胡永翔,李援農(nóng),張　瑩,蔣耿民

(1 石家莊經(jīng)濟(jì)學(xué)院 土地資源與城鄉(xiāng)規(guī)劃學(xué)院，河北 石家莊050031；2 西北農(nóng)林科技大學(xué) 水利與建筑工程學(xué)院，陜西 楊凌712100；3 河北科技大學(xué) 外國(guó)語(yǔ)學(xué)院，河北 石家莊 050018；4 南陽(yáng)師范學(xué)院 土木建筑工程學(xué)院，河南 南陽(yáng) 473061)

調(diào)虧灌溉對(duì)黃土高原地區(qū)棗樹(shù)生長(zhǎng)與果實(shí)品質(zhì)和產(chǎn)量的影響

胡永翔1,2,李援農(nóng)2,張瑩3,蔣耿民4

(1 石家莊經(jīng)濟(jì)學(xué)院 土地資源與城鄉(xiāng)規(guī)劃學(xué)院，河北 石家莊050031；2 西北農(nóng)林科技大學(xué) 水利與建筑工程學(xué)院，陜西 楊凌712100；3 河北科技大學(xué) 外國(guó)語(yǔ)學(xué)院，河北 石家莊 050018；4 南陽(yáng)師范學(xué)院 土木建筑工程學(xué)院，河南 南陽(yáng) 473061)

[摘要]【目的】 研究調(diào)虧灌溉對(duì)黃土高原地區(qū)棗樹(shù)生長(zhǎng)與果實(shí)品質(zhì)和產(chǎn)量的影響，揭示棗樹(shù)不同生育階段進(jìn)行調(diào)虧灌溉的適宜度?！痉椒ā?2009-2011年，在陜西省米脂縣孟岔試驗(yàn)站的棗樹(shù)試驗(yàn)林進(jìn)行調(diào)虧灌溉試驗(yàn)，試驗(yàn)設(shè)置充分灌水(對(duì)照)、萌芽展葉期中度調(diào)虧灌水(T1)、開(kāi)花坐果期中度調(diào)虧灌水(T2)、果實(shí)膨大期中度調(diào)虧灌水(T3)和果實(shí)成熟期重度調(diào)虧灌水(T4)共5個(gè)處理，其中充分灌水處理保證土壤含水率不低于田間持水量的60%，否則按定額30 mm灌水；中度調(diào)虧處理灌水定額為15 mm，灌水時(shí)間與對(duì)照相同；重度調(diào)虧處理不灌水。試驗(yàn)期間每5 d測(cè)定1次土壤水分和新梢長(zhǎng)度，棗果成熟后分處理測(cè)定產(chǎn)量及果實(shí)品質(zhì)指標(biāo)?！窘Y(jié)果】 萌芽展葉期和開(kāi)花坐果期中度調(diào)虧處理均顯著(P<0.05)抑制了棗樹(shù)的新梢生長(zhǎng), 與對(duì)照相比，2009,2010和2011年新梢長(zhǎng)度的降幅分別達(dá)到28.8%，35.6%，32.5%和6.5%，9.9%，7.2%。T1處理的產(chǎn)量較對(duì)照減少2.6%，但各項(xiàng)品質(zhì)指標(biāo)的變化幅度不大；T2處理的產(chǎn)量較對(duì)照減少14.0%，但對(duì)果實(shí)可溶性固形物的提高效果最為顯著，與對(duì)照相比提高25.3%；T3處理的產(chǎn)量較對(duì)照降低12.6%，單果體積降低18.7%，單果質(zhì)量降低16.9%，果實(shí)含水率降低8.0%，果實(shí)硬度提高11.0%，可溶性蛋白減少16.3%，且差異均達(dá)顯著水平； T4處理的產(chǎn)量較對(duì)照提高3.9%，并且在降低壞果率和有機(jī)酸含量、提高果實(shí)維生素C含量等方面效果顯著，其中壞果率和有機(jī)酸含量分別較對(duì)照降低19.7%和23.9%，果實(shí)維生素C含量較對(duì)照升高20.9%?！窘Y(jié)論】 綜合考量各調(diào)虧灌溉處理的影響，確定果實(shí)成熟期和開(kāi)花坐果期分別為黃土高原地區(qū)棗樹(shù)最適宜和最不適宜調(diào)虧灌溉的生育階段。

[關(guān)鍵詞]棗樹(shù)；調(diào)虧灌溉；黃土高原；營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)；產(chǎn)量與品質(zhì)

黃土高原半干旱區(qū)生態(tài)環(huán)境脆弱，水資源短缺是該區(qū)植被恢復(fù)及水土流失治理的主要制約因素[1]。棗樹(shù)是黃土高原地區(qū)大面積推廣種植的重要經(jīng)濟(jì)林樹(shù)種，但由于水資源的匱乏，其產(chǎn)量和品質(zhì)均受到很大影響[2]。在區(qū)域水資源可持續(xù)發(fā)展的前提下，水資源高效利用是解決當(dāng)前水資源緊缺的首要途徑。因此，大力發(fā)展節(jié)水灌溉，推廣科學(xué)合理的灌水新方法和新技術(shù)，已成為黃土高原地區(qū)農(nóng)業(yè)發(fā)展的必然要求[3-4]。

