避雨棚甜櫻桃地面覆蓋透濕性反光膜的效應研究

張卓，王磊，高潔，陳秋菊，張才喜

(上海交通大學農業與生物學院，上海 200240)

果園鋪設反光膜可以調節果樹冠層微環境、改善果實品質，是一項優質高效的實用生產技術[1]。透濕性反光膜是具有反光、防雨和透濕功能的新型反光膜，可重復使用3～5年。桃[2，3]、葡萄[4,5]和柑桔[6-8]生產園鋪設透濕性反光膜，改善了果樹冠層的光環境，提升了果實的理化品質、商品性及效益。筆者測試了覆蓋透濕性反光膜對甜櫻桃樹冠空間反射光光強和光質、不同土層土壤溫度、根際土壤微生物含量和果實品質的影響，為甜櫻桃優質高效栽培提供參考。

1 試驗材料與方法

1.1 材料

試驗設在上海市奉賢區豐莊櫻桃園內，試驗品種布魯克斯，砧木吉塞拉5號，5年生，樹高2～2.5m，株行距1.5m×2.5m。設施為連棟鋼結構塑料薄膜避雨棚，共5跨。每跨寬8m，頂高4.2m，長86m，種植3行，南北行向起壟栽植，壟寬1.5m，高0.3m，每行28株，鋪設透濕性反光膜(圖1)。

透濕性反光膜，由聚乙烯纖維紡粘而成，寬1.0m，厚0.16mm，具有重量輕、防雨、透氣性好、反射率高的特點，由杜邦公司生產。

圖1 甜櫻桃行內鋪設透濕性反光膜

1.2 試驗設計

試驗設處理和對照，處理于果實轉色期(5月16日)選2行樹，沿壟面鋪設透濕性反光膜，至采果完畢揭膜。對照2行，不鋪設透濕性反光膜。

1.3 指標測定

反射光光強，處理和對照各選擇5株樹，于5月28日9時，用泰仕數字照度計(TES-1332A)，在距離主干0.6m的東、南、西、北4個方向垂直高度10cm、50cm、90cm、130cm、170cm處測定。

輻射照度，處理和對照各選擇5株樹，于6月1日10時，用分光輻射照度計(CL-500A，KONICA MINOLTA)在距離主干0.6m的東、南、西、北4個方向，測定距離地表90cm、130cm處反射光輻射照度，可見光波段紫光(380～470nm)、藍光(470～505nm)、綠光(505～525nm)、黃光(525～610nm)、橙光(610～640nm)、紅光(640～780nm)。

土壤溫度，處理和對照各選擇有代表性1株樹，于5月18日至6月17日，用DS1922L溫度記錄儀記錄土層15cm、30cm深處土壤溫度的變化。

根際土壤微生物數量，處理和對照各選擇5株樹，6月16日，每株樹采集樹冠投影5個位點的土壤樣本。參照姚圣梅[9]和Viaud[10]的方法，用稀釋平板法分離土壤微生物，觀察統計菌落數。

果實顏色分級，6月17日，處理和對照各選10株樹，各隨機采集5kg果實，按分級色卡(圖2)進行分級。設置L*(亮度)(13.01～13.82)、C*(色度)(44.93～62.43)為5級，L*(13.82～21.41)、C*(62.43～65.16)為4級，L*(21.41～31.68)、C*(65.16～71.12)為3級。級數越大，果實顏色越深。

圖2 甜櫻桃分級色卡

6月18日，處理和對照各選擇生長狀況一致、負載量相當的8株樹，分別隨機采集100個果實進行果實品質指標測定。各指標重復測定3次。

單果重，用電子天平稱量。

果實可溶性固形物含量，用PAL-1手持折光儀(Atago，日本)測定。

果實幾何直徑，想象果實為長方體，對應縱徑為高L，橫徑為長W，厚度為寬T；用公式Dg=(LWT)1/3[11]計算。

果實色度，用全自動測色色差儀(S-6017，北京辰泰克儀器技術有限公司)測定果實赤道部位3個不同方向的L*、a*、b*值，用以定義三維空間顏色，(L*值越大亮度越高，a*值為紅色飽和度值，b*值為黃色飽和度值)，色度值計算公式C*=(a^2+b^2)1/2。

果汁pH值用pH計測定。

可滴定酸(TA)含量(以蘋果酸計)，用0.02mol/L NaOH滴定果汁測定。

維生素C含量[12]，用碘酸鉀滴定法測定。

果實花青素含量，用1%HCl-甲醇溶液提取，用雙波示差法分別在530nm和600nm處測定吸光度，計算花青素總含量[12]。

數據用Microsoft Excel 2016整理，作圖、表，用IBM SPSS Statistics 22.0做差異顯著性分析。

2 結果與分析

2.1 覆蓋透濕性反光膜對反射光光強的影響

在樹體不同高度處，處理的反射光光強均顯著大于對照。10cm高處，處理和對照的反射光光強差值最大，處理是對照的7.2倍；50cm高處兩者反射光光強分別為16000lx和2900lx；130cm高處兩者反射光光強差值最小(圖3)。

