地表覆蓋對(duì)信陽五月鮮桃葉片、新梢及果實(shí)的影響

李文楊，閻騰飛，楊 樂，黃玉杰，孫耀清，趙師成

（信陽農(nóng)林學(xué)院 林學(xué)院，河南 信陽 464000）

區(qū)域干旱化是自然變化和區(qū)域人類活動(dòng)影響共同作用的結(jié)果，已成為全球變化區(qū)域研究的重要內(nèi)容之一[1-2]。自然降水是限制我國(guó)北方旱區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的最重要的因素[3]。地表覆蓋具有蓄水保墑、控制沙塵污染、提高土壤肥力等功能，是當(dāng)前世界旱農(nóng)地區(qū)廣泛推廣的節(jié)水耕作技術(shù)[4]。常用的覆蓋材料主要有草、秸稈、塑料薄膜等。果園對(duì)水分的需求，多依靠自然降水，在應(yīng)對(duì)水資源缺乏的前提下保持果樹正常生長(zhǎng)發(fā)育并提高產(chǎn)量和品質(zhì)就顯得尤為重要。蘋果樹盤覆蓋不同材料能抗旱保墑，能提高土壤肥力和果實(shí)品質(zhì)[5-6]。果園生草提高了土壤肥力，促進(jìn)了龍眼樹生長(zhǎng)[7]。麥草覆蓋能明顯提高桃園土壤相對(duì)含水量、桃果實(shí)產(chǎn)量及果實(shí)中可溶性固形物含量和維生素C 含量[8]。桃樹Amygdalus persicaL.是中國(guó)主要的果樹樹種之一，在長(zhǎng)期的栽培過程中形成了各具特色、為數(shù)眾多的優(yōu)良品種[9]。覆膜處理對(duì)不同品種的桃樹的品質(zhì)和產(chǎn)量影響不同，如魯星油桃覆膜處理后，果實(shí)的單果質(zhì)量、縱橫徑、果實(shí)中可滴定酸和維生素C 含量均顯著升高；春雪桃覆膜處理對(duì)果實(shí)各項(xiàng)測(cè)定指標(biāo)的影響均不顯著[10]。

信陽五月鮮桃為信陽地區(qū)地方特色優(yōu)良品種，該品種具有成熟期早，果實(shí)品質(zhì)優(yōu)良，口感鮮美等特點(diǎn)，適宜廣泛推廣栽培[11]，但是桃樹種植多為露地栽培，水分利用率低，果實(shí)品質(zhì)和產(chǎn)量易受到自然因素的干擾[12-14]。故開展不同覆蓋處理?xiàng)l件下的節(jié)水栽培研究，探索適宜的覆蓋措施，提升桃的品質(zhì)和生產(chǎn)效益顯得尤為重要。本研究以信陽五月鮮桃為研究對(duì)象，采用覆膜和覆草后再覆膜（膜＋草）2 種地表覆蓋方式處理，研究地表覆蓋措施對(duì)桃果實(shí)生長(zhǎng)及品質(zhì)的影響，旨在為探索合理高效的桃樹節(jié)水栽培模式提供參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

2017年3—6月在河南省信陽市平橋區(qū)龍井鄉(xiāng)信陽五月鮮桃種植園進(jìn)行田間試驗(yàn)，桃園種植面積為1.5 hm2，地理位置為114°06′E、31°125′N。該地屬亞熱帶季風(fēng)氣候，日照充足，年均1 900～2 100 h；年平均氣溫15.1～15.3 ℃，無霜期長(zhǎng)，平均220～230 d；年均降雨量900～1 400 mm，土壤質(zhì)地為砂質(zhì)土，pH 值約為6.7。室內(nèi)試驗(yàn)在信陽林木種苗工程實(shí)驗(yàn)中心進(jìn)行。

1.2 供試材料

信陽五月鮮桃本地優(yōu)良單株嫁接苗，5年生，南北定植，株距為5 m，行距為4 m，灌溉、施肥、病蟲害防治等按照常規(guī)管理，各處理管理?xiàng)l件保持一致。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，設(shè)置了清耕（CK）、覆膜和覆膜＋覆草（簡(jiǎn)稱膜＋草）處理，每個(gè)處理5 棵桃樹，處理前施基肥和常規(guī)灌溉，處理后不再施肥，天然降水灌溉。覆膜處理為樹盤下進(jìn)行覆膜，地膜為0.08 mm 聚乙烯白色地膜，膜寬5 m，蓋膜后少量壓土。膜＋草處理是先在行內(nèi)覆打碎的小麥秸稈（覆草前無處理），蓋到樹冠外緣，厚度15 cm，然后覆膜。

