李栋梅，李春阳，王世平，王振平

(1.宁夏大学 农学院，银川 750021； 2.上海交通大学 农业与生物学院，上海 200240)

葡萄是全球重要的经济类果树作物之一，被广泛用于酿酒、鲜食、制汁与制干，其产品深受消费者喜爱[1]。近几年，中国葡萄产业发展迅速，特别是酿酒葡萄栽培面积增长迅速。宁夏贺兰山东麓地区因其独特的土质及气候条件，被国内外专家确定为世界酿酒葡萄最佳产区之一[2]。宁夏酿酒葡萄栽植主要集中在干旱、半干旱的沙质土壤地区，良好的风土条件使葡萄具有含糖量高、色素形成良好、品质较佳等优势，同时也存在一定的局限性，由于该地区冬季严寒，风速较大，时有葡萄根系冻害和枝条抽干发生，部分植株受冻死亡，果农通过加大种植密度，预防因部分植株死亡而导致密度变小，单产下降的风险。在栽培过程中发现，密植不仅影响土壤的生态平衡，而且影响树体的营养生长和生殖生长，同时降低果实品质[3]。针对这一问题，本研究主要探讨宁夏贺兰山东麓沙质土壤下不同栽植密度对葡萄的光合特性及品质和产量的影响，从而找出适合宁夏贺兰山东麓地区酿酒葡萄栽植的最佳种植密度，对于获得香气浓郁、口感平衡的优质葡萄酒具有重要意义，为贺兰山东麓葡萄与葡萄酒产业健康发展提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验设计

试验于2014-2015年连续2 a在宁夏农垦集团暖泉农场试验地进行。供试材料为5 a生‘霞多丽’葡萄，南北行向定植，统一采用V型架式，设4个处理，在原定植密度30 cm×300 cm的基础上，采用间伐方式获得处理1(30 cm×300 cm，T1)、处理2(60 cm×300 cm，T2)、处理3(90 cm×300 cm，T3)和处理4(120 cm×300 cm，T4)，每处理20株葡萄，设3次重复，每个处理随机确定10株葡萄作为测量对象，并对确定测定的叶、果穗进行挂牌标记。特别要强调的是对葡萄叶片的测量，1株上共确定3个枝条，每个枝条上确定2片叶，分别是该枝条已标记果穗对面着生的叶片和以这片叶为开端向枝梢方向上数第4片叶子。测定标记叶片叶绿素含量及其光合特性指标。

1.2 测定项目及方法

1.2.1 葡萄叶片叶绿素SPAD值 用SPAD-502测定叶片叶绿素，从花后10 d(6月3日)开始，每10 d 测定1次，每片叶子取不同的位置测量5个值，求其平均值。

1.2.2 葡萄光合特性指标 选择晴天，用PP-system公司生产的CIRAS-1便携式光合仪分别在6月17日、7月23日9:00-10:00测定净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)、胞间CO2摩尔分数(Ci)等指标，测定位置为已标记好的叶片，每个处理重复3次[4]。

1.2.3 葡萄果穗长度 从花后10 d(6月3日)开始，利用已标记好的果穗测量果穗长度。每隔10 d测定1次。

1.2.4 葡萄品质 分别在花后88 d(8月21日)、98 d(9月1日)、108 d(9月11日)采样，测定可溶性固形物质量分数和可滴定酸质量浓度。用手持糖度计测定可溶性固形物质量分数[5]；采用氢氧化钠滴定法测定可滴定酸质量浓度，酸以酒石酸计[6]。

1.2.5 葡萄产量 成熟采收期利用计数法和称量法测定百粒质量、单穗质量、单株平均挂果数，同时计算666.7 m2产量，666.7 m2产量=单穗质量×单株平均挂果数×株数。

1.3 数据分析

使用Microsoft Excel 2003，SPSS 17.0软件进行数据的处理与分析。

2 结果与分析

2.1 不同栽植密度对‘霞多丽’葡萄叶片叶绿素SPAD的影响

叶绿素含量高低直接决定果树将光能转化为有机物的多少，也决定着葡萄中有价值的化合物合成量的多少。由图1可知，从花后10～80 d葡萄叶片中的叶绿素SPAD整体呈增加趋势，花后80 d各处理叶绿素SPAD达到最大值，花后80 d后葡萄叶片中叶绿素SPAD呈下降趋势，说明后期叶片老化，叶绿素降解。T2处理栽植密度葡萄叶片叶绿素SPAD最高，达到50.2 ，说明该栽植密度条件下有利于葡萄果实进行光合作用和有机物的积累；T1处理栽植密度葡萄叶片叶绿素SPAD最低，为47.8，说明高密度栽植有降低叶片叶绿素SPAD的趋势；T3和T4处理栽植密度SPAD居中，分别为50和49。

图1 ‘霞多丽’不同栽植密度对其叶片叶绿素SPAD的影响Fig.1 Effect of different planting density on chlorophyll SPAD in ‘Chardonnay’ leaf

2.2 不同栽植密度对‘霞多丽’葡萄光合指标的影响

由表1可以看出，无论在花后25 d还是在花后60 d，在9:00-10:00，随着栽植密度的减小，Pn呈逐渐上升的趋势，其中，T2处理比T1处理平均提高71.75%。但从花后25 d到60 d，在一定栽植密度范围内，Pn随着密度的减小而上升，超过该范围，Pn则下降，其中T2处理栽植密度条件下Pn增长的最快，增长量为1.6 μmol/(m2·s)。

表1 ‘霞多丽’不同栽植密度对其光合作用的影响Table 1 Effects of different planting densities on chardonnay grape photosynthesis

注：不同小写字母表示 LSD检验差异显著(P<0.05)。下同。

Note：Different lowercase letters indicate significant difference under LSD in the table(P<0.05).The same below.

