調(diào)虧灌溉對(duì)滴灌核桃樹(shù)生長(zhǎng)發(fā)育及產(chǎn)量的影響

劉鈞慶，趙經(jīng)華，楊文新，梁國(guó)成，白云崗

（1.新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)水利與土木工程學(xué)院，烏魯木齊 830052；2.烏魯木齊經(jīng)濟(jì)技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)(頭屯河區(qū))建設(shè)局，烏魯木齊 830026；3.新疆水利水電科學(xué)研究院，烏魯木齊 830049）

我國(guó)的淡水資源僅占全球6%，我國(guó)灌溉水有效利用系數(shù)低于節(jié)水先進(jìn)國(guó)家[1-3]。新疆是一個(gè)水資源嚴(yán)重短缺的省份[4]。新疆地處內(nèi)陸干旱區(qū)，降雨稀少，蒸發(fā)量大。長(zhǎng)期以來(lái)，新疆的農(nóng)業(yè)用水效率不高，粗放、浪費(fèi)用水問(wèn)題突出，大水漫灌的灌溉方式仍然普遍存在。南疆地區(qū)季節(jié)性缺水現(xiàn)象更加突出，研究農(nóng)業(yè)用水情況，促進(jìn)農(nóng)民節(jié)約用水，是實(shí)現(xiàn)增收減支的重要方式[5]。

目前，林果業(yè)是新疆尤其是南疆地區(qū)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展的支柱產(chǎn)業(yè)，是南疆地區(qū)經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的重要基礎(chǔ)和依托[6]。全疆核桃種植面積39.08 萬(wàn)hm2、產(chǎn)量83.68 萬(wàn)t，面積居全國(guó)第六、產(chǎn)量居全國(guó)第二位[7]，核桃樹(shù)作為特色林果業(yè)的核心樹(shù)種之一，由于南疆的水資源極其匱乏，成為制約南疆經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要因素[8]。調(diào)虧灌溉是在作物適宜的生育期內(nèi)，人為的減少灌溉水量，使植物各器官對(duì)水分競(jìng)爭(zhēng)能力顯示出差異，從而達(dá)到節(jié)水增產(chǎn)提質(zhì)的目的。目前，調(diào)虧灌溉制度在國(guó)內(nèi)外果樹(shù)栽培上的應(yīng)用及作物的研究已比較廣泛[9,10,11]。Wenkert 等[12]首次把旱后復(fù)水引起的生長(zhǎng)稱(chēng)為生長(zhǎng)補(bǔ)償。如今許多學(xué)者對(duì)番茄[13]、棉花[14]、冬小麥[15]等作物的研究進(jìn)一步證實(shí)了復(fù)水對(duì)作物生長(zhǎng)的激發(fā)效應(yīng)。對(duì)香梨進(jìn)行適時(shí)、適量的調(diào)虧灌溉，可有效地抑制營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)，從而提高灌溉水利用效率增加產(chǎn)量[16,17]。隔溝調(diào)虧灌溉方式在返青-拔節(jié)期施加適當(dāng)?shù)乃终{(diào)虧（55%FC～65%FC）是兼顧節(jié)水、穩(wěn)產(chǎn)的最佳處理[18]。研究玉米生育中期的水分脅迫，發(fā)現(xiàn)會(huì)不同程度的降低葉片葉綠素含量、凈光合速率、蒸騰速率、氣孔導(dǎo)度，增加了胞間CO2濃度，且下降或增加幅度隨著脅迫程度的增加而增大[19]。

研究我國(guó)干旱半干旱地區(qū)缺水條件下調(diào)虧灌溉的機(jī)理和植物生長(zhǎng)生理指標(biāo)，目前國(guó)內(nèi)調(diào)虧灌溉主要針對(duì)于農(nóng)作物研究較多，但針對(duì)于果樹(shù)相對(duì)研究相對(duì)較少，同時(shí)針對(duì)南疆水資源匱乏地區(qū)，制定出合理的調(diào)虧灌溉制度就顯得尤為重要。對(duì)于有效利用水資源，充分發(fā)揮節(jié)水灌溉在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)中的作用，以及提高果實(shí)產(chǎn)量和品質(zhì)，改善生態(tài)環(huán)境，都具有重要的意義。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)區(qū)概況

