CN112913567A - 一种提高南方地区夏季设施葡萄甜度的调控方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种提高南方地区夏季设施葡萄甜度的调控方法，方法通过在夏季时，对南方地区的设施葡萄进行光调控：对设施大棚内葡萄植株上方的太阳总辐射强度进行监控，当太阳总辐射强度高且直接辐射比例较高时，于设施大棚顶部覆盖漫射膜，以增加散射效果；当太阳总辐射强度低或下层叶片辐射不足时，于葡萄植株底部地面铺设反光膜。本发明调控方式针对性强，成本低，对于改善设施内光分布环境，提高南方设施葡萄品质具有明显效果。

Description

一种提高南方地区夏季设施葡萄甜度的调控方法

技术领域

本发明涉及栽培领域，具体涉及一种在梅雨及高温伏旱天气下提高葡萄可溶性糖含量和甜度的方法。

背景技术

葡萄是中国重要的果树种类之一，葡萄果实不仅美味可口，而且具有很高的营养价值。近年来，我国设施葡萄发展迅速，居世界第一。南方葡萄设施栽培迅速发展，设施栽培面积占65％以上。

然而，在我国夏季南方设施葡萄生产中，梅雨与伏旱天气连续出现。梅雨期因连续阴雨、雾等形成短期弱光胁迫，光照不足，大棚葡萄光照更弱，造成了葡萄烂果、成熟不均，糖分积累不足等问题。提高梅雨季节大棚内光照度，提高光合效率，对提高南方大棚葡萄果品质量，促进花芽分化，保持连年稳产至关重要。梅雨季节寡照后，长江中下游地区被“副高”控制，天气晴朗，太阳辐射强烈，日照长，气温高，蒸发旺盛，成为一年中最热的时间，伏旱天气多发。而且由于光照和温度比其他季节高，葡萄容易出现光合能力不足，植株干物质积累较少，枝条徒长，果实发育不完全等问题。高温叠加强光照导致葡萄果实和叶片的日灼或气灼，已经在中国很多产区普遍发生且危害严重。因此，研究强光下葡萄光环境的调控，对于防御和光环境调控具有重要的意义。

光为植物生长提供能量，但是不适宜的光环境会对植物生长产生不利影响。太阳辐射是温室环境中光照的唯一来源，若能对其进行合理调控，会为温室内的作物提供更好的生长环境。由于葡萄冠层叶片通过影响光在冠层的传输和分配改变了光强，光质和光照时间，葡萄冠层光环境具有高度的异质性。梅雨季节光照不足，光成为葡萄生长的限制因素，增加葡萄叶片的光截获成为重要因素。而在随后的高温炎热天气，阳光过度强烈的情况下，暴露于阳光的部分可以引起光损伤和光抑制，而被遮挡的叶片仍可能处于光照不足的状态。按照传统的遮荫方式虽然缓和了上层叶片的光抑制，下层叶片的光照不足却越发严重，不利于阳光的充分利用。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺陷，提供一种在夏季对设施葡萄甜度的调控方法，以增加葡萄甜度。

为了达到上述目的，本发明提供了一种提高南方地区夏季设施葡萄甜度的调控方法，方法通过在夏季时，对南方地区的设施葡萄进行光调控：对设施大棚内葡萄植株上方的太阳总辐射强度及散射辐射比例进行监控，当太阳总辐射强度高或者散射辐射比例低时，于设施大棚顶部覆盖漫射膜，以增加散射效果；当太阳总辐射强度低或葡萄植株底部叶片辐射不足时，于葡萄植株底部地面铺设反光膜。

针对不同的气候条件，对葡萄冠层微环境光的进行异质性的调节，改善设施内光分布环境，从而提高设施葡萄品质。

更为具体的，当夏季阴雨天气时，在葡萄植株下方顺着葡萄栽培的走向最大面积铺设反光膜。

南方地区夏季阴雨天气，如梅雨季节的大部分时期，太阳辐射均为散射辐射，太阳总辐射较低，此时只需要在树下顺着葡萄栽培的走向最大面积铺设银色镜面反光膜即可。

当夏季晴朗天气时，监控设施大棚内葡萄植株上方的太阳总辐射强度，当太阳总辐射强度高时，于设施大棚顶部覆盖漫射膜，当同时散射辐射比例高时，同时于葡萄植株下方顺着葡萄栽培的走向最大面积铺设反光膜；当太阳总辐射强度低时，在葡萄植株下方顺着葡萄栽培的走向最大面积铺设反光膜，当同时散射辐射比例低或者散射辐射比例高但葡萄植株底部叶片太阳总辐射低时，同时于设施大棚顶部覆盖漫射膜。

针对夏季晴朗的炎热天气，由于太阳辐射强烈，容易导致设施内不均匀的光斑以及高温叠加强光照导致葡萄上部叶片的日灼，本发明针对不同的辐射强度和散射比例，分别进行漫射膜和反光膜的不同铺设设置，以改善上层叶片的光抑制，改善下层叶片的光照不足状况，使得光分布在整个设施内趋于均质化。

