陳宇峰 包建平
1.塔里木大學園藝與林學學院,新疆 阿拉爾 843300;
2.南疆特色果樹高效優(yōu)質(zhì)栽培與深加工技術(shù)國家地方聯(lián)合工程實驗室,新疆 阿拉爾 843300
庫爾勒香梨(以下簡稱香梨)是薔薇科梨屬植物,為新疆維吾爾自治區(qū)主栽梨樹品種[1-2]。梨樹需水量較多,對土壤水分反應(yīng)比較敏感[3]。隨著果園機械化作業(yè)技術(shù)的成熟,主干形香梨的種植面積逐年增加。目前,新疆維吾爾自治區(qū)果農(nóng)對主干形香梨多采用大水漫灌的灌溉方式。漫灌方式的灌溉效率低下,浪費水資源,且不符合香梨的需水特性[4]。與大水漫灌相比,滴灌可根據(jù)植物的生長狀況適時適量進行水分供應(yīng),在提升水分利用效率的同時,顯著提升作物產(chǎn)量和品質(zhì)[5-8]。Wang 等[9]研究發(fā)現(xiàn),滴灌較傳統(tǒng)灌溉(漫灌)方式具有節(jié)水、提高水分利用效率、提高作物品質(zhì)等優(yōu)勢。有研究表明,滴灌方式可促進庫爾勒香梨粗壯生長,滴灌所用灌水量較漫灌減少了64%[10]。目前,關(guān)于主干形香梨灌溉方式與灌溉時期的研究報道較少?;诖?,筆者試驗研究不同灌溉方式及時期對主干形香梨果實品質(zhì)的影響,以期篩選出契合主干形香梨生育特點的灌溉方式及時期。
試驗地位于新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團阿拉爾市九團二營面積為0.67 hm2。當?shù)啬暾舭l(fā)量為1 403.65 mm,年降水量為30.25 mm。試驗對象為5年生主干形庫爾勒香梨樹,株行距為1.5 m×4.0 m。選擇長勢一致、發(fā)育良好的庫爾勒香梨樹作為試驗株。
依據(jù)香梨生育期設(shè)置不同灌溉時期(盛花期后至果實成熟期),同時按灌溉方式不同設(shè)置滴灌(D1、D2、D3)與漫灌(M1、M2、M3)共6 個處理(見表1)。滴灌處理設(shè)置為每株行2 排管道(在梨樹株行兩側(cè)100 cm 處各鋪設(shè)1 根滴灌管道)。以縱向排列的30 株香梨樹為1個小區(qū),每小區(qū)為1組處理,小區(qū)之間設(shè)隔離行,做好標記。采用刷卡式水表控制灌水量。每小區(qū)各生育期灌溉量定額為10 m3。
表1 灌溉試驗設(shè)計
于果實成熟期,每個處理采摘30 個香梨果實進行品質(zhì)測定。果實單果質(zhì)量使用PL4002-IC電子天平稱量。果實的縱徑與橫徑采用游標卡尺測量,取3 次平均值并記錄。果實縱徑與果實橫徑之比值即為果形指數(shù)。采用TMS-PRO 質(zhì)構(gòu)儀測定果實質(zhì)構(gòu)品質(zhì)??扇苄怨绦挝锖坎捎肨D-15 手持式折光儀測定,檢測果實3 個不同部位,取平均值。采用分光光度計比色法測定果實維生素C含量。果實可滴定酸含量的測定采用NaOH滴定法。石細胞的測定采用聶繼云等[11]的試驗方法。木質(zhì)素含量的測定采用蔡永萍等[12]的試驗方法。
數(shù)據(jù)的整理采用Microsoft 365 軟件,試驗結(jié)果分析采用DPS 數(shù)據(jù)處理系統(tǒng),制圖采用GraphPad Prism 9.5軟件。
果實的縱徑、橫徑對果形指數(shù)和單果質(zhì)量有直接影響,而這些指標又直接影響果實的經(jīng)濟價值。由表2 可知,滴灌處理的單果質(zhì)量明顯大于漫灌處理,D2處理的單果質(zhì)量最大(141.90 g),M1處理的單果質(zhì)量最?。?20.53 g)。D1、D2和M1處理的果實縱徑無顯著性差異,其果實縱徑均有不錯的表現(xiàn);M2處理果實縱徑最?。?7.61 mm)。D1處理的果實橫徑最大(63.09 mm),而M2處理的果實橫徑最?。?3.34 mm)。D2處理的果形指數(shù)最大(1.23),而M2處理的果形指數(shù)最小(1.03)。
表2 不同灌溉處理下主干形香梨果實的外觀品質(zhì)情況