試驗(yàn)區(qū)位于新疆阿克蘇地區(qū)溫宿縣紅旗坡農(nóng)場(chǎng)新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)林果實(shí)驗(yàn)基地，地處天山南麓中段，南臨阿克蘇市，西毗溫宿縣，該區(qū)屬于典型大陸性溫帶干旱沙漠氣候，晝夜溫差懸殊。試驗(yàn)于2021 年4-10 月在新疆阿克蘇地區(qū)新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)實(shí)驗(yàn)基地進(jìn)行。地理位置為東經(jīng)80°14'，北緯41°16'，海拔1 133 m，年平均太陽(yáng)總輻射量544.115～590.156 kJ∕cm2，年平均日照時(shí)數(shù)2 855～2 967 h，無(wú)霜期達(dá)205～219 d，年平均降水量42.4～94.4 mm，年平均氣溫11.2 ℃，年有效積溫為3 950 ℃。試驗(yàn)區(qū)0～40 cm 土層土壤質(zhì)地為粉砂壤土，容重1.40 g∕cm3；40～60 cm 土層土壤地質(zhì)為壤砂土，容重為1.40 g∕cm3；60～100cm 土層土壤質(zhì)地為細(xì)砂，容重為1.36 g∕cm3，地下水埋深大于10 m。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

實(shí)驗(yàn)采用品種為“溫185”的14年核桃樹(shù)作物為試材，核桃樹(shù)株行間距2 m×3 m，核桃樹(shù)生長(zhǎng)發(fā)育期可劃分為萌芽期、開(kāi)花坐果期、果實(shí)膨大期、硬核期、油脂轉(zhuǎn)化期、成熟期6個(gè)階段。在以往核桃調(diào)虧試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，前人對(duì)于核桃調(diào)虧試驗(yàn)，有人做了在萌芽期及開(kāi)花坐果期的調(diào)虧，有人做了在開(kāi)花坐果期及果實(shí)膨大期的調(diào)虧，為了更好地與前人試驗(yàn)最優(yōu)處理作對(duì)照，同時(shí)為了探究更優(yōu)的調(diào)虧灌溉制度，選擇調(diào)虧時(shí)間為萌芽期、開(kāi)花坐果期及果實(shí)膨大期。試驗(yàn)設(shè)置5 個(gè)處理，每個(gè)處理中均選擇長(zhǎng)勢(shì)相同的核桃樹(shù)3 棵，即3 次重復(fù)。滴灌帶采用壓力補(bǔ)償式滴灌，滴頭間距0.2 m，滴頭流量3.75 L∕h；試驗(yàn)按灌水量設(shè)置3 個(gè)水平，正常灌水ETc（對(duì)照組）、輕度缺水75%ETc和中度缺水50%ETc。本試驗(yàn)各個(gè)處理除灌水量不同外，其他的農(nóng)藝措施、管理措施均相同，灌溉制度見(jiàn)表1。

表1 核桃調(diào)虧灌溉制度Tab.1 Regulated deficit irrigation schedule of walnut

1.3 測(cè)定項(xiàng)目與方法

（1）氣象數(shù)據(jù)：采用Watchdog 小型自動(dòng)氣象站對(duì)溫度、濕度、2 m 處的風(fēng)速、太陽(yáng)輻射等指標(biāo)進(jìn)行全天實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，每30 min自動(dòng)記錄一次。

（2）葉綠素SPAD值：采用Sony公司生產(chǎn)的手持式葉綠素指數(shù)儀測(cè)定。在每棵試驗(yàn)樣本樹(shù)的東南西北4 個(gè)方向各取3 片長(zhǎng)勢(shì)相似的葉片，作為固定的樣本，每14 d 進(jìn)行一次測(cè)量，在每片葉片的上、中、下3 個(gè)位置各測(cè)一個(gè)值，最后取這3 個(gè)數(shù)值的平均值為葉片的葉綠素指數(shù)。

（3）新梢生長(zhǎng)量：選擇試驗(yàn)用樣本樹(shù)的新梢，每個(gè)處理各選取3 個(gè)新梢編號(hào)標(biāo)記，每14 天用皮尺和數(shù)顯式游標(biāo)卡尺測(cè)量枝條的生長(zhǎng)量與直徑。

（4）果實(shí)縱橫徑：每棵樹(shù)選取有代表性的果實(shí)3個(gè)，測(cè)量其縱徑與橫徑，橫徑測(cè)量分別取果實(shí)上、中、下3個(gè)部位（分別計(jì)為R1、R2、R3），再將所測(cè)的3 個(gè)值取平均值作為實(shí)際橫徑[R=(R1+R2+R3)∕3]，果實(shí)體積計(jì)為V=Hπ(R∕2)2（H為縱徑，R為橫徑），每14 d測(cè)定1次。