調(diào)虧灌溉出現(xiàn)于20世紀(jì)中后期，其后迅速成為一種受到廣泛認(rèn)可的果園節(jié)水灌溉制度，現(xiàn)已在世界范圍內(nèi)的多種果樹(shù)上得到成功應(yīng)用。調(diào)虧灌溉的主要功用是在果樹(shù)特定生育期進(jìn)行虧水灌溉以提高水分利用效率，同時(shí)最大限度地減少水分虧缺對(duì)作物產(chǎn)量與經(jīng)濟(jì)價(jià)值的影響，通過(guò)水分脅迫后的補(bǔ)償效應(yīng)來(lái)提高產(chǎn)量與品質(zhì)[5-6]。Dell’Amico等[7]于橄欖樹(shù)果核硬化期進(jìn)行輕度調(diào)虧，研究了輕度虧水環(huán)境下葉片與果實(shí)之間的水分關(guān)系。Costello等[8]對(duì)加利福尼亞中部赤霞珠葡萄的研究表明，調(diào)虧灌溉會(huì)降低產(chǎn)量但不會(huì)顯著降低品質(zhì)，對(duì)果實(shí)染色度的影響尚不確定。Cotrim等[9]對(duì)芒果樹(shù)全生育期進(jìn)行了調(diào)虧灌溉，結(jié)果表明在適當(dāng)生育期進(jìn)行調(diào)虧灌溉可以抑制營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)，提高了水分利用效率，且對(duì)芒果樹(shù)的產(chǎn)量和品質(zhì)均未造成顯著性損失。Perez-Pastor等[10]和Perez-Sarmiento等[11]對(duì)杏樹(shù)的調(diào)虧灌溉制度進(jìn)行了全面系統(tǒng)的研究，表明特定生育期的調(diào)虧灌溉可以改善杏樹(shù)果實(shí)的口味和顏色，節(jié)水效果十分顯著，但會(huì)造成果實(shí)直徑的減小，推薦在干旱和半干旱區(qū)廣泛使用。崔寧博等[12]對(duì)溫室內(nèi)棗樹(shù)進(jìn)行的機(jī)理性研究表明，水分虧缺的棗樹(shù)果實(shí)具有較高的Vc和可溶性固形物含量，且多數(shù)處理的產(chǎn)量都有一定程度的提高。雖然目前調(diào)虧灌溉制度在應(yīng)用上已經(jīng)相對(duì)成熟，但是針對(duì)特定區(qū)域珍稀果品的研究還存在許多空白[13]。黃土高原在世界范圍內(nèi)是一個(gè)十分特殊的地理區(qū)域，該地區(qū)棗樹(shù)的生長(zhǎng)規(guī)律與其他地區(qū)迥異，而棗樹(shù)是當(dāng)?shù)刂饕慕?jīng)濟(jì)作物之一，因此對(duì)其調(diào)虧灌溉制度進(jìn)行針對(duì)性、系統(tǒng)性的研究具有十分重要的實(shí)際意義。為此，本試驗(yàn)對(duì)黃土高原地區(qū)不同生育期調(diào)虧灌溉條件下滴灌棗樹(shù)的新梢生長(zhǎng)、果實(shí)品質(zhì)與產(chǎn)量進(jìn)行了分析，以期揭示棗樹(shù)不同生育階段進(jìn)行調(diào)虧灌溉的適宜度，為水分利用效率更高的黃土高原地區(qū)棗樹(shù)灌溉制度的制定提供可靠的理論基礎(chǔ)。

1材料與方法

1.1試驗(yàn)地基本情況與試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)于2009年4-9月、2010年5-10月和2011年的5-10月在陜西省米脂縣孟岔試驗(yàn)站內(nèi)進(jìn)行。試驗(yàn)站地理位置為東經(jīng)109°49′～110°29′，北緯37°39′～38°05′，屬半干旱大陸性季風(fēng)氣候，降水較少，蒸發(fā)強(qiáng)烈，自然災(zāi)害頻繁。年平均氣溫8.5 ℃，極端最高氣溫39.2 ℃，極端最低氣溫-25.5 ℃，無(wú)霜期162 d；多年平均降水量451.6 mm，降水主要集中在7、8、9月，約占全年降水量的50%～60%；多年平均水面蒸發(fā)量1 574 mm，干旱指數(shù) 3.8，是典型的黃土高原干旱半干旱灌區(qū)。試驗(yàn)區(qū)土壤以黃綿土為主，干容重1.30 g/cm3，0～120 cm土層土壤田間持水量為30.16%(體積分?jǐn)?shù))，凋萎含水率10.53%。土壤有效N、P、K含量分別為34.7，2.90，101.9 mg/kg，有機(jī)質(zhì)含量2.1 g/kg，pH值 8.6。

