不同地膜和灯光对设施鄞红葡萄生长结果的影响

徐小菊，金 伟，黄雪燕，何风杰，叶海波，朱伟君，陈梦莹

(1 浙江省温岭市农业农村和水利局，浙江温岭，317500；2 浙江省台州市农业技术推广中心，浙江台州，318000；3 浙江省温岭市滨海镇滨新水果种植园，浙江温岭，317507)

浙江省温岭市是浙东南设施大棚葡萄的主产区，截至2019年，全市葡萄栽培面积超4 000 hm2，产量6.79万t，产值超过5.74亿元，占水果总面积的60%以上，且全部采用设施化栽培，主产区滨海镇2018年获得全国“一村一品示范镇”称号，2019年被认定为省级特色农业强镇。该市大棚葡萄通常12月覆膜，4月下旬至6月底葡萄果实上市，中间会经受低温阴雨寡日照的危害[1]。如2019年的葡萄生产中，从2018年11月开始到2019年的3月，5个月中阴雨天数就达96 d，占总天数的63.6%；2018年12月日照总时数44.5 h，不到常年同期的4成，为历史同期倒数第3；2019年2月降水量为历史同期第3，日照时数不到常年的1/7、上年的1/10，为历年平均日照最少。造成当年葡萄萌芽率不高、萌芽不齐、烂花烂芽、花穗退化等不良现象，以及开花时间拉长、落花落果、单性果、生长停顿和未老先衰等多种问题，导致2019年产量、产值大幅降低。全市3 911 hm2的结果葡萄，只有31 831 t葡萄果实，仅为2018年产量(3 735 hm2结果葡萄，产量67 981 t)的46.8%，单位面积产量减少55.3%，产值只有35 763万元，是2018年的62.3%，单位面积产值降低40.6%。早春低温阴雨已成为制约浙江省温岭市设施葡萄发展的一个重要因素。

与露地栽培相比 ,设施葡萄生长前期光照强度低、光照时间短。设施弱光造成的光合产物积累减少，导致设施栽培葡萄中普遍存在树势极度衰弱、产量和品质下降等问题[2]。为了增强设施葡萄树势，提高品质和产量，一些地方开始进行补光栽培。出于提高补光效率的考虑，一般采用早晚(日出前及日落后)补光，而且生产上多采用白炽灯作为补光光源。白炽灯的光谱范围主要是红外线[3]，但是,日出前及日落后一段时间里的光谱组成和白天的差别较大，主要表现在波长300～700 nm范围内的光量减少，即蓝光、紫光、红光减少。已有一些研究报道了不同光质补光对设施番茄、黄瓜、油菜等蔬菜生长的影响[4-6]。地膜覆盖多用在育苗、扦插生根及干旱地区节水、增产[7-9]等方面，也有应用于改进土壤生态环境、微生物、养分变化等方面[10-14]。但不同补光灯、覆膜覆盖材料对葡萄枝蔓生长、萌芽着果及果实品质影响方面的报道不多。

为此，本试验初步探讨了不同地膜覆盖和补光处理对设施葡萄生长、着果、果实品质和效益的影响，以期为指导葡萄生产提供技术支撑，推动浙江省温岭市设施葡萄产业健康发展。

1 材料与方法

1.1 供试材料及试验地概况

试验于2019年在浙江省温岭市滨海滨新水果种植园基地进行，供试品种为鄞红，3年生自根苗。基地属亚热带季风气候，受海洋性气候影响明显，四季分明，气候温和，温湿适中，雨量充沛，光照适宜，无霜期约250 d。年平均降雨量1 660 mm，全年有两个雨季，5—6月为梅雨期，7—9月为台风暴雨期。年平均气温17.3 ℃，最热的7月气温在33～35 ℃，最冷的1月气温0～6.7 ℃，气温表现出“冬无严寒、夏无酷暑”的特点。土质为围涂黏土，土层约45 cm。

试验园采用双顶膜设施栽培，树形为“X”形平棚架，南北行向，栽植密度为170株/667 m2。土壤养分状况：pH值7.1，有机质含量39.0 g/kg，含水解性氮240 mg/kg、有效磷115 mg/kg、速效钾448 mg/kg、有效硼1.67 mg/kg、交换性钙3 588 mg/kg和交换性镁856 mg/kg。