（5）果實(shí)產(chǎn)量： 等核桃成熟時(shí)，分別測(cè)量各個(gè)處理的3棵固定樣本樹(shù)上的核桃顆數(shù)。每個(gè)處理固定的3棵樹(shù)，每棵樹(shù)隨機(jī)抽取100顆，去掉青皮后，稱(chēng)取每顆核桃鮮重，把核桃曬干后稱(chēng)每顆核桃的干重以及出仁率。

1.4 數(shù)據(jù)分析

試驗(yàn)數(shù)據(jù)通過(guò)Excel分析整理后，利用SPSS 19.0軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行單因素方差分析，使用鄧肯方法檢測(cè)差異顯著性（P＜0.05），然后用Excel繪圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 調(diào)虧灌溉對(duì)核桃樹(shù)新梢生長(zhǎng)動(dòng)態(tài)分析

各個(gè)處理不同生育期的新梢生長(zhǎng)變化表現(xiàn)出W0＞W(wǎng)2＞W(wǎng)4＞W(wǎng)1＞W(wǎng)3，由圖1 可以看出核桃樹(shù)的新梢生長(zhǎng)，主要在Ⅰ期，Ⅱ期以及Ⅲ期的前期階段生長(zhǎng)旺盛，Ⅲ期中、后期及其他的生長(zhǎng)周期新梢生長(zhǎng)緩慢，可能是由于核桃生育周期前期，根系通過(guò)毛細(xì)根吸收的營(yíng)養(yǎng)成分主要供給核桃樹(shù)營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)，生育周期后期則主要供給生殖生長(zhǎng)。由圖1(a)可見(jiàn)在Ⅱ期進(jìn)行輕度虧水（W2）的新梢生長(zhǎng)量，相比對(duì)照組（W0）減少了13.85%，在Ⅱ期和Ⅲ期同時(shí)進(jìn)行虧水處理（W1）新梢生長(zhǎng)量，比對(duì)照組分別減少了28.31%與15.57%，由此可知，Ⅱ期調(diào)虧程度越高對(duì)新梢生長(zhǎng)量的抑制越明顯，Ⅲ期進(jìn)行連續(xù)的輕度調(diào)虧，對(duì)新梢增長(zhǎng)也起到抑制作用。由圖1(b)可見(jiàn)在Ⅰ期、Ⅱ期和Ⅲ期同時(shí)進(jìn)行連續(xù)的中度（W3）、輕度（W4）虧水處理，與對(duì)照組相比，新梢生長(zhǎng)由大到小為W0＞W(wǎng)4＞W(wǎng)3，分別減少了14.7%、28.93%、18.33% 與9.56%、20.87%、14.96%的剪枝量，可以得出不同生育期不同程度的水分虧缺都會(huì)抑制新梢的生長(zhǎng)。核桃成熟后，各個(gè)處理與W0 相比，W1、W2、W3、W4 新梢生長(zhǎng)量分別依次減少了15.95%、3.68%、18.31%、7.91%，水分虧缺可以減少剪枝量，減少營(yíng)養(yǎng)成分供應(yīng)營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)，從而促進(jìn)生殖生長(zhǎng)。由圖1(c)可見(jiàn)Ⅱ+Ⅲ期連續(xù)的中度、輕度虧水處理，與Ⅰ+Ⅱ+Ⅲ期連續(xù)的中度、輕度虧水新梢生長(zhǎng)相比W4＞W(wǎng)1＞W(wǎng)3，生育期末W4 比W1、W3 增加12.23%、18.52%。由圖1(d)可見(jiàn)Ⅱ期進(jìn)行輕度調(diào)虧，與Ⅰ+Ⅱ+Ⅲ期連續(xù)的中度、輕度虧水相比，新梢的生長(zhǎng)表現(xiàn)出W2＞W(wǎng)4＞W(wǎng)3 的規(guī)律，W2 處理最終的枝條生長(zhǎng)量，比W3、W4 分別增加了23.97%、4.60%，產(chǎn)生這個(gè)現(xiàn)象是因?yàn)檎{(diào)虧灌溉在作物的不同生育期表現(xiàn)出對(duì)枝條生長(zhǎng)的抑制作用，W3 在3個(gè)生育期進(jìn)行中度調(diào)虧，都會(huì)不同程度對(duì)新梢生長(zhǎng)起到抑制作用，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ期調(diào)虧相比W0 分別減少了14.74%、26.80%、23.75%。

