全 文 ：园 　艺 　学 　报 　2009, 36 (8) : 1093 - 1098
Acta Horticulturae Sinica
收稿日期 : 2009 - 02 - 11; 修回日期 : 2009 - 06 - 22
基金项目 : 农业行业科研专项 (NYHYZX072027) ; 国家科技支撑计划项目 (2008BAD92B04) ; 现代农业产业技术体系建设专项 ;
河南省重点攻关项目 (092102110066)3 通讯作者 Author for correspondence ( E2mail: chaoxyang@ sina1com; Tel: 0371265330959)
葡萄日灼病阈值温度及主要影响因子分析
蒯传化 1 , 刘三军 1 , 吴国良 2 , 杨朝选 13 , 陈勇朋 1 , 王 　鹏 3 , 刘崇怀 1 ,
于巧丽 1
(1 中国农业科学院郑州果树研究所 , 郑州 450009; 2 河南农业大学园艺学院 , 郑州 450002; 3 河南省农业科学院园艺
研究所 , 郑州 450002)
摘 　要 : 以 8年生 ‘红地球 ’葡萄为试材 , 从诱发果实日灼病发生的阈值温度 (临界果面温度 ) 研究
入手 , 探索气温、光照、风速等对果面温度的影响。结果表明 : 果面高温是果实发生日灼的直接原因。在
果实快速生长期测得日灼病发生的阈值温度为 4210～4218 ℃ (平均值 4213 ℃) ; 遮阴下的果实突然暴露在
阳光下 12 m in果面温度可达最高 ; 强烈光照是日灼病发生的最重要原因。在夏季晴天无风的中午 , 每
10 000 lx的光照强度可使果面温度增高 1 ℃左右 ; 无风时果面温度显著高于风速 115 m·s- 1以上时。风速
310 m·s- 1 , 6 m in内果面温度降至最低 ; 在相同的光温条件下 , 较高的空气湿度促进日灼的发生。
关键词 : 葡萄 ; 日灼病 ; 阈值温度 ; 温度 ; 光照 ; 风速 ; 湿度
中图分类号 : S 66311; Q 945　　文献标识码 : A　　文章编号 : 05132353X (2009) 0821093206
Ana lysis of the M a in Factors and Threshold Tem pera ture on V itis Berry
Sunburn
KUA I Chuan2hua1 , L IU San2jun1 , WU Guo2liang2 , YANG Chao2xuan13 , CHEN Yong2peng1 , WANG
Peng3 , L IU Chong2huai1 , and YU Q iao2li1
(1 Zhengzhou F ruit Research Institu te, Ch inese A cadem y of A gricultural Sciences, Zhengzhou 450009, China; 2 Horticultural
College, Henan A gricultural U niversity, Zhengzhou 450002, China; 3 Horticultural Research Institu te, Henan A cadem y of A gricul2
tura l Sciences, Zhengzhou 450002, Ch ina)
Abstract: The experiments were conducted in 8 years old grape Red Globe, studied the effect of
sunlight, air temperature, wind speed and other factors on grape berry sunburn. The results showed that the
higher temperature on fruit surface was the direct factor inducing grape sunburn. The threshold temperatures to
induce sunburn ranged from 4210 ℃ to 4218 ℃ ( average temperature was 4213 ℃) during fruit fast swell
stage. It would reach to maximum after 12 m inutes if the berries were suddenly exposed to the sunlight. The
excessive sunlight increased both air temperature and fruit surface temperature. Therefore, excessive sunlight
was the most important factor causing grape sunburn. The illum ination per 10 000 lx could add about 1 ℃ on
fruit surface at noon of a shiny and windless day in summer. The fruit surface temperature was significantly
higher on the days without wind than that when the wind speed was 115 m · s- 1. W hen wind speed
app roached 310 m· s- 1 , the fruit surface temperature decreased to a very low level within 6 m inutes. The
higher relative hum idity increased grape sunburn under the same light and temperature conditions.
