不同調(diào)虧處理對臍橙果實生長和品質(zhì)的影響

陳 瑛，鄒 穎，楊 文，李就好

(華南農(nóng)業(yè)大學水利與土木工程學院，廣州 510640)

臍橙是我國南方亞熱帶地區(qū)的重要柑橘品種，是需水量較高的水果品種。目前我國臍橙的大部分種植地區(qū)年降雨量達到了1 000 mm，雖然雨量充沛，但由于年際波動、季節(jié)性分布不均勻，絕大部分降雨量集中在上半年[1]，同時還存在土壤結(jié)構性差、夏季蒸發(fā)量大，易出現(xiàn)季節(jié)性干旱，嚴重影響和制約了臍橙產(chǎn)業(yè)的穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)。隨著以水資源短缺為代表的各種資源危機威脅農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展，以節(jié)水、高產(chǎn)和可持續(xù)為目標的節(jié)水農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式成為必然選擇[2]。調(diào)控虧水度灌溉(簡稱調(diào)虧灌溉，Regulated Deficit Irrigation, RDI)是一種重要的生理節(jié)水技術[3]。國內(nèi)自20世紀80年代就開始調(diào)虧灌溉的研究工作，一開始主要研究RDI對產(chǎn)量的影響。直到20世紀90年代，RDI的研究重點轉(zhuǎn)向了對果實品質(zhì)的改善。

RDI對果實生長及品質(zhì)的影響在以往多種水果的研究中已有驗證。馬福生[4]綜合考慮不同時期調(diào)虧處理對梨棗樹各項指標的影響，認為果實成熟期重度虧缺處理在減產(chǎn)不顯著條件下，改善了棗的品質(zhì)，明顯提高了水分利用效率，是實施虧缺灌溉的最佳階段。易曉麗[5]對梨棗樹的試驗亦同樣表明在萌芽展葉期中度虧水可較好改善果實品質(zhì)。程福厚等[6]通過對鴨梨果實生長前中期實施RDI，可顯著降低果實的果形指數(shù)；控水處理期間果實含水量明顯低于對照，調(diào)虧灌溉對產(chǎn)量、單果重、品質(zhì)及貯藏性有提高的趨勢。Ginestar C,Castar J R、Peng Y H的實驗[7,8]和崔寧博[9]表明不同生育期調(diào)虧處理對可影響不同品種水果的糖酸含量。Kilili[10]和劉明池[11]分別對蘋果核草莓進行研究發(fā)現(xiàn)RDI可以降低果實的含水率，提高水果硬度、Vc含量及糖酸比。王燕叢[12]等發(fā)現(xiàn)在開花坐果期進行過度虧缺對青茄的品質(zhì)有所改善，但會降低產(chǎn)量和水利用效率。吳泳辰[13]等的研究綜合考慮產(chǎn)量、品質(zhì)和水分利用效率多個方面，提出在開花坐果期進行中度灌溉可獲得最佳效果。Verreynne等[14]也證明RDI可以使柑橘的TSS和有機酸提高，但果實直徑減小。李紹華[15]、劉海濤[16]等和周靜[17]等研究表明，為了提高產(chǎn)量，提高土壤的含水率，果實的品質(zhì)反而可能會降低。

以上研究表明，對果樹進行調(diào)虧灌溉既可以增產(chǎn)，又可以提高品質(zhì)，但是，果樹年生產(chǎn)中具有需水的非關鍵期(即灌水對果樹產(chǎn)量和品質(zhì)不敏感的時期)[15]，在非關鍵期進行調(diào)虧灌溉可以控制樹體過旺營養(yǎng)生長，但對果實大小、品質(zhì)和產(chǎn)量無不良影響[6]。本文在調(diào)虧灌溉條件下，通過測試分析臍橙果實品質(zhì)和產(chǎn)量，探索臍橙樹的需水規(guī)律，以提高水的利用效率及臍橙的產(chǎn)量、質(zhì)量，促進臍橙產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展、增加農(nóng)民收入。

