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果实采收后葡萄植株不同节位叶片光合特性的变化规律

花匠小妙招
2024-12-28 23:34

果实采收后葡萄植株不同节位叶片光合特性的变化规律作者：唐桓伟曹雄军白先进潘元晴罗欣月时晓芳来源：《南方农业学报》2019年第01期摘要：【目的】探索广西气候条件下葡萄夏果采收后叶片光合特性变化，为葡萄栽培模式等理论研究和生产实际提供依据。

【方法】以阳光玫瑰葡萄为材料，于2017年葡萄采收后75 d至开始落叶期间定时监测日平均温度、日光照时数和日平均光照度环境参数指标，同时测定第2、4、6、8、10、12和14节位叶片叶绿素含量（SPAD值），分别在人工LED光源[红∶蓝∶白=90∶5∶5，1200 μmol/（m2·s）]和自然光照下，利用CIRAS-3便捷式光合仪测定上述节位叶片的净光合速率（Pn）、气孔导度（Gs）、胞间二氧化碳浓度（Ci）和蒸腾速率（E）。

【结果】葡萄采后75～110 d的日平均温度始终高于20 ℃、日照时数大于8.0 h、日平均光照度维持在28000.0 lx以上，各节位叶片SPAD值下降缓慢。

在人工和自然光源下，总体上表现为采后110 d前高节位（第10、12和14节位）叶片的Pn、Gs和E显著高于基部（第2、4和6节位）叶片（P<0.05），各节位叶片Pn、Gs和E平缓下降;采后110 d后随各环境因子急剧下降，各节位叶片Pn、Gs、E和SPAD值也急剧下降，高、低节位间差距逐渐变小。

在人工和自然光源下，随时间推移Ci不断升高，高节位叶片Ci低于基部叶片。

【结论】广西南宁地区葡萄采收后4个月内温度和光照均处在较高水平，而葡萄基部叶片长期保持在较低的光合水平，不利于枝梢及叶片养分充分回流，影响第2季植株花芽分化及产量形成。

因此，生产上建议去除基部叶片或采用破眠技术使葡萄休眠冬芽萌发新梢开启第2个生长周期，以充分利用桂南下半年丰富的温光资源。

关键词：阳光玫瑰葡萄;光合特性;采后;节位;叶片;广西中图分类号： S663.1; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ;文献标志码： A 文章编号：2095-1191（2019）01-0097-070 引言【研究意义】葡萄采收后至开始落叶期间，叶片光合作用制造的营养物质一部分供应新梢生长和花芽发育，另一部分积累在树体枝梢和根系中，对翌年葡萄产量及品质有着重要影响（张付春等，2014）。

光合作用是植物生长发育的基础，葡萄叶片光合能力及光合功能期的长短会对葡萄花芽及产量和品质的形成产生影响（Jumrani et al.，2017）。

因此，研究葡萄采收后叶片光合特性变化规律对树势恢复及来年生产具有重要意义。

【前人研究进展】环境因子是影响光合作用的重要因素，低温或高温胁迫均可破坏叶片光合机构，导致光合效率下降（左应梅等，2017）。

低温胁迫下荔枝叶片的净光合速率（Pn）、气孔导度（Gs）和蒸腾速率（E）均随处理时间延长呈下降趋势，而胞间二氧化碳浓度（Ci）呈上升趋势，表明低温降低了叶片对光辐射的利用能力（张红娜等，2016）。

葡萄属于落叶果树，冬季气温降至10 ℃以下时开始落叶（范丽华，2013），而南方冬季气温较高，无法满足葡萄落叶低温要求，因此葡萄叶片落叶时间较北方晚（张武等，2013）。

高温胁迫可导致叶片光合生理活性下降，成熟叶片Pn 下降幅度高于幼嫩叶片（于康珂等，2017）;此外，过高温度下红提葡萄叶片活力受到抑制，叶片叶绿体和细胞质结构遭到破坏，进而导致Pn、Gs、E大幅下降（朱雨晴和杨再强，2017）。

