CN111133936B - 一种利用彩色棚膜降低杨梅果实酸度的培育方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于果树栽培技术领域，具体公开了一种降低杨梅果实酸度的培育方法。该方法通过搭建双色透光膜覆盖的大棚以改变果实生长发育环境中的光质，主要包括以下步骤：（1）选地建棚：搭建两株杨梅树为一组的顶部呈弓形棚架；（2）覆盖双色透光膜：在果实转白期，于棚架顶部覆盖双色透光膜，该双色透光膜由蓝色膜和绿色膜间隔排列而成。本发明的方法相较于单一彩色膜覆盖能够显著降低杨梅果实中的可滴定酸含量，使得果实酸度降低，口感更佳。

Description

一种利用彩色棚膜降低杨梅果实酸度的培育方法
技术领域
本发明属于果树栽培技术领域，具体地，涉及一种降低杨梅果实酸度的培育方法。
背景技术
光作为重要的环境因素，可通过光强度、光周期、光质三个方面影响作物生长发育。光质是植物生长发育的重要影响因子之一，在一定程度上影响植物的羧化效率，从而影响植物的碳代谢，如光合固定、碳水化合物运输与转化及积累等，进而影响植物体内糖、酸等可溶性固形物的含量。不同波长的光对作物形态建成、生长发育、生理代谢、营养品质等都有重要的调节作用。
在农业生产中了，除了设置人工光源外，可以在作物上搭建有滤光作用的透光棚，通过选用不同颜色的透光薄膜覆盖农作物来改变透过的自然光的光谱，进而改变作物生长环境的光质。这种方法相较于设置人工光源能够节省大量的电能，具有广阔的应用前景。不同植物或同种植物的不同阶段对光质比例的需求不同，目前，关于不同颜色透光膜对杨梅果实品质的影响研究未见报道。
发明内容
本发明通过搭建双色透光膜覆盖的大棚改变杨梅果实生长的光质环境，调整果实发育环境，从而提供一种降低果实酸度的培育方法。
所述方法包括以下步骤：
(1)选地建棚：搭建两株杨梅树为一组的顶部呈弓形棚架；
(2)覆盖双色透光膜：在果实转白期，于棚架顶部覆盖双色彩色透光膜，所述双色透光膜由蓝色膜和绿色膜间隔排列而成。
作为优选的一种方案，所述棚架采用钢管和脚手架组合搭建，棚架高6～7m，宽7～8m，长11～12m。
棚架的搭建不限于上述形式，任何形式的棚架搭建方式均可适用于本发明。棚架的高度、宽度、长度可根据杨梅树实际生长状况进行调整。
作为优选的一种方案，在所述棚架四周围绕白色防虫网。
作为优选的一种方案，所述双色透光膜中蓝色膜和绿色膜的面积比为1:1。
双色透光膜的排列方式优选为两种颜色间隔均匀排列而成，即蓝色-绿色-蓝色-绿色-蓝色-绿色的形式。
本发明提出了一种由蓝色膜和绿色膜间隔排列的双色透光膜作为棚膜在降低杨梅果实酸度方面的用途。
有益效果：本发明应用彩色膜透光技术，通过在果实转白期搭建膜棚，发现由蓝色和绿色均匀间隔排列的双色透光膜覆盖相对于露地栽培和单色膜覆盖培育能够显著降低果实酸度，这可以作为一种定向提高杨梅果实品质的培育方法。本发明的培育方法能够明显降低果实中的可滴定酸含量，使得酸度降低，以改善果实口感。本发明所述的方法不仅能够通过改变透射到杨梅上的光谱来改变果实生长发育环境中的光质，从而降低果实酸度，还具有遮阳、挡雨、防虫的作用。该方法易于实现，成本低廉，具有良好的经济效益。
附图说明
图1是彩色透光膜棚示意图。
图2是不同颜色透光棚内不同方向上的光照强度。
图3是不同颜色透光膜对杨梅树光合作用的影响。
图4是不同颜色透光膜对杨梅叶片的含水量及矿物元素含量的影响。
图5是不同颜色透光膜对杨梅果实质量、纵径与横径的影响。
图6是不同颜色透光膜对杨梅果实品质的影响。
图7是一种实施方式中两种颜色透光膜组合的示意图。
具体实施方式
实施例1
在坡度较小的山坡上搭建两株杨梅树为一组的彩色透光膜棚，如图1所示，彩色透光膜棚采用钢管和脚手架的方式搭建，棚架高6m，宽7～8m，长11m。棚架顶部为弓形，分别覆盖红色、蓝色、黄色、绿色、白色等5种颜色的彩色透光膜(化纤材料，商业购买，厚度约为0.08mm)，四周围绕白色防虫网。彩色透光膜和白色防虫网同时在‘东魁’果实转白期覆盖。2018年6月15日在杨梅成熟期进行了棚内光照强度与树体光合速率等数据的测量。并采集每个棚和露地 80d叶片各50片，用于叶片含水量及大量元素的测定。果实成熟后采集每个棚内以及露地(CK)果实500g，用于果实品质的测定。每个处理设置三次重复。评价指标的测定参照本领域的常规方法进行。