1.4 項(xiàng)目測(cè)定

1.4.1 田間試驗(yàn)

信陽五月鮮桃果實(shí)硬核期（2017年5月13日）開始調(diào)查新梢生長(zhǎng)，并測(cè)定果實(shí)發(fā)育期間果實(shí)縱橫徑。選取樹體東、南、西、北各方向長(zhǎng)勢(shì)均勻，基本一致的當(dāng)年新生嫩梢，掛牌，使用鋼卷尺或游標(biāo)卡尺，測(cè)量新梢直徑和長(zhǎng)度及果實(shí)縱橫徑。選取樹冠中部無病蟲害、生長(zhǎng)發(fā)育正常的植株的結(jié)果枝組倒數(shù)第3 節(jié)至倒數(shù)第4 節(jié)的葉片進(jìn)行采樣，每株6 個(gè)葉片，用于測(cè)定葉片光合色素含量。果實(shí)成熟時(shí)，全株采果，用電子稱測(cè)定單果質(zhì)量和單株產(chǎn)量，其中每株采集桃樹樹冠中部長(zhǎng)勢(shì)一致，無病蟲害的果實(shí)各3 個(gè)，每個(gè)處理共采集15 個(gè)果實(shí)用于果實(shí)品質(zhì)測(cè)定。葉片和用于果實(shí)品質(zhì)測(cè)定的樣品均用冰盒保鮮取樣，液氮速凍，-80 ℃冷藏。

1.4.2 室內(nèi)試驗(yàn)

采用李合生[15]的方法進(jìn)行葉綠素含量提取和計(jì)算。果實(shí)成熟時(shí)，檢測(cè)果實(shí)品質(zhì)和產(chǎn)量。用手持糖量計(jì)測(cè)定果實(shí)中可溶性固形物含量，采用蒽酮試劑法測(cè)定果實(shí)中可溶性糖含量[16]，采用氫氧化鈉溶液滴定法測(cè)定果實(shí)中的可滴定酸含量[16]。

1.5 統(tǒng)計(jì)分析

用SPSS19.0 和Excel 2016 等軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 地表覆蓋對(duì)信陽五月鮮桃果實(shí)產(chǎn)量和品質(zhì)的影響

信陽五月鮮桃果實(shí)完全成熟后，統(tǒng)計(jì)果實(shí)產(chǎn)量，測(cè)定果實(shí)中可溶性固形物含量、可溶性糖含量、可滴定酸含量。結(jié)果表明（見表1）：2 種地表覆蓋方式均能顯著提高桃樹的單株產(chǎn)量（P＜0.05），膜＋草處理的桃果實(shí)單果質(zhì)量最大，與CK 相比差異顯著。但覆膜與膜＋草2 種措施下，單株產(chǎn)量間無顯著差異。覆膜處理的桃果實(shí)中可滴定酸含量與CK 相比顯著下降，果實(shí)中的可溶性固形物含量和可溶性糖含量顯著上升，分別比CK高8.14%和16.50%。由此可見，桃樹生產(chǎn)上，采用單獨(dú)覆膜措施效果更好。

2.2 地表覆蓋對(duì)信陽五月鮮桃果實(shí)縱橫徑的影響

信陽五月鮮桃盛花期后，果實(shí)不斷膨大。2 種地表覆蓋方式下的桃果實(shí)縱徑和橫徑變化均呈逐漸上升趨勢(shì)；其中果實(shí)成熟后期，盛花期后78 d，膜＋草處理的果實(shí)縱徑與CK 和覆膜處理下的果實(shí)縱徑差異顯著（P＜0.05）。果實(shí)成熟時(shí)（盛花期后85 d），膜＋草處理的果實(shí)橫徑與CK 差異顯著（P＜0.05），果實(shí)縱徑差異不顯著。覆膜和膜＋草處理下的信陽五月鮮桃果實(shí)成熟期比幼果期縱徑分別增加43.47%和40.73%；橫徑增加55.09%和57.55%。果實(shí)成熟期（盛花期85 d）縱橫徑均高于對(duì)照，其中膜＋草處理的信陽五月鮮桃果實(shí)縱橫徑最大，比CK 的果實(shí)縱橫徑分別高7.64%和8.24%。不同覆蓋條件下，信陽五月鮮桃果實(shí)果形指數(shù)（縱徑與橫徑之比）呈下降趨勢(shì)，果實(shí)成熟期果形指數(shù)均近似于1.07。

