采前灌溉對(duì)駿棗落果、裂果及果實(shí)品質(zhì)的影響

木合塔爾·扎熱，哈地爾·依沙克，馬合木提·阿不來提，史彥江，吳正保

(新疆林業(yè)科學(xué)院經(jīng)濟(jì)林研究所， 新疆 烏魯木齊 830063)

采前灌溉對(duì)駿棗落果、裂果及果實(shí)品質(zhì)的影響

木合塔爾·扎熱，哈地爾·依沙克，馬合木提·阿不來提，史彥江，吳正保

(新疆林業(yè)科學(xué)院經(jīng)濟(jì)林研究所， 新疆 烏魯木齊 830063)

以8年生駿棗為材料，采用間隔灌水處理法，研究采前(8月1日至9月9日)不同灌溉次數(shù)對(duì)駿棗落果率、裂果率、葉片相對(duì)含水量及果實(shí)品質(zhì)等指標(biāo)的影響。結(jié)果表明：駿棗葉片相對(duì)含水量隨著土壤含水量的增加而上升，T3(灌水5次)處理葉片相對(duì)含水量比CK高17.64%；隨著灌水次數(shù)的增多，駿棗采前落果率和裂果率均顯著下降，其中T3處理的采前落果率和裂果率分別為7.697%±0.724%、12.393%±0.290%，分別較CK低5.977%、9.987%；灌水次數(shù)的增多會(huì)導(dǎo)致果實(shí)中可溶性糖、可滴定酸、Ca和Zn含量減少，同時(shí)會(huì)促使其可溶性蛋白、糖酸比、黃酮、N、K、Mn、Fe和Cu含量顯著提高，對(duì)P和Mg含量影響均不顯著。增加采前灌水次數(shù)能夠明顯降低駿棗采前落果率和裂果率，灌水5次處理的效果較為顯著。

駿棗；灌溉次數(shù)；落果率；裂果率；果實(shí)品質(zhì)

棗(ZiziphusjujubaMill.)為鼠李科(Rhamnaceae)棗屬(Zizyphus)植物，原產(chǎn)中國(guó)[1]，是新疆干旱半干旱地區(qū)的重要果樹[2]。據(jù)2014年新疆統(tǒng)計(jì)年鑒[3]，新疆紅棗種植面積已達(dá)486 141 hm2，約占新疆水果種植總面積的一半，總產(chǎn)量為1 993 660 t，現(xiàn)已成為新疆農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展的支柱產(chǎn)業(yè)之一[4]。但是，隨著耕地面積的不斷擴(kuò)大和工業(yè)耗水量的增加，棗園關(guān)鍵物候期的水分虧缺問題日益突出，造成采前大量落果，導(dǎo)致產(chǎn)量和品質(zhì)的下降。

采前落果即成熟期落果，主要由于前期田間管理問題，造成土壤干旱，樹體營(yíng)養(yǎng)失調(diào)，以及大風(fēng)、暴雨等環(huán)境影響，加劇了采前落果[5-6]。土壤干旱是造成樹體營(yíng)養(yǎng)失調(diào)而導(dǎo)致采前落果的可控因素之一。有研究發(fā)現(xiàn)，隨著土壤水分虧缺程度的加重，棗樹葉片的保水能力下降，水分飽和虧缺增加[7]，葉綠素含量、凈光合速率(Pn)、氣孔導(dǎo)度(Gs)和蒸騰速率(Tr)均下降[8]，造成樹體營(yíng)養(yǎng)不平衡，樹體衰弱，導(dǎo)致落果，并顯著降低果實(shí)產(chǎn)量和品質(zhì)[9-11]。

果樹采前落果是一個(gè)十分復(fù)雜的生理過程[12]，目前國(guó)內(nèi)大多研究主要通過使用植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑控制采前落果[13-16]。雖然此方法快捷、簡(jiǎn)便，但噴施時(shí)期和濃度不恰當(dāng)，容易產(chǎn)生負(fù)面效應(yīng)。因此，筆者以盛果期的駿棗為試驗(yàn)材料，通過采前不同時(shí)期的少量灌水處理，研究土壤不同含水量下的駿棗葉片相對(duì)含水量的動(dòng)態(tài)變化、采前落果率和裂果率、果實(shí)品質(zhì)和果實(shí)營(yíng)養(yǎng)元素等指標(biāo)，以期為駿棗優(yōu)質(zhì)高效無公害栽培提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況與試驗(yàn)材料

