高位噴灌對(duì)庫爾勒香梨葉面粉塵清潔效果及果實(shí)品質(zhì)的影響

王新英，史軍輝，劉茂秀

(新疆林業(yè)科學(xué)院，新疆 烏魯木齊 830046)

高位噴灌對(duì)庫爾勒香梨葉面粉塵清潔效果及果實(shí)品質(zhì)的影響

王新英，史軍輝，劉茂秀

(新疆林業(yè)科學(xué)院，新疆 烏魯木齊 830046)

摘要對(duì)塔里木盆地9年生香梨(Pyrus sinkiangensis)采用高位噴灌方式進(jìn)行葉面粉塵清除，對(duì)噴灌時(shí)間、不同部位的除塵效果及果實(shí)品質(zhì)進(jìn)行了分析。結(jié)果表明：(1)采用高位噴灌進(jìn)行除塵，平均洗塵率可達(dá)79.93%，清洗效果顯著，樹體不同部位清洗相對(duì)均勻；(2)單次噴灌時(shí)長(zhǎng)30 min最適宜，噴灌時(shí)應(yīng)避開高溫時(shí)段；(3)與對(duì)照相比，噴灌后香梨果實(shí)中可滴定酸降低，可溶性糖、Vc含量增加，鐵、鋅、鉀、鈣和鎂等含量增加。噴灌對(duì)葉面粉塵清洗效果顯著，可有效提高果實(shí)品質(zhì)，增加果實(shí)養(yǎng)分含量。

關(guān)鍵詞高位噴灌;庫爾勒香梨;葉面清潔;果實(shí)品質(zhì)

隨著全球氣候變暖趨勢(shì)的日益加劇，災(zāi)害性天氣發(fā)生頻率日益增加，對(duì)人類社會(huì)經(jīng)濟(jì)及生態(tài)環(huán)境等各方面帶來了巨大的負(fù)面影響。近幾十年來，中國(guó)北方頻繁發(fā)生的沙塵暴事件，李棟梁等[1]根據(jù)構(gòu)建的中國(guó)北方的沙塵暴預(yù)測(cè)概念模型，預(yù)計(jì)未來中國(guó)北方沙塵暴在波動(dòng)中逐漸增加，進(jìn)入新一輪的相對(duì)活躍期，沙塵暴早已成為一個(gè)重要的環(huán)境問題[2，3]。塔里木盆地地處歐亞大陸腹地，降水稀少，蒸發(fā)強(qiáng)烈，植被稀疏，地貌以荒漠為主，綠洲面積很??；下墊面中央主體部分又為塔克拉瑪干大沙漠，沙漠面積33．76 萬 km2，在世界上 4 個(gè)沙塵源區(qū)中屬中亞區(qū)的一部分，是世界范圍內(nèi)浮塵天氣最集中的地區(qū)之一，年沙塵天氣日數(shù)超過150 d[4,5]。由于塔里木盆地頻繁的沙塵天氣及干燥的地表環(huán)境， 使得降塵極為嚴(yán)重，已成為當(dāng)?shù)亓止麡I(yè)發(fā)展的重要制約因素[6]。