供試植物為7到8年生矮化密植梨棗，棗樹(shù)株距×行距為2 m×3 m，樹(shù)形均一且長(zhǎng)勢(shì)良好，供試棗樹(shù)所在地地面坡度為25°，灌水方式為滴灌。黃土高原區(qū)棗樹(shù)的生育期可劃分為4個(gè)生育階段，即萌芽展葉期(P1)、開(kāi)花坐果期(P2)、果實(shí)膨大期(P3)和果實(shí)成熟期(P4)。由于2010年陜北地區(qū)的氣候較其他年份寒冷(4月下旬還有降雪)，所以棗樹(shù)的生育期比通常滯后了約8 d。試驗(yàn)設(shè)置3個(gè)灌水量水平，分別是充分灌溉(對(duì)照)、中度調(diào)虧和重度調(diào)虧。通常認(rèn)為土壤含水量在田間持水量的60%以上時(shí)，不影響作物生長(zhǎng)。各水平的調(diào)虧程度由充分灌水的灌水定額控制：充分灌水的灌水定額為30 mm，中度調(diào)虧(M)的灌水定額為充分灌水的1/2，重度調(diào)虧(S)處理不灌水。綜合考慮黃土高原地區(qū)棗樹(shù)整個(gè)生育期的氣候特點(diǎn)，除全生育期充分灌水的對(duì)照處理(CK)外，分別在萌芽展葉期、開(kāi)花坐果期、果實(shí)膨大期和果實(shí)成熟期進(jìn)行中度調(diào)虧(T1)、中度調(diào)虧(T2)、中度調(diào)虧(T3)和重度調(diào)虧(T4)處理，具體處理如表1所示。試驗(yàn)將充分灌溉的土壤含水率控制在60%田間持水量以上，當(dāng)土壤含水率低于60%田間持水量時(shí)即視為受到水分脅迫。灌水時(shí)間由對(duì)照處理確定，當(dāng)對(duì)照處理的土壤含水率接近60%田間持水量時(shí)，各處理按灌水定額同時(shí)灌水。每個(gè)處理設(shè)置3個(gè)重復(fù)，共15個(gè)小區(qū)，每個(gè)小區(qū)均有3棵棗樹(shù)。每個(gè)重復(fù)中均有1棵棗樹(shù)用長(zhǎng)2 m、寬2 m、高1.6 m的板箱(PVC材料)圈起，形成隔離體，隔離體地下部分深度為1.5 m。滴灌帶的布設(shè)方式為1條毛管灌溉一個(gè)小區(qū)，棗樹(shù)主干的左右兩側(cè)等間距安裝4個(gè)滴頭，滴頭流量為4 L/h，均為補(bǔ)償式滴頭。各處理修剪、施肥和病蟲(chóng)害防治措施相同，均統(tǒng)一按時(shí)令進(jìn)行。

表 1　黃土高原地區(qū)棗樹(shù)調(diào)虧灌溉試驗(yàn)設(shè)計(jì)

1.2觀測(cè)項(xiàng)目與方法

1.2.1土壤水分使用Diviner儀測(cè)定棗樹(shù)根系層0～120 cm土層土壤含水率,每個(gè)小區(qū)安裝3根監(jiān)測(cè)管，分12層(每層10 cm)采集數(shù)據(jù)，每5 d測(cè)定1次且在灌水前后加測(cè)，并用取土干燥法進(jìn)行校核。

1.2.2新梢長(zhǎng)度觀測(cè)每棵棗樹(shù)選取長(zhǎng)勢(shì)均勻且有代表性的8根新梢并標(biāo)記，每5 d使用直尺測(cè)量1次新梢長(zhǎng)度，并在花期記錄所選棗吊的開(kāi)花數(shù)。

1.2.3果實(shí)產(chǎn)量與品質(zhì)果實(shí)完全成熟后進(jìn)行采摘，對(duì)各處理的產(chǎn)量和結(jié)果數(shù)分別進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。采摘過(guò)程中，按照東南西北的相對(duì)位置將樹(shù)體分成不同區(qū)域，并對(duì)每棵棗樹(shù)相同區(qū)域中的果實(shí)分別取樣，繼而利用4分法隨機(jī)選取測(cè)定樣品，以消除人為因素對(duì)測(cè)定結(jié)果的影響。果實(shí)硬度用硬度計(jì)測(cè)量；果實(shí)含水率采用烘干法測(cè)算；果實(shí)體積采用測(cè)量法，先用游標(biāo)卡尺量出果實(shí)的縱徑與橫徑，橫徑分別取果實(shí)上中下3個(gè)部位測(cè)量，將所測(cè)的3個(gè)值取平均數(shù)作為實(shí)際橫徑，使用公式V=πH(R/2)2(其中H為縱徑，R為實(shí)際橫徑)計(jì)算果實(shí)體積(V)。對(duì)上述指標(biāo)，每棵棗樹(shù)取20個(gè)果實(shí)進(jìn)行測(cè)定并取平均數(shù)，得到各處理的各項(xiàng)指標(biāo)即每棵樹(shù)對(duì)應(yīng)指標(biāo)的平均值。各處理分別取果實(shí)放置在簡(jiǎn)易低溫設(shè)備內(nèi)(10 ℃左右)儲(chǔ)藏，20 d后測(cè)定壞果率。實(shí)驗(yàn)室測(cè)定的品質(zhì)指標(biāo)包括有機(jī)酸含量、Vc含量、可溶性蛋白含量和可溶性固形物含量，測(cè)定方法見(jiàn)文獻(xiàn)[14]。