1 材料與辦法

1.1 試驗區(qū)概況

試驗時間從2014年6月到2016年12月，在廣東省梅州市平遠縣飛龍果業(yè)有限公司的臍橙生產(chǎn)試驗基地內(nèi)，東經(jīng)116°6′，北緯24°33′，土壤為紅壤土。試驗區(qū)屬亞熱帶季風氣候區(qū)，日照雨量充足，多年平均氣溫21.7 ℃，年降水量1 637 mm，年均日照時數(shù)1 873 h，無霜期達300 d以上。分別在深度0～20、20～40、40～60、60～80 cm采取田間原狀土樣土，經(jīng)測試得到試驗區(qū)土壤平均密度為1.31 g/cm，土壤體積平均田間持水率為29.66%。

1.2 試驗設計

臍橙的整個生育期可劃分為新梢生長期、開花-坐果期、果實膨大期、果實著色期和果實成熟期共5個生育階段。試驗只在臍橙的果實膨大期、果實著色期和果實成熟期3個時期進行虧水處理。所選的30棵臍橙樹試驗樹樹形均一，長勢良好，樹高2 m左右。試驗共設10個實驗組，每個實驗組為3棵樹，每棵臍橙樹之間的根部間距約為4 m。為防止自然降雨入滲對調(diào)虧試驗產(chǎn)生影響，除正常對照組B1外，其余9個實驗組均在地表鋪設雙層防滲膜以及周圍挖寬防側(cè)滲溝。薄膜鋪設在臍橙樹根部10 cm范圍外，根部土堆壘高，除了水分調(diào)虧處理，其他的田間管理均按當?shù)氐纳a(chǎn)措施實行(見表1)。

表1 各生育階段的生長日期及天數(shù)

試驗采取根區(qū)(0～80 cm)土壤含水率下限控制灌水。灌水量按照田間持水量(FC)進行控制。根據(jù)實際生產(chǎn)習慣，土壤含水率保持在田間持水率(FC)的75%～70%時是比較適合臍橙的生長，結(jié)合臍橙各生育階段對水分需求的特性，在其3個生育期內(nèi)，試驗設置為：對照組B1為的土壤含水量為田間持水量(FC)的75%～70%；實驗組B2～B4灌水定額的土壤含水量為田間持水量(FC)的70%～55%；實驗組B5～B7的灌水定額的土壤含水量為田間持水量(FC)的55%～45%；實驗組B8～B10的灌水定額的土壤含水量為田間持水量(FC)的45%～35%，每個實驗設置 3 個重復，實驗方案處理如表2所示。

表2 調(diào)虧灌溉試驗方案設置

1.3 觀測項目及測定方法

土壤含水率采用TRIME-T3土壤剖面含水率測量系統(tǒng)監(jiān)測土壤含水率變化狀況。測試土壤深度為80 cm，分別測0～20、20～40、40～60和60～80 cm 4個土層土壤體積含水率，每隔10 d測一次，降雨后加測；土壤水分蒸發(fā)采用FR蒸發(fā)自動監(jiān)測系統(tǒng)監(jiān)測當?shù)貐⒖甲魑镎舭l(fā)蒸騰量ET0，每天采集一次數(shù)據(jù)；果實直徑采用精度為0.01 mm的游標卡尺測量每棵樹主枝不同方向分別標記10個生長發(fā)育良好的果實，每10 d測定一次；單果鮮重采用精度為0.01 kg的電子天平測定；果實品質(zhì)的測定項目包括維生素C含量、糖分含量。維生素C采用2,6-二氯酚靛酚法測定，精度為0.01 mg；糖分含量由手持糖分計測定，精度為0.1%。

1.4 數(shù)據(jù)處理

試驗數(shù)據(jù)采用SAS軟件進行分析，采用Duncan法進行數(shù)據(jù)的差異顯著性檢驗，若具有相同字母表示無顯著性差異(p=0.05)。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同調(diào)虧處理對臍橙果實橫徑、縱徑和體積的影響

