宁夏地区引种葡萄光合效率及果实品质研究

智红宁，潘 静

（宁夏葡萄酒与防沙治沙职业技术学院，宁夏永宁 750100）

生产引种，即从生产需要出发，引入能供生产上推广栽培的优良品种，以达到提高产品产量和质量的目的[1]。对于引种作物，了解其与引种区环境之间的关系，对引种是否能够成功起着至关重要的作用[2]。光合作用是植物生长发育的基础，也是果树产量和品质形成的关键因素[3]。所以，人们越来越广泛地把光合效率作为选育和鉴定优良品种的重要指标[4]。为此，通过测定栽培植物不同月份的光合特性，对进一步研究它们的栽培技术与良种繁育具有重要意义[5-6]。“红地球”葡萄属欧亚种，原产美国，由美国加州大学育种学家欧姆教授通过杂交选育而成，是全国鲜食葡萄的主栽品种[7]。“紫提988”为“红地球”葡萄的芽变品种，现已将此品种引入宁夏银川进行设施栽培，单果穗平均质量1000g，最大3540g。果实具有耐贮运、抗性强、宜鲜食和适应性强等特点。以“紫提988”、“红地球”为研究对象，分别从果实品质、光合作用、叶绿素含量等3 方面对“紫提988”、红地球葡萄品种进行了测定和评价。通过研究，为当地进一步引种合适葡萄品种，扩大种植规模提供重要的依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验于2018 年在宁夏永宁县进行，该地区光照充足，日照时数2800～3300h，年平均气温7.5℃，年平均降雨量203mm，蒸发量3000mm。供试品种“紫提988”、红地球均为3 年生。株行距为1m×3m，南北行向，篱架独龙干整形，苗木生长期间正常管理。红地球和“紫提988”果实均在9 月下旬成熟，所以本研究在2018年9 月中旬对2 个品种各采摘30 粒成熟果实测定其果实品质，3 次重复，并在5～9 月中旬的晴天测定光合特征参数和叶绿素含量，2 个品种均选取长势一致、无病虫害的植株，在植株上部，取新梢第5～8 片叶（从枝梢向基部数）向阳叶片标记，每次测定3 次重复，每株为1 次重复。

1.2 测定指标及方法

1.2.1 果实品质的测定。在9 月中旬采摘红地球、“紫提988”的成熟果粒测定其果实品质，2 个品种均采摘30粒果实。用重量法测定单果质量。果皮肉捣碎后，用手持糖度计测定可溶性固形物质量分数[8]。采用氢氧化钠滴定法测定总酸含量。采用3,5-二硝基水杨酸比色法测定总糖含量。采用碘量法测定Vc 含量。

1.2.2 光合指标的测定。在2018 年6 月中旬至葡萄采收期间，每月中旬选择晴天用Yaxin-1102 光合仪，在自然光条件下[9]，进行光合作用日变化的观测。叶片选取茎尖向下第5～8 片功能叶片，每次测量选不同叶片，从8：00～18：00，每2h 测定1 次净光合速率，全天观测6 次，测定供试品种葡萄叶片净光合速率（Pn，μmol/m2·s），气孔导度（Gs，mmol/m2·s），蒸腾速率（E，mmol/m2·s），水分利用效率（WUE，mmol/mmol）等参数。

1.2.3 叶绿素的测定。葡萄叶片叶绿素含量使用SPAD叶绿素仪测定，从5 月中旬开始到9 月中旬结束，每月测定1 次。在处理和对照的每个重复中随机选择长势基本一致的10 片叶片测定其SPAD 值。

1.3 数据处理与分析

试验数据采用DPS7.0 软件进行分析处理，差异显著性分析采用Duncan’s 新复极差法（p≤0.05），做图采用Excel2016 软件。

2 结果与分析

2.1 不同葡萄品种果实品质比较

由表1 可知，比较红地球和紫提“988”2 个葡萄品种成熟果实品质，其中单果质量，紫提“988”显著高于红地球，比红地球高9.2%；而红地球的总酸含量显著高于紫提“988”，比紫提“988”高3.0%。2 种葡萄的可溶性固形物含量、总酸和Vc 含量均无显著性差异。

表1 红地球与紫提“988”2 个葡萄品种成熟果实品质比较

2.2 不同葡萄品种叶片SPAD 值的比较

由图1 可知，紫提“988”和红地球的叶绿素含量的变化趋势基本一致，除7 月中旬外，紫提“988”的叶绿素含量均高于红地球；8 月份以后，紫提“988”和红地球的叶绿素含量增长趋势趋于平缓，但整个生育期表现为紫提“988”的叶绿素含量要高于红地球。

图1 红地球与紫提“988”2 个葡萄品种叶片SPAD 值的比较

2.3 不同葡萄品种叶片光合作用的比较

2.3.1 不同葡萄品种生长期净光合速率Pn 日变化的比较。由图2 可知，6 月测量期间，紫提“988”和红地球叶片Pn 日变化均呈单峰型曲线，峰值均出现在12:00，且紫提“988”的Pn 高于红地球；8 月，紫提“988”和红地球叶片Pn 日变化呈双峰型，有明显的光合“午休”现象，且紫提“988”的Pn 高于红地球；7 月，红地球的Pn高于紫提“988”。