1、不同颜色透光膜棚内的光照强度与叶片光合速率
如图2所示，不同方向上的比较，南与东方的光照强度较高；不同颜色透光膜棚内的数据比较，以黄色和绿色透光膜棚内的光照强度较高。如图3所示，白色和红色透光膜棚内叶片胞间CO2浓度与露地CK相比有显著差异；黄色和绿色透光膜棚内叶片净光合速率与CK相比有显著差异，且绿色透光膜棚内叶片净光合速率最高；黄色透光膜棚内叶片蒸腾速率极显著性高于CK，而红色透光膜棚内叶片蒸腾速率极显著性低于CK。
2、不同颜色透光膜棚内叶片的含水量及大量元素
如图4所示，红色和绿色透光膜棚内叶片含水量极显著性高于CK，黄色和蓝色透光膜棚内叶片含水量显著性高于CK；红色透光膜棚内叶片N含量极显著性高于CK；红色和蓝色透光膜棚内叶片P含量极显著性高于CK，白色和黄色透光膜棚内叶片P含量显著性高于CK；红色和黄色透光膜棚内叶片K含量极显著性高于CK，白色和绿色透光膜棚内叶片K含量极显著性低于CK。
3、不同颜色透光膜棚内的果实质量、纵径与横径
如图5所示，蓝色透光膜棚内的果实质量极显著性高于CK，白色透光膜棚内的果实质量极显著性低于CK；蓝色透光膜棚内的果实纵径与横径显著性高于 CK，白色透光膜棚内的果实纵径与横径显著性低于CK。
4、不同颜色透光膜棚内的果实品质
如图6所示，黄色透光膜棚内果实TSS含量与CK相比显著性提高，白色和红色透光膜棚内果实TSS含量与CK相比显著性降低，蓝色和绿色透光膜棚内果实TSS含量与CK相比极显著性降低。黄色透光膜棚内果实可溶性糖含量与CK相比极显著性升高，红色透光膜棚内果实可溶性糖含量与CK相比显著性升高。白色透光膜棚内果实可滴定酸含量与CK相比极显著性升高，而红色、蓝色和绿色透光膜棚内果实可滴定酸含量与CK相比均显著性降低。红色和黄色透光膜棚内果实糖酸比极显著性高于CK，蓝色和绿色透光膜棚内果实糖酸比显著性高于CK。绿色透光膜棚内黄酮含量与CK相比显著性升高，白色、红色和蓝色透光膜棚内黄酮含量与CK相比均极显著性降低。红色透光膜棚内多酚含量与 CK相比极显著性升高，绿色透光膜棚内多酚含量与CK相比显著性升高。
5、不同颜色透光膜的综合评价
将不同颜色透光膜棚内叶片的光照强度(南)、净光合速率、胞间CO2浓度、蒸腾速率、含水量、N、P、K含量、果实的单果质量、纵径、横径、TSS、可溶性糖、可滴定酸、糖酸比、黄酮、多酚含量等17个相关性状进行数据的标准化，采用SPSS 21软件中降维模块的因子分析功能，对6种处理(5种颜色透光膜+CK) 的17个性状开展了主成分分析，结果如表1所示。共提取到5个主成分，累积贡献率达100％，主成分特征值分布范围：1.637-6.464。同时计算得出了5个主成分的因子载荷矩阵(表2)，第1主成分的方差贡献率为38.024％，具有较大载荷值的性状为：单果质量、纵径、横径、可滴定酸、糖酸比等果实品质因子。第 2主成分的方差贡献率为25.707％，其中，叶片净光合速率和蒸腾速率等性状具有较大的载荷值，为叶片光合作用因子。第3主成分的方差贡献率为16.496％，具有较大载荷值的性状为TSS和可溶性糖，为糖分因子。第4主成分的方差贡献率为10.146％，具有较大载荷值的性状为黄酮和多酚含量，为营养因子。第5 主成分的方差贡献率为9.627％，它在每个性状上的载荷值都不突出，但是具有增加综合模型的信息表达量的作用。
表1彩色遮光棚内叶片性状与果实品质评价因子的特征值和方差贡献率
Figure BDA0001853617130000041
表2主成分在不同性状上的因子载荷矩阵
Figure BDA0001853617130000042
Figure BDA0001853617130000051
以5个主成分和以每个主成分所对应的特征值占总的特征值的比例为权重，计算主成分得分模型：F综＝6.464F1+4.370F2+2.804F3+1.725F4+1.637F5，每个处理的综合得分如表3所示，不同处理的排名顺序为：蓝色、红色、绿色、黄色、 CK、白色透光膜，说明蓝色和红色透光膜有利于杨梅叶片的生长和果实品质的提高，但针对同一评价指标两种膜的影响方式不尽相同。例如，针对果实横径，相较于露地栽培，蓝膜覆盖能够显著增加果实横径，而红膜覆盖的果实横径无明显变化。
表3不同颜色透光膜的综合评价
Figure BDA0001853617130000052