臍橙果實的體積是判斷其果實生長好壞的重要指標，臍橙的體積計算公式如下：

(1)

式中：V為體積；π為圓周率；a、b分別為臍橙的橫、縱徑。

3 a的臍橙果實橫徑、縱徑走勢和果實體積的計算結(jié)果如圖1和表3所示。

圖1 不同虧水處理對果實橫徑、縱徑的影響變化曲線

年份處理B1B2B3B4B5B6B7B8B9B10橫徑/mm75．34b77．74a69．72de58．78g70．62cd72．28c67．4ef66．86f68．84def71．12cd2014縱徑/mm82．58b89．78a79．02c61．34g73．04e83．24b75．36d68．62f77．92c78．72c體積/mm3257．77b307．68a215．40c113．49f194．08d246．20c190．46d162．79e206．91cd220．21c橫徑/mm74．19d80．11b82．75a64．94e73．93d78．9bc71．9d76．86c77．3c59．71f2015縱徑/mm83．99c83．79c94．8a73．74e95．23a85．89bc77．71d83．56c86．67b58．87f體積/mm3259．05d288．17c366．3a174．60f316．80b292．89c219．20e270．21cd288．54c109．18g橫徑/mm72．14bc74．56a72．01bc61．59e70．67c74．27ab68．16d67．2d67．98d61．34e2016縱徑/mm82．19b85．28a74．78e70．44f76．12de79．4c75．42de77．80cd76．56de71．62f體積/mm3240．60b267．29a207．04c150．68d207．04c237．52b193．76c199．54c197．65c153．88d

注：表中數(shù)據(jù)用SAS軟件進行分析，采用Duncan法進行多重比較，n=10，表中數(shù)據(jù)為平均值，具有相同字母表示無顯著性差異(p=0.05)。

由圖1和表3可以看出，臍橙不同的生育期進行調(diào)虧處理對臍橙的橫徑、縱徑和果實體積會產(chǎn)生不同程度的影響。與對照組B1相比，B2實驗組的臍橙的橫徑、縱徑和果實體積明顯大于對照，差異達顯著水平(p<0.05)；而B4、B5、B7、B8、B10實驗組中果實的橫徑、縱徑和果實體積明顯小于對照組，差異達顯著水平(p<0.05)；B3、B6和B9實驗組的處理對果實產(chǎn)生不同程度的增大與減小的影響。2014-2016年這3 a間，B2實驗組的果實平均體積較對照組增加了13.96%，B4、B7、B8和B10的果實平均體積較對照組分別減少了42.07%、20.33%、16.49%和36.19%；另2015年B3實驗組的果實體積達到最大，達顯著水平(p<0.05)，2014和2016年在B2實驗組中，果實體積達到最大。3 a間，調(diào)虧處理導致的果實橫徑、縱徑和體積的變化趨勢基本一致，僅在B10的實驗組產(chǎn)生較大差異：2015與2016年果實橫徑、縱徑和體積明顯減小，特別是2015年與對照組B1相比，體積減小比例達59%，而2014年體積變化較小，減小比例為15%。

由表3中數(shù)據(jù)分析可見，果實在整個生長階段水分虧缺對果實的生長具有較大的影響：在果實膨大期時，對含水量的敏感程度較高，此時進行輕度缺水處理，反而有利于果實的生長，但如果產(chǎn)生嚴重缺水的情況，反而使得果實停止生長、體積變小；到了果實成熟期，對水分仍存在需求，對果實進行缺水處理會極大減小果實的體積；果實著色期對含水量的敏感程度弱，但是在果實成長階段采取重度缺水處理，也導致果實體積減小。因此，在果實膨大期對果樹進行55%FC處理，有利于臍橙果實體積的增大。

2.2 不同調(diào)虧處理對臍橙單果重的影響

果實成熟期過后，試驗地的臍橙果實采摘完成，把每棵樹上不同方位經(jīng)過標記的10個果實在電子天平上進行測定，然后取平均值，每個處理重復3次，再取平均值，結(jié)果列于表4，圖2表示單果重的變化曲線。