图2 红地球与紫提“988”2 个葡萄品种生长期净光合速率Pn 日变化的比较

2.3.2 不同葡萄品种生长期气孔导度Gs 日变化的比较。由图3 可知，2 个葡萄品种的Gs 日变化曲线未呈现出规律性，6 月测量期间，紫提“988”和红地球叶片Gs 日变化均呈单峰型曲线，紫提“988”峰值出现在10：00，而红球球峰值出现在12：00；7 月和8 月紫提“988”和红地球叶片Gs 日变化均呈双峰型。

图3 红地球与紫提“988”2 个葡萄品种生长期气孔导度Gs 日变化的比较

图4 红地球与紫提“988”2 个葡萄品种生长期蒸腾速率E 日变化的比较

2.3.3 不同葡萄品种生长期蒸腾速率E 日变化的比较。由图4 可知，6 月测量期间，紫提“988”和红地球叶片E 日变化均呈单峰型曲线，峰值均出现在12:00，且紫提“988”的E 高于红地球；7 月，红地球的E 日变化稍高于紫提“988”，8 月，紫提“988”和红地球叶片E 日变化呈双峰型，紫提“988”的峰值出现在早上10：00，而红地球的峰值出现在14：00。

2.3.4 不同葡萄品种生长期水分利用效率WUE 日变化的比较。水分利用效率反映植物消耗1 个单位水分所能固定光合产物大少的指标，是植物光合、蒸腾特性的综合表现。由图5 可知，2 个葡萄品种的Gs 日变化曲线未呈现出规律性，6月 和 8 月WUE 日变化曲线均在8：00 达到全天最大值。

图5 红地球与紫提“988”2 个葡萄品种生长期水分利用效率WUE 日变化的比较

2.3.5 不同葡萄品种光合特性指标日均值的比较。由表2 可知，6 月，紫提“988”叶片的净光合速率（Pn）、蒸腾速率（E）和气孔导度（Gs）日均值明显高于红地球，经方差分析可知，其中净光合速率（Pn）、蒸腾速率（E）两者相比较差异极显著，气孔导度（Gs）差异不显著；7月，红地球的净光合速率（Pn）、蒸腾速率（E）极显著高于紫提“988”，气孔导度（Gs）和水分利用效率（WUE）无显著差异；8 月，紫提“988”叶片的净光合速率（Pn）、气孔导度（Gs）和水分利用效率（WUE）日均值高于红地球，但差异不显著；紫提“988”和红地球3 个月的Pn日均值表现为7 月＞8 月＞6 月。

表2 红地球与紫提“988”2 个葡萄品种光合特性指标日均值的比较

3 结论与讨论

本研究中，红地球已为宁夏地区鲜食葡萄的主栽品种，而紫提“988”已在宁夏地区日光温室中引种成功，且果实耐贮运、宜鲜食、抗性和适应性强。从果实品质的测定结果可以看出，紫提“988”的单果重、可溶性固形物含量和Vc 的含量均高于红地球，适宜在宁夏地区推广种植。

植物的光合日动态变化反映了植物一天中光合作用随着环境改变而发生的变化，是植物对特定环境条件的适应结果[10]。植物光合作用的日变化可以分为单峰型和双峰型光合“午休”[11-12]。所谓光合“午休”是由于外界日照强度大后使得叶面温度高，相对湿度低，蒸腾速率高而导致净光合速率下降[13]。紫提“988”和红地球叶片光合作用日变在8 月测量期间表现出典型的双峰型，反映出其对当地高温、干旱环境较强的适应能力。

气孔导度是指植物气孔传导CO2和水分的能力。植物通过气孔运动来控制与外界的CO2和水交换，从而调节光合速率和蒸腾速率以适应不同的环境条件[14]。宁夏地区7 月气候炎热干旱，6 月和8 月则相对适宜。研究结果表明，6 月和8 月紫提“988”Gs 和E 高于红地球，7 月则相反。

水分利用效率是Pn 与E 的比值，其高低不仅取决于CO2同化效率和蒸腾效率的相对大小，同时与光强、大气温度、叶温、湿度、气压、气孔导度以及土壤水分等环境因子密切相关[15]。本研究表明，7 月和8 月紫提“988”的WUE 均高于红地球。紫提“988”的高WUE是其良好的光合适应性以及完善的气孔调节作用的结果。

本研究结果表明，紫提“988”在其单果重、可溶性固形物、Vc 及光合作用等方面的表现均优于红地球。在其生长期中，紫提“988”可以通过光合“午休”、有效的气孔调节和提高光呼吸速率来应对当地高温、干旱和强光等胁迫环境，显示出其对宁夏地区环境良好的适应性。