Key words: grape; sunburn; threshold temperature; temperature; light; wind speed; hum idity
对苹果等树种果实日灼病的研究结果表明 , 大田果实发生日灼需要高温与强光 (含较高紫外线 )
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的共同作用 (W amer, 1997; Schrader et al. , 2001; 郝燕燕和黄卫东 , 2004)。温度是果实日灼形成
的一个主要诱因 ( Yuri et al. , 2000) , 果实表面只有达到一定的阈值温度 (临界温度 ) 时日灼才会
发生 (张建光 等 , 2004)。光照与气温是导致果面温度升高的主要因素 (张建光 等 , 2003a)。风速
等其它因素通过影响果面温度而与日灼病的发生有密切关系 (蒯传化 等 , 2008)。强光与高温可打破
果实表皮、下表皮的代谢平衡 , 产生大量的活性氧分子 (AOS) , 导致膜损伤与结构的改变 , 引起酚
类物质的酶促和非酶促褐变 , 造成果实日灼 (Andrews & Johnson, 1996)。
张建光等 (2004) 通过对苹果日灼病的研究后认为 , 果实表面的高温主要来自于两个方面 : 一
是大气温度 , 它与果实表面进行热交换 , 使果实自身温度接近于空气温度 ; 另一方面 , 果实在阳光照
射下 , 果面温度在气温的基础上进一步升高 , 产生高于气温的 “光致果实温度 ” (果面温度 —气温 ) ,
两者共同决定着果面温度的高低。
本试验中以国内主栽晚熟葡萄 (V itis vin ifera) 品种 ‘红地球 ’为试材 , 从诱发果实日灼病发生
的阈值温度入手 , 通过研究光照、气温、风速等对果面温度的影响及不同湿度对果实热伤害的影响 ,
探索上述主要气象因子对日灼病的影响 , 为生产测报、防治及进一步研究提供参考依据。
1　材料与方法
111　材料
试验于 2008年 5—8月在中国农业科学院郑州果树研究所葡萄品种示范园进行。供试葡萄品种为
‘红地球 ’ (Red Globe) , 树龄 8年 , 篱架式 , 株行距 115 m ×210 m。园地壤土偏砂 , 通风透光良好 ,
植株生长势中庸 , 生产管理较为规范 , 地面清耕。
112　方法
11211　突遇光照后果面温度上升速度测定 　7月份选择晴朗无云无风天气 , 选发育整齐、果粒大小
一致的果穗 6个 , 每果穗选上部太阳光直射的果粒 5个 , 共 30粒果。将枝条分散、平放、固定 , 保
持果穗裸露。为保持环境的相对稳定 , 在迎风面设置高 2 m、宽 3 m的挡风墙。当日 8: 00时开始用
白色泡沫板将被测果穗遮阴 , 12: 00—13: 00时测量 1次果面温度 , 测后立即去除遮阴物 , 每隔 2
m in测量 1 次果面温度 , 直到果面温度稳定为止。果面温度测量采用红外测温仪 (型号 :
RAYST20XBAP, 美国 Raytek公司 ) , 每果粒测量时间为 1 s。3次重复。
11212　果实日灼病阈值温度的测定 　在果实快速生长期 (孔庆山 , 2004) 选晴朗、无风、果面温度
较为稳定的 12: 00—14: 00时进行。为营造一个无风的环境 , 用长 3 m, 宽 2 m, 高 2 m的塑料膜将
被测植株四周围起 , 通过放风结合地面覆草微调气温。在距地 50和 80 cm左右高度各固定 4个果穗 ,
共 8穗果 , 在每穗果中上部选太阳光直射面、大小均匀的果粒 8个。被测果穗于当日 8: 00时开始用
白色泡沫板遮阴 , 12: 00时去除遮阴物接受太阳光照射 , 14: 00后继续遮阴至试验结束。从 12: 30
开始 , 每 30 m in测量 1次被测果粒的果面温度 , 共 4次 , 得出每果粒果面温度平均值。将被测果粒
按果面温度高低分组统计 , 组间梯度为 1 ℃。果面温度测量仪器与方法同上。当日 14: 00、16: 00
和次日 10: 00观察调查被测果实是否产生日灼症状及症状类型。3次重复。
11213　气温和光照对果面温度影响试验 　试验于 7月份的晴朗无云无风天气进行。选一株树上 6穗
果实 , 将枝条分散斜放 , 每穗果选阳面上部大小均匀果粒 5个 , 共 30粒。为营造无风的环境 , 树四
周用挡风设备围起 , 规格方法同上。从 9: 00始 , 每 1 h测量 1次果面温度及果穗周围气温。气温测
