红地球葡萄延后栽培生育后期树体与果实的水分关系研究

发布时间：2020-07-03 23:12

【摘要】：设施葡萄延后栽培适合在河西走廊发展,主要由于河西走廊秋、冬季光照资源丰富,葡萄采摘期比其它区域延后1-2个月,鲜果上市时间与北方大多落叶果树果实成熟期错开,经济效益很高。经过近20年发展,甘肃河西走廊延后栽培的葡萄初具规模,逐渐成为我国西北最具特色的农业产业。葡萄成熟期间以及成熟后,品质的保持占据重要地位。低温、高湿的环境有利于保持品质,但可造成树体提前衰老,和严重的病害,葡萄延后栽培的优势得不到体现。生育后期设施内温度、水分管理既要满足树体生长,又要长时间保持树体-果实‖间的水分关系,但不能降低果实品质,如何协调两者关系成为种植户和科学研究普遍关注的问题。本研究在传统光、温管理基础上,通过调控土壤水分,研究设施红地球葡萄生育后期树体耗水规律,树体老化与土壤水分和设施内温度的关系以及树体和果实之间的水分关系,以期为设施葡萄延后栽培生育后期的土壤水分管理和较长时间保持果实品质提供科学依据。主要研究结果如下:1.生育后期,葡萄树体耗水量不断下降,决定树体耗水的主要因素是夜间低温。9月中旬,葡萄转色期树体耗水会发生主动降低。10月初至11月中旬,适宜土壤水分(土壤体积含水率0.18 m~3 m~(-3)和0.21 m~3 m~(-3))能较长时间提高树体耗水量,但不能改变树体耗水持续降低的趋势;9月初提前加强对设施内低温控制,夜间低温保持在12°C以上,10月至11月中旬成熟期间夜间低温保持在8°C以上。11月中旬以后随着树体进一步衰老,树体耗水量迅速且不可逆的下降至200 g d~(-1),此阶段夜间低温应保持在3°C以上。2.红地球葡萄延后栽培过程中,良好的土壤水分环境能降低葡萄树体老化程度。葡萄转色期及转色后树体整体水分运输阻力增大,果穗对应的结果枝、叶柄和穗轴水分运输通道面积减小。叶片衰老造成光合能力下降,对午间高温的适应性降低,迅速降温对高供水处理叶片伤害的风险增大。从ABA、GH以及结果枝淀粉和糖的积累等结果证实,10月中旬至11月中旬,土壤高供水处理能减缓树体老化。3.设施红地球葡萄转色后至采摘期间, 树体-果实‖间水分关系逐渐消失。至10月10日,不同处理果实水分净变化为正值,流入和果实散失的水分基本保持平衡,到10月25日,低供水处理进入果实内水分不能满足果实失水需求,表现为果实水分净损失,总体上葡萄转色期木质部存在少量的水分运输。4.葡萄成熟伴随着果实软化和可溶性固形物提高,成熟后随着果实持续失水,失重加速。葡萄果实膨压与硬度快速下降的时间是9月25日至10月25日,同一时期随着供水量的增加,果实膨压和硬度增大,至10月25日高供水处理(0.24 m~3 m~(-3))果实硬度最高。10月25日后,不同处理果实的可溶性固形物均超过15%,达到最低采摘标准,此后进入葡萄成熟后的品质保持阶段,不同处理可溶性固形物积累速度明显下降。11月25日,受树体老化和低温影响,高供水处理(0.21 m~3 m~(-3)至0.24 m~3 m~(-3))果实可溶性固形物分别只达到16.8%、15.8%,糖酸比分别为22.11和20.26。而0.18 m~3 m~(-3)土壤供水处理下,果实可溶性固形物达到18.7%,糖酸比为29.22,处于最佳品质时期。5.转录组数据表明,转色初期(可溶性固形物由7%增加到9%),M vs L的差异表达基因参与5个有关细胞壁代谢通路,但均未达到显著富集状态,随着可溶性固形物由7%增加到11%,H vs L的差异基因GSVIVG01008128001(COBRA-like蛋白相关,上调)和GSVIVG01031164001(果胶酯酶相关,下调)被显著富集于3个与细胞壁代谢相关的通路。综合分析认为,水分对生育后期设施红地球葡萄的耗水、树体老化和果实品质有很大影响,至11月下旬不同处理果实体积损失均超过5%,因此最晚采摘时间应该在11月中旬。生产中延后红地球葡萄采摘期,还需改进温室建造水平,提高对光、温、水的控制。
【学位授予单位】：甘肃农业大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：S663.1;S628
【图文】：

葡萄种植,河西走廊,树体

间低温很难有效控制，加速叶片和树体老化。利用树体茎流系统监测延后栽培期间树体耗水状况以及对设施环境和土壤水分的响应，有利于科学掌握树体耗水规律，保障衰老期间树体水分需求。1 试验地概况与试验设计1.1 试验地概况2015 年-2018 年试验在中国西北部的河西走廊，甘肃省张掖市甘州区进行（N，39°04′31.44″E，100°21′35.29″）。该区属于典型的干旱荒漠区，平均海拔 1450 m，年平均气温 7.8 °C，年无霜期 141 d，年日照时数 3100 h，≥10 °C 的有效积温 2914 °C。土壤pH 8.35，有机质含量 1.2%，土壤容重 1.32 g cm-3，田间持水量 24.14%。1.2 日光温室与设施葡萄延后栽培河西走廊非耕地面积大，光照资源丰富，适合发展设施农业。试验所选用的日光温室长 50 m，宽 8 m，为“土夯墙+钢架+棚膜”结构，是中国北方和西部地区广泛采用的一种日光温室（图 2-1）。红地球葡萄(Vitis vinifera L. cv. Red Globe) 4 年生，株行距为0.8 m × 1.5 m，南北向种植，独龙蔓整形，V 型叶幕，每行种植 8 株。

连接管,染料,阻力测定,注入装置

甘肃农业大学 2018 届博士学位论文的纯净水中，立即用软管将传感器和果柄进行连接，密封，防止漏气；利用加压系200 kPa 保持2 min，随后在0.15 MPa，0.10 MPa，0.05 MPa 和0.00 MPa 各加压5 min。力和通过的水量进行回归分析，确定每个试样压力和流量之间的关系，模拟求出水过的最小压力[164]。每处理重复 5 次。

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