表4 不同虧水處理對臍橙平均單果重的影響 kg

注：表中數(shù)據(jù)用SAS軟件進行分析，采用Duncan法進行多重比較，n=10，表中數(shù)據(jù)為平均值，具有相同字母表示無顯著性差異(p=0.05)。

圖2 不同虧水處理對果實單果重的影響變化曲線

由表4結(jié)果表明，不同生育期對臍橙進行調(diào)虧灌溉會影響果實的單果重。B2實驗組中，果實的單果重較B1對照組而言得到提高，提高比例為8.01%，但并不顯著(p>0.05); B4、B7、B9和B10實驗組中，與對照相比，果實的單重顯著減小(p<0.05)，減小比例分別為27.28%、15.23%、11.36%和16.65%；B3、B5、B6和B8相對對照而言，果實的單果重有一定的減少，但是減少程度并不顯著。另2015年B5實驗組的單果重達到最大，但差異不顯著(p>0.05)，2014和2016年在B2實驗組時單果重達到最大。3 a數(shù)據(jù)對比上，在B1～B7實驗組中，果實的單果重變化趨勢基本一致，在B8～B10實驗組時產(chǎn)生較大差異：2015與2016年B9、B10實驗下的單果重相比B8逐步降低，而2014年B9、B10的單果重相比B8逐步增加。

由表4數(shù)據(jù)分析可見，水分虧缺對果實單果重產(chǎn)生的影響較大：在果實膨大期時，進行輕度缺水處理，有利于果實體積的膨大，且同時，單果重增加，但如果過度缺水，與對照相比，單果重反而減少；在果實成熟期對水分仍有較大需求，此時進行缺水處理，果實的生長受到了抑制，導致了單果重量的下降；果實著色期對含水量的敏感程度弱，但采用35%FC水分虧缺時，果實單果重減少顯著(p<0.05)。因此，在果實膨大期對果樹進行55% FC處理，有利于臍橙果實單果重增加。

2.3 不同調(diào)虧處理對果實維生素C含量和糖分含量的影響

試驗是在果實成熟采摘后，在有標記的10個果實中隨機選取3個果實，使用手持糖度儀測量果實糖分含量和2，6-二氯靛酚滴定法測果實維生素C的含量。每個品質(zhì)指標共測3次，每次測定指標重復3次，取其平均值，結(jié)果列于表5。

表5 不同虧水處理對臍橙果實維生素C含量和糖分含量的影響

注：表中數(shù)據(jù)用SAS軟件進行分析，采用Duncan法進行多重比較，n=3，表中數(shù)據(jù)為平均值，具有相同字母表示無顯著性差異(p=0.05)。

由表5結(jié)果表明，臍橙不同生育期內(nèi)不同程度的水分虧缺對臍橙的維生素C含量和糖分積累均產(chǎn)生一定的影響。

與對照B1相比，B2實驗組果實的維生素C含量達到最大值，均值為0.589 8 mg/g，提高比例分別為12.22%，差異顯著(p<0.05)。除2014年外，B5、B6實驗組中，VC含量均達到顯著提高(p<0.05)，提高比例為3.05%和9.04%；B3、B4、B7、B8和B10實驗組中，果實的VC含量都有不同程度的降低，差異顯著(p<0.05)，其中，B4和B10實驗組的降低比例最大，分別為17.77%和17.53%。從3 a的數(shù)據(jù)來看，2014年試驗果實的VC含量較低，果實品質(zhì)較差，且不同虧水處理下變化較為平緩；而2016年果實VC含量一般，不同虧水處理下有明顯變化；2015年果實VC含量最高，但對不同虧水處理的敏感度高，變化明顯。

