高寒区戈壁日光温室最冷月地温与气温变化规律及相关性研究

[目的]研究高寒区戈壁日光温室不同类型土质的温度与气温变化规律及相关性,为高寒区延晚葡萄栽培日光温室提供管理依据.[方法]通过对最冷月戈壁温室室外、室内气温和2种不同土质、不同深度(戈壁土30 cm、土壤10 cm、土壤30 cm)的土壤温度进行测定,比较不同土质类型及深度的温度变化,分析土温与气温的相关关系,建立以气温为基础的土温回归方程.[结果]戈壁土30 cm、土壤10 cm及土壤30 cm处的日最低温度和最高温度与气温变化趋势较同步,均随气温的逐渐降低而降低,升高而升高,但存在一定的滞后现象.土壤30 cm的各指标温度均略高于其余2种土质类型(土壤深度),其保温蓄热能力最强.温室气温极端最低温度测得1.9℃,副梢叶片保持绿色,部分老叶未完全黄化.室内气温、戈壁土30 cm处温度与室外气温之间呈显著或极显著正相关,相关系数分别为0.568和0.402,其线性回归方程分别为:y=6.759 +0.220 x;y=12.647 +0.130x.戈壁土30 cm、土壤10 cm、土壤30 cm处温度与室内气温之间呈正相关关系,相关系数分别为0.934、0.814、0.768,其线性回归方程分别为:y=7.866 +0.777 x;y =9.230 +0.632 x;y =9.940+0.561x.[结论]高寒区,温室冬季气温在2℃以上,能够满足设施葡萄延晚栽培需求.土壤温度与气温变化规律基本一致,但土温具有滞后性.利用回归方程中温室室外气温来推算室内气温和戈壁土30 cm处温度,用室内气温来推算土壤温度,可为戈壁日光温室冬季温度管理、延晚葡萄防寒及抗衰老栽培提供理论依据.     

7个葡萄砧木根系的抗寒性研究

[目的]筛选出抗寒性较强的葡萄砧木品种,为新疆引进优良抗寒砧木及推广栽培提供科学依据.[方法]以新疆7个引种葡萄砧木的1年生扦插苗根系为材料,对7个低温处理下(-2、-4、-6、-8、-10和-12℃)根系的相对电导率、可溶性糖、游离脯氨酸、MDA含量和可溶性蛋白等理化指标进行测定,采用隶属函数法分析各理化指标,进行各品种抗寒性比较7个品种根系的抗寒性强弱.[结果]随着胁迫温度的逐渐降低,各品种根系的相对电导率、可溶性糖、游离脯氨酸和MDA含量逐渐升高,可溶性蛋白含量逐渐增加,但升高速度及增加幅度略有不同.隶属函数分析综合得出其抗寒性为:SO4 ＜5BB＜ 188-08＜ 101-14＜ 110R＜5C＜脱毒贝达.[结论]7个引种砧木中根系抗寒性最强的为脱毒贝达,能抵御的最低临界温度为-12℃;110R、5C、101-14、188-08和5BB抗寒能力中等,能抵御-10℃低温;根系抗寒性最弱的为SO4,能抵御临界最低温度为-8℃.     

葡萄促成栽培生长表现及其与光合作用的关系

[目的]了解葡萄促成栽培生长表现及其与光合作用的关系.[方法]选用6个中早熟葡萄品种,进行日光温室促成栽培试验,测定光合作用和调查生长表现.[结果]6个品种均可正常结果并较露地栽培提前成熟;弗雷产量和果实品质均显著高于其他品种;吐鲁番葡萄促成栽培花期,上午11.30光合速率最高,下午葡萄净光合速率显著降低;夏至红和无核白鸡心叶片较其他几个品种更易衰老;叶面积指数和SPAD值与光合速率和果实品质正相关;1.1 t/667 m2已达到2年生葡萄树适宜负载量;葡萄叶片较高的净光合速率和对强光的适应能力对果实品质有积极的影响.[结论]葡萄促成栽培过程中叶片光合作用为果实发育提供了必要保障,群体光合存在一定的提升空间,加强树体营养、延缓叶片衰老是实现连年促成丰产优质的关键.     

不同干燥方法对无核白鸡心葡萄干色泽及次生代谢物质变化的影响

【目的】研究不同干燥工艺对葡萄干颜色及次生代谢物质的影响,为传统干燥工艺的改进提供理论依据。【方法】运用晒干和晾干两种制干方式,测定含水量、色差值、水分活度、总酚含量、总黄酮,分析颜色、酚类、酮类及香气物质。【结果】晒干方式干燥速率显著晾干方式,晾干方式葡萄果实内水分活度变化晒干方式,有利于形成绿色葡萄干;晒干、晾干方式葡萄干中总黄酮、多酚类物质含量先下降后上升的趋势,晾干葡萄干总黄酮、多酚类物质高于晒干葡萄干。制干过程中香气种类含量均呈现先上升后下降的趋势。【结论】采用晾干方式制干,干燥速率、水分活度变化均低于晒干方式,能较好的保存葡萄果实内的香气成分、总黄酮和多酚物质。     