更为具体的：当夏季晴朗天气时，监控设施大棚内葡萄植株上方的太阳总辐射强度；

(1)当太阳总辐射强度日最大值高于800μmol m^-2s^-1时：同时监控散射辐射比例(可采用遮光球对总辐射表进行遮光,进行散射辐射比例测量)，当散射辐射比例高于60％时，于设施大棚顶部覆盖2层漫射膜，当散射辐射比例不高于60％时，于设施大棚顶部覆盖3层漫射膜；

(2)当太阳总辐射强度日最大值在500～800μmol m^-2s^-1时(含端值)：于设施大棚顶部覆盖1层漫射膜同时在葡萄植株下方顺着葡萄栽培的走向最大面积铺设反光膜；

(3)当太阳总辐射强度日最大值低于500μmol m^-2s^-1时，同时监控散射辐射比例；

a、当散射辐射比例高于70％时，同时测定葡萄植株底部叶片的太阳总辐射强度或葡萄植株底部叶片背面的太阳总辐射强度：当葡萄植株底部叶片的太阳总辐射强度或葡萄植株底部叶片背面的太阳总辐射强度低于50μmol m^-2s^-1，于设施大棚顶部覆盖1层漫射膜同时在葡萄植株下方顺着葡萄栽培的走向最大面积铺设反光膜；当葡萄植株底部叶片的太阳总辐射强度或葡萄植株底部叶片背面的太阳总辐射强度不低于50μmol m^-2s^-1，于葡萄植株下方顺着葡萄栽培的走向最大面积铺设反光膜；

b、当散射辐射比例不高于70％时，于设施大棚顶部覆盖1层漫射膜同时在葡萄植株下方顺着葡萄栽培的走向最大面积铺设反光膜。

针对漫射膜的设置，在部分实施例中，较为优选的，漫射膜采用漫射棚利用设施栽培的支架进行布置。设施栽培的大棚棚顶下方设有三层漫射棚，每层漫射棚对应一层漫射膜，每层漫射棚设有一个电动卷帘机，电动卷帘机上安装对应的漫射膜，由驱动电机控制电动卷帘机进行漫射膜的收放。

在部分实施例中，进作为优选的，反光膜采用PET银色镀铝膜。

漫射膜采用厚度为0.06mm～0.08mm的漫射PE膜。

设施葡萄采用高透光材料作为大棚防水材料，如透明玻璃或高透光PE膜，一致覆盖于大棚上方。

本发明设施葡萄的栽培管理方法与常规方法一致，采用滴灌，正常进行施肥及病虫害管理。

本发明相比现有技术具有以下优点：

1、本发明采用光调控方法，结合葡萄的生长要求，根据天气尤其是太阳辐射的情况灵活调整漫射材料和反射材料的配置，提高了设施环境内部光分布的均匀性，提高了光能利用效率。

2、本发明充分针对我国长江中下游地区的气候条件：由于在葡萄结果着色的季节有梅雨出现，高温多雨等形成短期弱光胁迫，光照不足，大棚葡萄光照更弱，造成了葡萄烂果、成熟不均，糖分积累不足等问题；同时在梅雨季节过后，又会出现高温炎热干旱天气，太阳辐射强烈，设施内不均匀的光斑以及高温叠加强光照导致葡萄上部叶片的日灼。根据不同天气的光照条件设置不同调控方法，对设施内部的葡萄冠层微环境光异质性的调节，提高叶片总体光合速率，促进糖分积累。

3、本发明调控方式针对性强，成本低，对于改善设施内光分布环境，提高南方设施葡萄品质具有明显效果：葡萄果实可溶性糖含量提高76.49％。葡萄糖、蔗糖、果糖分别可以增加97.26％、11.99％、43.18％，甜度增加79.50％。

附图说明

图1为设施内漫射膜覆盖示意图；

图2为设施内土壤表面反光膜铺设示意图；

图3为太阳光经本发明方法调控后的改变对比图。

图中，1-漫射膜，2-高透光大棚膜，3-葡萄架，4-反光膜，5-葡萄植株根部。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本发明进行详细说明。

实施例1：

2020年7月，实验地点位于江苏省南京市浦口区盘城镇。实验品种为两年生葡萄品种夏黑。

2020年南京经历了超长的梅雨天气，阴雨天气较长，除了保留设施葡萄采用的高透光大棚膜2(透明玻璃)之外，设施葡萄上方、高透光大棚膜2下方设置的各层漫射膜1均通过电动卷帘机收起(如图1所示)，并在树下顺着葡萄树栽培的走向最大面积铺设银色镜面反光膜4(如图2所示)。

梅雨过后进入晴朗高温炎热干旱天气，对设施葡萄冠层上方的太阳总辐射和散射辐射比例进行监测：

当冠层上方太阳总辐射强度日最大值在500-800μmol m^-2s^-1(含两个端值)之间时，需在大棚上方覆盖1层漫射膜1，并在树下顺着葡萄树栽培的走向最大面积铺设银色反光膜4。

当冠层上方太阳总辐射强度日最大值高于800μmol m^-2s^-1时，如散射辐射比例高于60％，需在大棚上方覆盖2层漫射膜。如散射辐射比例不高于60％，需在大棚上方覆盖3层漫射膜，并收起树下银色反光膜。