1.2 试验设计

试验共设5个处理，随机区组排列，每处理10株，重复3次。处理I为对照(CK)，覆盖塑料薄膜(上年的旧天膜)；处理II：覆盖由杜邦公司生产的特卫强地膜；处理III：覆盖由河南省安阳塑化股份有限公司生产的珠泉牌银色膜；处理IV：用广东柏成光电生产的LED灯(功率10 W)补光，地面覆盖塑料薄膜(上年的旧天膜)；处理V：用西安同凯电子科技有限公司生产的红皎阳激光植物生长灯(型号TK-M1-2018V20879，功率12 W)补光，地面覆盖塑料薄膜(上年的旧天膜)。地膜覆膜时间为2019年2月20日葡萄花蕾期，在葡萄行间进行不同地膜覆盖处理，3月10日揭除地膜，补光灯放置在大棚顶部，每667 m2布置110个。

1.3 测定项目及方法

1.3.1 物候期调查

萌芽率、着果率等指标调查参照刘崇怀等[15]的方法，每处理随机选生长健壮、树势相近的5株树作为固定观察树，每株树调查10个枝条的萌芽率、结果枝率。

1.3.2 品质测定

果实成熟时(全树有75%果实从色泽、风味等方面具备了该品种成熟的特征)每处理随机取10穗果测定单穗质量、单粒质量、果实硬度、可溶性固形物含量、色泽等。单穗质量和单粒质量分别用德国赛多利斯公司的BL3型和BP3100S型电子天平测量，果实硬度采用杭州托普仪器有限公司的GY-2型果实硬度计测量，可溶性固形物含量用PAL-1手持数显糖度计测量，果形指数为果实纵径与横径的比值，果实着色情况统计参照晁无疾等[16]的方法进行(见表1)。着色指数计算方法如下：

表1 葡萄果实着色情况分级

1.3.3 生长指标测量

2019年3月14日幼果期测定叶片叶绿素和枝蔓生长情况，每处理随机调查10个枝蔓，调查枝蔓生长指标，同时用便携式叶绿素含量测定仪SPAD-502Plus即时测量每枝蔓果实对侧叶片的叶绿素相对含量(SPAD值)或“绿色程度”。

2 结果与分析

2.1 不同处理的物候期调查

不同类型的地膜和灯光对大棚栽培的鄞红葡萄的物候期有一定影响。调查结果可以看出，处理IV能提早开花和成熟，初花期和成熟期较对照均提早3 d；处理II的成熟期比对照延迟4 d，比处理IV延迟7 d；其余处理与对照没区别(见表2)。

表2 葡萄不同处理的2019年物候期调查 月-日

2.2 不同处理对叶片、新梢生长的影响

试验结果看出，不同种类的地膜和灯光对叶片和枝梢生长有不同影响。叶片叶绿素相对量(SPAD值)除处理V等较对照略有降低外，其他处理较对照均有不同程度提高，但差异不显著，以处理IV的SPAD值最高。不同处理条件下，除激光植物灯外，均促进新梢延长生长，但效果不一；其中处理III、处理IV新梢长度较对照提高了83.5%和76.8%；其次为处理V，较对照提高59.9%，差异显著；处理II较对照略有提高，差异不显著。地膜和灯光对节间长度有不同影响，处理III和处理IV的节间长度分别较对照提高了30.6%、24.0%，且差异显著；而处理V与对照一致，处理II较对照略有降低，但无显著差异。综合来看，不同地膜和灯光对叶片和新梢生长均有一定促进作用，效果以处理III、处理IV较佳(见表3)。

2.3 不同处理对次年萌芽、成花的影响

不同种类的地膜和灯光对萌芽率有不同影响。处理IV的萌芽率较对照提高3.1%，处理II、III、V的萌芽率较对照均有一定程度降低，但差异不显著；花枝率方面，处理III的花枝率较对照提高了10.3%，差异显著，处理II、IV的花枝率较对照略有降低，但差异不显著。综合来看，促进萌芽和成花的效果以处理III和处理IV效果最好(见表4)。

表3 不同种类的地膜和灯光对葡萄枝叶生长的影响

表4 不同处理对葡萄萌芽、成花的影响

2.4 不同处理对果实品质的影响

不同种类的地膜和灯光对葡萄果实品质指标有不同影响。与对照相比，地膜处理的果穗单穗质量降低，灯光处理的果穗单穗质量提高，其中处理III的果穗较对照显著降低了29.2%，处理II、处理IV和处理V的果穗单穗质量与对照无显著性差异。各处理对单粒质量的影响不一，处理V较对照提高了10.3%，其他处理较对照不同程度降低，但无显著性差异。各处理对果粒横径无显著影响，对纵径和果形指数影响相似，处理V的果形指数较对照显著提高了5.6%，处理IV略有提高，处理III和处理II分别较对照降低了3.7%、2.7%，差异显著。果实硬度以处理III最高，比对照显著提高了63.5%，其他处理略有提高，无显著性差异。可溶性固形物以银色膜的最高，其次为处理IV，处理II和处理V较对照略有降低。地膜覆盖的着色情况较对照略有降低，灯光处理的着色度较对照提高，但差异均不显著。灯光处理的综合品质较好，地膜处理相对略差，综合效果以处理III和处理IV等相对较好(见表5)。