試驗(yàn)地位于新疆阿克蘇地區(qū)溫宿縣佳木鎮(zhèn)駿棗園，屬大陸性干旱荒漠氣候，降水稀少、蒸發(fā)量大、氣候干燥。試驗(yàn)材料是8年生(盛果期)駿棗，砧木為酸棗，株行距為1.5 m×2 m，平均樹高2.1 m，樹勢(shì)基本一致，南北行向，土壤質(zhì)地為沙壤土。在處理期間，試驗(yàn)區(qū)的平均風(fēng)速約為0.5 m·s-1左右，最大風(fēng)速低于3.0 m·s-1(見圖1)，累積降雨量為48.20 mm(見圖2)。

圖1 試驗(yàn)區(qū)風(fēng)速的動(dòng)態(tài)變化

圖2 試驗(yàn)區(qū)降雨量的動(dòng)態(tài)變化

Fig.2 Dynamic changes of rainfall in the experimental site

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

首先選擇樹齡8年生，上一年落果率較嚴(yán)重，但灌水方便、病蟲害較少的駿棗園，選定冠幅、樹體結(jié)構(gòu)、干徑基本一致的駿棗40株，共4個(gè)處理，采用完全隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，每個(gè)處理布置在一行10株，每處理行間至少留一行間隔，并打埂作為小畦(畦長(zhǎng)寬均21 m×3 m，地面高低誤差均低于5 cm)，每處理隨機(jī)選擇5株樹作為試驗(yàn)樹(即5個(gè)重復(fù))，噴漆掛牌標(biāo)記。8月1日至9月9日的灌水次數(shù)不同，共設(shè)4個(gè)處理，CK(對(duì)照)：分別于8月1日和9月9日灌水2次；T1：分別于8月1、11日和9月9日灌水3次；T2：分別于8月1、11、21日和9月9日灌水4次；T3：分別于8月1、11、21、31日和9月9日灌水5次。根據(jù)每次灌水時(shí)間(20 min±2 min)和灌水深度(15 cm±1 cm)控制灌水量。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 土壤絕對(duì)含水量和葉片相對(duì)含水量測(cè)定 每一次灌水處理的第5天，在處理試驗(yàn)樹冠東南西北，上中下層，內(nèi)外膛的二次枝上隨機(jī)摘取30片葉，裝入已知重量的封口塑料袋，拿到實(shí)驗(yàn)室即時(shí)測(cè)定其鮮重，然后將葉片浸入蒸餾水放置12 h使其飽和水分，測(cè)定其飽和重量，接著裝入牛皮信封袋置入80℃烘干箱烘干至恒重，測(cè)定葉片干重，并采用葉片相對(duì)含水量的公式計(jì)算其相對(duì)含水量[17]。摘取葉樣同時(shí)，每株試驗(yàn)樹東南西北各方向取土壤深度分別為10～30 cm、30～50 cm的土樣，均勻攪拌后采用四分法將一份土樣(質(zhì)量約為300 g)裝入封口塑料袋，拿到實(shí)驗(yàn)室倒入已知重量的鋁盒里，依次置入烘箱60℃(10 h)、80℃(5 h)下烘干至恒重，采用土壤絕對(duì)含水量的公式計(jì)算其絕對(duì)含水量[18]。

1.3.2 落果率和裂果率測(cè)定 第一次灌水處理的前一天，在每株試驗(yàn)樹東南西北各方向選擇一個(gè)二次枝，掛標(biāo)簽，并統(tǒng)計(jì)枝條上的棗果總數(shù)量，到果實(shí)成熟期(10月20日)進(jìn)行第二次統(tǒng)計(jì)，并以第一次與第二次棗果總數(shù)的差值除以第一次棗果總數(shù)計(jì)算落果率。從試驗(yàn)開始每隔5 d統(tǒng)計(jì)一次裂果數(shù)，并在枝條和棗吊的位置做標(biāo)記，裂果數(shù)一直統(tǒng)計(jì)到試驗(yàn)結(jié)束為止，以裂果總數(shù)除以第一次棗果總數(shù)計(jì)算裂果率。