圖3 覆蓋透濕性反光膜在不同高度的反射光光強

注：不同小寫字母代表在P < 0.05水平差異顯著，下同。

2.2 覆蓋透濕性反光膜對輻射照度的影響

對照和處理在90cm和130cm高處，在藍光區、綠光區和紅光區的輻射照度均為處理高于對照。紫光區(395nm處)處理和對照差值最小，紅光區(750nm處)差值最大。對照在90cm和130cm處的360～700nm波段內輻射照度幾乎沒有差異，處理在90cm和130cm處的720～780nm波段內輻射照度大致相同(圖4)。

圖4 覆蓋透濕性反光膜在90cm和130cm高處的輻射照度

2.3 覆蓋透濕性反光膜對不同土層溫度的影響

與對照相比，覆蓋透濕性反光膜后，土層15cm和30cm深處的土壤溫度分別平均降低約2.8℃和1.5℃(圖5)。

圖5 覆蓋透濕性反光膜在土層15cm和30cm深處的溫度變化

2.4 覆蓋透濕性反光膜對甜櫻桃根際土壤微生物的影響

如表1，覆蓋透濕性反光膜，對布魯克斯甜櫻桃根際土壤微生物種類和數量有影響，細菌數量顯著高于對照，是對照的1.3倍；真菌數量顯著高于對照；放線菌數量與對照差異不顯著。

2.5 覆蓋透濕性反光膜對甜櫻桃果實顏色級別的影響

如圖6，與對照相比，覆蓋透濕性反光膜增加了5級果的比例，達到58.62%。對照的3級果和4級果所占比例是77%，遠高于處理的41%。覆蓋透濕性反光膜促進了果實著色，果實顏色較對照更深(數級越大，果實顏色越深)。

圖6 覆蓋透濕性反光膜甜櫻桃果面顏色的級別變化

2.6 覆蓋透濕性反光膜對甜櫻桃果實品質的影響

如表2，覆蓋透濕性反光膜對布魯克斯甜櫻桃果實品質有影響，亮度、色度值均顯著低于對照，表現果皮顏色更深、著色更好(亮度和色度由色差儀測定計算出，值越小，果皮顏色越深)?？扇苄怨绦挝?、花青苷含量顯著高于對照；而幾何直徑、果柄長度、平均單果重、可滴定酸含量、pH值、維生素C含量方面與對照差異不顯著。

表1 覆蓋透濕性反光膜甜櫻桃根際土壤微生物的數量變化

表2 覆蓋透濕性反光膜對布魯克斯甜櫻桃果實品質的影響

注：表中同列數字旁不同小寫字母表示P<0.05水平差異顯著。

3 小結與討論

保護地栽培常因覆蓋材料的反射與吸收光導致設施環境內光照強度降低，喜光樹種甜櫻桃若長時間處于弱光環境，容易出現結果部位外移，樹勢虛旺，加劇新梢生長和果實生長對光合產物的競爭[13]。光質對果實品質的形成有調控作用。藍光有助于增大果實，提升含糖量；紅光促進著色，花青素含量高；各種光質的含量相應提高后，有助于增大果個和果實表面光潔度[14]。缺乏有效光照會影響果實的著色進程。

覆蓋透濕性反光膜提升了樹冠冠層內反射光光強，顯著提高了布魯克斯甜櫻桃的可溶性固形物含量和花青苷含量，果實顏色更深，這與處理增加反射光不同波段輻射照度和反射光光強高于對照有關。鋪設透濕性反光膜提升了紅光和藍光的輻射照度，增強了葉片的光合能力，增加了果實的可溶性固形物含量，促進了果實著色。

土壤溫度18℃是甜櫻桃根系適宜生長的溫度，超過23.4℃，根系停止生長[15]。試驗的對照在15cm和30cm土層深處的平均地溫分別是24.81℃和23.58℃，比處理高2.8℃和1.5℃。說明處理能更好地調節土壤溫度適宜于甜櫻桃根系的生長，這與透濕性反光膜的反光能力強、良好的透濕性加速了土壤與空氣的熱交換有關[16]。

根際土壤微生物影響土壤養分的組成與轉化[17]，抑制土傳病害的發生，克服連作障礙[18]。根際土壤微生物數量是表征土壤肥力的主要生物學指標，增加土壤微生物數量并保持較高的活性是提高肥力的前提[19]。覆蓋透濕性反光膜增加了土壤細菌、真菌、放線菌的數量，這與透濕性反光膜具有良好的透濕保水性，維持了土壤與大氣的氣體交換有關。綜上，在上海地區應用透濕性反光膜可有效改善甜櫻桃冠層光照環境，降低土壤溫度，促進果實著色，提升甜櫻桃品質。