1.3數(shù)據(jù)處理

使用統(tǒng)計(jì)分析軟件SPSS 19.0對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，選擇Duncan’s法進(jìn)行處理間的差異顯著性檢驗(yàn)，檢驗(yàn)水平P=0.05。

2結(jié)果與分析

2009年棗樹(shù)試驗(yàn)4個(gè)生育階段的具體時(shí)間依次為萌芽展葉期：04-30-05-30，開(kāi)花坐果期：05-31-07-10，果實(shí)膨大期：07-11-08-28，果實(shí)成熟期：08-29-09-30；2010年依次為萌芽展葉期：05-10-06-10，開(kāi)花坐果期：06-11-07-16，果實(shí)膨大期：07-17-09-04，果實(shí)成熟期：09-5-10-10；2011年依次為萌芽展葉期：05-03-06-04，開(kāi)花坐果期：06-05-07-13，果實(shí)膨大期：07-14-09-01，果實(shí)成熟期：09-02-10-03。

2.1調(diào)虧灌溉對(duì)棗樹(shù)新梢生長(zhǎng)的影響

調(diào)虧灌溉對(duì)棗樹(shù)生長(zhǎng)發(fā)育狀況的影響主要體現(xiàn)在新梢長(zhǎng)度上[15]，圖1為調(diào)虧灌溉棗樹(shù)新梢生長(zhǎng)的測(cè)量結(jié)果。由圖1可知，棗樹(shù)的新梢在5-6月間生長(zhǎng)速度較快，此時(shí)段基本處于棗樹(shù)的萌芽展葉期和開(kāi)花坐果期。由于陜北黃土高原地區(qū)5月多大風(fēng)且干旱少雨，使棗樹(shù)新梢的生長(zhǎng)在萌芽展葉前期受到一些影響，新梢長(zhǎng)度增長(zhǎng)較緩；隨著溫度的逐漸增高，棗樹(shù)在萌芽展葉后期與開(kāi)花坐果期進(jìn)入快速增長(zhǎng)時(shí)期，新梢長(zhǎng)度增長(zhǎng)較快；在果實(shí)膨大前期前后，新梢增速放緩。其后新梢開(kāi)始二次生長(zhǎng)，新梢也進(jìn)入了二次發(fā)展期，但增速遠(yuǎn)遜于前一增長(zhǎng)期。在果實(shí)成熟期前后，新梢基本停止生長(zhǎng)，其長(zhǎng)度達(dá)到峰值，此后一直到落葉期前均變化不大。值得注意的是，2009和2011年棗樹(shù)新梢的二次生長(zhǎng)期相對(duì)比較明顯，新梢生長(zhǎng)曲線在05-30(2009年)和06-05(2011年)左右有較明顯的停滯過(guò)程，而在2010年的新梢生長(zhǎng)曲線圖中此過(guò)程并不明顯。經(jīng)過(guò)綜合考慮，認(rèn)為主要原因在于較高的土壤水分對(duì)棗樹(shù)新梢生長(zhǎng)的促進(jìn)作用，2009年4-5月持續(xù)干旱，屬于典型枯水年，而2010年總體上屬于雨水較豐沛的豐水年，但由于2010年陜北地區(qū)的氣候較往年寒冷，4月仍然有降雪，直接導(dǎo)致棗樹(shù)的生育期較2009年滯后了10 d以上，客觀上壓縮了供試棗樹(shù)的萌芽展葉期和開(kāi)花坐果期。

圖 1　調(diào)虧灌溉對(duì)黃土高原地區(qū)棗樹(shù)新梢生長(zhǎng)的影響

2009-2011年棗樹(shù)新梢最終長(zhǎng)度數(shù)據(jù)反映的總體趨勢(shì)大致相同(圖1)，4個(gè)調(diào)虧處理中，T1和T2處理的新梢長(zhǎng)度受調(diào)虧的影響較大，T3和T4處理受到的影響較小。2009，2010和2011年對(duì)照組(充分灌水)的新梢最終長(zhǎng)度較T1處理分別長(zhǎng)28.8%，35.6%和32.5%，比T2處理分別長(zhǎng)6.5%，9.9%和7.2%。對(duì)各處理的新梢最終長(zhǎng)度進(jìn)行差異顯著性分析，結(jié)果顯示，2009-2011年T1和T2處理的新梢長(zhǎng)度與對(duì)照組相比均有所減少，且2009和2011年的T1和T2處理與對(duì)照組相比存在顯著差異(P<0.05)，而3個(gè)試驗(yàn)?zāi)曛械腡3和T4處理與對(duì)照組相比均無(wú)顯著性差異。以上結(jié)果表明，若在棗樹(shù)的萌芽展葉期和開(kāi)花坐果期進(jìn)行調(diào)虧會(huì)直接影響新梢的生長(zhǎng)。除此以外，T1與T2處理之間也存在顯著性差異，T1處理的新梢最終長(zhǎng)度小于T2；且在整個(gè)新梢生長(zhǎng)過(guò)程中，T1處理的生長(zhǎng)受抑制程度均高于T2處理，即棗樹(shù)新梢生長(zhǎng)在萌芽展葉期的調(diào)虧敏感度高于開(kāi)花坐果期。