果粮间作模式下果树遮阴程度对小麦籽粒产量和主要营养指标的影响

【目的】研究果粮间作模式下,果树遮阴程度对间作冬小麦籽粒产量和营养品质的影响,为新疆南疆果粮间作模式的选择和优化提供理论依据。【方法】以扁桃-冬小麦(新冬20号)间作模式为研究对象,设置轻度遮阴(日平均光照强度为自然光强度的75%)和重度遮阴(日平均光照强度为自然光强度的30%)2个处理,以大田条件为对照。分别测定不同处理条件下冬小麦籽粒产量构成指标、淀粉含量及组分、蛋白质含量及组分及氨基酸组分和含量。【结果】轻度遮阴条件下间作冬小麦单位面积有效穗数和单位面积产量均显著提高;总淀粉含量、直链淀粉/支链淀粉均升高;谷蛋白/醇溶蛋白、氨基酸含量降低。重度遮阴条件下单位面积产量及产量构成指标均显著降低,淀粉相对含量及直链淀粉/支链淀粉对对照无显著差异;醇溶蛋白含量显著升高,氨基酸评分提高。【结论】果粮间作模式下,果树树阴移动营造的轻度遮阴条件有利于冬小麦籽粒产量的形成,籽粒淀粉品质提高;重度遮阴条件下籽粒产量大幅降低,籽粒蛋白质相对含量提高,蛋白质和氨基酸品质有所改善。     

不同裂性葡萄品种果皮结构及代谢物质差异分析

【目的】研究不同葡萄品种从转色期至成熟期裂果特性的调控因子,为易裂果品种在新疆高效栽培提供数据支撑。【方法】以红地球、里扎玛特、新郁、无核紫、木纳格5个葡萄品种为材料,在转色期至成熟期,测定细胞壁结构性物质水溶性果胶、原果胶、半纤维素含量及代谢水解酶PG、PEP、PL、CE活性,分析采收期细胞壁结构及细胞凋亡情况,研究细胞壁组成成分和细胞凋亡与裂果之间的关系。【结果】红地球为不易裂果品种,里扎玛特为极易裂果品种,其他3个品种为易裂果品种。红地球原果胶采收期含量最高,花后80~90 d原果胶含量增幅最高达到31.6%,里扎玛特的增幅最小为1.1%;花后70~90 d新郁和里扎玛特水溶性果胶含量增幅分别为80.8%和67.2%,红地球水溶性果胶增幅最低,增幅为26.1%,采收期果胶裂解酶酶活性下降;花后80~90 d里扎玛特半纤维素含量显著升高,增幅为134.7%,红地球成熟期含量下降,增幅为-5.9%。里扎玛特角质层不平整有断口与缺链,表皮细胞排列松散细胞间有间隙;新郁亚细胞间由于胞间质降解出现空腔;红地球角质层平整光滑,细胞排列整齐,细胞间无明显间隙。采收期里扎玛特细胞凋亡现象严重,新郁、木纳格、无核紫有不同程度凋亡现象,红地球无明显凋亡现象。【结论】随着采收时间的推移,不易裂果品种原果胶含量及增速显著高于易裂品种,水溶性果胶和半纤维素含量变化规律相反;这3个指标与裂果相关。随着果实的成熟易裂品种在细胞壁代谢相关酶的作用下降解细胞壁结构多糖,果胶转化为水溶性果胶,纤维素转化为半纤维素,致使角质层不平整出现断口与缺链,细胞出现凋亡,降低了果皮的强度及细胞壁的延伸性,诱导了裂果发生。     

扁桃-冬小麦间作系统树冠截光程度对小麦产量和灌浆期光合特性的影响

为探明果粮间作模式下树冠遮阴对间作冬小麦灌浆期光合特性和产量的影响,为新疆南疆果粮间作模式的选择和优化提供理论依据,本研究以扁桃-冬小麦间作模式为研究对象,设置重度遮阴和轻度遮阴2个处理,以单作小麦为对照,对间作区域光合有效辐射(PAR)、小麦产量及灌浆期叶片光合色素和可溶性蛋白含量、光响应曲线、荧光动力学参数、群体光合速率进行测定。结果表明:间作区域遮阴程度受树冠结构和间作区域距树体距离共同影响,主干分层形扁桃(重度遮阴)近冠和远冠间作区域小麦灌浆期PAR日均值为自然光强的18.61%和25.90%,小冠圆头形扁桃(轻度遮阴)对应值为56.00%和64.53%。与扁桃间作导致小麦旗叶Chla+b含量和Chla/b比值降低; PAR日均值≤56.00%自然光时,小麦旗叶可溶性蛋白质含量显著降低; PAR日均值≤25.90%自然光时,旗叶光系统Ⅱ的实际光合效率(ΦSPⅡ)、光化学淬灭系数(qP)、最大净光合速率(P_(max))及群体光合速率日均值均显著降低; PAR日均值≥64.53%自然光时小麦群体光合速率存在明显的补偿现象。综上,扁桃-冬小麦间作模式下,小麦光合能力及产量与遮阴程度密切相关,重度遮阴导致小麦单叶和群体光合能力及产量显著降低;轻度遮阴条件下,小麦旗叶光合能力无显著变化,群体光合速率存在明显的补偿现象,对产量无显著影响。     