由表中數(shù)據(jù)分析可見，在果實膨大期和果實著色期進行適度虧水處理不僅不會抑制其含量，反而會因缺水導致果實體積生長速度減弱而使得濃度提高，但是如果嚴重干旱，對果實的維生素C的積累是會有明顯的抑制的；成熟期是VC累積的重要時刻，如果在果實成熟期進行虧水處理，果實減緩發(fā)育，皆會導致VC含量的降低。從表5的整個結(jié)果來看，干旱對于果實維生素C的積累會造成一定的影響，適當時期，如果實膨大期和著色期的干旱不僅不會抑制其含量，反而會促進其濃度的提高。因此，在果實膨大期和著色期對果樹進行45%～55%FC處理，對果實的VC含量會有比較顯著的增加。

與對照組B1相比，B2實驗處理的含糖量得到顯著提高(p<0.05)，均值為15.62%，提高比例分別為18.91%，；除2015年外，B4和B7實驗組的含糖量較對照顯著降低(p<0.05)，依次降低19.89%和16.05%；B5實驗組的果實含糖量有一定程度的減少，但是差異不顯著(p>0.05)；B9和B10實驗組中，果實含糖量有一定程度的提高，差異亦不顯著(p>0.05)。從3 a的數(shù)據(jù)來看，果實含糖量在不同虧水處理下的變化趨勢較為一致，僅2015年B6實驗組的果實含糖量增加了12.21%，但差異不顯著(p>0.05)；在B10處理下3 a間產(chǎn)生較大差異：2015年與B1相比，減少比例達13.74%，相反，2014和2016年含糖量對比B1有小幅度增加。

因此，在果實膨大期進行輕度的虧水處理，不僅可以促進果實的生長，也同時促進臍橙糖分的累積；果實著色期和果實成熟期是糖分含量積累很關鍵的時期，在此時期進行45%FC缺水處理，果實含糖量降低，若在此時期進行重度虧水處理，反而因果實的生長受到抑制而導致含量的增加。所以若是追求果實的含糖量，可以考慮在膨大期采用55%FC處理，或者在著色期和成熟期采用35%～45%FC處理。

3 結(jié) 語

本試驗對不同虧水處理條件下臍橙果實的生長、品質(zhì)進行研究，結(jié)果表明：不同生育期調(diào)虧處理對臍橙的生長影響。試驗發(fā)現(xiàn)，B2實驗組，即在果實膨大期采用55%FC的處理，使得果實的橫徑、縱徑和體積方面都取得了較大提高，提高比例為13.96%，同時，臍橙的單果重最大值亦出現(xiàn)在B2中，相比于對照，提高了8.01%。通過果實的體積增長情況和單果重這兩項指標可以知道，在臍橙果實膨大期采用55%FC水分處理能夠使體積和單果重兩項指標得到顯著提高。

在果實的膨大期、著色期和成熟期進行水分虧缺對VC和糖分的累積有不同程度的影響。在果實膨大期和著色期采用45%～55%FC的水分處理的臍橙樹果實內(nèi)維生素C的含量得到提高，B2果實的維生素C含量達到最大值，均值為0.589 8 mg/g，比B1提高12.22%；B5、B6中VC含量比B1分別提高3.05%和9.04%。在果實的糖分含量方面，B2處理下在達到最高，較對照組提高了15.62%；除此之外，在果實著色期和成熟期采用35%～45%FC虧水處理，可以使臍橙的含糖量得到較小程度的增加。

在果樹的不同生育期對水的敏感度的存在不同程度的差異，因此實施虧水處理會對果實的品質(zhì)、產(chǎn)量產(chǎn)生不同程度的影響，對臍橙的試驗研究結(jié)果中表明，果實的膨大期是臍橙果實生長及品質(zhì)發(fā)育的重要階段，在該時期適度的缺水，土壤含水率控制在55%FC不僅不會導致果實VC含量和含糖量的降低，相反，可明顯提高果實的品質(zhì)以及增大果實的體積。在果實著色期采用45%FC缺水處理可以再次提高果實的維生素C和含糖量，獲得更好的果實品質(zhì)。

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