水氮耦合滴灌對沙地駿棗產(chǎn)量和品質(zhì)的影響

王晶晶，陳奇凌，鄭強(qiáng)卿，李鵬程

（新疆農(nóng)墾科學(xué)院，新疆石河子832000）

水氮耦合滴灌對沙地駿棗產(chǎn)量和品質(zhì)的影響

王晶晶，陳奇凌，鄭強(qiáng)卿，李鵬程

（新疆農(nóng)墾科學(xué)院，新疆石河子832000）

本試驗以6年生樹齡駿棗為研究對象，通過在滴灌條件下水氮耦合處理，研究水分與氮肥的不同配比對新疆南疆沙地駿棗產(chǎn)量和品質(zhì)的影響。結(jié)果表明：不同水氮耦合處理對駿棗果實產(chǎn)量及可溶性糖含量、維生素C含量的影響不同。水、氮兩因素對紅棗產(chǎn)量的作用順序為：施氮量>灌水量。在灌水量適中，適當(dāng)增加氮肥的量可以提高駿棗果實單果重和產(chǎn)量。在南疆沙地滴灌條件下，灌水量控制在500m3/667m2，氮肥施入量33kg/667m2時能顯著提高駿棗產(chǎn)量和品質(zhì)。

水肥耦合；滴灌；產(chǎn)量；品質(zhì)；駿棗

棗樹為鼠李科（Rhamnaceae）棗屬（Zizyphus Mill），與桃、李、栗、杏并稱為我國古代五果，有3000多年的栽培歷史[1，2]。近幾年，駿棗在南疆林果業(yè)發(fā)展的作用尤為顯著，規(guī)模較大。目前駿棗在南疆的種植面積基本保持穩(wěn)定，處于從追求產(chǎn)量和依賴資源消耗的粗放經(jīng)營轉(zhuǎn)到數(shù)量質(zhì)量效益并重、注重提高競爭力的集約發(fā)展的關(guān)鍵階段，合理的水肥投入是駿棗品質(zhì)提升的關(guān)鍵。但由于大部分棗園水肥管理不當(dāng)，尤其是氮肥施入過量導(dǎo)致果實品質(zhì)差、產(chǎn)量較低、經(jīng)濟(jì)效益不顯著。

目前，已有學(xué)者研究了不同的氮、磷、鉀施肥量及配比對棗樹產(chǎn)量的影響[3,4]。另外，有關(guān)紅棗平衡施肥、提高產(chǎn)量和品質(zhì)的研究也有報道[5-7]，但針對新疆南疆沙地滴灌駿棗品質(zhì)提升的平衡施肥還有待深入研究。為此，該研究通過駿棗的水氮耦合田間試驗，探討最佳水氮投入量對新疆沙地滴灌駿棗產(chǎn)量和果實品質(zhì)的影響，得出駿棗產(chǎn)量品質(zhì)提高的水氮耦合配比，為指導(dǎo)果農(nóng)科學(xué)水肥管理、增加效益提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗于2015年5月~2016年11月在新疆兵團(tuán)十四師二二四團(tuán)進(jìn)行，該試驗地位于北緯 37°12′14″、東經(jīng)79°22′01″，處于塔克拉馬干沙漠南緣，海拔1304～1379m，平均降水量為33.4mm，平均蒸發(fā)量為2602mm，屬典型大陸性極端干旱荒漠氣候。試驗地土壤主要理化性質(zhì)如表1所示。

1.2 試驗方法與設(shè)計

供試品種為6年生樹齡的駿棗，株行距為1.5m×4.0m，全生育期滴灌施P2O5（16kg/667m2）與K2O（25kg/667m2）為固定值，以滴灌水量與施N量為決策變量采用二因子五水平正交組合設(shè)計，p=2的場合下，共設(shè)9個處理，每處理一行（面積300m2)，隨機(jī)區(qū)組排列，各處理重復(fù)3次。具體試驗設(shè)計見表2。氮肥選用尿素（N含量46%），坐果前施入氮肥70%，剩余在駿棗坐果階段隨水滴施。

1.3 測定方法

土壤有機(jī)質(zhì)含量、土壤全氮、全磷、全鉀、堿解氮、有效磷、有效鉀、土壤pH值等土壤理化指標(biāo)測定采照鮑士旦[8]的方法測定。

單果重、產(chǎn)量測定：在駿棗果實采收期，每個處理隨機(jī)選取10株進(jìn)行單采單收，根據(jù)單株產(chǎn)量和栽植密度計算出畝產(chǎn)量。果實單果重采用電子秤測定30粒重，取平均值。

