增氧滴灌對設(shè)施栽培棗樹果實品質(zhì)的影響

張玉方，孫志龍，張雁南，曹 兵，饒 寧，萬仲武

(1.寧夏大學(xué)農(nóng)學(xué)院，銀川 750021；2.靈武市大泉林場，寧夏 靈武 750400 )

幾乎所有植物都要氧氣參與來供給根部，以維持呼吸作用和吸收水分及營養(yǎng)物質(zhì)，植物根際氧環(huán)境是影響根系活力的最重要的因子之一，改善植株根際通氣狀況，提高根際環(huán)境的氧含量，能促進植株生長，增加果實產(chǎn)量與質(zhì)量[1-4]。農(nóng)業(yè)上傳統(tǒng)的提高作物產(chǎn)量的方法大都是提高土壤肥力，即采用增加施肥量的方法，而施用大量的化肥往往會對環(huán)境及土壤結(jié)構(gòu)造成一定的影響[5]。近年來，采用增氧灌溉技術(shù)，即往灌溉水中通過物理的機械通氣加氧或化學(xué)的增氧劑加氧來改善根際氧環(huán)境，促進植株生長成為節(jié)水灌溉栽培的研究熱點之一[6-9]。Nakano等[10]、趙旭等[11]研究了根際通氣對番茄生長的影響，結(jié)果表明，根際通氣改善了番茄根際氧含量，提高了番茄根系活力和吸收能力。劉學(xué)等[12]、張文萍等[13]的研究表明增氧灌溉對水稻生長和產(chǎn)量、煙草的生長有促進作用。盧芳[14]通過不同氧含量的增氧灌溉對盆栽枸杞和無花果影響的研究表明，適宜濃度溶解氧含量的增氧灌溉有利于盆栽果樹的生長發(fā)育和果實品質(zhì)的提高。然而，增氧對大田及設(shè)施果樹尤其是棗樹的研究鮮見報道。本試驗以設(shè)施栽培靈武長棗為試驗材料，采用物理與化學(xué)增氧相結(jié)合的方式，測定分析了增氧滴灌對棗樹果實品質(zhì)的影響，以期為設(shè)施果樹栽培提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

以7年生設(shè)施栽培靈武長棗(株距1 m，行距2 m，植株平均高度2.06 m，冠幅1.41 m，地徑5.0 cm)為試驗材料，地點位于靈武市大全泉林場良種繁育設(shè)施栽培基地(東經(jīng)106°14′72″，北緯38°4′32″，海拔高度1 116 m)。設(shè)施栽培環(huán)境為塑料日光溫棚(跨度8 m，長度70 m，墻體由黏土筑成)。2014年11月開始對溫棚升溫，2月溫棚內(nèi)棗樹開花，3月坐果，4月進入果實膨大期，5月底果實成熟。

1.2 試驗設(shè)計

試驗共設(shè)4個灌溉水溶解氧含量水平，其中溶解氧含量5 mg/L(TR1)、7 mg/L(TR2)、9 mg/L(TR3)為3個處理水平，以自然灌溉水(溶解氧含量為3 mg/L左右)作為對照(CK)。采用通氣與化學(xué)增氧相結(jié)合的方法增加水中的溶解氧含量。通氣約2 h后，將速溶增氧藥片(粒粒氧)溶解在塑料大水罐內(nèi)，用便攜式溶解氧探測器檢測灌溉水溶解氧含量，最終使各個標(biāo)記的罐內(nèi)溶解氧含量達(dá)到預(yù)設(shè)的處理值。灌水方式是將儲水罐內(nèi)各氧含量處理的水通過滴灌管道輸送到相應(yīng)的處理組棗樹，對棗樹進行覆膜滴灌灌水，各個處理灌水量均一致，自開花期到果實成熟期，根據(jù)土壤濕度情況共增氧灌水8次。每處理設(shè)3次重復(fù)，每重復(fù)澆灌2行棗樹(14株)，每處理共6行、42株棗樹。