量采用精密水银温度计 , 放置果穗附近遮阴处 , 每处理放置 3处 , 求平均值。光照强度测量用数字式
照度计 (型号 : LX1010BS, 深圳欣宝瑞仪器有限公司 ) , 将感应器置于果穗附近正对太阳方向。气
温、果面温度的测量方法同上。3次重复。
11214　风速对光致果实温度、果面温度的影响试验 　试验于 7月的晴朗无云无风天气进行。选 3株
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　8期 蒯传化等 : 葡萄日灼病阈值温度及主要影响因子分析 　
结果树 , 风速设 0、115、310 m·s- 1。每株选相邻 3个果穗 , 保持果穗在同一高度 , 同一平面 , 紧邻
并东西方向固定 , 每穗果选位于果穗中上部阳光直射面大小均匀的果粒 10个。10: 00开始吹风 , 2 h
后测量果面温度。风源来自风扇 ; 风速测量用风速计 (型号 : AR816, 品牌 : 希玛 ) ; 其它测量工具
同上。在树的迎风面及两侧面设置高 2 m的挡风墙。3次重复。
11215　湿度对果实日灼病的影响试验　试验于 6月在人工气候箱 (型号 : RXZ2500宁波江南仪器厂 )
内进行。将果穗摘下 , 分别置于 30%、60%和 90%相对湿度人工气候箱中 , 温度均为 45 ℃。每个处
理 6穗果 , 3次重复。处理结束后在室内存放 24 h, 调查每果穗的果实灼伤率。3次重复。
2　结果与分析
211　果实日灼病阈值温度
由图 1可看出 , 果粒在遮盖物被去除突遇光
照后 , 果面温度迅速升高 , 升高速度在开始的 2
m in内最大 , 以后减缓 , 至 12 m in停止升高 , 达
到不遮阴状态的正常水平。
果实出现日灼症状的最低温度为 “阈值温
度 ” (张建光 等 , 2004)。在无风状态下 , 中午
12: 00—14: 00的果面温度在一天中相对稳定。
调查发现 , 果面温度为 42～43 ℃的果粒 , 日灼症
状出现的时间较晚 , 当日下午仅现轻微症状 , 甚
至直到次日才出现症状 ,受伤害部位不变色或仅
图 1　突遇光照后果面温度上升情况
F ig. 1　The fru it surface tem pera ture increa sed
when sudden ly encoun tered
为浅白色 , 凹陷斑小且凹陷轻微 ; 当果面温度高于阈值温度 2 ℃以上时 , 日灼症状在 1～2 h之内即
可出现 , 受伤害部位果皮颜色开始变白 , 变褐 , 而后皱缩或凹陷 , 遮阴后症状仍在发展 (图 2)。试
验结果显示 , 诱发红地球葡萄果实日灼病发生的最低果面温度为 4210～4218 ℃, 平均值为 4213 ℃。
这比张建光等 (2004) 在 9个苹果品种上测得的日灼病发生的阈值温度低 316～612 ℃。相对于苹果
来说 , 葡萄更易产生日灼。
图 2　‘红地球’葡萄果实日灼病症状
F ig. 2　The sym ptom s of Red Globe berry sunburn
212　气温对果面温度的影响
9: 00—15: 00气温分别为 : 2813、3017、3219、3416、3612、3711和 3616 ℃, 在 14: 00达到
最大值 (3711 ℃) ; 果面温度分别为 : 3311、3719、4215、4611、4719、4814和 4615 ℃, 在 14: 00
达到最大值 (4814 ℃)。果面温度随气温而升降 , 在 14: 00两者同时达到最大值 (图 3)。
213　光照对光致果实温度 (果面温度 —气温 ) 和果面温度的影响
从图 4可看出 : 9: 00—15: 00光照强度分别为 516、714、915、1019、1110、1013和 914 ×104
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lx, 在 13: 00达到最大值 ( 11 ×104 lx) ; 而产生的光致果实温度分别为 : 418、712、916、1115、
1117、1113和 919 ℃, 以 13: 00最大 , 达到了 1117 ℃。光致果实温度的最大值与光照强度的最大值同
步出现 , 表明二者的高度相关性。由光照强度与光致果实温度可推算出 : 在 9: 00—15: 00时 , 单位光
照强度所产生的光致果实温度 (每 10 000 lx光照强度产生的光致果实温度 ) 分别为 0186、0197、1101、
1106、1106、1110和 1105 ℃, 以 14: 00为最大 (1110 ℃) , 其最大值出现在光照强度最大值后 1 h。