果形指數(shù)測定：用數(shù)顯游標(biāo)卡尺測定果實縱、橫徑，公式見式（1）。

可溶性糖、維生素C含量測定：果實可溶性糖采用蒽酮比色法，果實維生素C含量用鉬藍(lán)比色法測定[9]。

表1 土壤主要理化性質(zhì)調(diào)查

表2 水氮耦合設(shè)計試驗方案

1.4 數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)均為平均值，采用Microsoft Excel 2010和SPSS 17.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理、制圖，并對差異顯著指標(biāo)進(jìn)行Duncan多重比較。將整理后的數(shù)據(jù)用模糊數(shù)學(xué)隸屬度公式[8,9]進(jìn)行定量轉(zhuǎn)換，再將各指標(biāo)隸屬函數(shù)值取平均值進(jìn)行無性系間相互比較。隸屬函數(shù)公式見式（2）。

如果某一指標(biāo)與評判結(jié)果為負(fù)相關(guān),則用反隸屬函數(shù)進(jìn)行定量轉(zhuǎn)換。

計算公式見式（3）。

式（2）～（3）中：U(Xi)為隸屬函數(shù)值，Xi為無性系某項，Xmax和Xmin為所有參試無性系中某一指標(biāo)的最大值和最小值。

2 結(jié)果與分析

2.1 水氮耦合對駿棗果實單果質(zhì)量、果形指數(shù)及產(chǎn)量的影響

表3為不同水氮耦合處理對駿棗果實單果質(zhì)量、果形指數(shù)及產(chǎn)量的影響情況。由表3可以看出，SF9處理的果實平均單果重在各處理中表現(xiàn)為最大值，21.06g，且與其他各處理之間相差顯著，平均單果重最低的為灌水量適中而施氮量為0的SF6處理，說明氮肥對果實單果重的影響較大。水氮耦合處理對駿棗果形指數(shù)的影響不明顯，果形指數(shù)最大出現(xiàn)在灌水量欠缺而施氮量適中的SF6處理和灌水量、施氮量均適中的SF9處理。SF7、SF8、SF9三個處理的灌水量固定，氮肥施用量不同，產(chǎn)量變化不同。SF8處理的產(chǎn)量最低，說明氮肥對駿棗產(chǎn)量影響較大，在灌水量一定的情況下，增施氮肥能增加駿棗的產(chǎn)量，但過量施氮肥反而降低了駿棗的產(chǎn)量。灌水量、施氮量均適中的SF9處理的產(chǎn)量最高，為1305.40kg/667m2。

2.2 水氮耦合與產(chǎn)量的數(shù)學(xué)模型建立

試驗中通過采用多元回歸方程得出水肥耦合效應(yīng)模型，即以灌溉水量（X1）和氮肥施入量（X2）為自變量，以紅棗產(chǎn)量（Y）為因變量進(jìn)行二次多項式逐步回歸分析，建立水肥回歸模型，并通過計算機(jī)模擬，得出關(guān)系式：Y=552.707+0.8387X1+25.1943X20.000490.2869-0.0083X1X2（R=0.8904，F(xiàn)=2.2969＞F0.05）；通過模型分析得出以紅棗產(chǎn)量為經(jīng)濟(jì)目標(biāo)時，各個因素的最佳組合為：紅棗產(chǎn)量（Y）1365.382kg/667m2，灌溉水量（X1）500m3/667m2，氮肥施入量（X2）35kg/667m2，且施氮量（X2）對紅棗產(chǎn)量的作用大于灌水量（X1），二者之間具有協(xié)同作用。

2.3 水氮耦合對駿棗果實品質(zhì)的影響

水氮耦合處理對駿棗果實可溶性糖、維生素C含量的影響如圖1、2（見下頁）所示，可溶性糖含量最大的為灌水量相對豐富，而施氮量較欠缺的SF2處理，最大含量為84.7%，灌水量和施肥量較欠缺的SF4處理果實中可溶性糖含量最低，為73.2%，說明灌水量過低不利于果實糖分積累。維生素C含量最高的為灌水量適中，而施氮量最大的SF7處理，最大含量為25.4mg/kg，維生素C含量表現(xiàn)最低的為灌水量和施肥量較欠缺的SF4處理，最小含量為16.7mg/kg。

表3 水氮耦合對駿棗產(chǎn)量、品質(zhì)的影響

圖1 水氮耦合對駿棗果實可溶性糖含量的影響

圖2 水氮耦合對駿棗果實維生素C含量的影響

表4 水肥耦合對駿棗隸屬度的綜合評價表

2.4 應(yīng)用隸屬函數(shù)法綜合評價水氮耦合對駿棗產(chǎn)量及果實品質(zhì)的影響

經(jīng)過試驗測定，將果實形態(tài)特征、內(nèi)在營養(yǎng)成分、果實商品率以及產(chǎn)量等指標(biāo)，應(yīng)用隸屬函數(shù)法對水肥耦合9個處理進(jìn)行綜合評價如表4所示，經(jīng)綜合評價效果最好的水肥耦合處理為SF9。即灌溉量為500m3/667m2，施氮量為33kg/667m2時，水分、氮肥的生產(chǎn)率和利用效率最高，效果最理想。