1.3 測定項目與方法

在5月底設(shè)施棗樹成熟時，每處理隨機選取5棵樹，每棵樹隨機選取3個果實裝入自封袋內(nèi)，帶回寧夏大學(xué)農(nóng)學(xué)院林學(xué)實驗室，并盡快測定相關(guān)果實品質(zhì)指標(biāo)。其中，單果的橫徑、縱徑用游標(biāo)卡尺測量；單果重用電子天平測定；可溶性糖含量采用蒽酮比色法測定；有機酸含量采用酸堿中和法測定；維生素C含量采用2,6-二氯靛酚滴定法測定；可溶性固形物含量利用手持式折光儀測定。

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用Excel2010和DPS7.05軟件進行數(shù)據(jù)處理與統(tǒng)計分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 增氧滴灌對棗樹果實橫、縱徑的影響

由表1可知，不同溶解氧含量的增氧滴灌對棗樹果實橫徑、縱徑及縱橫徑之比均有極顯著影響(P值分別為：0.001，0.001，0.001 9，均小于0.01)。其中，對于果實橫徑影響，3種溶解氧含量的處理均高于對照，且分別高出4.66%，19.95%，20.03%，但TR1(灌溉水溶解氧含量5 mg/L)較對照差異不顯著，TR2(灌溉水溶解氧含量7 mg/L)、TR3(灌溉水溶解氧含量9 mg/L)均極顯著高于對照(灌溉水溶解氧含量3 mg/L)。對于果實縱徑的影響，TR2、TR3分別高于對高照21.64%、24.79%，且差異性極顯著；而TR1則比對照低了2.09%，但較對照差異性不顯著。在果實縱橫徑之比方面，TR2、TR3均顯著高于對照，TR3略高于TR2，但二者差異性不顯著，而TR1則低于對照。以上結(jié)果表明：較高濃度溶解氧含量的增氧滴灌能顯著增加設(shè)施棗樹果實橫、縱徑，且能增大果實縱橫徑之比，促使果實變得更大更長。

表1 增氧滴灌對棗樹果實橫、縱徑的影響Tab.1 Effects of aerated drip irrigation on jujube fruit horizontal, longitudinal diameter.

注：同一指標(biāo)的4個處理間小寫字母表示差異顯著(P<0.05)，大寫字母表示差異極顯著(P<0.01)，下同。

2.2 增氧滴灌對棗樹果實單果重的影響

由圖1 可知，不同溶解氧含量的增氧滴灌對設(shè)施棗樹的單果重影響極顯著(P=0.000 1<0.01)。TR2處理(灌溉水溶解氧含量7 mg/L)時，棗樹的單果重最大，比CK(灌溉水溶解氧含量3 mg/L)顯著增加了72.64%；TR3處理(灌溉水溶解氧含量9 mg/L)的棗樹單果重比CK增加了48.92%；而TR1處理(灌溉水溶解氧含量5 mg/L)下的棗樹單果重僅比對照高了1.31%，且和對照差異不顯著。以上結(jié)果表明：高濃度的溶解氧含量增氧滴灌有利于增加設(shè)施棗樹果實單果重，但并非越高越好，灌溉水溶解氧含量7 mg/L左右時，效果最好。

圖1 增氧滴灌對棗樹果實單果重的影響Fig.1 Effect of aerated drip irrigation on jujube fruit weight

2.3 增氧滴灌對棗樹果實可溶性糖含量的影響

由圖2可以看出用不同濃度溶解氧含量的水對設(shè)施棗樹增氧滴灌，對棗樹果實可溶性糖量無顯著影響(P=0.342 8>0.05)。只有TR2處理(灌溉水溶解氧含量7 mg/L)下，棗樹果實可溶性糖含量高于CK(灌溉水溶解氧含量3 mg/L)2.56%；而TR1處理(灌溉水溶解氧含量5 mg/L)和TR3處理(灌溉水溶解氧含量9 mg/L)的棗樹果實可溶性糖含量均與對照大致相當(dāng)，只分別比對照低了0.25%，0.24%，但差異均不顯著。由此可見：增氧滴灌對設(shè)施棗樹果實可溶性糖含量無明顯影響。

圖2 增氧滴灌對棗樹果實可溶性糖含量的影響Fig.2 Effect of aerated drip irrigation on jujube fruit sugar content