当冠层上方太阳总辐射强度日最大值低于500μmol m^-2s^-1时，如散射辐射值高于70％，在树下顺着葡萄树栽培的走向最大面积铺设银色反光膜，上方不需覆盖漫射膜。如散射辐射值不高于70％，在树下顺着葡萄树栽培的走向最大面积铺设银色反光膜，上方需覆盖1层漫射膜。如散射辐射值高于70％，但是同时葡萄植株底部叶片总辐射低于50μmol m^{- 2}s^-1(对葡萄植株底部的叶片进行正面和背面的太阳总辐射监测，取均值，为此处采用的葡萄植株底部叶片总辐射；或为简化需要，直接测量葡萄植株底部叶片背面的太阳总辐射值低于50μmol m^-2s^-1)时，除了需要在树下顺着葡萄树栽培的走向最大面积铺设银色反光膜，上方需覆盖1层漫射膜。

采用本发明的调控方法，有效改善了设施内光分布环境，如图3所示。

对于设施葡萄采用滴灌方式，并配以常规栽培的正常施肥及病虫害管理。同时以常规栽培进行对照试验，在葡萄收获后进行品质对比检测。

检测结果：与常规设施栽培对照，采用本发明调控方法后葡萄植株生长旺盛，光合作用效率显著提高，叶片光合效率可提高5-10％，果实可溶性糖含量提高76.49％以上。葡萄糖、蔗糖、果糖分别可以增加97.26％、11.99％、43.18％，甜度增加79.50％，极大的提高了葡萄品质。

Claims (8)

1.一种提高南方地区夏季设施葡萄甜度的调控方法，其特征在于，所述调控方法通过在夏季时，对南方地区的设施葡萄进行光调控：对设施大棚内葡萄植株上方的太阳总辐射强度及散射辐射比例进行监控，当太阳总辐射强度高或者散射辐射比例低时，于设施大棚顶部覆盖漫射膜，以增加散射效果；当太阳总辐射强度低或葡萄植株底部叶片辐射不足时，于葡萄植株底部地面铺设反光膜。

2.根据权利要求1所述的调控方法，其特征在于，所述调控方法采用以下方式：当夏季阴雨天气时，在葡萄植株下方顺着葡萄栽培的走向最大面积铺设反光膜。

3.根据权利要求2所述的调控方法，其特征在于，所述调控方法采用以下方式：当夏季晴朗天气时，监控设施大棚内葡萄植株上方的太阳总辐射强度，当太阳总辐射强度高时，于设施大棚顶部覆盖漫射膜；当太阳总辐射强度低时，在葡萄植株下方顺着葡萄栽培的走向最大面积铺设反光膜，当同时散射辐射比例低或者散射辐射比例高但葡萄植株底部叶片太阳总辐射低时，同时于设施大棚顶部覆盖漫射膜。

4.根据权利要求3所述的调控方法，其特征在于，所述调控方法采用以下方式：当夏季晴朗天气时，监控设施大棚内葡萄植株上方的太阳总辐射强度；

(1)当太阳总辐射强度日最大值高于800μmol m^-2s^-1时：同时监控散射辐射比例，当散射辐射比例高于60％时，于设施大棚顶部覆盖2层漫射膜，当散射辐射比例不高于60％时，于设施大棚顶部覆盖3层漫射膜；

(2)当太阳总辐射强度日最大值在500～800μmol m^-2s^-1时：于设施大棚顶部覆盖1层漫射膜同时在葡萄植株下方顺着葡萄栽培的走向最大面积铺设反光膜；

(3)当太阳总辐射强度日最大值低于500μmol m^-2s^-1时，同时监控散射辐射比例；

a、当散射辐射比例高于70％时，同时测定葡萄植株底部叶片的太阳总辐射强度或葡萄植株底部叶片背面的太阳总辐射强度：当葡萄植株底部叶片的太阳总辐射强度或葡萄植株底部叶片背面的太阳总辐射强度低于50μmol m^-2s^-1，于设施大棚顶部覆盖1层漫射膜同时在葡萄植株下方顺着葡萄栽培的走向最大面积铺设反光膜；当葡萄植株底部叶片的太阳总辐射强度或葡萄植株底部叶片背面的太阳总辐射强度不低于50μmol m^-2s^-1，于葡萄植株下方顺着葡萄栽培的走向最大面积铺设反光膜；

b、当散射辐射比例不高于70％时，于设施大棚顶部覆盖1层漫射膜同时在葡萄植株下方顺着葡萄栽培的走向最大面积铺设反光膜。

5.根据权利要求4所述的调控方法，其特征在于，所述漫射膜通过电动卷帘机安装在大棚棚顶下方，通过电动卷帘机控制漫射膜的收放。

6.根据权利要求5所述的调控方法，其特征在于，所述反光膜采用PET银色镀铝膜。

7.根据权利要求6所述的调控方法，其特征在于，所述漫射膜采用厚度为0.06mm～0.08mm的漫射PE膜。

8.根据权利要求7所述的调控方法，其特征在于，所述设施葡萄采用高透光材料作为大棚防水材料。

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