滴灌條件下不同灌水定額對農大4號歐李生長指標產量及品質的影響

殷韶梅 張洪銀 蔡嶄紅 吳佳瑞 王昊 馬文禮

(寧夏農墾農林牧技術推廣服務中心，寧夏 銀川 750024)

歐李(Prunes humilis)屬薔薇科櫻屬灌木，是我國特有的野生植物資源，果實是第3代功能小水果，鮮果鈣含量位居水果榜首，故又稱“鈣果”，且含有豐富的維生素、糖、微量元素、花青素。歐李由于其根系強大，具有雨季集水，旱時避旱的強抗旱機制，具有良好的水土保持效果，同時歐李抗逆性強，具有抗嚴寒、耐干旱、耐鹽堿、耐貧瘠等特點，是改良土壤、防止水土流失的優良樹種，作為我國西北干旱地區退耕還林的先鋒樹種，生態功能顯著。近年來，歐李在寧夏地區的種植面積逐年增長并且果產品加工研究也在有序進行。寧夏農墾簡泉農場地處賀蘭山東麓，位于寧夏石嘴山市惠農區境內，地處石炭井溝溝口，極易形成狹管效應而增大風力，導致該地區大風和沙塵暴天氣較多。由于地處引黃灌區唐徠渠支渠第二農場渠末梢，地下水位高，地區干旱少雨，原生鹽漬化和次生鹽漬化均存在，使得鹽堿土及鹽漬化土地大面積分布。因此，為保證農場職工經濟收入穩定，優化生態環境，改良土壤質地，歐李作為抗旱、耐鹽堿的理想果樹被引入簡泉農場。寧夏農墾西夏王酒業有限公司于2019年1月發布新品西夏王果力鈣果酒，為今后鈣果產業發展奠定了良好的基礎。本試驗通過設定不同灌溉定額，研究其對歐李生長指標、產量及品質的影響，旨在確定適宜該地區的歐李栽培最佳灌溉定額，以期為后續歐李產業健康、穩定發展提供可靠的技術參數及推廣依據。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗區位于寧夏農墾簡泉農場農六隊(E106°28′30″，N39°03′22″，海拔1104.77m)，屬于大陸性干旱氣候，多年平均降水量185mm，年均蒸發量1320mm，年均氣溫5.8～9.4℃，年日照時數3060～3217h，無霜期160d左右，霜期始于10月下旬，終于4月上旬，全年多風。0～20cm土層土壤pH值8.65，全鹽0.7g·kg-1，全氮0.903g·kg-1，有機質19.2g·kg-1，堿解氮41mg·kg-1，速效鉀167.7mg·kg-1，有效磷8.19mg·kg-1。20～40cm土層土壤pH值8.78，全鹽0.8g·kg-1，全氮0.772g·kg-1，有機質15.7g·kg-1，堿解氮34mg·kg-1，速效鉀103.8mg·kg-1，有效磷6.57mg·kg-1。

1.2 試驗設計

試驗于2020年4月開始，9月結束，供試品種三年生歐李。試驗材料為山西農業大學培育的歐李苗木農大系列，“農大4號”與“農大6號”作為主栽品種與授粉品種，栽培比例為4∶1，每8行“農大4號”接2行“農大6號”，本試驗主要測定對象為“農大4號”，該品種為加工主栽品種，用于制汁和釀酒。種植方式為寬窄行，寬行2.0m，窄行0.4m，歐李株距0.7m，滴灌帶鋪設方式為1帶2行，滴頭流量2.4L·h-1，滴頭間距0.3m。試驗設計為單因素試驗，以灌溉定額為因素，設定8個水平，分別為M1:923.55m3·hm-2；M2:1385.25m3·hm-2；M3:1847.1m3·hm-2；M4:2308.8m3·hm-2；M5:2770.65m3·hm-2；M6:3232.35m3·hm-2；M7:3694.2m3·hm-2；M8:4155.9m3·hm-28個水平。灌水周期為10d左右(如遇大降雨，灌水日期延后1d)，每個處理3個重復，共24個小區，每個小區由5根滴灌帶控制10行歐李，8行“農大4號”和2行“農大6號”，小區長度10.0m，小區面積為120m2，試驗總面積1920m2，合計0.192hm2。灌溉水源為井水，灌水量從試驗小區進口處的電子水表讀取，安裝壓力表保證灌水壓力恒定。