本实施例通过研究不同颜色透光膜对杨梅果实品质的影响，将影响杨梅综合品质的因子分为5个主成分，主要包括果实品质因子、叶片光合作用因子、糖分因子和营养因子等。发明人发现不同颜色的透光膜对5个主成分以及主成分内的各评价指标的影响各不相同。其中，蓝膜、红膜、绿膜、黄膜覆盖的综合评价明显优于露地栽培。上述彩色透光膜通过改变透过光的光谱，对杨梅果实品质产生了不同的影响，发明人进一步设想，若将不同颜色的透光膜两两组合，透过光的光谱会进一步产生变化，这可能会对某一主成分或主成分内的某一评价指标产生不同的影响。
实施例2
基于实施例1的实验结果，本发明小组将蓝膜、红膜、绿膜和黄膜两两组合，研究两种颜色组合的彩色透光膜对杨梅果实品质的影响，例如对果实大小、酸度、糖分和营养元素的影响。
两种颜色组合的彩色透光膜委托产家制作(化纤材料，厚度约为0.08mm)，同一张透光膜上两种颜色间隔均匀排列，其中，两种颜色的总面积之比为1:1，例如，在同一透光膜上，蓝色膜的总面积与红色膜的总面积之比为1:1，其可能的两种实施方式的示意图如图7所示。本实施例中双色透光膜由两种颜色均匀间隔排列而成。实验过程同实施例1所述。分别测定不同颜色透光膜组合对果实大小、酸度、糖分因子和营养因子的影响。同时以不设置彩色膜棚的处理组(露地栽培)为对照。实验结果如下所示。
1、不同颜色透光膜组合对果实大小的影响
发明人通过测定单果质量、纵径和横径研究不同颜色透光膜组合对果实大小的影响。实验结果重复三次，取平均值，结果如表4所示。
表4不同颜色透光膜组合对果实大小的影响
Figure BDA0001853617130000061
相较于实施例1的实验结果以及对照组的处理结果，我们发现蓝色+红色双色膜覆盖显著增加了单果质量以及果实纵径和横径。根据实施例1的实验结果，相较于露地栽培，单一蓝色膜覆盖能够明显增加单果质量(21.5g)、纵径(32.8mm) 和横径(33.1mm)，通过本实施例发现，蓝色膜和红色膜间隔排列形成的双色膜覆盖所得到的杨梅果实更大，经方差分析，单果质量相比单一蓝色膜覆盖组显著提高5.1％，而其他处理组与对照组或单一蓝色膜覆盖组相比无明显提高，可见蓝色+红色双色膜覆盖的果实相对较大。
据悉，透射光的光谱组成可分为紫外光(300～400nm)、蓝紫光(400～510nm)、绿光(510～610nm)、红光(610～720nm)和近红外光(720～1100nm)。我们猜测是因为蓝色膜和红色膜相组合改变了400～720nm可见光的光谱占比，或增加了某一波段的光谱占比，从而产生了互补或加性效应，使其在增加果实大小方面的效果明显优于单一彩色透光膜，具体的原理和作用机制有待进一步研究。
2、不同颜色透光膜组合对杨梅果实酸度的影响
酸度是影响杨梅口感的主要因素之一，亦是决定果实品质的重要指标。
发明人研究了不同颜色透光膜组合对杨梅可滴定酸的影响(表5)。
表5不同颜色透光膜组合对果实酸度的影响
Figure BDA0001853617130000071
据报道，采前遮阴可以降低果实的可滴定酸。从实施例1可知，相比于露地栽培，红色、黄色、蓝色、绿色单色透光膜均可以在一定程度上降低可滴定酸含量。双色膜覆盖的实验结果得出，蓝色+绿色双色膜覆盖的果实可滴定酸含量最低，经方差分析，与单色膜覆盖组差异显著，而其他双色膜组与单色膜处理组或对照组相比无明显降低。经感官评定发现，蓝色+绿色双色膜覆盖组的口感较佳，可见蓝色+绿色双色膜处理能够显著降低果实酸度。
我们认为是因为蓝色膜和绿色膜组合后改变了400～720nm可见光的光谱占比，或增加了某一波段的光谱占比，在降低果实可滴定酸含量方面产生了互补或加性效应，使其效果优于单一彩色透光膜，具体的原理和作用机制有待进一步研究。
3、不同颜色透光膜组合对杨梅糖分因子的影响
果实发育过程中糖积累是品质形成的关键因素之一。蔗糖、葡萄糖和果糖是杨梅果实中主要的可溶性糖组分。发明人通过测定可溶性固形物(TSS)和可溶性糖含量研究不同颜色透光膜组合对杨梅糖分因子的影响。实验结果重复三次，取平均值。
表6不同颜色透光膜组合对糖分因子的影响
Figure BDA0001853617130000072
Figure BDA0001853617130000081