圖1 調(diào)虧灌溉下核桃樹(shù)新梢生長(zhǎng)量變化Fig.1 Changes of new shoot growth of walnut under regulated deficit irrigation

2.2 不同生育期調(diào)虧灌溉對(duì)核桃樹(shù)SPAD值的影響

由于Ⅰ期葉片小且該生育期生長(zhǎng)周期短，顧不考慮該階段的葉綠素含量。圖2 可見(jiàn)，在開(kāi)花坐果期輕度調(diào)虧W2，相關(guān)研究表明會(huì)使葉片受到輕微的組織破壞，與對(duì)照組相比的話，調(diào)虧灌溉后SPAD值低于對(duì)照組，但在后期的虧缺補(bǔ)水后，葉片中的葉綠素含量很快達(dá)到正常水平，與W0齊平，不影響其進(jìn)行光合作用以及營(yíng)養(yǎng)成分的合成。W2 與W0 相比，Ⅱ期末葉綠素的含量減少了4.47%，W1 處理在Ⅱ期及Ⅲ期連續(xù)的中度、輕度調(diào)虧，與W0 處理相比SPAD值減少了11.72%、6.41%，且在Ⅲ期末復(fù)水，該調(diào)虧處理的SPAD值含量也無(wú)法恢復(fù)到正常水平，說(shuō)明對(duì)植物細(xì)胞損傷無(wú)法恢復(fù)正常，對(duì)植物進(jìn)行光合作用等都會(huì)產(chǎn)生一定的影響。W3 與W4處理在Ⅰ期、Ⅱ期及Ⅲ期3個(gè)階段進(jìn)行連續(xù)的水分虧缺，可以明顯得出葉綠素的含量，與其他處理相比為：W0＞W(wǎng)2＞W(wǎng)4＞W(wǎng)1＞W(wǎng)3，與對(duì)照組相比葉綠素含量分別減少14.47%、11.92%、7.86%和10.54%、8.97%、4.73%，說(shuō)明在Ⅰ期和Ⅱ期初期進(jìn)行水分虧缺，虧缺程度越大對(duì)SPAD值影響越大。W3 與W1 相比的話，葉綠素含量分別減少0.22%、1.55%，出現(xiàn)這個(gè)現(xiàn)象的原因可能是兩個(gè)處理都在Ⅱ期進(jìn)行中度虧水，說(shuō)明Ⅰ期調(diào)虧對(duì)葉綠素影響不大，由于在Ⅱ期進(jìn)行中度調(diào)虧，對(duì)葉片的組織造成了一定的損傷，葉綠素含量也因此下降，即使在Ⅲ期W1處理進(jìn)行輕度虧水，產(chǎn)生一定的補(bǔ)償效應(yīng)，使葉片中的葉綠素含量也基本無(wú)法恢復(fù)正常水平。在Ⅱ期末W2比W1 增加8.28%，說(shuō)明Ⅱ期隨著調(diào)虧程度增大，對(duì)SPAD值影響越明顯，且Ⅲ期調(diào)虧程度越大，SPAD值相對(duì)越低。W4與W1 相比，葉片中的葉綠素含量分別增加了3.15%、1.80%，可以更好地驗(yàn)證Ⅱ期、Ⅲ期隨著調(diào)虧加大，SPAD值相應(yīng)減小的現(xiàn)象。

圖2 調(diào)虧灌溉下核桃樹(shù)SPAD值變化Fig.2 Change of SPAD value of walnut tree under regulated deficit irrigation

整體看出生育周期內(nèi)進(jìn)行調(diào)虧灌溉，都會(huì)降低葉片中的葉綠素含量，只有在開(kāi)花坐果期進(jìn)行輕度調(diào)虧，在生育后期進(jìn)行正常灌水，會(huì)使葉片中的葉綠素恢復(fù)到正常灌水W0 水平，其余灌水處理均低于對(duì)照組。