3 討論

新疆南疆為我國干旱荒漠區(qū)，降水稀少，蒸發(fā)量大，土壤貧瘠，尤其沙質(zhì)土壤中有效營養(yǎng)成分普遍缺乏。該區(qū)域駿棗生長主要依靠灌水、施肥，所以選擇適宜的水肥投入十分重要。

水和肥是植物生長的兩大主要環(huán)境因素，二者之間相互促進(jìn)相互制約。具有水分和養(yǎng)分合理投入、協(xié)調(diào)供應(yīng)，才能產(chǎn)生明顯的協(xié)同互作效果，二者才能都被高效利用，表現(xiàn)出大于兩因子的耦合效應(yīng)，起到增產(chǎn)效果[10]。

不同水氮耦合處理對駿棗果實產(chǎn)量與品質(zhì)影響的分析結(jié)果表明，在一定水分條件下，駿棗產(chǎn)量隨著施氮量的增加而增加，增加到一定量后反而降低，這說明過量施用氮肥不利于駿棗產(chǎn)量的提高，氮肥供應(yīng)過量使棗樹的營養(yǎng)生長過旺而影響了駿棗果實的生長發(fā)育。在灌水量和氮肥量適中的SF9處理的駿棗果實單果質(zhì)量和產(chǎn)量較高。維生素C和可溶性糖是衡量紅棗果實營養(yǎng)品質(zhì)的兩個重要指標(biāo)，其含量高低決定紅棗營養(yǎng)價值和口感，進(jìn)而影響紅棗的商品價值[11]。本研究結(jié)果表明，在一定氮素施用水平固定的基礎(chǔ)上，適量增加灌水量能顯著促進(jìn)紅棗產(chǎn)量，同時也有利于紅棗果實品質(zhì)的提高，而土壤水分和氮素含量過高則會降低駿棗果實可溶性糖含量與維生素C含量。

在滴灌條件下施用氮肥對提高駿棗果實產(chǎn)量與改善品質(zhì)有較大作用。在滴灌水量確定的條件下，氮是影響產(chǎn)量的主要因素之一，對駿棗果實中維生素C含量的影響較明顯，對可溶性糖含量的影響不明顯。綜合評價，灌水量為500m3/667m2，施氮量為33kg/667m2處理效果為佳。

[1]黨維勤,鄭妍,曉鋒,等.談黃土丘陵溝壑區(qū)紅棗產(chǎn)業(yè)的發(fā)展[J].中國水土保持,2007,(5):52-54.

[2]高新一,馬元忠.棗樹高產(chǎn)栽培新技術(shù)[M].北京:金盾出版社,2003.

[3]劉國宏,謝香文,王則玉.不同施肥水平對成齡紅棗生長及產(chǎn)量的影響[J].新疆農(nóng)業(yè)科學(xué),2012,49(11):2081-2087.

[4]柴仲平,王雪梅,孫霞,等.不同氮磷鉀配比滴灌對灰棗產(chǎn)量與品質(zhì)的影響[J].果樹學(xué)報,2011,28(2):229-233.

[5]陳波浪,盛建東,李建貴,等.氮、磷、鉀肥對紅棗產(chǎn)量和品質(zhì)的影響[J].北方園藝,2011,(3):1-3.

The Effect of Water and Fertilize on Yield and the Quality of Zizvphus Jujube under Drip Irrigation

WANG Jing-jing,CHEN Qi-ling,ZHENG Qiang-qing,LI Peng-cheng
(Xinjiang Academy of Agricultural Sciences,Shihezi 832000,China)

The aim of this study was to study the effect of water and nitrogen coupling on yield and quality.The effect of different ratio of water and nitrogen fertilizer on yield and quality of sandy jujube in Xinjiang province was studied by coupling water and nitrogen under drip irrigation condition.The results showed that the effects of different water and nitrogen treatments on fruit yield,soluble sugar content and VC content were different.The action of nitrogen application rate of water and nitrogen on jujube yield was higher than irrigation quantity.In the appropriate irrigation,the appropriate increase in the amount of nitrogen fertilizer could increase fruit jujube fruit weight and yield.Under the condition of drip irrigation in the south of Xinjiang,the irrigation quantity was controlled at 500m3/667m2and the application rate of nitrogen fertilizer was 33kg/667m2.

Water-fertilizer coupling;drip irrigation;yield;quality;Zizvphus jujube

S665.1062

A

1008-1038(2017)10-0024-05

10.19590/j.cnki.1008-1038.2017.10.007

2017-06-20

新疆農(nóng)墾科學(xué)院引導(dǎo)計劃（84YYD201509）；新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)重大科技專項（2013AA001-2）

王晶晶（1983—），女，副研究員，主要從事果樹栽培生理研究方面工作