克瑞森葡萄主干环剥后果实可溶性糖组分及含量分析

【目的】研究不同时期对克瑞森无核葡萄进行主干环剥后,果实中可溶性糖含量和组分特性与差异,为环剥对果实可溶性糖的影响奠定理论基础。【方法】在4个不同时期,对克瑞森无核葡萄进行主干环剥,监测果实的生长发育情况,用高效液相色谱法测定其成熟期果实中可溶性糖组成成分和含量并进行相关性分析。【结果】5个试验处理中,第1次环剥处理的果实的果形指数最大,比对照处理大5.67%,单粒重也最大,达2.99 g。成熟期最早的是第3次环剥处理, 5个试验处理的果实的可溶性糖主要由果糖、葡萄糖和蔗糖组成,其中葡萄糖和果糖含量高,变化幅度大,蔗糖含量相对稳定,葡萄糖的含量略高于果糖。其中葡萄糖含量最高的是第2次环剥处理,极显著大于对照处理,比其高21.67%;果糖含量最高的是第3次环剥处理,极显著大于对照处理,比其高21.4%;蔗糖含量最高的是第4次环剥处理,比对照处理高29.65%;总糖含量最高的是第2次环剥处理。葡萄糖和果糖与可溶性总糖间存在极显著的正相关,葡萄糖与果糖之间呈极显著正相关,果糖与可溶性总糖间的相关性最大,略高于葡萄糖与可溶性总糖间的相关系数。蔗糖与可溶性总糖间的相关性最小,且无显著相关关系。【结论】主干环剥有利于克瑞森无核果实的生长和可溶性糖的积累,前期(坐果后到果实膨大期)进行环剥明显可以达到增产目的,后期(果实膨大期过后)环剥有利于果实提前成熟。     

新疆晾房环境对绿色葡萄干色泽的影响

绿色葡萄干因其色泽新鲜、诱人而备受消费者推崇,经济价值是红褐色葡萄干的2～3倍。新疆吐鲁番、哈密地区晾房独特环境条件是绿色葡萄干生产的关键因素,该研究对整个制干时期内晾房及对照(晒干)的环境温度、湿度、光环境指标进行了系统的监测及分析,对绿色葡萄干形成的关键环境因子进行了解析。研究得到以下结论:吐鲁番极端高温、干燥生态条件及晾房独特构造在该生态条件下营造的适宜的温度、湿度环境是绿色葡萄干形成的关键因素。制干期间白昼条件下可降低环境中的最高温度(30.5～36.3℃)、平均温度(25.8～30.0℃)和昼夜温差(7.8～17.2℃),而晒干方式中以上3个关键指标的实际变化范围分别是40.8～68.0、27.0～34.0、27.7～50.0℃;晾房内的湿度不易受外界湿度影响,湿度维持在15.0%至35.0%是晾房可生产出绿色葡萄干的另一个关键因素。晾房内较低的光照强度和紫外线强度是形成绿色葡萄干的重要因素之一,相对于晒干方式中超过2 000μmol/(m~2·s)的光强和121.5μmol/(m~2·s)的紫外线强度,晾房内光照强度和紫外线强度分别控制在3.3和1.46μmol/(m~2·s)以下。葡萄干色泽变化主要受浆果中叶绿素a含量调控,晾制绿色葡萄干中的叶绿素a含量显著高于晒干红褐色葡萄干,2者叶绿素b含量无明显差异。综合分析认为晾房中低光照强度、稳定的温、湿度条件是其利于绿色葡萄干形成的关键因素。该研究结果可为晾房结构改进及工业化生产条件控制提供理论依据。     

不同葡萄品种裂性相关基因表达分析

本研究通过利用实时荧光定量PCR技术,探索细胞壁代谢相关基因在3种裂性葡萄品种不同生长期的表达差异,为细胞裂果过程中基因的调控机理提供了数据支撑。结果表明：在极易裂品种‘里扎玛特’、易裂品种‘新郁’采收期前10 d至采收期,PE、EXP基因表达量显著增加,且采收期时表达量显著高于不易裂品种‘红地球’;‘红地球’及‘里扎玛特’的CE基因在采收期表达量都显著高于‘新郁’,但采收期前10 d至采收期,‘里扎玛特’及‘新郁’中CE基因表达量的增幅显著高于不易裂品种‘红地球’。综上所述,PE、EXP基因采收期表达量高且采收前表达量增加,CE基因在采收期表达量的增加与品种之间裂果特性相关。