1.3.3 果實(shí)品質(zhì)指標(biāo)測(cè)定 于果實(shí)成熟期，在每株試驗(yàn)樹的標(biāo)記枝條上隨機(jī)采棗果150個(gè)，將采集的果樣即時(shí)帶回實(shí)驗(yàn)室用蒸餾水洗干凈后分開裝入牛皮信封袋，在烘箱40℃下烘干至恒重(約4 d)，將烘干的果樣粉碎，裝入密封袋，制成待測(cè)樣品。

果實(shí)營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)指標(biāo)均參考常規(guī)果實(shí)分析法測(cè)定。可溶性蛋白含量的測(cè)定采用考馬斯亮藍(lán)G-250染色法[19]；可溶性糖含量的測(cè)定采用蒽酮比色法[19]；可滴定酸含量的測(cè)定采用NaOH中和滴定法[19]；糖酸比=可溶性糖/可滴定酸含量[19]；總黃酮含量的測(cè)定采用蘆丁比色法[20]。

營(yíng)養(yǎng)元素含量參考常規(guī)分析法測(cè)定[21]。氮(N)含量的測(cè)定采用半微量—?jiǎng)P氏定氮法；磷(P)含量的測(cè)定采用HCIO4—H2SO4分解，鉬銻抗比色法；鉀(K)、鈣(Ca)、鎂(Mg)、錳(Mn)、鐵(Fe)、鋅(Zn)和銅(Cu)含量的測(cè)定均采用HF-HClO4分解，原子吸收法。

1.4 統(tǒng)計(jì)方法

用SPSS16.0統(tǒng)計(jì)軟件對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行單因素方差分析和t檢驗(yàn)(t-test)。所有數(shù)據(jù)均取(n≥5)平均值(means±std. deviation)。

2 結(jié)果與分析

2.1 采前不同灌溉次數(shù)的駿棗園土壤含水量及葉片相對(duì)含水量

土壤絕對(duì)含水量和葉片相對(duì)含水量的動(dòng)態(tài)變化如圖3所示，雖然葉片相對(duì)含水量的動(dòng)態(tài)變化趨勢(shì)與土壤絕對(duì)含水量的變化趨勢(shì)基本一致，但葉片相對(duì)含水量的下降幅度顯著小于土壤絕對(duì)含水量，土壤含水量最低時(shí)的CK葉片相對(duì)含水量比T1、T2、T3處理分別低5.98%、11.37%、17.64%。9月10日下大雨后，各處理的土壤水分含量和葉片相對(duì)含水量基本恢復(fù)至同一水平。

圖3 采前不同灌溉次數(shù)下的駿棗園土壤含水量及葉片相對(duì)含水量

Fig.3 Junzao orchard soil moisture and leaf relative water content under different preharvest irrigation times

2.2 采前灌溉次數(shù)對(duì)駿棗采前落果率及裂果率的影響

由圖4可知，隨著采前土壤含水量的上升，駿棗采前落果率表現(xiàn)出逐漸減少趨勢(shì)，T1、T2和T3處理的落果率均極顯著低于CK，其中T3處理的落果率最低(7.697%±0.724%)，比CK(13.673%±0.919%)低5.977%，T3與T2間的差異不顯著，T3與T1間有極顯著差異，T2與T1間有顯著差異。駿棗裂果率隨著采前土壤水分含量的增加而減少，CK的裂果率最大(22.380%±0.407%)，其裂果率極顯著大于灌水處理(T1、T2和T3)，T3處理的裂果率最低(12.393%±0.290%)，各灌水處理間的差異也達(dá)極顯著水平。

圖4 采前灌溉次數(shù)對(duì)駿棗采前落果率及裂果率的影響

Fig.4 Effects of preharvest irrigation times on preharvest fruit dropping rate and fruit cracking rate of Junzao