2.2調(diào)虧灌溉對(duì)棗果物理指標(biāo)的影響

由表2可知，調(diào)虧灌溉對(duì)棗樹(shù)單果體積和單果質(zhì)量均有一定的影響，這與Marshal等[16]的研究結(jié)果相似。差異顯著性分析結(jié)果表明，2009-2011年棗樹(shù)單果體積和單果質(zhì)量的變化規(guī)律基本一致，除2010年的單果質(zhì)量外，T1、T2、T4處理的單果體積和單果質(zhì)量與對(duì)照處理相比均無(wú)顯著差異，而T3處理的單果體積和單果質(zhì)量均明顯小于對(duì)照組，且均存在顯著性差異(P<0.05)。各調(diào)虧處理與對(duì)照組相比，2009-2011年度T1、T2、T3和T4處理的單果體積(3年均值)和單果質(zhì)量(3年均值)分別減少了3.7%，4.6%，18.7%，8.1%和 5.3%，4.9%，16.9%，8.8%。這表明在棗樹(shù)果實(shí)膨大期進(jìn)行中度調(diào)虧會(huì)顯著影響果實(shí)的大小，主要原因是水分虧缺會(huì)抑制棗的果肉細(xì)胞發(fā)育和分裂。可以預(yù)見(jiàn)，如果在該生育期進(jìn)行重度調(diào)虧處理，單果體積和單果質(zhì)量將降低到難以接受的程度，故不推薦在該生育期進(jìn)行調(diào)虧灌溉。其他3個(gè)生育期的單果質(zhì)量與單果體積對(duì)水分虧缺的敏感性相對(duì)較弱，其中以開(kāi)花坐果期中度調(diào)虧處理(T2)對(duì)單果質(zhì)量的影響最小，這一方面是因?yàn)門(mén)2處理在進(jìn)入果實(shí)膨大期后產(chǎn)生補(bǔ)償效應(yīng)[17]，另一方面是因?yàn)樗痔澣笔乖撋诔霈F(xiàn)的一部分花蕾凋萎和幼果發(fā)育不全，反而使保留下來(lái)的果實(shí)在下一生育階段的營(yíng)養(yǎng)供應(yīng)更加充足。

表 2　調(diào)虧灌溉對(duì)黃土高原地區(qū)棗果物理指標(biāo)的影響

表2顯示，不同生育期的調(diào)虧灌溉對(duì)棗果實(shí)含水率有不同影響。T3、T4處理的果實(shí)含水率分別較對(duì)照下降了8.0%和4.9%(3年均值)，并且T3處理的果實(shí)含水率在3個(gè)試驗(yàn)?zāi)曛芯c對(duì)照處理存在顯著性差異。這說(shuō)明黃土高原地區(qū)棗樹(shù)在果實(shí)膨大期和果實(shí)成熟期受到水分脅迫時(shí)，果實(shí)含水率受到的影響相對(duì)較大，因?yàn)門(mén)4處理的調(diào)虧程度要高于T3處理但降幅卻較小，可見(jiàn)在果實(shí)含水率方面，果實(shí)膨大期對(duì)水分脅迫的敏感性強(qiáng)于果實(shí)成熟期。T1處理果實(shí)含水率在2010年試驗(yàn)中與對(duì)照組相比差異顯著，在2009和2011年卻不存在顯著性差異，T2處理果實(shí)含水率在2011年的試驗(yàn)中與對(duì)照組相比差異顯著，但在2009和2010年不存在顯著性差異，表明萌芽展葉期和開(kāi)花坐果期調(diào)虧灌溉對(duì)棗果實(shí)含水率降低也有一定的作用，但影響程度明顯低于果實(shí)膨大期和果實(shí)成熟期調(diào)虧灌溉。

對(duì)2009-2011年度的壞果率與硬度數(shù)據(jù)(表2)進(jìn)行分析可知，棗樹(shù)果實(shí)成熟期重度調(diào)虧處理(T4)可顯著降低壞果率，T4處理的壞果率(3年均值)與對(duì)照組相比平均降低了19.7%，而其他處理降低壞果率的效果均不顯著。在果實(shí)硬度方面，除T1處理外，其他各處理均能在一定程度上提高果實(shí)硬度，其中果實(shí)膨大期中度調(diào)虧處理(T3)可使果實(shí)硬度顯著提高約11.0%(3年均值)，而其他處理效果均不顯著。