庫爾勒香梨(PyrussinkiangensisYu)是生長(zhǎng)地域性較強(qiáng)的優(yōu)良品種，在新疆南部各地均有分布，以庫爾勒地區(qū)最為集中，是當(dāng)?shù)刂匾慕?jīng)濟(jì)收入來源。但庫爾勒地區(qū)沙塵天氣嚴(yán)重，高溫少雨，大氣干旱，缺少降水淋洗，大氣降塵嚴(yán)重影響香梨樹體光合與呼吸等生理過程和開花授粉過程，降低植物的同化能力，生物量及產(chǎn)量隨之減少，帶來嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失[7]。目前針對(duì)粉塵對(duì)植物的危害研究較多，莫治新等[8，9]研究表明，蘋果、香梨葉片受降塵影響后在各個(gè)生育期的凈光合速率、氣孔導(dǎo)度、胞間CO2濃度均降低，葉綠素含量SPAD值在盛果期香梨葉片中顯著降低；趙海珍[10]等針對(duì)降塵對(duì)香梨葉片的物理傷害和化學(xué)成分的研究表明，降塵對(duì)葉片吸收外界化學(xué)元素起到了阻礙，對(duì)植物的正常生長(zhǎng)，光合作用、呼吸作用產(chǎn)生很大影響；陳虹等[11]對(duì)花期降塵對(duì)南疆早實(shí)核桃花器官性能的影響研究表明，花期自然降塵影響核桃雌花柱頭作用明顯，還可降低花粉萌發(fā)率，延長(zhǎng)了花粉管伸長(zhǎng)時(shí)間，對(duì)早實(shí)核桃的授粉受精產(chǎn)生負(fù)作用。但針對(duì)如何解決降塵對(duì)作物危害途徑的研究鮮有報(bào)道。因此，本文采用野外試驗(yàn)方法，利用高位噴灌技術(shù)對(duì)庫爾勒香梨樹體進(jìn)行噴淋，研究不同噴灌時(shí)間對(duì)庫爾勒香梨葉面粉塵清除效果及噴灌對(duì)香梨果實(shí)品質(zhì)的影響，從而為庫爾勒香梨的生產(chǎn)安全、高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)以及減災(zāi)等相關(guān)工作提供技術(shù)支撐。

1試驗(yàn)區(qū)概況

試驗(yàn)區(qū)位于新疆巴音郭楞蒙古自治州庫爾勒市阿瓦提鄉(xiāng)開發(fā)公司二隊(duì)，香梨園集中連片，試驗(yàn)區(qū)總面積7 hm2。試驗(yàn)區(qū)林相整齊，樹齡9 a；株行距2.5 m×6.0 m，樹勢(shì)健壯，樹型疏散分層。試驗(yàn)區(qū)土壤質(zhì)地為沙礫或細(xì)沙礫地，保水性較差，基礎(chǔ)地力較差。試驗(yàn)區(qū)水礦物質(zhì)含量為1.16 g.L-1。

2材料與方法

2.1噴灌設(shè)施安裝

試驗(yàn)區(qū)噴灌設(shè)計(jì)半徑為13.0 m，噴灌管網(wǎng)出水立管間距設(shè)計(jì)為24.0 m×22.0 m，噴頭出水量為2.0～2.5 m3.h-1，噴頭型號(hào)PY20，噴嘴直徑6.0 mm×3.1 mm,工作壓力0.3 MPa，射程15.0 m。噴灌輸水管道采用地下埋管輸水，主管管徑為200.0 mm，支管管徑為90.0 mm，地上出水管管徑為24.0 mm，均采用PVC管。為防止地上出水管左右搖動(dòng)，在每根出水管旁邊安裝一根直徑為36.0 mm的實(shí)心鐵桿與之捆綁在一起。安裝完畢后進(jìn)行調(diào)試，力求噴灌出水均勻，無漏水現(xiàn)象。

2.2試驗(yàn)設(shè)計(jì)

以常規(guī)管理香梨園為對(duì)照區(qū)，在試驗(yàn)區(qū)和對(duì)照區(qū)中采用“S”形布點(diǎn)法各設(shè)置10株樣株，共20株。設(shè)置3個(gè)噴灌時(shí)長(zhǎng)，分別為15 min、30 min和45 min。噴灌結(jié)束后采集葉片，在每株樣株東、南、西、北、中的上中下3個(gè)部位采集葉片，每個(gè)部位采集3片葉,同時(shí)采集對(duì)照區(qū)葉片，進(jìn)行葉面積及洗塵量的測(cè)定。試驗(yàn)結(jié)束后，在試驗(yàn)區(qū)每周進(jìn)行3次噴灌，在8:00-10:00或20:00-22:00噴灌，噴灌時(shí)間為30 min。待香梨成熟后在試驗(yàn)區(qū)內(nèi)和對(duì)照區(qū)采用“S”形布點(diǎn)法，選擇9個(gè)采樣區(qū)，每個(gè)采樣區(qū)中隨機(jī)選擇5株進(jìn)行產(chǎn)量測(cè)定，共測(cè)定45株。采用人工采摘法將整株香梨果實(shí)收獲，采摘后立即逐個(gè)稱重，進(jìn)行分級(jí)。同時(shí)，在采集的試驗(yàn)區(qū)和對(duì)照區(qū)的果實(shí)中隨機(jī)各拿出30個(gè)進(jìn)行可滴定酸、可溶性固形物、可溶性糖、Vc、鐵、鋅、鉀、鈣和鎂等果實(shí)品質(zhì)指標(biāo)的測(cè)定。

