河西走廊设施葡萄延后栽培“成熟-采摘”期树体蒸腾耗水特征与果实水分代谢机理研究

The delayed cultivation of grape is one of the most advantageous agricultural industries in Gansu Province. The delayed cultivation is mainly reflected in picking period delayed. In Hexi Corridor the picking time is far behind the maturity period. During this time, the tree transpiration is the main water source for fruit water metabolism, and the basic to maintain grape’s quality. But the tree transpiration and fruit water metabolism are not clear, so they need further researched. The project will be carried out in arid desert area of Zhangye City. At different times to maintain the best light and temperature environment, the local soil water management is the control, different water treatments will be set. To study the dynamic process of tree transpiration, to clarify the effect of soil moisture on tree transpiration from mature to picking period. To observe and determine the dynamic process of fruit internal water transport structure, water conduction between different organs, water absorption and consumption of fruits and fruit water balance, to study water transport characteristics among different organs from mature to picking period. To clarify the main factors influencing dynamic changes of fruit water metabolism, and to reveal the fruit internal water metabolism mechanism. The results will provide theoretical basis for maintaining and improving grape quality from mature to picking period.

设施葡萄延后栽培是甘肃省最具竞争力的优势农业产业，葡萄延后栽培主要体现在果实的延后采摘，河西走廊延后栽培葡萄采摘期远远滞后于成熟期。“成熟-采摘”期间，树体蒸腾耗水是葡萄果实水分代谢的主要来源，也是保持葡萄品质的基础，但葡萄成熟后树体蒸腾耗水状况和果实的水分代谢进程及作用机理尚不清楚，需进行深入研究。本项目拟在干旱荒漠区，张掖市设施葡萄延后栽培基地进行，不同时期维持设施内最佳光、温环境，以当地常规水分管理为对照，设置不同水分处理，研究树体蒸腾耗水动态变化进程，探明土壤水分对“成熟-采摘”期树体蒸腾耗水的影响。综合分析树体蒸腾，果实内部水分运输结构，器官间水分传导，果实水分出入运动及果实水分平衡的动态变化进程，研究“成熟-采摘”期器官间水分与转运特征，阐明影响果实水分动态变化的主要因素，揭示果实水分代谢作用机制。研究将为保持和提高 “成熟-采摘”期间葡萄果实品质提供理论依据。

设施葡萄延迟栽培以调控葡萄的物候期为基础，实现葡萄延迟上市。生产中，水分和温度是调控树体生长的最主要因素，而水分控制是生产中最易实现的。本项目在葡萄转色期前后，增加土壤灌溉量，研究“成熟-采摘”期树体蒸腾耗水规律，水分运输结构以及果实水分代谢机制，阐明水分在设施葡萄延迟栽培生育后期的作用，为葡萄提质、增收提供理论依据。.结果显示：(1)生育后期，9月初夜间低温控制在12 °C以上，否则会造成耗水量大幅降低；果实成熟期10月初到11月中旬，树体耗水呈缓慢下降的趋势，此时设施内的温度应控制在8 °C以上；采摘前，11月中旬以后，设施内夜间最低温高于3 °C，否则可造成树体耗水量不可逆的下降。(2)9月中旬至11月中旬，适宜的土壤水分（0.18 m3m-3、0.21 m3m-3）能提高树体耗水量。10月底，高供水处理（0.24 m3m-3）果实可溶性固形物积累速度显著低于其它处理，且糖酸比低。11月中旬后，不同处理受温度持续降低的影响，树体耗水量趋于一致，均快速衰老。(3)葡萄果实转色初期，果梗维管束木质部结构完整且导管壁清晰可见。转色后期，葡萄果梗和果刷的木质部导管壁模糊且破裂。当葡萄果实可溶性固形物为7%时，果梗表皮细胞间隙小且细胞间排列紧密，果刷维管束导管清晰明了。当可溶性固形物含量增加至15%时，果梗大部分细胞破裂，表皮细胞排列疏松且拉长，果刷中央维管束和胚珠维管束的导管均出现瓦解，水分进入果实的量会大幅降低，此时生产中应适当降低灌溉量，保证糖分的正常积累。(4)树体衰老表现为树体整体耗水量降低、水分运输阻力增大、叶片光合功能下降等。果实转色伴随着树体整体衰老，木质部、叶柄和穗轴的水分运输阻力增加，进入葡萄成熟后品质的保持阶段，11月中旬左右为最迟采摘期，此时果粒失重低于5%，过度延迟采摘只能降低葡萄产量和品质。