2.3 采前灌溉次數(shù)對(duì)駿棗果實(shí)品質(zhì)的影響

由表1可見，隨著采前灌水次數(shù)的增多，駿棗果實(shí)中的可溶性蛋白含量和黃酮含量逐漸上升，而其可溶性糖含量和可滴定酸含量呈現(xiàn)出逐漸下降趨勢(shì)，因可滴定酸含量的下降幅度略高于可溶性糖含量，其糖酸比隨著采前灌水量的增多而緩慢上升。采前灌水次數(shù)的增多造成駿棗果實(shí)可溶性蛋白質(zhì)含量和黃酮含量的極顯著增加，T1、T2和T3處理的可溶性蛋白質(zhì)含量比CK分別高16.762%、34.815%和106.916%，其黃酮含量比CK分別高24.454%、40.626%和69.227%。隨著采前灌水處理次數(shù)的增多，駿棗果實(shí)中可溶性糖含量和可滴定酸含量均極顯著下降，T3處理的可溶性糖含量和可滴定酸含量比CK分別少15.373%和0.257%，T1、T2處理的糖酸比與CK相比無顯著差異，T3處理的糖酸比顯著高于CK，高出7.203%。

表1 采前灌溉次數(shù)對(duì)駿棗果實(shí)營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)的影響

注：表中同列不同大或小寫英文字母表示各處理間有極顯著差異(P<0.01)或顯著差異(P<0.05)，下同。

Note: the different letters in same columns indicated that there were significant differences either atP<0.01 orP<0.05， the same below.

由表2可知，隨著采前灌水次數(shù)的增多，駿棗果實(shí)中的N、K、Mn、Fe和Cu含量均呈現(xiàn)出顯著上升趨勢(shì)，其Ca和Zn含量反而逐漸下降，P和Mg含量未受到顯著影響。T1、T2和T3處理的果實(shí)N含量均極顯著大于CK，比CK分別高26.372%、27.446%和53.461%。灌水處理下，駿棗果實(shí)P和Mg含量均無顯著變化，各處理間的差異均不顯著。與CK果實(shí)K含量相比，T1處理無顯著差異，T2處理有顯著差異，T3處理的果實(shí)K含量極顯著高于CK，比CK高1.807 mg·g-1。采前灌水次數(shù)的增多造成駿棗果實(shí)中的Ca和Zn含量明顯減少，T1處理的果實(shí)Ca和Zn含量與CK相比均無顯著差異，而T2和T3處理的果實(shí)Ca和Zn含量均極顯著低于CK，其果實(shí)Ca含量分別比CK低16.079%、18.445%，果實(shí)Zn含量分別比CK低24.124%、31.701%。與CK果實(shí)Mn含量相比，T1處理無顯著差異，而T2和T3處理的果實(shí)Mn含量均極顯著高于CK處理，比CK分別高32.892%、60.120%。T1和T2處理的果實(shí)Fe含量與CK間差異不顯著，而T3處理的Fe含量極顯著高于CK，比CK高40.340 μg·g-1。T1處理的果實(shí)Cu含量與CK間差異不顯著，T2處理的果實(shí)Cu含量與CK間有顯著差異，T3處理的果實(shí)Cu含量極顯著高于CK，T2和T3處理果實(shí)Cu含量分別比CK高45.463%、60.128%。

表2 采前灌溉次數(shù)對(duì)駿棗果實(shí)營(yíng)養(yǎng)元素含量的影響

3 結(jié)論與討論

水分是影響果樹生長(zhǎng)發(fā)育的重要環(huán)境因素，果樹產(chǎn)量對(duì)供水的依賴性往往超過了任何其它因素[22-24]，灌水量過高或過低都會(huì)對(duì)產(chǎn)量有負(fù)面影響[25-26]。南娟等[27]在研究不同保墑措施對(duì)紅棗生長(zhǎng)的影響中發(fā)現(xiàn)，保水效果最高的J2處理(秸稈覆蓋量2 kg·m-2)下紅棗產(chǎn)量也表現(xiàn)出最高水平，比對(duì)照提高37.3%。采前落果和裂果也是果樹減產(chǎn)和品質(zhì)下降的重要因素，土壤有效水分含量與果樹需水量間的不平衡是導(dǎo)致采前落果和裂果的原因之一[2,13,16,28]。本研究結(jié)果表明，駿棗采前灌水次數(shù)的增多，有效地減少了駿棗采前落果和裂果，T3處理的落果率和裂果率比對(duì)照分別低5.977%和9.987%，說明駿棗只有吸收足夠的水分，才能緩解果實(shí)水分和營(yíng)養(yǎng)的競(jìng)爭(zhēng)，保證果實(shí)的正常生長(zhǎng)，減少營(yíng)養(yǎng)不足而造成的果實(shí)脫落，同時(shí)足夠的果實(shí)含水量保持適當(dāng)?shù)乃畡?shì)，從而緩解突然下雨或灌水造成的低水勢(shì)果實(shí)大量吸水過快膨脹，減少果實(shí)破裂[29-30]。