2.3測(cè)定指標(biāo)與數(shù)據(jù)處理

葉面積采用LA-S多用途植物圖像分析儀測(cè)定；洗塵量測(cè)定是將采集后的葉片用蒸餾水進(jìn)行沖洗，將沖洗后的液體在烘箱中烘干，稱重，計(jì)算出葉片滯塵量；可滴定酸采用NaOH滴定法測(cè)定[12]，可溶性固形物含量用手持折光儀測(cè)定，可溶性糖含量用蒽酮比色法測(cè)定[13]，Vc含量用二甲苯萃取比色法測(cè)定[14]，鐵采用重鉻酸鉀容量法[15]，鋅采用原子吸收分光廣度計(jì)法[15]，鉀采用硫酸-雙氧水消煮-火焰光度計(jì)法[15]，鈣采用原子吸收分光光度法[15]。

對(duì)采集的數(shù)據(jù)使用Excel進(jìn)行方差分析，使用SPSS18.0進(jìn)行單因素方差分析和多重比較(LSD)分析不同噴灌時(shí)間對(duì)葉面粉塵清潔效果差異的顯著性。

3結(jié)果與分析

3.1高位噴灌洗塵效果分析

庫爾勒香梨樹體經(jīng)過高位噴灌淋洗后，葉片灰塵量顯著減少。由表1可知，庫爾勒香梨葉片經(jīng)淋洗后，平均洗塵率達(dá)73.93%。樹體不同方向上的粉塵量差異較顯著，東、南側(cè)最高，分別為0.000 8 g.cm-2和0.000 724 g.cm-2，西側(cè)居中，為0.000 621 g.cm-2，北側(cè)和中部最低，分別為0.000 515 g.cm-2和0.000 545 g.cm-2。這主要是由于項(xiàng)目區(qū)主風(fēng)向?yàn)闁|北風(fēng)，致使樹體滯塵在各方向上差異顯著。就樹體不同方向洗塵率分析，樹體南側(cè)最高，達(dá)80.52%，其他四個(gè)方向洗塵率較接近，均在70.87%～73.76%，說明高位噴灌在不同方向上噴灑相對(duì)均勻。

表1　香梨樹體不同方位洗塵量　g.cm-2

3.2不同噴灌時(shí)間洗塵效果分析

隨著噴灌時(shí)間的延長(zhǎng)，葉片上的滯塵量降低。葉片滯塵量在噴灌15 min與CK處理之間差異不顯著，噴灌30 min和45 min與CK處理差異顯著，而噴灌30 min與45 min之間差異不顯著，本著以除塵為主，兼顧節(jié)水的原則，選擇噴灌30 min為最佳噴灌時(shí)長(zhǎng)。就樹體不同部位而言，除噴灌15 min的處理外，其余處理噴灌后樹體上部滯塵量最低，下部最高，這主要是由于樹體葉片對(duì)噴灌水分有截留作用，使下部水分較少，影響淋洗效果。就樹體同一部位分析，樹體上部和下部滯塵量噴灌15 min與噴灌30 min、45 min之間差異顯著，樹體中部各噴灌時(shí)長(zhǎng)之間差異不顯著，說明隨著噴灌時(shí)間的延長(zhǎng)，可有效清除樹體上、下部的粉塵。

