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葡萄Y型架和篱架不同架面高度光照强度的对比

天津市农业科学院2019-05-14 16:46:56


以天津为代表的北方环渤海湾葡萄产区,冬季寒冷干燥,需要埋土防寒,为了便于埋土防寒,目前天津地区葡萄种植使用的架型主要为棚架和篱架。由于受到欧洲种植模式和重产轻质思想的影响,采用篱架、规则扇形整形方式比较普遍。篱架栽培模式是由西、南欧葡萄产区传进我国的,该架型种植密度高,株行距一般为0.8-1.0m×2.0-2.5m,产量高;但是,与西、南欧夏季干旱少雨的地中海式气候(图1)不同,天津地区属于大陆季风气候,葡萄成熟期正值全年降水最多的季节(图2),高温高湿使得葡萄营养生长旺盛,果园病害严重,造成果实品质下降。随着近几年我国葡萄产业的快速发展,消费者对葡萄品质的要求越来越高,篱架规则扇形栽培(图3)模式越来越不适应这种市场需求。因此,通过将篱架改造成Y型,以此控制产量、提高果实品质就势在必行。


图1“地中海”气候篱架栽培葡萄园   图2华北地区“雨热同季”篱架栽培葡萄园


图3 茶淀玫瑰香葡萄篱架规则扇形示意图


为了从光能利用效率的角度证明Y型架优于篱架,葡萄中心在天津市农业科学院创新基地葡萄示范园利用叶幕分格法,测定篱架和Y型架两种架型结构不同层次、不同位置光照强度,葡萄定植的株行距为1.0 m×3.0m,南北行向,篱架采用规则扇形整形方法,架面高1.80m,叶幕顶部宽0.45m;Y型架采用倾斜龙干整形方法,主干高0.80m,主干以上分双侧叶幕,叶幕开张角度为60°,架面高1.80m,叶幕顶部宽1.50m(图4)。


图4 篱架、Y型架示意图


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两种树形的光照分布

通过分析两种树形不同相对光照强度占树冠体积的空间比例(表1)。Y型架小于30%的相对光照强度占树冠体积50.0%,全部集中在<1.4m的区域内,其中<1.0m占25.33%,1.0m-1.4m24.67%;相对光照30%-59%占23.33%,<1.0m和1.0m-1.4m的区域各占11.33%;相对光照60%-80%占13.34%,>1.4m占7.34%,<1.0m占3.33%;相对光照大于80%占13.33%,>1.4m占12.00%,1.0m-1.4m占1.33%。篱架小于30%的相对光照强度占树冠体积32.66%,其中<1.0m占19.33%,1.0m-1.4m占13.33%;相对光照30%-59%占8.66%,<1.0m占2.00%,1.0m-1.4m占6.00%;相对光照60%-80%占15.34%,>1.4m占4.67%,1.0m-1.4m占4.00%;相对光照大于80%占43.34%,>1.4m占14.67%,1.0m-1.4m占8.67%。不同相对光照强度占架面层次内的分布表明Y型架中低于30%的低光区比例高于篱架,在<1.0m的范围内,Y型架<30%的低光区比篱架高6.00%;而在1.0m-1.4m范围内,Y型架<30%的低光区则比篱架高11.34%。这主要是Y型架的叶幕主要分布在1.0m-1.4m范围内,且对1.0m以下架面产生遮光较篱架严重造成的。


表1 两种架型不同相对光照占树冠体积的比例


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两种树形的光照日变化差异

光照强度日变化是反应葡萄叶幕在一天截获光利用光能情况。如图5所示,在高度0.6-1.8m叶幕范围内的光照强度日变化趋势基本相同,各高度测定的光照强度在13:00最高,其中,1.8m处的最大光照强度最高,分别为90278.25Lx、90185.28 Lx。在0.2m叶幕测定的光照强度日变化趋势则有一定差异,表现为Y型架在14:00测定后的光照强度显著高于篱架,这可能与篱架下部分布结果带,通风带不明显,影响光能通过有关。两种树形的光照强度在同一时间基本表现为从下至上逐渐增大,但是在0.2-1.0m的范围内,由于叶幕分布、修剪等关系,光照强度与架面高度的关系均不显著。


图5 不同叶幕层光照强度日变化



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两种树形的光照日变化趋势分析

通过对两种树形的光照日变化进行典型相关与多元回归分析(图6),发现其基本符合二次曲线的变化趋势(表2)。根据二次方程求极值的原理,对方程进行二阶求导,dy/dx=b+2ax=0,T=-b/2a,得出Y型架在0.2-1.8m范围内的最大光照强度分别为26170.58 Lx、23909.75 Lx、24125.00 Lx、32598.55 Lx、97941.65Lx;篱架在0.2-1.8m范围内的最大光照强度分别为23762.96 Lx、22022.10 Lx、25762.26 Lx、34639.43 Lx、96712.24Lx。通过分析发现,Y型架在0.2m、0.6m、1.8m的最大光照强度均显著高于篱架,说明Y型架在架面顶部拥有较好的受光条件,在架面下部则拥有很好的通风条件。


图6 不同叶幕层光照强度日变化


表2 不同高度叶幕层最高光照的回归分析


通过试验我们发现葡萄两种架型的光照强度与叶幕层高度、宽度分布有显著的相关性,表现为两种架型<30%的低光效区全部集中在<1.4m的叶幕范围内,Y型架<30%低光区比例显著高于篱架;但是Y型架与篱架相比其低光区在<1.0m和1.0m-1.4m2个区域内分布比例接近,分别为25.33%、24.67%,而篱架的低光区则主要集中在<1.0m的区域内,为19.33%。由于Y型架的叶幕为“V”型叶幕,叶幕最宽处位于架面顶部,宽度为1.6m,因此,2个定植行有明显的遮光效应;而篱架为篱壁型叶幕,叶幕平均宽度为0.45m,相互遮光较少。这一结论在Y型架>80%的光照区域显著低于篱架且主要集中在架面1.4m以上(占12.00%)的位置;而篱架>80%的光照区域所占比例为43.34%,且在架面1.0m以下的分布比例最多,占总叶幕量的20.00%也能够得到印证。由此可见,光能照射在葡萄行间,Y型架叶幕截取了较多的光照,可以获得更多光能。通过利用二次拟合方程计算得到的5个高度叶幕范围内的最大光照强度也表明,Y型架在0.2m、0.6m、1.8m的最大光照强度均显著高于篱架,这一结论说明不考虑行间互相影响的因素,Y型架的光照强度并不亚于篱架,且由于中下部的光照优于篱架,说明在此部分具有较好的通风环境。通过多年的工作,葡萄中心已经证明Y型架是一种适合天津等埋土防寒区的种植架式,该架型的推广应用,对改善葡萄架面光照环境,提高葡萄果实品质,美化果园环境效果显著(图7)。


图7 Y型架的应用效果(左图:茶淀玫瑰香;右图:双街维多利亚)


如有疑问请与天津市设施农业研究所葡萄中心联系,电话:82939067

供稿人:商佳胤