2.4 增氧滴灌對棗樹果實有機酸含量的影響

由圖3可知，對設(shè)施棗樹進行不同濃度溶解氧含量的增氧滴灌處理，棗樹果實有機酸含量各處理水平均高于對照(灌溉水溶解氧含量3 mg/L)，TR1處理(灌溉水溶解氧含量5 mg/L)、TR2處理(灌溉水溶解氧含量7 mg/L)、TR3處理(灌溉水溶解氧含量9 mg/L)等3個處理水平隨著溶解氧含量的增加果實有機酸含量呈下降的趨勢，但4個處理間均無顯著性差異(P=0.8161>0.5)。以上結(jié)果表明：增氧滴灌處理對設(shè)施棗樹果實有機酸含量無顯著影響。

圖3 增氧滴灌對棗樹果實有機酸含量的影響Fig.3 Effect of aerated drip irrigation on organic acid content of jujube fruit

2.5 增氧滴灌對棗樹果實維生素C含量的影響

由圖4可知，不同溶解氧含量增氧滴灌處理對設(shè)施棗樹果實VC(維生素C)含量的影響是極顯著的(P=0.0036<0.01)。隨著溶解氧含量的增加VC含量呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢，TR1處理(灌溉水溶解氧含量5 mg/L)、TR2處理(灌溉水溶解氧含量7 mg/L)棗樹果實VC含量分別顯著高于對照(灌溉水溶解氧含量3 mg/L)13.76%，18.83%，但兩者之間無顯著差異；而TR3處理(灌溉水溶解氧含量9 mg/L)棗樹果實VC含量顯著低于對照13.38%。以上結(jié)果表明：增氧滴灌能明顯影響設(shè)施棗樹果實維生素C含量，且在溶解氧含量7 mg/L時效果最好。

圖4 增氧滴灌對棗樹果實VC含量的影響Fig.4 Effect of aerated drip irrigation on VC content of jujube fruit

2.6 增氧滴灌對棗樹果實可溶性固性物含量的影響

由圖5可知，只有TR1處理(灌溉水溶解氧含量5 mg/L)棗樹果實可溶性固性物含量高于對照(灌溉水溶解氧含量3 mg/L)；TR2處理(灌溉水溶解氧含量7 mg/L)、TR3處理(灌溉水溶解氧含量9 mg/L)棗樹果實可溶性固性物含量則均低于對照，且TR2高于TR3；但差異性分析顯示不同溶解氧含量處理對棗樹果實可溶性固性物的影響差異不顯著(P=0.115 9 >0.05)。這表明增氧滴灌對設(shè)施棗樹果實可溶性固性物含量無明顯影響。

圖5 增氧滴灌對棗樹果實可溶性固性物含量的影響Fig. 5 Effect of aerated irrigation on soluble solids content of jujube fruit

3 結(jié) 語

通過不同濃度溶解氧含量對灌溉水進行增氧處理的試驗表明：增氧滴灌對設(shè)施棗樹果實品質(zhì)部分指標(biāo)(橫徑、縱徑及縱橫徑之比、單果重、維生素C)有顯著或極顯著影響，但對另一些指標(biāo)(含糖量、有機酸含量、可溶性固形物)影響不顯著。與對照相比較高濃度溶解氧含量的增氧滴灌能顯著增加設(shè)施棗樹果實橫、縱徑，且能增大果實縱橫徑之比，促使果實變得更大更長，且在溶解氧含量9 mg/L左右時，效果最好；適宜濃度的溶解氧含量增氧灌水有利于增加設(shè)施棗樹果實單果重，且灌溉水溶解氧含量7 mg/L左右時最好，過高或過低則均起到相反的效果；棗樹果實維生素C含量隨含氧量增加呈現(xiàn)先增后減的趨勢，同樣在7 mg/L左右時效果最好，這高于盧芳研究的盆栽枸杞和無花果的最適濃度4～6 mg/L[14]，但這與不同樹種、土壤所需要的適宜灌溉水溶解氧含量不同有一定關(guān)系。在棗樹果實糖含量、有機酸含量和可溶性固形物方面，不同溶解氧含量增氧滴灌處理并未對其產(chǎn)生顯著影響，與本研究結(jié)果不同的是陳新明等[15]研究表明增氧灌溉可增加菠蘿的含糖量，這可能由于菠蘿與棗樹果實對增氧的響應(yīng)有一定的差別。

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