表1 2種地表覆蓋處理對(duì)信陽五月鮮桃果實(shí)產(chǎn)量和品質(zhì)的影響?Table 1 Effect of two surface mulch treatments on fruit yield and quality of Xinyang Wuyuexian peach

表2 2種地表覆蓋處理對(duì)信陽五月鮮桃果實(shí)縱橫徑的影響Table 2 Effect of two surface mulch treatments on longitudinal and transverse diameters of Xinyang Wuyuexian peach fruits mm

2.3 地表覆蓋對(duì)信陽五月鮮桃新梢生長(zhǎng)的影響

信陽五月鮮桃果實(shí)生長(zhǎng)發(fā)育期間，對(duì)2 種地表覆蓋栽培條件下的信陽五月鮮桃新梢生長(zhǎng)的直徑和長(zhǎng)度進(jìn)行了調(diào)查，結(jié)果如圖1～2 所示。由圖1～2 可見，盛花期后50—71 d 和85 d，膜＋草處理的桃樹新梢直徑與覆膜處理和CK 相比差異顯著（P＜0.05）；盛花期后50—85 d，膜＋草處理的桃樹新梢長(zhǎng)度最高，與覆膜處理和CK 相比差異顯著。果實(shí)成熟期（盛花期85 d），覆膜處理下的桃樹新梢直徑比CK 增高了23.39%，膜＋草處理下的桃樹新梢直徑比CK 增加了47.89%；覆膜處理的桃樹新梢長(zhǎng)度比CK 高22.91%，膜＋草處理的桃樹新梢長(zhǎng)度比覆膜處理高27.39%。

圖1 2 種地表覆蓋處理對(duì)新梢直徑的影響Fig.1 Effects of two surface mulch treatments on shoot diameters

圖2 2 種地表覆蓋處理對(duì)新梢長(zhǎng)度的影響Fig.2 Effects of two surface mulch treatments on shoot lengths

2.4 地表覆蓋對(duì)信陽五月鮮桃葉片光合色素含量的影響

信陽五月鮮桃果實(shí)生長(zhǎng)發(fā)育期間，葉片光合色素變化情況如圖3～6 所示。結(jié)果表明：果實(shí)發(fā)育前期（盛花期后50 d），覆膜處理的桃樹葉片葉綠素a、葉綠素b 含量最高，膜＋草處理下的桃樹葉片類胡蘿卜素含量最低，與CK 相比較均差異顯著。盛花期后57 d，膜＋草處理下的桃樹葉片葉綠素總含量和類胡蘿卜素含量最高，與覆膜處理和CK 相比差異顯著。盛花期后64 d，覆膜處理下的桃樹葉片葉綠素a、葉綠素b 和葉綠素總含量與CK 相比顯著降低。盛花期后78 d，2 種地表覆蓋栽培處理下的桃樹葉片葉綠素總含量和葉綠素b 含量均下降，與CK 相比差異顯著。果實(shí)成熟期（盛花期后85 d），膜＋草處理下的桃樹葉片葉綠素a、葉綠素b 及葉綠素總含量最高，分別比CK 高7.17%、27.40%和11.94%，其中葉片葉綠素含量b 與CK 相比差異顯著。

圖3 葉片中葉綠素a 含量的變化Fig.3 Changes of chlorophyll a contents in leaves

2.5 桃果實(shí)產(chǎn)量與葉片光合色素含量、新梢生長(zhǎng)和果實(shí)縱橫徑的相關(guān)性

不同處理中的信陽五月鮮桃果實(shí)產(chǎn)量與果實(shí)成熟時(shí)的葉片光合色素含量、新梢直徑和長(zhǎng)度、果實(shí)縱橫徑等指標(biāo)進(jìn)行相關(guān)性分析（n＝15），結(jié)果顯示：信陽五月鮮桃單株產(chǎn)量與單果質(zhì)量、葉綠素b 含量呈顯著正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)分別為0.72 和0.67，與果實(shí)橫徑呈負(fù)相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為0.759，桃果實(shí)產(chǎn)量與新梢直徑和長(zhǎng)度無相關(guān)性。