根据实施例1的实验结果，黄色膜覆盖组的TSS含量(12.7％)和可溶性糖含量(10.5％)相较于露地栽培明显提高，然而经过双色膜覆盖实验发现，红色 +黄色双色膜覆盖相较于单一黄色膜明显提高了杨梅果实中TSS和可溶性糖含量，经方差分析，差异显著。而其他组合与单一黄色膜组相比TSS和可溶性糖含量无明显提高。较高的糖含量有利于杨梅果实形成良好的风味，提高果实品质。经感官评定，红色+黄色膜覆盖组的果实表现出较高的糖度，滋味最佳。
光质对高等植物的碳水化合物具有调节作用，Kowallik等发现红光有利于糖的合成(Kowallik W.Blue light effects on respiration.Annu Rev Plant Physiol,1982)。我们猜测是因为红色膜和黄色膜相组合改变了400～720nm可见光的光谱占比，或增加了某一波段的光谱占比，一方面该波段为有机含氮化合物合成提供了较多的可同化态的氮源；另一方面，可能是该波段的光谱占比增加提高了杨梅叶片的光合作用能力，从而增加了可溶性碳水化合物(主要是蔗糖)的含量；也可能是光质诱导了光敏色素对蔗糖代谢酶的调控，促进了蔗糖代谢相关酶活性的提高，使光合产物更多地分配到杨梅果实中。具体原因和机理有待进一步研究。
4、不同颜色透光膜组合对黄酮和多酚的影响
发明人通过测定黄酮和多酚含量研究不同颜色透光膜组合对杨梅果实中两种营养因子的影响。实验结果重复三次，取平均值。
表7不同颜色透光膜组合对黄酮和多酚的影响
Figure BDA0001853617130000082
由实施例1可知，相较于对照组，绿膜覆盖可以提高果实中黄酮和多酚含量，而其他单色膜均降低了黄酮含量。由本实施例的结果可得出，黄色+绿色膜覆盖能够明显提高果实中黄酮和多酚类物质的含量，经方差分析，与单一彩色膜覆盖组相比差异显著。说明黄色+绿色双色膜覆盖能够使杨梅果实富含黄酮和多酚类生物活性组分，提高果实的营养功效。
光质对于植物次生代谢物含量的提高具有显著影响。谢宝东等认为短波段的光有利于黄酮类物质的积累(光质和光照时间对银杏叶片黄酮、内酯含量的影响，南京林业大学学报，2006)。徐琳煜认为黄、绿、蓝光可以促进黄酮类物质的积累(光质对三叶青生长及黄酮类化合物合成的影响研究，浙江农林大学，2018)。我们猜测，可能是由于黄色和绿色双色膜覆盖增加了透射光中有利黄酮类物质积累的光质占比，产生了互补或加性效应，从而促进了果实中黄酮类和多酚类物质的合成，具体原因有待进一步分析。
上述实施例中，双色膜的颜色排列为均匀间隔排列(图7中的（A）图)，例如黄色-绿色-黄色-绿色-黄色-绿色，双色膜的颜色排列也可以如图7中的（B）图所示的方式进行。
本发明所述的彩色膜不仅能够通过改变透射到杨梅上的光谱来改变果实生长发育环境中的光质，还具有遮阳、挡雨、防虫的效果，对提高杨梅果实品质具有重要作用。
以上是对本发明较佳实施方式的具体说明，但本发明并不仅限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可做出种种的等同变型或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (5)

1.一种降低杨梅果实酸度的培育方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）选地建棚：搭建两株杨梅树为一组的顶部呈弓形棚架；
（2）覆盖双色透光膜：在果实转白期，于棚架顶部覆盖双色透光膜，所述双色透光膜由蓝色膜和绿色膜间隔排列而成。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述棚架采用钢管和脚手架组合搭建，棚架高6~7m，宽7~8m，长11~12m。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述棚架四周围绕白色防虫网。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述双色透光膜中蓝色膜和绿色膜的面积比为1:1。
5.一种如权利要求1所述的方法在降低杨梅果实酸度方面的用途。
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补充蓝光对设施栽培油桃光合性能及糖酸积累的影响;赵雪惠等;《植物学报》;20180430;第53卷(第2期);第227-237页 *

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