2.3調(diào)虧灌溉對(duì)棗果品質(zhì)和產(chǎn)量的影響

由表3可知，各調(diào)虧處理均能降低棗的有機(jī)酸含量(與對(duì)照組相比)，但降幅有較大差異，其中果實(shí)膨大期中度調(diào)虧處理(T3)和果實(shí)成熟期重度調(diào)虧處理(T4)均使棗的有機(jī)酸含量顯著降低(P<0.05)，平均降幅達(dá)到15.2%和23.9%；而另外2個(gè)處理與對(duì)照組相比只有少數(shù)年份出現(xiàn)了顯著性差異，總體對(duì)有機(jī)酸含量的影響相對(duì)較小。棗維生素C含量的測(cè)定結(jié)果顯示，各調(diào)虧處理在3個(gè)年份均提高了棗果的維生素C含量，其中以果實(shí)成熟期重度調(diào)虧處理(T4)和果實(shí)膨大期中度調(diào)虧處理(T3)的影響較為顯著(P<0.05)，其中T3處理出現(xiàn)了2010和2011年的最大值3.89和4.01 mg/g，T4處理出現(xiàn)了2009年的最大值4.03 mg/g，T3和T4處理與對(duì)照組相比分別提高了19.8%和20.9%(3年均值)。各調(diào)虧處理的可溶性蛋白與對(duì)照組相比平均下降了1.3%(T1)、7.1%(T2)、16.3%(T3)和 9.6% (T4)，其中只有萌芽展葉期中度調(diào)虧處理(T1)不存在顯著差異，其他3個(gè)處理均顯著降低了棗的可溶性蛋白含量，這說(shuō)明棗樹(shù)中后期的調(diào)虧灌溉對(duì)棗的可溶性蛋白積累存在一定的不良影響。4個(gè)調(diào)虧處理均顯著(P<0.05)提高了棗果實(shí)中的可溶性固形物含量，與對(duì)照相比3年中的平均增幅為9.9%(T1)、25.3%(T2)、15.9%(T3)和 21.2%(T4)，較好地改善了棗的口感。從增幅上看，開(kāi)花坐果期中度調(diào)虧處理(T2) 和果實(shí)成熟期重度調(diào)虧處理(T4)對(duì)棗可溶性固形物含量的提高效果較好，但考慮到T2處理減產(chǎn)較大，故T4處理應(yīng)為較優(yōu)選擇。綜合分析各處理對(duì)果實(shí)品質(zhì)的影響可知，調(diào)虧灌溉降低了果實(shí)的有機(jī)酸和可溶性蛋白含量，提高了維生素C和可溶性固形物含量，基本上保持或提高了黃土高原地區(qū)棗樹(shù)的果實(shí)品質(zhì)。

表 3　調(diào)虧灌溉對(duì)黃土高原地區(qū)棗果品質(zhì)指標(biāo)和產(chǎn)量的影響

如表3所示，各調(diào)虧灌溉處理對(duì)棗樹(shù)產(chǎn)量有不同的影響。萌芽展葉期中度調(diào)虧處理(T1)在2009和2010年的產(chǎn)量均小于對(duì)照，但差異均不顯著，而在2011年顯著減少了3.5%，此生育期處于棗樹(shù)生長(zhǎng)的初始階段，該時(shí)段內(nèi)平均溫度很低且常存在大風(fēng)天氣，2010年此生育期甚至出現(xiàn)了降雪，棗樹(shù)的葉面積指數(shù)處于較低水平。此生育期調(diào)虧灌溉既抑制了枝條的營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)，同樣也抑制了棗吊的生長(zhǎng)，但由于此階段的棗樹(shù)生長(zhǎng)尚未進(jìn)入關(guān)鍵期且調(diào)虧后存在補(bǔ)償效應(yīng)，故產(chǎn)量受到的影響相對(duì)較小。開(kāi)花坐果期中度調(diào)虧處理(T2)的產(chǎn)量與對(duì)照組相比有顯著減少(P<0.05)，3年中分別降低了14.0%，14.5% 和 13.4%，均為所在年度的最大降幅。由于T2處理是在開(kāi)花坐果期進(jìn)行中度水分虧缺，虧水程度相對(duì)不高但產(chǎn)量降幅較大，表明開(kāi)花坐果期對(duì)棗樹(shù)水分虧缺極為敏感，為棗生長(zhǎng)的關(guān)鍵時(shí)期，若在本生育期進(jìn)行重度調(diào)虧，必定會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)量的進(jìn)一步下降，從而直接降低棗樹(shù)種植的經(jīng)濟(jì)收益。與對(duì)照組相比，3年中果實(shí)膨大期中度調(diào)虧處理(T3)均顯著(P<0.05)降低了產(chǎn)量，3年的降幅分別為 13.6%，12.4%和11.6%，這主要是因?yàn)樵撾A段的水分虧缺抑制了棗樹(shù)的生殖生長(zhǎng)，減小了單果體積和單果質(zhì)量，從而導(dǎo)致產(chǎn)量降低，這說(shuō)明果實(shí)膨大期也屬于水分虧缺敏感期，是棗樹(shù)生長(zhǎng)的關(guān)鍵期。雖然T3處理和T2處理的產(chǎn)量之間不存在顯著性差異(P<0.05)，但考慮到果實(shí)膨大期的氣候遠(yuǎn)較開(kāi)花坐果期濕潤(rùn)得多，故認(rèn)為果實(shí)膨大期的調(diào)虧敏感度稍弱于開(kāi)花坐果期。3個(gè)試驗(yàn)?zāi)曛泄麑?shí)成熟期重度調(diào)虧處理(T4)的產(chǎn)量均高于對(duì)照，分別較對(duì)照增加了 2.6%，4.7%和4.4%，其中2010年度的產(chǎn)量較對(duì)照顯著(P<0.05)提高。作為4個(gè)處理中惟一一個(gè)提高了產(chǎn)量的處理，其主要原因是黃土高原地區(qū)在該生育期內(nèi)進(jìn)入雨季，在2009年度該生育期內(nèi)甚至存在連續(xù)10 d左右的連陰雨，而水分達(dá)到一定程度就會(huì)造成裂果和保存困難，果實(shí)膨大期的重度調(diào)虧處理有效地抑制了裂果，降低了壞果率，從而提高了產(chǎn)量。