3.3噴灌洗塵對(duì)果實(shí)品質(zhì)及元素含量的影響分析

示范園采用噴洗后香梨果實(shí)中可滴定酸較CK降低39.60%，可溶性糖增加19.40%，Vc含量增加24.49%。噴灌后果實(shí)中的營(yíng)養(yǎng)元素含量也有不同程度的提高，其中鐵含量較CK增加35.49%，鋅增加3.75%，鉀增加9.88%，鈣增加11.34%，鎂增加3.26%。以上結(jié)果說明示范區(qū)采用高位噴灌可有效提高香梨果實(shí)品質(zhì)，增加果實(shí)營(yíng)養(yǎng)元素含量。這主要是由于采用噴灌后，香梨葉面粉塵得到有效清除，增加了氣孔導(dǎo)度，增強(qiáng)了樹體的光合作用，促進(jìn)養(yǎng)分的吸收利用，從而提高了果實(shí)品質(zhì)和養(yǎng)分含量。

表2　果實(shí)品質(zhì)分析表

表3　果實(shí)營(yíng)養(yǎng)元素分析表　mg.kg-1

4結(jié)論

4.1試驗(yàn)區(qū)采用噴灌后，對(duì)庫爾勒香梨葉面粉塵清洗效果顯著，平均洗塵率可達(dá)73.93%，且在不同方向上噴灑相對(duì)均勻；

4.2通過對(duì)不同噴灌時(shí)長(zhǎng)的研究，噴灌30 min和噴灌45 min后葉面洗塵量差異不顯著。本著除塵為主、兼顧節(jié)水的原則，確定單次噴灌時(shí)長(zhǎng)30 min為最適宜；

4.3通過使用噴灌淋洗樹體，有效降低葉面粉塵對(duì)樹體生長(zhǎng)的危害，間接提高了果實(shí)品質(zhì)及果實(shí)中營(yíng)養(yǎng)元素，提高種植戶的經(jīng)濟(jì)收益。

綜合以上分析，高位噴灌清洗葉面粉塵效果顯著，可有效提高果實(shí)品質(zhì)，切實(shí)提高農(nóng)民收入，此項(xiàng)技術(shù)可在香梨種植區(qū)大面積推廣應(yīng)用，也適用于塔里木盆地其他特色林果的種植管理中，為廣大農(nóng)民的增產(chǎn)增收提供有力保證。

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Cleaning Effect of Sprinkling Irrigation at High Position on Dust of Leaves for Korla Pear and its Fruit Quality

Wang Xinying,Shi Junhui,Liu Maoxiu

(Xinjiang Academy of Forestry,Urumqi 830046,China)

AbstractDust of leaves for 9-year-old Pyrus bretschneideri was cleaned in Tarim Basin by using sprinkling irrigation at high position. Spraying time,dust elimination effect and fruit quality were analyzed. Result shows that: (1) the cleaning rate reach 79.93% by using sprinkling irrigation at high position to clean dust;the cleaning effect is remarkable;cleaning effect is relatively even in different parts of the tree;(2) irrigating 30 minutes is optimal,irrigation should be avoided high temperature period;(3) titratable acid decreases,soluble sugar & Vc content increase;the content of iron,zinc,potassium,calcium magnesium increase compared with the control. irrigation have remarkable effects on dust cleaning,can effectively improve fruit quality,increase fruit nutrient content.

Key wordsirrigation at high position;Korla Pear;cleaning leaves;fruit quality

文章編號(hào)：1005-5215(2016)06-0034-03

收稿日期：2016-01-12

基金項(xiàng)目：2013年自治區(qū)科技興農(nóng)項(xiàng)目

作者簡(jiǎn)介：王新英(1981-)，女，新疆昌吉人，碩士，助理研究員，主要從事荒漠化防治及植物營(yíng)養(yǎng)研究，Email：30396106@qq.com

中圖分類號(hào)：S661.2

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

doi:10.13601/j.issn.1005-5215.2016.06.011