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杨梅(Myrica rubra)是中国著名的特产水果之一,在我国南方广泛分布。设施杨梅具有生长快、提早上市、经济效益高等特点,近来来在浙江逐步推广。CO2是植物进行光合作用的主要原料,前人研究表明增施CO2能够促进作物及果实生长、改善果实品质,然而关于补碳对设施杨梅的果实生长发育及品质的影响及机理研究较少。本研究于2011年于浙江温州通过控制试验,在杨梅幼果期至成熟期间,控制设施大棚内CO2浓度在1000μL·L-1左右,平行观测设施内不补碳和大田栽培杨梅,系统研究补碳对设施杨梅光合作用特性、果实发育、果实生长及果实品质的影响,同时研究补碳条件下,单枝保留不同叶片数和不同树冠方位对杨梅果实生长的影响,并建立果实生长模拟模型。研究结果对设施杨梅环境优化管理及揭示补碳对杨梅生长发育的影响机理提供支持,对丰富设施果树施碳的理论和实践具有重要学术价值。主要研究结论如下:(1)试验表明设施内补碳对杨梅叶片光合特性的影响较为显着。棚内补碳处理的杨梅叶片的叶绿素含量为41.17%,棚内不补碳处理为42.9%,棚外大田杨梅为42.1%,各处理间叶绿素含量差异不显著。不同生育期的杨梅最大光合速率均呈现棚内补碳>棚内不补碳>棚外杨梅的规律,棚内补碳杨梅的光能利用率为棚内不补碳杨梅的1.23倍,是棚外大田杨梅的1.5倍。棚内补碳杨梅叶片的羧化效率为0.044,棚内不补碳杨梅的的羧化效率为0.033,棚外杨梅羧化效率为0.031;棚内补碳能够降低杨梅叶片光补偿点,增加光饱和点;不同处理以及不同发育阶段杨梅叶片的光合日变化趋势基本一致且晴天呈双峰型,阴天为单峰型。不同处理杨梅叶片的净光合速率与叶温间关系为近S型曲线,与空气相对湿度之间存在着二次曲线关系。(2)补碳对杨梅果实发育和生长具有促进作用,研究表明大棚内的补碳处理杨梅果实成熟期分别比大棚不补碳处理和棚外大田栽培杨梅提前7d和19d。补碳可以加快杨梅果实的生长速率,促进杨梅提早成熟达到采收标准,棚内补碳处理收获时杨梅果实直径比棚内不补碳处理和棚外杨梅分别提高了13%和30%;补碳条件下,在单枝保留5、10、15、20片叶时(保留一个果实)杨梅发育速率与叶片数增加呈正相关,在保留25片叶时,果实发育速率较保留20片叶略有下降,当单枝叶片过多时呼吸消耗增加,源输送到果实的同化物减少,因此补碳条件下,单枝叶片数保留20片为宜。利用实验数据,建立了以光温效应为尺度的杨梅果实生长模型,并利用独立数据验证,结果表明,果径的模拟值与实测值间基于1:1线的回归估计标准误差(RMSE)和决定系数(R2)分别为0.03cm和0.99。补碳条件下,树冠南方的果实果径最大,其收获期果实纵径和横径分别达到3.62和3.48cm,而树冠西向果实最小,纵径和横径分别达到3.04和3.02cm,不同树冠方位果实直径由大到小顺序为:南向>东向>北向>西向。(3)补碳对设施杨梅果实品质影响显着,研究表明,补碳处理杨梅成熟时果实的VC含量比棚外大田不补碳的杨梅果实提高了27.8%,单果重增加了24.0%,果实的含酸量降低了20.0%,可溶性固形物含量下降了0.19%,含糖量增加了1.13%,糖/酸比值上升。棚内补碳与棚内不补碳处理,果实品质相近,但含糖量有所增加,含酸量降低。经济效益分析表明每棵补碳杨梅的经济效益是大棚不补碳杨梅的1.48倍,是棚外杨梅的4.36倍。总之,设施补碳能够显着提高杨梅光合速率,促进果实生长,提早成熟,能够有效改善杨梅品质,增加产量,显着提高经济效率。该研究结果为设施杨梅补碳决策及环境调控提供科学依据。