通過(guò)對(duì)各處理果實(shí)品質(zhì)和產(chǎn)量的綜合對(duì)比與分析，可知開(kāi)花坐果期與果實(shí)膨大期為棗樹(shù)生長(zhǎng)的關(guān)鍵時(shí)期，不適宜或只適宜進(jìn)行輕度調(diào)虧灌溉，否則會(huì)顯著降低棗樹(shù)產(chǎn)量，雖然對(duì)果實(shí)品質(zhì)有一定的提高，但從經(jīng)濟(jì)效益上看顯然得不償失。考慮到開(kāi)花坐果期中度調(diào)虧處理(T2)的減產(chǎn)幅度最大，故確定開(kāi)花坐果期為黃土高原地區(qū)棗樹(shù)最不適宜進(jìn)行調(diào)虧灌溉的生育階段；而萌芽展葉期和果實(shí)成熟期的水分脅迫并未顯著降低產(chǎn)量，且果實(shí)成熟期的調(diào)虧處理不僅增加了產(chǎn)量，還提高了果實(shí)的多項(xiàng)品質(zhì)指標(biāo)，是較適宜進(jìn)行調(diào)虧灌溉的生育時(shí)期。

3結(jié)論

1)特定生育期的調(diào)虧灌溉對(duì)黃土高原地區(qū)棗樹(shù)的新梢生長(zhǎng)有一定影響，其中萌芽展葉期和開(kāi)花坐果期中度調(diào)虧處理的新梢長(zhǎng)度與對(duì)照組相比顯著(P<0.05)降低：與對(duì)照相比，2009，2010和2011年T1處理的降幅分別達(dá)到28.8%，35.6%和32.5%；T2處理的降幅分別達(dá)到26.5%，9.9%和7.2%。而果實(shí)膨大期和果實(shí)成熟期調(diào)虧灌溉對(duì)新梢長(zhǎng)度并無(wú)顯著影響。

2)調(diào)虧灌溉對(duì)棗果實(shí)的物理指標(biāo)有一定影響，單果體積和單果質(zhì)量與對(duì)照相比有一定降低，但幅度不大，只有果實(shí)膨大期中度調(diào)虧處理(T3)使單果體積和單果質(zhì)量相比對(duì)照顯著降低。調(diào)虧灌溉可以降低棗果實(shí)的含水率、壞果率，提高果實(shí)硬度，其中果實(shí)膨大期中度調(diào)虧處理(T3)降低果實(shí)含水率和提高果實(shí)硬度的效果最為顯著，與對(duì)照相比分別降低8.0%和提高11.0%(3年均值)；果實(shí)成熟期重度調(diào)虧處理降低壞果率的效果最為顯著，3年中平均降低19.7%。

3)調(diào)虧灌溉對(duì)棗果實(shí)的品質(zhì)指標(biāo)有保持和提高效果，其中果實(shí)成熟期重度調(diào)虧處理(T4)對(duì)棗有機(jī)酸含量的降低效果最為顯著(P<0.05)，平均降幅達(dá)23.9%；對(duì)棗果實(shí)維生素C含量有顯著的提高作用，平均增幅為20.9%。開(kāi)花坐果期中度調(diào)虧處理(T2)和果實(shí)成熟期重度調(diào)虧處理(T4)對(duì)果實(shí)可溶性固形物的提高效果均極為顯著，平均增幅分別達(dá)25.3%和21.2%。而果實(shí)膨大期中度調(diào)虧處理(T3)對(duì)可溶性蛋白的抑制作用最為顯著，3年平均降低了 16.3%。