2.3 不同調(diào)虧處理對(duì)核桃樹(shù)果實(shí)縱橫徑的影響

圖3 可見(jiàn)，5 個(gè)處理核桃果實(shí)在不同生育階段的生長(zhǎng)動(dòng)態(tài)變化情況，由于在Ⅰ期核桃果實(shí)未生長(zhǎng)，因此本實(shí)驗(yàn)從Ⅱ期開(kāi)始果實(shí)縱、橫徑的測(cè)量?？梢悦鞔_得出在Ⅱ期的核桃樹(shù)果實(shí)縱徑，各處理的大體變化情況為：W3＞W(wǎng)1＞W(wǎng)4＞W(wǎng)2＞W(wǎng)0，由表2 可以看出該階段初期表現(xiàn)出W1、W3 與W2、W4、W0具有顯著性，表明在Ⅱ期、Ⅰ+Ⅱ期進(jìn)行中度調(diào)虧，與進(jìn)行輕度調(diào)虧、正常滴灌相比，縱徑增長(zhǎng)明顯；W1 與W3 具有顯著性，表明在Ⅰ期進(jìn)行中度虧水處理，對(duì)核桃果實(shí)縱徑生長(zhǎng)具有促進(jìn)作用，且增長(zhǎng)11.25%；W4 與W0 相比可以看出，在Ⅰ+Ⅱ期初期進(jìn)行輕度調(diào)虧相比對(duì)照組，可以促進(jìn)果實(shí)縱徑生長(zhǎng)，增加了10.53%；W2與W4、W0處理相比，說(shuō)明在Ⅱ期進(jìn)行輕度調(diào)虧，與Ⅰ+Ⅱ期進(jìn)行輕度調(diào)虧及正常滴灌相比，對(duì)果實(shí)縱徑影響不明顯，但也存在差異，表現(xiàn)出W4＞W(wǎng)2＞W(wǎng)0 的趨勢(shì)。隨著調(diào)虧次數(shù)的不斷累積，該生育期末期W1、W2、W3、W4 處理的縱徑與W0 相比，分別增加了14.67%、6.06%、17.69%及11.44%。Ⅱ期以后果實(shí)縱徑的變化規(guī)律為W2＞W(wǎng)0＞W(wǎng)1＞W(wǎng)4＞W(wǎng)3，大體表現(xiàn)出調(diào)虧程度越大，越抑制果實(shí)縱徑生長(zhǎng)的特征，這和Ⅱ期得出的規(guī)律正好相反，產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因可能是因?yàn)椋捌谒痔澣笨梢砸种茽I(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)，使根系吸收的水分更多地促進(jìn)生殖增長(zhǎng)，Ⅲ期正好是作物吸收水分供生殖增長(zhǎng)的需水關(guān)鍵期，在這個(gè)階段進(jìn)行調(diào)虧，就會(huì)使得調(diào)虧程度越大，對(duì)果實(shí)的縱徑生長(zhǎng)影響越大的特征。最終各個(gè)處理與對(duì)照組相比，W2增長(zhǎng)1.35%、W1、W3與W4分別減少8.09%、11.49%與3.88%。

圖3 調(diào)虧灌溉下核桃果實(shí)縱徑變化Fig.3 Changes of walnut fruit longitudinal diameter under regulated deficit irrigation

核桃果實(shí)橫徑見(jiàn)圖4，可以看出與縱徑圖3 的變化趨勢(shì)大體一致，也表現(xiàn)出在Ⅱ期調(diào)虧程度越大果實(shí)橫徑生長(zhǎng)越明顯的現(xiàn)象，該階段末W1、W2、W3、W4 與W0 處理相比，果實(shí)橫徑分別增長(zhǎng)20.49%、11.37%、23.36%與14.57%，通過(guò)表2可以看出Ⅱ期初期W1、W3 與W2、W4、W0 具有顯著性差異，說(shuō)明在Ⅰ期中度調(diào)虧及Ⅱ期初期中度調(diào)虧，對(duì)果實(shí)橫徑的生長(zhǎng)具有促進(jìn)作用，W1、W3 與W2、W4、W0 相比分別增長(zhǎng)14.35%、9.56%、17.04% 及22.77%、17.63%、25.65%。W2、W4、W0 則表現(xiàn)出在Ⅰ期與Ⅱ期初期進(jìn)行輕度調(diào)虧，對(duì)果實(shí)橫徑的變化不大。Ⅱ期以后各個(gè)生育期進(jìn)行不同程度的水分虧缺，各個(gè)階段的各個(gè)處理變化規(guī)律大體均表現(xiàn)出W2＞W(wǎng)0＞W(wǎng)1＞W(wǎng)4＞W(wǎng)3，這與該生育期縱徑生長(zhǎng)規(guī)律相似，都表現(xiàn)出隨著調(diào)虧程度增大，對(duì)核桃果實(shí)橫徑抑制越嚴(yán)重的現(xiàn)象。Ⅱ期初期W4 的果實(shí)橫徑略大于W2 更好地說(shuō)明了，Ⅰ期輕度虧水對(duì)果實(shí)橫徑影響不明顯，在Ⅱ期調(diào)虧程度W1＞W(wǎng)4，該階段調(diào)虧越大，對(duì)橫徑增長(zhǎng)越明顯，Ⅲ期調(diào)虧則對(duì)橫徑增長(zhǎng)起到抑制作用，且W1調(diào)虧程度由中度調(diào)虧轉(zhuǎn)變成輕度調(diào)虧，對(duì)植物生長(zhǎng)具有一定的生長(zhǎng)補(bǔ)償作用，這也是該處理果實(shí)橫徑優(yōu)于W4 果實(shí)橫徑的一方面原因。且生育末期處理W2 與W0相比，果實(shí)橫徑增加了2.55%，其余的W1、W3、W4與W0相比，果實(shí)橫徑分別減少了4.20%、9.15%與1.39%。