圖4 葉片中葉綠素b 含量的變化Fig.4 Changes of chlorophyll b contents in leaves

圖5 葉片中類胡蘿卜素含量的變化 Fig.5 Changes of carotenoid contents in leaves

圖6 葉片中葉綠素總含量的變化Fig.6 Changes of total chlorophyll contents in leaves

3 討 論

樹體生長(zhǎng)是果實(shí)產(chǎn)量和品質(zhì)保證的前提，是光合產(chǎn)物的積累及干物質(zhì)轉(zhuǎn)化的過程，這一過程受到植物體本身的遺傳特性影響和環(huán)境因素的制約。2 種地表覆蓋措施與CK 相比，均能顯著提高桃樹果實(shí)產(chǎn)量，其中膜＋草處理能顯著提高桃樹新梢直徑和長(zhǎng)度、葉片葉綠素b 含量。相關(guān)性分析結(jié)果顯示，桃樹單株產(chǎn)量與單果質(zhì)量、葉綠素b含量、果實(shí)橫徑呈正相關(guān)。桃樹是喜光果樹[17]，樹冠層獲得的太陽輻照能的量，直接影響到果樹的生理過程。葉綠素的形成需要光照，葉片的葉綠素含量與光合有效輻射的強(qiáng)度呈明顯的正相關(guān)[18-20]，地表覆膜能提高近地氣層的光效應(yīng)，限制水分的蒸散，膜下常聚集水層，水滴膜能反射光線，增加光量，有效改善樹體葉片的光照條件，增加葉片的葉綠素含量，提高光合效率和光合物質(zhì)積累[21-22]，從而促進(jìn)新梢和果實(shí)的生長(zhǎng)，這與前人研究結(jié)果一致，即地表覆蓋具有顯著改善樹冠層光合有效輻照度的分布的功能，有利于提高紅富士蘋果、西瓜等的產(chǎn)量[23-24]，促進(jìn)梨樹新梢生長(zhǎng)和葉片葉綠素b 的合成[25]。

本研究結(jié)果表明，膜＋草處理的桃單株產(chǎn)量和單果質(zhì)量比單一覆膜處理要高，但二者間無顯著差異，而謝駕陽等、梁芊等、宋寶云等[26-28]經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)覆草對(duì)果實(shí)產(chǎn)量的提高和果園土壤理化性狀的改善比覆膜效果好，原因可能是本試驗(yàn)中桃樹下覆草時(shí)間較短和草上覆膜后影響秸稈腐解過程，土壤中有機(jī)質(zhì)礦化分解不完全，土壤中有效養(yǎng)分和有機(jī)質(zhì)含量未完全被根系吸收，所以膜＋草處理對(duì)桃樹產(chǎn)量的影響與單一覆膜相比差異不顯著。本研究結(jié)果表明，單一覆膜能顯著增加桃果實(shí)中可溶性固形物和可溶性糖含量，這可能與土壤的溫度、水分和營(yíng)養(yǎng)元素含量相關(guān)。地表覆膜具有保水和增加土壤溫度的功能，秸稈覆蓋有降低地溫的作用[29-31]，膜＋草處理是在秸稈上覆膜，隔離了外界環(huán)境，延長(zhǎng)了土壤低溫的持續(xù)時(shí)間和秸稈腐化進(jìn)程；而土壤溫度與土壤呼吸速率和土壤水分含量呈顯著正相關(guān)，土壤呼吸速率又與土壤有機(jī)質(zhì)、土壤易氧化有機(jī)碳、水解氮、銨態(tài)氮等的含量極顯著正相關(guān)[32]；土壤有機(jī)質(zhì)的含量與土壤肥力水平呈正相關(guān)，一定范圍內(nèi)土壤養(yǎng)分含量的增加可提高果實(shí)中可溶性固形物和可溶性糖的含量[33-35]，并且地表覆膜后有除草作用[36]，減少雜草與桃樹的養(yǎng)分競(jìng)爭(zhēng)，增加植物養(yǎng)分吸收；推測(cè)單一覆膜通過提高土壤溫度，增加了土壤呼吸速率，改善了土壤肥力狀況，從而提高桃果實(shí)品質(zhì)。這還需要進(jìn)一步開展2 種地表覆蓋措施的田間試驗(yàn)的長(zhǎng)期定位和光照、土壤溫度、土壤水分含量和土壤營(yíng)養(yǎng)元素含量測(cè)定等相關(guān)試驗(yàn)去綜合驗(yàn)證。

4 小 結(jié)

桃樹生育期進(jìn)行2 種地表覆蓋均能顯著提高果實(shí)產(chǎn)量，單一覆膜在提高桃樹產(chǎn)量的同時(shí)還能顯著提高桃果實(shí)中的可溶性固形物和可溶性糖含量。單一覆膜與膜＋草處理相比，具有省力省工，見效快，經(jīng)濟(jì)效益高的特點(diǎn)，即在信陽五月鮮桃樹栽培生產(chǎn)中，只采用單一的覆膜效果更佳。