果實的質(zhì)構(gòu)參數(shù)是除去酸甜度以外,能反映果實口感的重要指標。由表3 可知,D1與D3處理的果實凝聚性較高,分別達到0.507%與0.522%;M2處理的果實凝聚性顯著低于其他處理,僅為0.413%。不同處理間主干形香梨的果實彈性存在顯著差異,D3處理的果實彈性最大(4.224 mm),M2處理的果實彈性最?。?.157 mm)。各處理間果實黏著性差異顯著,D3處理的果實黏著性最大(29.471 N),M2處理的果實黏著性最?。?4.039 N)。不同處理間果實咀嚼性差異顯著,D3處理的果實咀嚼性最大(529.395 mJ),M2處理的果實咀嚼性最小(457.595 mJ)。
表3 不同灌溉處理下主干形香梨果實的質(zhì)構(gòu)情況
由表4 可知,不同處理的香梨果實可溶性固形物含量存在顯著差異,D3處理的果實可溶性固形物含量最高(12.75%),M1處理的果實可溶性固形物含量最低(11.82%)。各處理間每100 g 果實維生素C 含量存在顯著差異,其中D3處理的每100 g 果實維生素C 含量最高(3.76 mg),M2處理的每100 g果實維生素C含量最低(2.52 mg)。D3處理的果實可滴定酸含量顯著高于其他處理,達到了0.165%。果實的可溶性糖含量直接影響果實口感,D2處理的果實可溶性糖含量最高(10.14%),M1處理的果實可溶性糖含量最低(7.56%)。
表4 不同灌溉處理下主干形香梨果實的內(nèi)在品質(zhì)測定結(jié)果
由圖1(a)可知,漫灌處理的果實硬度整體偏高,M3處理的果實硬度最大(317.35 N),D3處理的果實硬度最?。?53.01 N),二者相差64.34 N。
圖1 不同灌溉處理的果實硬度、石細胞和木質(zhì)素含量
香梨的石細胞含量越高,口感越差。由圖1(b)可知,D2處理的果實石細胞含量顯著低于其他處理,而D1與D2處理的石細胞含量無顯著差異,漫灌處理的果實石細胞含量整體較高且無顯著差異。
由圖1(c)可知,D2處理的果實木質(zhì)素含量最低,為24.89%;漫灌處理的果實木質(zhì)素含量整體表現(xiàn)較高,M1處理的果實木質(zhì)素含量最高,達到了30.92%。
灌溉時期對香梨生長影響極大,過早對梨樹進行大水漫灌,會導(dǎo)致其營養(yǎng)枝生長過旺[13]。香梨的果實品質(zhì)直接影響其經(jīng)濟價值。試驗結(jié)果表明,滴灌處理的主干形香梨果實單果質(zhì)量與果形指數(shù)表現(xiàn)較好,這與張倩等[14]的研究結(jié)果基本一致。在滴灌處理中,D2處理的果實外觀品質(zhì)表現(xiàn)最佳。在新梢生長期、幼果發(fā)育期及果實成熟期均不進行灌溉,即在果實的關(guān)鍵生育期內(nèi)進行控水,有利于果實質(zhì)量的增加,這與張露[15]的研究結(jié)果類似。在新梢生長期與幼果發(fā)育期不進行灌溉,香梨的果形指數(shù)有所增加,在全生育期進行灌溉處理的果形指數(shù)反而較低,這與黃英等[16]的研究結(jié)果相似。滴灌處理對果實的單果質(zhì)量與果形指數(shù)提升有一定作用,可提升香梨的經(jīng)濟價值。
此次試驗結(jié)果表明,滴灌處理下的香梨果實可溶性糖含量、可溶性固形物含量、維生素C含量相較于漫灌處理均有提升,果實硬度、木質(zhì)素和石細胞含量均有所下降,這與孫繼亮等[17]的研究結(jié)果一致。幼果發(fā)育期至果實成熟期是香梨果實糖分積累的重要時期,此時期做好控水處理可提高果實品質(zhì)[18-19]。易曉麗等[20]研究發(fā)現(xiàn),在梨樹與棗樹的萌芽展葉期進行控水,對其果實品質(zhì)有較好的提升作用。梨果肉石細胞的形成與樹體管理水平密切相關(guān),適時適量補充肥水時果肉細脆、品質(zhì)優(yōu)[21]。該試驗結(jié)果表明在盛花期后與果實膨大期進行灌水,香梨果實的石細胞含量顯著降低。
在主干形香梨樹盛花期后、新梢生長期、果實膨大期進行滴灌處理,可顯著提升單果質(zhì)量與果形指數(shù)。在盛花期后、幼果發(fā)育期及果實膨大期進行滴灌處理,可提升果實質(zhì)構(gòu)參數(shù)。在幼果發(fā)育期與果實成熟期控水有利于糖分的積累,D2處理的果實可溶性糖含量達到了10.14%,相比同生育期漫灌的M2處理提升了27.4%。D2處理的果實硬度、石細胞與木質(zhì)素含量方面表現(xiàn)最佳。綜合來看,在盛花期后、果實膨大前期與果實膨大后期進行滴灌處理對主干形香梨綜合品質(zhì)提升效果最優(yōu),在生產(chǎn)實踐中具有一定的推廣應(yīng)用價值。