圖4 調(diào)虧灌溉下核桃果實(shí)橫徑變化Fig.4 Changes of transverse diameter of walnut fruit under regulated deficit irrigation

表2 不同生育期各個(gè)處理核桃縱、橫徑Tab.2 Longitudinal and transverse meridians of Walnut in different growth stages and treatments

果實(shí)縱橫徑均表現(xiàn)出在W2處理最大，可能是由于在Ⅱ期進(jìn)行輕度虧水，在下一階段復(fù)水，會(huì)產(chǎn)生生長(zhǎng)補(bǔ)償作用，對(duì)后期核桃樹(shù)的生殖生長(zhǎng)具有促進(jìn)作用的緣故。

2.4 不同調(diào)虧處理對(duì)核桃樹(shù)果實(shí)體積及產(chǎn)量的影響

圖5可見(jiàn)不同生育期體積的變化情況，可以得出不同處理在生育期末果實(shí)體積表現(xiàn)出W2＞W(wǎng)0＞W(wǎng)1＞W(wǎng)4＞W(wǎng)3，W1、W2、W3、W4處理相較W0處理，W2處理增加了6.20%，可見(jiàn)在Ⅱ期輕度調(diào)虧，可以促進(jìn)果實(shí)體積的增大，再加上下個(gè)需水關(guān)鍵期復(fù)水，就會(huì)使果樹(shù)產(chǎn)生生長(zhǎng)補(bǔ)償效應(yīng)，從而促進(jìn)果實(shí)體積的增長(zhǎng)，W1、W3、W4 處理果實(shí)最終體積分別減少了8.00%、29.54%、17.06%，這說(shuō)明了雖然Ⅱ期調(diào)虧對(duì)果實(shí)生長(zhǎng)具有促進(jìn)作用，但在Ⅲ期這一需水關(guān)鍵期，無(wú)論進(jìn)行輕度調(diào)虧還是中度調(diào)虧都會(huì)抑制果實(shí)的生長(zhǎng)。Ⅱ期末各個(gè)處理果實(shí)體積變化表現(xiàn)為：W3＞W(wǎng)1＞W(wǎng)4＞W(wǎng)2＞W(wǎng)0，進(jìn)一步驗(yàn)證了在保證作物需水下線的前提下，Ⅱ期調(diào)虧程度越大，對(duì)果實(shí)體積正相關(guān)性影響越明顯；Ⅱ期后各個(gè)生育期則表現(xiàn)出調(diào)虧程度越大，對(duì)果實(shí)體積負(fù)相關(guān)性影響越明顯。并對(duì)W2 與W3 果實(shí)體積生長(zhǎng)動(dòng)態(tài)做線性擬合，發(fā)現(xiàn)果實(shí)體積生長(zhǎng)服從多項(xiàng)式分布，且擬合效果較好，分別為R2=0.967 3與R2=0.973 5。

圖5 調(diào)虧灌溉下核桃果實(shí)體積變化Fig.5 Changes of walnut fruit volume under regulated deficit irrigation