广西温光资源丰富，大部分地区上、下半年的活动积温均超过3000 ℃，下半年葡萄采后平均气温也较高（白先进等，2008）;南方葡萄采后高温阶段仍然较长导致叶片老化速度加快，夏黑葡萄采后结果枝条叶片生命活力弱，Pn较低甚至为负值，而修剪萌发出的新梢叶片Pn较高（曹雄军等，2016）。

相关研究表明，叶片光合能力由于叶龄和叶片位置的不同而出现差异。

赤霞珠葡萄生长前期不同节位叶片Pn呈单峰曲线变化，第6节位叶片的Pn最高，生长后期中下部叶片开始衰老，上部叶片开始成熟，此时上部叶片Pn高，而中、下部叶片较低（房林等，2010）;草莓同一条匍匐茎萌发20 d的新叶，其第1节位叶片Pn明显高于第2节位叶片（杨文等，2015）;随着太阳李叶位从梢部到基部降低，其光合作用速率发生规律性变化，以第5、6、7节位叶片光合作用表现最好，中间叶位的叶绿素含量（SPAD值）高于高节位和低节位叶片（黄诗扬等，2016）;叶片初展呈黄绿色Pn很低，随叶片生长Pn提高，叶片定形时Pn最高，维持一段时间，随叶片衰老，Pn降低（侯旭东等，2017）。

【本研究切入点】果实采后叶片保持较好的光合作用对果树当年树势恢复及来年生产具有重要意义，而大多数研究都集中于果树生产前期，对果实采后至落叶期间叶片光合作用变化规律研究较少。

【拟解决的关键问题】以目前公认最具发展潜力的鲜食葡萄阳光玫瑰（Shine Muscat）为试材，探索广西气候条件下葡萄夏果采收后叶片光合特性变化，有助于制定有效措施提升光能利用率，以期为葡萄栽培模式等理論研究和生产实际提供依据。

1 材料与方法1. 1 试验材料试验于2017年9月28日—12月7日在广西—东盟经济技术开发区相思葡萄种植基地进行，以3年生阳光玫瑰葡萄为试验材料，T字形栽培，株行距4 m×6 m，钢架大棚避雨栽培，土壤为红黄壤，2017年7月15日葡萄采收后不揭膜。

施肥、灌水和病虫害防治等按照常规管理（王博等，2016）。

1. 2 测定项目及方法1. 2. 1 阳光玫瑰葡萄采后树体环境参数测定采用电子数显土壤分析仪（AMT-300）测定葡萄采后75 d至落叶期间的日平均温度、日光照时数和日平均光照度。

距离地表20 cm处于叶幕下放置仪器，每隔7 d统计一次环境参数。

于0：00—24：00每隔1 h测定一次温度，计算日平均温度（℃）;日光照时数为每日光照度大于3200 lx的持续时间（h）;于6：00—18：00每隔1 h记录一次光照度，计算日平均光照度（lx）。

1. 2. 2 叶片光合参数及SPAD值测定随机选取长势中庸、健康枝条上的第2、4、6、8、10、12和14节位叶片，于葡萄采后75 d开始直至落叶，每隔7 d测定一次叶片光合参数及SPAD值。

叶片光合参数采用CIRAS-3 便携式光合作用测定系统（PPsystems公司，美国）测定，分别使用人工LED光源[红∶蓝∶白=90∶5∶5，1200 μmol/（m2·s）]和自然光照两种光源，于晴天上午9：00—12：00测定叶片的Pn、Gs、Ci、E等光合参数，重复3次。

采用便携式叶绿素仪（SPAD502，美国LI-COR公司）测定葡萄植株叶片SPAD值，重复5次。

1. 3 统计分析采用SPSS 19.0进行数据统计及LSD多重比较，采用Origin 9.0制图。

2 结果与分析2. 1 阳光玫瑰葡萄采后环境参数变化情况分析从表1可知，阳光玫瑰葡萄采收后不同时期各环境参数均存在差异，部分环境参数间差异显著（P<0.05，下同）。