2.3 不同栽植密度对‘霞多丽’葡萄果穗长度的影响

葡萄果穗长度反应果实着生的紧密程度，果穗疏松是生产优质酿酒葡萄的重要指标之一。不同栽植密度对果穗长度的影响如图2所示。观察整个葡萄果穗生长过程可以发现，T2处理果穗生长趋势呈双S曲线，其余3个处理均表现为缓慢线性增长；T2处理以花后30 d为生长转折点，其果穗长度显著高于其他3个处理，各处理间葡萄果穗长度次序为T2>T3>T4>T1，说明果穗长度与栽植密度有关，密度过大或过小都不利于果穗长度的生长。T2处理(60 cm×300 cm)栽培密度有利于‘霞多丽’葡萄果穗生长。

2.4 不同栽植密度对‘霞多丽’葡萄品质的影响

表2揭示了不同栽植密度对‘霞多丽’葡萄品质的影响。由表2可知，在葡萄成熟过程中，4个处理的可溶性固形物质量分数整体呈上升趋势，

图2 ‘霞多丽’不同栽植密度对其果穗长度的影响Fig.2 Effects of different planting densities on ‘Chardonnay’ grain length

可滴定酸整体呈下降趋势。花后88 d、98 d和108 d各时间点中T2处理下糖酸比最高，说明该栽植密度下酿酒葡萄品质最佳。随着栽植密度的减小，平均可溶性固形物质量分数逐渐升高，到成熟采收前达到最高，分别为23.1%、23.2%、23.8%、24.4%。4个处理之间的可溶性固形物差异不显著，说明不同栽植密度对可溶性固形物质量分数的影响不大。

2.5 成熟采收期不同栽植密度对‘霞多丽’葡萄产量的影响

栽植密度对园艺作物产量有较大影响[7]，通常在单位面积内，栽植密度越大产量越高，但单株产量逐渐减少。由表3可见，葡萄果实单穗质量随栽植密度的减小而上升，且各处理间差异显著；百粒质量在不同栽植密度条件下存在差异，T2、T3、T4显著高于T1，说明栽植密度过大会降低百粒质量；单株平均挂果数随栽植密度的减小呈先上升后下降的趋势，各处理间差异不显著，说明栽植密度对单株平均挂果数影响不大；葡萄单产随栽植密度的增大而提高，T1栽植密度条件下单产最高，为1 078 kg/666.7 m2，单产由高到低依次为T1>T2>T3>T4。综合表3发现，T1栽植密度下虽然单产量高，但品质较差，不宜酿酒，相较之下唯有T2栽植密度最合适，既有较高的产量同时品质较佳。

表2 ‘霞多丽’不同栽植密度对其品质的影响Table 2 Effects of different planting densities on ‘Chardonnay’ quality

表3 成熟采收期‘霞多丽’不同栽植密度对其产量的影响Table 3 Effects of different planting densities on ‘Chardonnay’ yield at maturation stage

3 结论与讨论

种植密度是作物栽培的一项重要指标，密度既影响产量，又影响品质。栽培密度对植物生长发育的影响主要是由于改变了植株的受光状况、通风状况以及养分分配状况而使植株叶片的解剖结构和外部形态特征发生了相应的变化[8]。

叶绿素是高等植物叶绿体内重要的光合色素，直接关系着作物的光合同化效率。曹之富等[9]研究表明，植物叶片光合机能的大小与叶绿素含量关系密切，栽培密度对叶片净光合作用有显著的影响。本试验结果表明，叶绿素含量随着栽植密度的减小呈现先上升后下降的趋势，其中处理2(60 cm×300 cm)栽植密度条件下葡萄叶片叶绿素SPAD最高，达到50.2；Pn随着栽植密度的减小，呈逐渐增加的趋势，可能是栽植密度较大，植株间通风透光较差，CO2摩尔分数降低，从而影响光合作用，致使Pn下降。另外，也可能是由于植株间竞争营养，导致氮、镁、铁等矿质元素缺乏，最终影响叶绿素的合成[10]。黄春艳等[11]和李玉萍等[12]分别发现随着鱼腥草和石蒜栽培密度的增加，叶片中叶绿素含量呈先下降后上升的趋势，与本研究结果完全相反，这可能是这2种草本植物与藤本植物叶片叶绿素合成之间的差异，其机理有待进一步研究。陈秀娟等[10]研究发现草莓叶片Pn随着密度的减少呈逐渐增加的趋势，栽培密度对叶片净光合作用有显著的影响，其研究结果与本研究结果一致，说明随着栽培密度的降低，有利于植物叶片在自然空间合理分布，接受有效光照，也有利于叶片叶绿素的合成，栽植密度对作物的光合作用起重要作用。

葡萄果实中糖分和有机酸含量是评价酿酒葡萄品质的重要指标[13]。Bhella[14]研究表明，栽培密度对甜瓜的产量和品质有显著的影响。本试验中，各处理间葡萄单产次序为T1>T2>T3>T4，但在T2栽植密度条件下，可获得较高的产量和最佳品质。刘来馨等[15]研究发现：随着栽植密度的增加，赤霞珠葡萄产量增加，但致使糖度下降，因而导致酿酒葡萄品质下降，这与本研究结果一致。

本试验结果表明：在宁夏贺兰山东麓地区，‘霞多丽’葡萄采用60 cm×300 cm栽植密度，有利于葡萄单产量、品质的提升，因此，‘霞多丽’葡萄在该产区应采用该定植密度。

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