指数和光洁指数顺序均表现为白色地膜＞塑料地膜＞黑色地布，最高值分别为79.03%、84.08%。表明覆盖白色地膜处理对提高果实单果重和可溶性固形物含量效果最好，且果实的着色指数和光洁指数均为最高。

表3 不同覆盖材料对果实品质的影响Table3 Effects of different cover materials on fruit quality of apple

3 结论与讨论

地面覆盖可显著改善土壤的水温条件，缓解极端环境对果树的伤害，利于果树的生长发育及树体结构的形成[9～11]。不同的树体结构形成不同的冠层结构，进而影响冠层内的微环境[12]。果树冠层的光照强度、温度和湿度等微环境因子影响果树的枝叶生长以及果实发育和品质形成[13～15]。本研究条件下，3种覆盖处理的树冠内相对光照强度顺序为白色地膜＞塑料地膜＞黑色地布，而冠层内的温度和湿度差异均不明显。

苹果是喜光果树，光照条件影响果实的发育和坐果，尤其对果实品质影响很大。树冠内有效光合辐射的空间分布情况影响叶片的光合速率，而光合能力的差异最终影响果树产量[16，17]。果实的可溶性固形物含量、着色率、着色面积和糖酸比与冠层内的光照强度呈正相关[18]。覆盖能够显著增加苹果树新梢长度、叶片面积和叶绿素含量[2，6]。本研究结果显示，不同覆盖材料处理的叶片SPAD值和净光合速率均表现为上层＞下层、外围＞内膛，3种覆盖处理的叶片净光合速率顺序为白色地膜＞黑色地布＞塑料地膜。

覆盖能显著增加苹果的单果质量，可能与覆盖提高了果实膨大期的土壤含水率有关。此外，覆盖还能增加苹果的可溶性固形物含量[2]。3种不同的覆盖材料处理中，白色地膜处理对提高果实单果重和可溶性固形物含量效果最好，且果实的着色指数和光洁指数均为最高。综上所述，苹果树盘覆盖白色地膜有利于提高冠层光照强度，提高叶片光合能力和果实品质。

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Effects of Different Cover Materials on Environment of Canopy，Photosynthetic Ability and Fruit Quality of Apple Tree

CHEN Ru，WANG Jin-zheng*，XUE Xiao-min，NIE Pei-xian，WANG Lai-ping
（Shandong Institute of Pomology，Tai'an 271000，China）

The 5-year-old Tianhong No.2/SH40/Malus robusta Rehd.were used to research the effects of different cover materials on environment of canopy，photosynthetic ability and fruit quality of apple tree. The results showed that white film significantly increased relative light intensity of the lower and the bore of crown，while the inner canopy temperature and humidity had no significant differences among treatments. The best to improve SPAD and the photosynthetic ability of leaf was white film，followed by the black ground cloth.Among different cover materials treatment，fruit weight，soluble solids content，fruit coloration index，smooth indices were the highest on the white film treatment.In summary，white film mulching on the apple tray will improve the canopy light intensity，the photosynthetic capacity and fruit quality.

Cover materials；Canopy microclimate；Photosynthetic ability；Fruit quality

S661.1

A

1008-1631（2016）04-0009-03

2016-01-25

国家现代苹果产业技术体系项目（CARS-28）；“十二五”农村领域国家科技计划课题（2014BAD16B02-2）；2015年度山东省农业重大应用技术创新课题（苹果节本增效省力化栽培技术研究）；山东省农业科学院科技创新重点项目（2014CXZ04-1）

陈汝（1985-），女，山东济宁人，助理研究员，博士，主要从事水果育种与栽培生理研究。E-mail：chenrugss@163.com。

王金政（1959-），男，山东诸城人，研究员，主要从事水果遗传育种与栽培技术研发。E-mail：wjz992001@163.com。