采后75 d日平均温度、日照时数及日平均光照度均显著高于其他大部分时期，但随时间推移逐渐下降。

除采后131 d为14.47 ℃外，其余时间的日平均温度均在20.00 ℃以上;日照时数在采后124 d前均在8.0 h以上;日平均光照度在采后110 d前均在28000.0 lx之上。

2. 2 阳光玫瑰葡萄采后叶片SPAD值变化情况分析从图1可看出，采后葡萄植株不同节位叶片SPAD值随时间推移逐渐降低，高节位（第10、12和14节位，下同）叶片SPAD值显著高于第2节位叶片。

采后75～103 d，叶片SPAD 值下降缓慢，维持在一定水平，高节位叶片SPAD值为40～45，基部（第2、4和6节位，下同）叶片SPAD值为25～35;从采后110 d开始除第6节位叶片外，其余节位叶片SPAD值均迅速下降，至采后145 d达最低值。

2. 3 不同光源条件下阳光玫瑰葡萄采后叶片Pn变化情况分析人工光源下测定叶片Pn能反映叶片的理论光合潜力（郭凯斌等，2017），而自然光源即日光下测定叶片Pn反映叶片实际环境条件下的光合情况。

由图1可看出，阳光玫瑰葡萄采后直至落叶期间，其叶片Pn逐渐下降，自然光源下各节位叶片Pn大部分低于人工光源下叶片Pn，尤其在采后早期（75～117 d）高节位叶片明显高于基部叶片。

人工光源下，葡萄高节位叶片Pn显著高于第2节位叶片，第14节位叶片Pn最高，其中，采后75～96 d高节位叶片Pn 达6～9 μmol/（m2·s），基部叶片Pn为2～4 μmol/（m2·s）;采后96 d后各节位叶片Pn开始迅速降低，至采后117 d高节位叶片Pn仅为2～4 μmol/（m2·s），基部叶片Pn降至0;至145 d 高节位叶片Pn也下降至0（图1-A）。

自然光源下，葡萄采后75～110 d高节位叶片Pn为1～3 μmol/（m2·s），基部叶片Pn为0～1 μmol/（m2·s）;采后110 d后，所测基部叶片Pn均低于1 μmol/（m2·s），至采后145 d所有节位叶片Pn均降至0（图2-B）。

2. 4 不同光源条件下阳光玫瑰葡萄采后叶片Ci变化情况分析Ci反映了植物叶片CO2滞留量，Ci越高表明叶片对CO2的利用率越低（刘帅等，2016b）。

由图3可看出，叶片Ci随时间推移不断升高，高节位叶片的Ci低于基部叶片。

人工光源下采后75～110 d，除第14节位叶片Ci在个别时期（采后96、131和145 d）显著高于第2节位叶片外，其余大部分节位叶片Ci无明显差异，均维持在较低水平，但从采后110 d开始大幅提高（图3-A）;自然光源下，高节位和基部叶片Ci与第2节位叶片差异不明显，采后75 d至落叶整体Ci水平均较高（图3-B）。

2. 5 不同光源条件下阳光玫瑰葡萄采后叶片Gs变化情况分析Gs反映叶片与外界进行气体交换的能力。

如图4所示，葡萄采后75 d至开始落叶，各节位叶片Gs均随时间推移而下降。

叶片Gs在人工光源和自然光源下差异不明显，采后110 d前第14节位叶片Gs显著高于第2节位叶片，且高节位叶片Gs较基部叶片高，采后110 d前缓慢下降、110 d后快速下降，至采后145 d达最低值。

可见，葡萄叶片Gs变化趋势与Pn一致，说明葡萄采后叶片气体交换能力逐渐降低，影响其叶片光合能力。

2. 6 不同光源条件下阳光玫瑰葡萄采后叶片E变化情况分析如图5所示，阳光玫瑰葡萄采后不同节位叶片E呈逐渐下降趋势，第12、14节位叶片E 在大多数时期均显著高于第2节位叶片。

人工光源下，采后110 d前高节位叶片E下降较平缓，而后快速下降，与叶片Gs变化趋势一致。