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设施葡萄延后栽培适合在河西走廊发展,主要由于河西走廊秋、冬季光照资源丰富,葡萄采摘期比其它区域延后1-2个月,鲜果上市时间与北方大多落叶果树果实成熟期错开,经济效益很高。经过近20年发展,甘肃河西走廊延后栽培的葡萄初具规模,逐渐成为我国西北最具特色的农业产业。葡萄成熟期间以及成熟后,品质的保持占据重要地位。低温、高湿的环境有利于保持品质,但可造成树体提前衰老,和严重的病害,葡萄延后栽培的优势得不到体现。生育后期设施内温度、水分管理既要满足树体生长,又要长时间保持―树体-果实‖间的水分关系,但不能降低果实品质,如何协调两者关系成为种植户和科学研究普遍关注的问题。本研究在传统光、温管理基础上,通过调控土壤水分,研究设施红地球葡萄生育后期树体耗水规律,树体老化与土壤水分和设施内温度的关系以及树体和果实之间的水分关系,以期为设施葡萄延后栽培生育后期的土壤水分管理和较长时间保持果实品质提供科学依据。主要研究结果如下:1.生育后期,葡萄树体耗水量不断下降,决定树体耗水的主要因素是夜间低温。9月中旬,葡萄转色期树体耗水会发生主动降低。10月初至11月中旬,适宜土壤水分(土壤体积含水率0.18 m3 m-3和0.21 m3 m-3)能较长时间提高树体耗水量,但不能改变树体耗水持续降低的趋势;9月初提前加强对设施内低温控制,夜间低温保持在12°C以上,10月至11月中旬成熟期间夜间低温保持在8°C以上。11月中旬以后随着树体进一步衰老,树体耗水量迅速且不可逆的下降至200 g d-1,此阶段夜间低温应保持在3°C以上。2.红地球葡萄延后栽培过程中,良好的土壤水分环境能降低葡萄树体老化程度。葡萄转色期及转色后树体整体水分运输阻力增大,果穗对应的结果枝、叶柄和穗轴水分运输通道面积减小。叶片衰老造成光合能力下降,对午间高温的适应性降低,迅速降温对高供水处理叶片伤害的风险增大。从ABA、GH以及结果枝淀粉和糖的积累等结果证实,10月中旬至11月中旬,土壤高供水处理能减缓树体老化。3.设施红地球葡萄转色后至采摘期间,―树体-果实‖间水分关系逐渐消失。至10月10日,不同处理果实水分净变化为正值,流入和果实散失的水分基本保持平衡,到10月25日,低供水处理进入果实内水分不能满足果实失水需求,表现为果实水分净损失,总体上葡萄转色期木质部存在少量的水分运输。4.葡萄成熟伴随着果实软化和可溶性固形物提高,成熟后随着果实持续失水,失重加速。葡萄果实膨压与硬度快速下降的时间是9月25日至10月25日,同一时期随着供水量的增加,果实膨压和硬度增大,至10月25日高供水处理(0.24 m3 m-3)果实硬度最高。10月25日后,不同处理果实的可溶性固形物均超过15%,达到最低采摘标准,此后进入葡萄成熟后的品质保持阶段,不同处理可溶性固形物积累速度明显下降。11月25日,受树体老化和低温影响,高供水处理(0.21 m3 m-3至0.24 m3 m-3)果实可溶性固形物分别只达到16.8%、15.8%,糖酸比分别为22.11和20.26。而0.18 m3 m-3土壤供水处理下,果实可溶性固形物达到18.7%,糖酸比为29.22,处于最佳品质时期。5.转录组数据表明,转色初期(可溶性固形物由7%增加到9%),M vs L的差异表达基因参与5个有关细胞壁代谢通路,但均未达到显著富集状态,随着可溶性固形物由7%增加到11%,H vs L的差异基因GSVIVG01008128001(COBRA-like蛋白相关,上调)和GSVIVG01031164001(果胶酯酶相关,下调)被显著富集于3个与细胞壁代谢相关的通路。综合分析认为,水分对生育后期设施红地球葡萄的耗水、树体老化和果实品质有很大影响,至11月下旬不同处理果实体积损失均超过5%,因此最晚采摘时间应该在11月中旬。生产中延后红地球葡萄采摘期,还需改进温室建造水平,提高对光、温、水的控制。