表3 可見(jiàn)單果重、仁重、產(chǎn)量這3 個(gè)指標(biāo)，隨著不同灌水處理由大到小的變化為：W2＞W(wǎng)0＞W(wǎng)4＞W(wǎng)1＞W(wǎng)3。W2 處理單果重較W0 處理增加了4.94%，說(shuō)明在Ⅱ期輕度調(diào)虧產(chǎn)生少量的落花落果現(xiàn)象，可以促進(jìn)作物的生殖增長(zhǎng)，進(jìn)而提高核桃單果重；進(jìn)行連續(xù)調(diào)虧的W1、W3、W4 處理相比W0 處理單果重降低了2.75%、6.40%、0.89%，W1 之所以單果重下降是因?yàn)棰蚱谥卸日{(diào)虧落花落果現(xiàn)象提高，再加上Ⅲ期輕度調(diào)虧抑制了果實(shí)增長(zhǎng)；W3、W4 處理在Ⅰ期不同程度調(diào)虧會(huì)使開(kāi)花提前，從而有利于增加產(chǎn)量，但Ⅱ期調(diào)虧會(huì)產(chǎn)生落花落果的現(xiàn)象，再加上Ⅲ期進(jìn)行調(diào)虧，對(duì)果實(shí)增長(zhǎng)起到了抑制作用。W2 處理較W0 處理仁重提高了4.12%，W1、W3、W4 處理較W0 處理仁重降低了6.54%、7.75%、3.87%。W2 處理較W0 處理產(chǎn)量提高了6.68%，W1、W3、W4 處理較W0 處理產(chǎn)量降低了10.03%、17.34%、2.66%，W2 處理高于W0 處理產(chǎn)量，這說(shuō)明在Ⅱ期輕度調(diào)虧可以產(chǎn)生少數(shù)的落花落果現(xiàn)象，從而使得其它果實(shí)可以獲得更多的水分，從而提高果實(shí)的產(chǎn)量，W1、W4 與W3 相比產(chǎn)量增加了8.86%、17.77%，表明在Ⅱ期進(jìn)行中度調(diào)虧及Ⅲ期需水關(guān)鍵期調(diào)虧程度越大，對(duì)果實(shí)產(chǎn)量抑制越明顯?？偟膩?lái)說(shuō)在Ⅱ期輕度調(diào)虧可以提高核桃單果重、仁重、產(chǎn)量，而在作物需水關(guān)鍵期進(jìn)行調(diào)虧則會(huì)降低產(chǎn)量。

表3 調(diào)虧灌溉下核桃產(chǎn)量及經(jīng)濟(jì)效益Tab.3 Walnut yield and economic benefits under regulated deficit irrigation

通過(guò)咨詢(xún)當(dāng)?shù)叵嚓P(guān)人員，獲取當(dāng)?shù)睾颂視窀珊蟮膯蝺r(jià)為14 元∕kg,漫灌產(chǎn)量為4 350 kg∕hm2，從而得知W0、W1、W2、W3、W4 與漫灌產(chǎn)量相比的經(jīng)濟(jì)增效分別為2%、-18%、15%、-32%、-3%。通過(guò)各個(gè)指標(biāo)的綜合分析，從而得出最優(yōu)的灌溉制度為W2處理，不僅起到了減少剪枝量的作用，而且在節(jié)水的前提下還增加了產(chǎn)量，為當(dāng)?shù)厝嗣裨黾恿私?jīng)濟(jì)效益。

3 討 論

水資源緊缺是一個(gè)世界性的問(wèn)題，農(nóng)業(yè)是最主要的水資源消耗部門(mén)。農(nóng)業(yè)用水占全球總用水量的70%，我國(guó)灌溉水有效利用系數(shù)低于節(jié)水先進(jìn)國(guó)家[20]，因此研究滴灌條件下調(diào)虧灌溉對(duì)核桃樹(shù)的生長(zhǎng)指標(biāo)及產(chǎn)量影響，旨在找出節(jié)水增產(chǎn)的最佳灌水定額顯得尤為意義。