由图 3和图 4可看出 , 果面温度随光照强度的增加而增加 , 最大值出现在光照强度最大值后 1 h。
图 3　气温对果面温度的影响
F ig. 3　Effects of a ir tem pera ture on fru it surface
tem pera ture tem pera ture influence
图 4　光照对光致果实温度的影响
F ig. 4　Effects of the light in ten sity on the fru it
tem pera ture induced by light
214　风速对光致果实温度、果面温度的影响
由表 1看出 , 风速越小 , 果面温度越高。在中午无风时的果面温度分别比风速为 115和 310 m·
s
- 1时高出 711和 819 ℃; 光致果实温度分别高出 611和 618 ℃。
试验中还发现 , 晴天中午无风时 , 暴露在阳光下的果面突然接受 310 m· s- 1风吹后 , 果面迅速
降温 , 在最初的 1 m in内 , 温度降低 2 ℃左右 , 以后降温幅度逐渐变小 , 6 m in之内即可使果面温度
降到最低。
215　湿度对果实日灼病的影响
在 30%、60%和 90%相对湿度处理下 , 果实平均灼伤率分别为 613%、1611%和 5210% (表 2) ,
差异显著。本试验是在相同的温度环境、相同的空间内进行的 , 因此这时的相对湿度高也表明单位体
积内水气含量较高 , 即绝对湿度也高。此结果表明 : 在温度、光照强度等条件相同的情况下 , 单位体
积内水气含量越高 , 果实灼伤的可能性越大。
表 1　风速对光致果实温度、果面温度的影响
Table 1　Effects of w ind speed on the fru it tem pera ture
induced light, a ir tem pera ture and fru it surface tem pera ture
风速 /
(m·s - 1 )
W ind speed
光致果实温度 /℃
The fruit temperature
induced by light
果面温度 /℃
Fruit surface
temperature
0 1018 ±0179 a 4811 ±0180 a
115 417 ±0172 b 4110 ±0180 b
310 410 ±0126 b 3912 ±1104 b
　　注 : 邓肯氏显著性检验 , 不同小写字母表示差异显著 (α =
0105)。
Note: Duncanpis multip le test. D ifferent letters indicate significant
difference at 5% level.
表 2　湿度对果实灼伤率的影响
Table 2　Effect of rela tive hum id ity to
burn ra te of fru it
相对湿度 /%
Relative
hum idity
灼伤率 /%
Burn rate
90 5210 ±5139 a
60 1611 ±1174 b
30 613 ±0140 c
　　注 : 邓肯氏显著性检验 , 不同小写字母表示差异显著 (α =
0105)。
Note: Duncanpis multip le test. D ifferent letters indicate significant
difference at 5% level.
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　8期 蒯传化等 : 葡萄日灼病阈值温度及主要影响因子分析 　
3　讨论
311　果面高温是诱发葡萄果实日灼病产生的直接原因
本试验结果表明三个方面的内容 : 第一 , 红地球葡萄果实快速生长期测得果实发生日灼的阈值温
度为 4210～4218 ℃, 有效降低果穗周围气温是控制果面温度升高 , 防止日灼病发生的根本措施之一 ;
第二 , 白天果面温度高于气温 , 果面温度最高且相对稳定的 12: 00—14: 00时应被作为果实日灼病
防治的关键时间段 ; 第三 , 白天越接近干燥地表 , 气温越高 , 果面温度也越高。由此也就不难理解 ,
在连续干旱的情况下 , 离地面较近的葡萄果实日灼病发生更为严重。这也是日灼病中的一种类型 ———
“气灼病 ” (刘效义 等 , 2000)。从这点来说 , 葡萄行间种植生草、行内覆盖秸秆等以增加植被、降