表5 不同种类的地膜和灯光对葡萄果实品质的影响

2.5 不同处理对成本效益的影响

成本效益分析结果表明，不同处理虽然成本有一定提高，但每667 m2效益较对照均有明显提高。各处理新增使用成本以处理III最低、处理V最高。由于使用寿命有较大差异，年使用成本以处理III最低，处理II最高；每667 m2年生产成本除处理III外均较对照增加明显。受2019年年初连续低温阴雨影响，温岭市促早葡萄减产严重，故每667 m2产量不高，但各处理产量均明显高于对照，处理IV、处理II、处理V基本达到往年正常水平，较对照提高了43.8%～51.2%，处理III产量只有912 kg/667 m2，虽较对照提高13.7%，但仍远低于正常年份。每667 m2产值和效益各处理都比对照有明显提高，以处理IV产值、效益最高；其次为处理II和处理V，再次为处理III，虽较正常年份低，但比对照提高了52.6%。综合来看，不同地膜和灯光处理均可以提高种植效益，但以处理IV和处理II效果最佳(见表6)。

表6 不同种类的地膜和灯光处理的成本效益分析

3 结论与讨论

葡萄是喜光植物，对光敏感，光照不充足时易引起落花落果，因光照不足导致葡萄树势衰弱、产量和品质下降已成为我国南方葡萄设施栽培中亟需解决的问题。本试验结果显示，LED灯可以促进枝梢生长，新梢长度比对照长76.76%，节数最多，比对照多42.5%，LED灯对促进枝梢生长效果非常显著，这与王欣欣等[17]、Poudel等[18]的研究结果相似；但灯光处理没有起到缩短节间长度的作用，这与孔云等[19]在京秀葡萄上的结果不同，他们认为红光、蓝光和紫外光均能促进枝梢生长，但会缩短节间长度。究其原因，可能跟1月份浙江省温岭市遭遇长期低温阴雨寡日照天气，容易导致枝叶旺长有关。

花器官分化的关键阶段，即花期前后，浙江省温岭市遭遇连续低温阴雨天气，光照和低温对当年的形态分化影响较大，这期间决定花芽继续分化还是退化，直接表现在产量和品质上。本试验中鄞红葡萄的单穗质量460.88 g、单粒质量8.71 g、果实硬度0.47×105Pa，都低于鄞红葡萄在温岭的正常表现(平均穗质量647.7 g、单粒质量10.7 g、果实硬度2.15×105Pa)[20]，产量也明显低(平均每667 m2产量1 812.8 kg)。按照我国巨峰葡萄树相关指标，开花前新梢长度标准为55～60 cm，本试验各处理的新梢长度指标明显达不到，树体长势较弱，营养供应不足，这可能也是当年果粒较小、产量较低的一个主要因素。徐小利等[21]研究发现，葡萄浆果的鲜质量、体积和干质量均随新梢生长势的增强而加大。

覆盖地膜和挂补光灯后，园内光照情况得到明显改善，有利于果实着色和糖度积累，有利于果实品质的提高，故银色膜和LED灯处理的果实硬度和可溶性固形物含量相对较高，果实着色更好，这与钱舒婷等[22]、黄秋凤等[23]在葡萄、草莓上的研究结果是相符的。有研究表明，覆膜处理和不同灯光能改善葡萄园的光照环境，提高叶片SPAD值，增强了光合速率，使叶片光合能力维持较高水平的时间延长，从而促进光合产物可溶性糖和淀粉的积累，进而提高果实可溶性固性物含量，改善果实品质[24-26]，这与本研究的结果基本一致。

本试验得出的结论与前人的结论类似，通过铺设地膜、补光灯等措施可以促进葡萄的生长发育，提高设施葡萄的综合果实品质，效果以用LED灯补光最佳，其次为铺设银色地膜，这为南方设施栽培葡萄进行补光处理提供了有益的启示。果园使用补光灯和反光膜需结合不同果树、不同品种对光照强度、温湿度等环境的差异，开发专一性的果树专用增光器械或地膜，才能更有效地提高果实品质。因此，反光膜和灯光的铺设技术还有待深入研究，比如铺膜时间的选择、配套技术、铺膜方法及使用成本等综合因素，特别是关于不同LED光源组合对葡萄的果实品质影响机制和设备有待进一步深入研究和开发。