馮澤洋[21]研究得出調(diào)虧程度越大，對(duì)新梢及株高生長(zhǎng)抑制越明顯，這與本結(jié)論一致。本研究發(fā)現(xiàn)僅在Ⅱ期進(jìn)行輕度調(diào)虧，復(fù)水后SPAD值可達(dá)到對(duì)照組水平，這與強(qiáng)薇[22]、張麗[23]得出的結(jié)論一致，說(shuō)明調(diào)虧灌溉會(huì)對(duì)植物細(xì)胞進(jìn)行相應(yīng)程度的損傷，但下階段復(fù)水會(huì)對(duì)細(xì)胞進(jìn)行修復(fù)，若需水關(guān)鍵期調(diào)虧，損傷的細(xì)胞則無(wú)法修復(fù)到正常水平，還有另一方面的原因，水分虧缺加速了葉子的衰老和脫落從而影響光合作用。輕度水分虧缺雖能影響葉片生長(zhǎng),但并不影響氣孔開(kāi)放和葉綠素光合酶活性,因而對(duì)光合作用速率不會(huì)造成明顯的影響,只有水分虧缺加劇時(shí)光合速率才會(huì)明顯下降。Li[24]、崔寧博[25]認(rèn)為果樹(shù)果實(shí)的生長(zhǎng)發(fā)育對(duì)水分虧缺的反應(yīng)因其實(shí)施階段不同而有所差異，在需水非關(guān)鍵期進(jìn)行一定程度、持續(xù)一定時(shí)間的水分虧缺，可抑制果樹(shù)的過(guò)盛營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)，下階段復(fù)水后反而能促進(jìn)果實(shí)生長(zhǎng)，從而成熟末期獲得更大體積的果實(shí)，這與本研究規(guī)律相符。在作物的不同生育期進(jìn)行調(diào)虧灌溉，對(duì)作物果實(shí)產(chǎn)量產(chǎn)生的影響也不相同。Cuevas[26]報(bào)道早期虧水處理使枇杷花期明顯提前，果樹(shù)花期虧水處理會(huì)使花的數(shù)量降低。在Ⅱ期進(jìn)行調(diào)虧灌溉，調(diào)虧灌溉可能會(huì)出現(xiàn)少數(shù)落花現(xiàn)象，影響授粉，導(dǎo)致坐果率降低;但存活的幼果會(huì)獲得更多的水分和營(yíng)養(yǎng)供其生長(zhǎng)發(fā)育，因此Ⅱ期調(diào)虧，單果的體積和重量都會(huì)有所提高。這也與Turner［27］的觀念: 調(diào)虧灌溉并不總是降低產(chǎn)量，早期適度的調(diào)虧灌溉在某些作物上會(huì)有利于增產(chǎn)相一致。核桃樹(shù)在不同的生育期對(duì)水分需求的程度存在較大差異，果實(shí)彭大期對(duì)調(diào)虧灌溉最為敏感，核桃最終體積的70%以上是在Ⅲ期生長(zhǎng)完成。在果實(shí)膨大期進(jìn)行調(diào)虧灌溉會(huì)抑制果實(shí)的膨大，導(dǎo)致單果的體積和重量均有所下降。

4 結(jié) 論

基于滴灌條件下核桃樹(shù)調(diào)虧灌溉大田試驗(yàn)，可獲得以下結(jié)論：

（1）調(diào)虧灌溉對(duì)新梢生長(zhǎng)量的影響，發(fā)現(xiàn)在不同調(diào)虧處理下新梢變化情況W0＞W(wǎng)2＞W(wǎng)4＞W(wǎng)1＞W(wǎng)3，生育期末W1、W2、W3、W4處理相比W0處理的新梢分別減少了15.95%、3.68%、18.31%、7.91%，說(shuō)明調(diào)虧程度越大對(duì)新梢生長(zhǎng)抑制作用越明顯，減少了剪枝量，使吸收的水分補(bǔ)給生殖生長(zhǎng)，從而提高果實(shí)的品質(zhì)。

（2）調(diào)虧灌溉對(duì)果實(shí)縱橫徑的影響，發(fā)現(xiàn)非需水關(guān)鍵期調(diào)虧程度越大，對(duì)縱、橫徑生長(zhǎng)起到促進(jìn)作用，Ⅱ期末各個(gè)處理縱、橫徑為W3＞W(wǎng)1＞W(wǎng)4＞W(wǎng)2＞W(wǎng)0；在需水關(guān)鍵期表現(xiàn)出調(diào)虧程度越大，果實(shí)縱橫徑增長(zhǎng)起到抑制作用，各個(gè)處理在生育期末表現(xiàn)為W2＞W(wǎng)0＞W(wǎng)4＞W(wǎng)1＞W(wǎng)3。

（3）調(diào)虧灌溉對(duì)果實(shí)體積及產(chǎn)量的影響，發(fā)現(xiàn)單果重、仁重、體積及產(chǎn)量最大值均出現(xiàn)在W2 處理，W2 處理的單果重、仁重與W1、W3、W4 具有顯著差異（P＜0.05），W2 處理的體積、產(chǎn)量與其他處理具有顯著差異（P＜0.05），W2 產(chǎn)量為4 693 kg∕hm2，表明在Ⅱ期進(jìn)行輕度調(diào)虧，對(duì)落花落果現(xiàn)象具有抑制作用。