4)調(diào)虧灌溉對(duì)棗樹(shù)產(chǎn)量有較顯著影響。T1、T2、T3和T4 4個(gè)調(diào)虧處理的產(chǎn)量與對(duì)照相比平均變化幅度分別為-2.6%，-14.0%，-12.6%和 3.9%。其中開(kāi)花坐果期中度調(diào)虧處理(T2)和果實(shí)膨大期中度調(diào)虧處理(T3)的產(chǎn)量降低較為顯著(P<0.05)。綜合考慮各處理對(duì)棗果實(shí)物理指標(biāo)、品質(zhì)指標(biāo)和產(chǎn)量的影響，可以確定開(kāi)花坐果期和果實(shí)膨大期為棗樹(shù)生長(zhǎng)的關(guān)鍵期，若此時(shí)期受到水分虧缺處理會(huì)嚴(yán)重影響產(chǎn)量，其中以開(kāi)花坐果期最不適宜進(jìn)行調(diào)虧灌溉；而果實(shí)成熟期調(diào)虧灌溉既提高了果實(shí)品質(zhì)又增加了產(chǎn)量，可以達(dá)到產(chǎn)量、品質(zhì)兼顧的良好效果，是陜北棗樹(shù)較為適宜的調(diào)虧灌溉時(shí)期。

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Effect of regulated deficit irrigation on growth,fruit quality and yield of jujubes in the Loess Plateau

HU Yong-xiang1,2,LI Yuan-nong2,ZHANG Ying3,JIANG Geng-min4

(1CollegeofLandResourcesandUrban-RuralPlanning,ShijiazhuangUniversityofEconomics,Shijiazhuang,Hebei050031,China；2CollegeofWaterResourcesandArchitecturalEngineering,NorthwestA&FUniversity,Yangling,Shaanxi712100,China；3SchoolofForeignLanguage,HebeiUniversityofScienceandTechnology,Shijiazhuang,Hebei050018,China；4AcademyofCivilEngineering&Architecture,NanyangNormalUniversity,Nanyang,Henan473061,China)

Abstract:【Objective】 This paper studied the effect of regulated deficit irrigation on growth,fruit quantity and quality of jujubes in the Loess Plateau to explore the suitability of regulated deficit irrigation at different growth stages.【Method】 The regulated deficit irrigation experiment of jujubes was conducted during 2009-2011 in Mengcha field station,Mizhi,Shaanxi.There were five treatments:sufficient irrigation treatment (CK),moderate water deficit irrigation in sprout-leaf development period (T1),moderate water deficit irrigation in flowering and fruit-setting period (T2),moderate water deficit irrigation in fruit development period (T3),and severe water deficit irrigation in fruit mature period (T4).CK ensured that the water content was no less than 60% of the field capacity.Otherwise,a fixed irrigation of 30 mm was conducted.Moderate deficit irrigation was 15 mm.Severe deficit irrigation had no irrigation. During the experiment,soil moisture and shoot length were examined every 5 d.The yield and fruit quality index were examined after ripening.【Result】 Moderate water deficit significantly (P<0.05) reduced shoots growth of jujubes by 28.8% (2009),35.6% (2010) and 32.5% (2011) in sprout-leaf development stage and 6.5% (2009),9.9% (2010) and 7.2% (2011) in flowering and fruit-setting period.The yield under T1 was decreased by 2.6% compared to CK and quality indexes changed slightly.T2 decreased yield by 14.0% but significantly improved fruit soluble solid content by 25.3%.T3 significantly decreased yield,average fruit volume,average fruit mass,fruit water content,and soluble protein by 12.6%,18.7%,16.9%,8.0%,and 16.3%,while increased fruit firmness by 11.0%.T4 increased yield and vitamin C content of fruit by 3.9% and 20.9% while it significantly reduced bad fruit rate and organic acid content by 19.7% and 23.9%.【Conclusion】 Fruit mature period and fruit-setting period are the most suitable and unsuitable growth period for regulated deficit irrigation,respectively.

Key words:jujube;regulated deficit irrigation;Loess Plateau;vegetative growth;yield and quality

DOI：網(wǎng)絡(luò)出版時(shí)間:2016-05-0314:0510.13207/j.cnki.jnwafu.2016.06.025

[收稿日期]2014-10-24

[基金項(xiàng)目]國(guó)家高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃(863計(jì)劃)項(xiàng)目(SQ2010AA1000690006)；“十一五”國(guó)家科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目(2007BAD88B05)；河北省社會(huì)科學(xué)基金項(xiàng)目(HB15GL037)；石家莊經(jīng)濟(jì)學(xué)院博士科研啟動(dòng)基金項(xiàng)目(BQ201513)

[作者簡(jiǎn)介]胡永翔(1984―)，男，河北石家莊人，講師，博士，主要從事節(jié)水工程技術(shù)及3S技術(shù)應(yīng)用研究。

[通信作者]李援農(nóng)(1962―)，男，陜西大荔人，教授，博士生導(dǎo)師，主要從事節(jié)水工程技術(shù)及3S技術(shù)應(yīng)用研究。

[中圖分類(lèi)號(hào)]S665.107+.1

[文獻(xiàn)標(biāo)志碼]A

[文章編號(hào)]1671-9387(2016)06-0181-08

網(wǎng)絡(luò)出版地址:http://www.cnki.net/kcms/detail/61.1390.S.20160503.1405.050.html

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