低地表裸露 , 可降低日灼病的发生 ; 选用合适架型 (如弃篱架而选用小棚架、V型架等 ) 以增加干
高 , 提高结果部位也是减轻葡萄日灼病发生的重要手段。
312　强光照是造成葡萄果实日灼病产生的主要原因
强烈的光照对诱发果实日灼有重要影响 (张建光 等 , 2003b) , 是诱导果实日灼病发生所必需的
条件 (Rabinowitch et al. , 1986; Simp son et al. , 1988; Renquist et al. , 1989)。本研究结果表明 , 在
夏季晴朗无风的中午 , 每 10 000 lx的光照强度可使果面升温大约 1 ℃, 在果穗能接受到一天中光照
强度最大值时 , 果面温度可高于周围气温 11～12 ℃。而一般生长在中庸树体中部、叶片间隙的果穗 ,
当被阳光直接照射时 , 中午果实可接受到的光照强度仅相当于外界饱和光照的 60%左右 , 即 6～7 ×
104 lx。即使在无风情况下 , 产生的光致果实温度最大值也只有 6～7 ℃。而近地裸露果穗的果面增温
效果则较为明显。本试验测得 , 光照强度的最大值出现在 13: 00, 果面温度最大值出现在 14: 00。
光照强度最大值的出现 , 造成了地表温度最大值及果穗周围气温最大值的相继出现 , 两者的动态变化
是果面温度最大值出现在 14: 00的原因。
本研究结果表明白天即使在遮阴情况下 , 果面温度仍可高于周围气温 1～2 ℃, 说明只要有光照
存在 , 就有光致果实温度存在。光照对果实日灼病的间接影响表现在强烈的光照可使地面温度升高 ,
地温于 13: 00时左右达到最大值 (刘江和许秀娟 , 2002)。较高的地面温度可使气温升高 , 又使果
面温度升高。生产上要注意避免果穗 (尤其是下部果穗 ) 过度裸露 , 如做到枝条的合理摆布 , 保持
一定比例的预备枝 ; 选留偏上部位的果穗 ; 培育中庸树势 , 做到叶里藏果等。
313　风速对葡萄果实日灼病的发生有重要影响
作者认为 , 风对果面温度的影响包括三个方面 : 一是在葡萄植株生长的 2 m左右高度的范围内 ,
白天离地越近气温越高 , 而风能降低果穗周围的气温 , 间接使果面温度降低 ; 二是具有较高温度的果
面与较低温度的空气接触 , 通过热量交换的方式使果面温度直接降低 ; 三是风可以加速植株的蒸腾作
用 , 从而使果面温度较快降低。本试验测得 , 在 310 m·s- 1风速的作用下 , 6 m in之内果面温度可降
到最小值。从这点来讲 , 选用棚架与 V型架 , 及时整枝、摘心、缚蔓 , 控制氮肥的过量使用 , 避免
植株过于郁闭 , 改善田间通风条件 , 可有效降低日灼病的发生。
314　同样光温条件下 , 湿度高时果实更易产生日灼
有报道指出 , 相对湿度越低 , 果实日灼病越严重 (李长存 , 1993)。气温偏高 , 雨水较少的地区
果实日灼更为严重 (郝燕燕 等 , 2006)。本试验结果表明 , 在相同的光温条件下 , 湿度越大 , 葡萄日
灼病越严重。本观点可从一定程度上解释连阴雨天后突然转晴 , 气温突然升高更容易引起果实日灼
(郝燕燕和黄卫东 , 2004) 的现象。作者初步认为 , 由于水气的热容量比一般气体大得多 , 故单位体
积气体内的水气含量越高 , 越能更快速、更充分地与果面进行热量交换 , 当含有较高水汽量的高温气
体与果面接触时 , 果面温度能更快速地上升 ; 另一方面 , 较高的空气湿度降低了植株的蒸腾作用 , 延
缓了果实的散热速度 , 也使果面温度升高。当然 , 这一观点还有待于进一步验证。
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连续的高温干旱天气利于果实日灼病的发生 , 这一结论目前似乎已被业内人士广泛认可。在干旱
天气里 , 干燥土壤的热容量小且导热率低 , 所以当阳光照射时地表在较短的时间内升温 , 进而在果穗
附近形成较高的气温 , 因此也就利于日灼病的发生。这种高温干旱天气造成果实日灼病严重的实质是
较高的气温造成较高的果面温度 , 较高的气温伴随的是较低的空气相对湿度 , 而单纯把较低的相对湿
度就作为果实日灼病发生的重要原因 , 尚缺乏依据。在白天 , 温度越高 , 蒸发、蒸腾作用越强 , 田间
绝对湿度越大 (刘江和许秀娟 , 2002)、单位容积内的水分含量越多 , 这一现象可加深对湿度大时日
灼病严重的理解。
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