1.文献综述
1.1人工控制局部环境,给设施果树创造一个良好的生长发育条件,以改善果实品质、增加产量、延长果树生长季节为目的的特殊栽培方式,其主要方式有玻璃温室、塑料薄膜日光温室、塑料大棚、小拱棚等人工设施。近年来,为满足市场的需求,葡萄设施栽培成为一种必然趋势。根据我国不同的地域以及气候条件,葡萄设施栽培有三种类型。一是促成栽培。在我国北方促成栽培技术比较成熟,分布范围也较广,主要是以提早上市为目的。二是延后栽培。这种栽培形式主要是为了提高果实品质。三是避雨栽培。在我国高温多雨的南方,通过避雨栽培可以使葡萄正常生长。光合作用是人类和一切需氧生物的生命基础,植物光合作用将空气中的COZ和HZO转变成为有机物和02,人们所需的粮食、果蔬、油料等都来自光合作用。光合作用跟人们的生活息息相关,也一直是生理学家研究的重点。光合作用的研究历史可以追溯到200年以前,虽然研究时间很长,但是由于果树生长周期长、树体高大、易受自然环境因素影响等特点以及技术上的困难,研究进展缓慢,直到20世纪60年代,红外线COZ分析仪的改进以及果树光合作用新研究方法的出现,光合作用的研究才进入一个快速发展时期[3]。近年来,国内外学者在果树光合生理生态方面做了大量研究工作。研究内容主要集中在光合作用影响因素(光照、温度、水分、矿质营养元素等)和光合作用日变化、季节变化规律及光合产物的运输分配等方面。1.1果树设施栽培研究进展1.1.1国内外果树设施栽培现状国外果树设施栽培历史悠久,早在17世纪的法国就使用温室栽培柑橘,19世纪80年代,日本就开始了葡萄的温室栽培,19世纪末20世纪初,欧洲的比利时、荷兰等国的葡萄温室栽培已开始盛行。目前,设施栽培技术发达、起步较早的有日本、韩国、澳大利亚、新西兰、美国、加拿大、以色列、土耳其、荷兰、英国、法国、西班牙等国家。亚洲和美洲等国家主要以塑料设施栽培为主,而欧洲由于冬季天气寒冷,夏季较短,温度光照等条件不足,则以玻璃温室栽培为主。
2.材料与方法
2.1试验材料
供试葡萄品种为欧亚种葡萄红宝石无核及红地球,于2007年定植,南北行向,株行距o.gm心.sm,架式为T形篱架和V形篱架。2.2试验方法试验于2010年在湖南农业大学园艺园林学院葡萄教学实习基地进行,在葡萄果实膨大期、果实转色期和果实成熟期,每个品种每种架式选取生长发育良好、生长势基本一致的葡萄5株,每株选择同侧节位中上部发育良好、无病虫害、长势中庸的结果枝功能叶作为测定叶片。采用美国Li一co:公司生产的LI一6400便携式光合作用测定仪进行各项指标的测定。记录的主要参数有净光合速率(Pn,娜01,m一2•s一,)、气孔导度(Gs,em•s一l)、胞间Co:浓度(ei,、mol•mol一,)、大气湿度(RH,%)、气温(TL,℃)。光响应曲线和CO:响应曲线测定时间为晴天的8:30一11:00。
2.2试验方法
试验于2010年在湖南农业大学园艺园林学院葡萄教学实习基地进行,在葡萄果实膨大期、果实转色期和果实成熟期,每个品种每种架式选取生长发育良好、生长势基本一致的葡萄5株,每株选择同侧节位中上部发育良好、无病虫害、长势中庸的结果枝功能叶作为测定叶片。采用美国Li一co:公司生产的LI一6400便携式光合作用测定仪进行各项指标的测定。记录的主要参数有净光合速率(Pn,娜01,m一2•s一,)、气孔导度(Gs,em•s一l)、胞间Co:浓度(ei,、mol•mol一,)、大气湿度(RH,%)、气温(TL,℃)。光响应曲线和CO:响应曲线测定时间为晴天的8:30一11:00。
2.2.1净光合速率日变化的测定
在葡萄生长的3个时期,分别选择一晴天,使用自然光源,于8:00一18:oo每隔2小时测定一次。每次对相同节位的叶片进行测定,每时刻每株测3片叶,重复3次。在不控制其他环境因子的条件下,使用LED红蓝光源,外接CO:注入系统,队R设定为1400林mol•m‘2•s一’1000,800,600,500,400,CO:浓度分别设定为2000,1700,1400,1200,300,200,150,100,80和50(林mol•r字卜偿点m一2s一,)。根据Pn一COZ响应曲线的回归方程求出COZ饱和点(CSP)和eOZ(CCp)。饱和点时的净光合速率为Rubisco最大再生速率,代表叶片的最大光合能力。
3 结果与分析..................................... 25-49
3.1光合作用对环境因子的响应 .....................................25-33
3.2 净光合速率日变化..................................... 33-37
3.3 生理生态因子的日变化 .....................................37-49
3.3.1 不同架式葡萄生理日变化..................................... 37-43
3.3.2 不同架式葡萄生理日变化 .....................................43-49
4 讨论 .....................................49-52
4.1日变化和光合"午休"现象..................................... 49-50
4.2 对光照强度的响应 .....................................50
4.3 对CO_2浓度的响应 .....................................50-51
4.4 生理生态因子的日变化 .....................................51-52
5 结论 .....................................52-53
5.1 避雨栽培葡萄日变化规律..................................... 52
5.2 避雨栽培葡萄Pn对PAR..................................... 52
5.3 避雨栽培葡萄Pn对CO_2浓度..................................... 52-53
结论
5.1避雨栽培红宝石无核和红地球葡萄光合作用日变化规律
晴天条件下,两个欧亚种葡萄净光合速率日变化规律都呈双峰形,具有明显的光合“午休”现象。第一个高峰出现在上午10点左右,第二个高峰出现在下午16点左右,第二个峰值都小于第一个峰值,午间14点左右为净光合速率低谷。根据两种架式叶片光饱和点、光补偿点和CO:饱和点、CO:补偿点的变化规律,本研究认为,在南方高温天气下,V形篱架叶片能够同化较多的COZ,光合作用制造有机物的能力比T形篱架叶片强。强光、高温、低湿、蒸腾速率高、气孔关闭等生理生态因子可能是午间叶片出现光合“午休”现象的原因。红宝石无核和红地球葡萄出现光合“午休”现象主要是受气孔因素限制。
5.2避雨栽培红宝石无核和红地球葡萄Pn对PAR的响应
两种架式红宝石无核和红地球葡萄Pn对PAR的响应曲线都为二次函数关系,强光下,叶片会出现光抑制现象。两种架式红宝石无核和红地球葡萄叶片最大净光合速率和AQY的基本变化趋势都为膨大期>转色期>成熟期,从总体上说,v形篱架叶片最大净光合速率和AQY要高于T形篱架叶片。