水分是影響果實(shí)品質(zhì)的重要因素，雖然輕度干旱條件能夠提高果實(shí)糖含量，但過度干旱仍會(huì)導(dǎo)致果實(shí)品質(zhì)下降[31-34]。采前灌水次數(shù)的增多能夠顯著提高駿棗果實(shí)中的可溶性蛋白和黃酮含量，可溶性糖和可滴定酸均逐漸下降，糖酸比升高，此結(jié)果與房玉林等[35]研究灌溉對(duì)釀酒葡萄果實(shí)品質(zhì)影響和鄭強(qiáng)卿等[26,36]研究灌溉量對(duì)駿棗果實(shí)品質(zhì)的影響的結(jié)果基本一致，但與程福厚等[37]研究灌溉對(duì)鴨梨果實(shí)品質(zhì)的影響的結(jié)果有一定差異。樊衛(wèi)國(guó)等[38]研究發(fā)現(xiàn)，干旱條件下柑橘果實(shí)中N、P、Ca、Fe、B等元素的含量明顯降低。本研究發(fā)現(xiàn)，采前灌水次數(shù)的增多能夠顯著提高駿棗果實(shí)中的N、K、Mn、Fe和Cu含量，Ca和Zn含量均逐漸下降，而對(duì)P和Mg含量的影響均不顯著，此結(jié)果與樊衛(wèi)國(guó)等[38]的研究結(jié)果有一致也有差異，可能是樹種和環(huán)境不同的原因。

總而言之，駿棗果園管理中，果實(shí)采前勤灌溉能夠減少駿棗采前落果率和裂果率，也能夠提高果實(shí)中的部分營(yíng)養(yǎng)元素的含量，本研究中T3處理的效果較顯著。

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Effect of preharvest irrigation on fruit drop, fruit crack and fruit quality of junzao

MUHTAR Zari, KADIR Isah, MAHMUT Ablat, SHI Yan-jiang, WU Zheng-bao

(InstituteofEconomicForest,XinjiangAcademyofForestrySciences,Urumqi,Xinjiang830063,China)

This study used eight-year old Junzao trees as materials to investigate the effects of preharvest irrigation timing on fruit dropping rate, fruit cracking rate, leaf relative water content and some fruit quality index of Junzao. The results show that leaf relative water content were increased with increasing of orchard soil water content, the leaf relative water content of T3 (irrigation 5 times) was higher than the control by 17.64%. With more irrigation times, preharvest fruit dropping rate and fruit cracking rate of Junzao were significantly decreased, with the fruit dropping rate and fruit cracking rate of T3 treatment being 7.697%±0.724% and 12.393%±0.290%, respectively. The increase in irrigation times could reduce fruit soluble sugar, titratable acid, Ca and Zn content, but there were a significant increase in the soluble protein and sugar acid ratio, flavonoids, N, K, Mn, Fe and Cu content. In addition, the effects on P and Mg content were not significant. Preharvest irrigation treatment could significantly reduce fruit dropping rate and cracking rate of Junzao, with the T3 treatment showing the largest effect.

junzao; irrigation time; fruit dropping rate; fruit cracking rate; fruit quality

1000-7601(2017)04-0110-05

10.7606/j.issn.1000-7601.2017.04.17

2016-05-20

新疆維吾爾自治區(qū)“十二五”重大科技專項(xiàng)(201130102-2)；新疆維吾爾自治區(qū)科技廳公益性科研院所基本費(fèi)專項(xiàng)；新疆特色林果資源管理及測(cè)土配肥技術(shù)平臺(tái)建設(shè)項(xiàng)目。

木合塔爾·扎熱(1980—)，男，新疆阿克蘇人，博士，助理研究員，主要從事果樹栽培生理研究。 E-mail：muhtarzari@126.com。

史彥江，研究員，主要從事林木育種與栽培研究。 E-mail：syj504@126.com。

Q945.17；S665.1；S274.1

A