1.3 測定項目與方法

1.3.1 生長指標的測定

自歐李萌芽期至9月下旬果實成熟收獲完畢試驗結束，每隔10d左右測定1次，測定指標為株高、枝條長、冠幅。株高、枝條長、冠幅采用鋼卷尺測量。每小區處理測量5株果樹取平均值。

1.3.2 產量的測定

果實成熟期對各處理歐李果實分別進行采收。每個小區測定5株果實的單枝結果重量、單株結果重量。

667m2產量=單株結果重量×面積系數

1.3.3 品質的測定

用游標卡尺測定單株果實的橫徑、縱徑；總糖，蒽銅比色法；有機酸，酸堿滴定法；可溶性固形物，用WYT-J型手持糖度折光儀測定，每個處理中選取3個果實測定，取平均值；維生素C，2,6-二氯靛酚滴定法；鈣，原子吸收分光光度法。

2 結果分析

2.1 生長指標及產量主成分分析

由表1可以看出，不同灌溉梯度均對歐李“農大4號”產生一定的影響。隨著水分脅迫加劇，產量均出現下降趨勢；反之，當灌溉水過量時，產量出現下降趨勢；灌溉量達到T6水平左右時，產量最大。株高是考察歐李樹生長優劣的重要指標，其表現為隨灌水量的增加株高變化差異達極顯著；以T6處理的株高最高，其次是T7和T5處理，灌水量較低的T1處理株高較其他處理明顯偏低，其他生長指標基本與株高變化趨勢相同；結果表明，歐李樹生長指標及產量變化均與灌水量呈一元二次方程曲線函數，二次項系數為負值，表現出開口向下的拋物線形態，符合生物學規律。

采用主成分分析法計算因子成分矩陣，對初始因子成分矩陣進行方差最大旋轉。選取3個主成分作為初始因子，選取的3個主成分的方差累計貢獻率達到了99.49%，提取了所有的信息量，足夠描述生長的總體水平。其中，成分1的方差貢獻率為36.01%、成分2的方差貢獻率為33.59%、成分3的方差貢獻率為29.89%。3個主成分的線性組合模型和綜合得分系數見表2，指標經得分歸一化處理，得出各指標權重，其系數得分權重由大到小依次是株高>單果重>冠幅>產量>莖粗>枝條長，見表2。

表2 成分得分系數矩陣及其權重

2.2 不同灌水處理對歐李產量的影響

由表3可以看出，試驗耗水量隨灌溉定額的增加而增加，產量隨灌溉定額先增大后減小，T6產量最高，歐李產量以T1為對照，T2增產22.0%，T3增產42.40%，T4增產62.74%，T5增產69.72%，T6增產74.37%，T7增產63.47%，T8增產49.16%，這說明對于滴灌條件下“農大4號”歐李來說，適宜的灌溉定額可以獲得最大產量，水分供應過于充足可能會造成土壤水分深層滲漏，浪費水資源，也有可能造成土壤孔隙度太小不利于根系呼吸作用，造成作物減產。而水分虧缺則由于植株蒸騰大于棵間蒸發，不能滿足歐李植株正常需水，影響歐李枝條正常生長，水分、養分等不能及時供應，進而導致產量下降。通過試驗處理的歐李產量(Y)與耗水量(ETc)數據分析可以得出，歐李產量與耗水量存在很好的二次函數關系：

表3 不同水分處理對歐李產量及水分利用效率的影響

Y=-0.0013ETc2+10.288ETc-6476.9,R2=0.9862

二次函數關系存在一個極大值，即拋物線頂點處，該處歐李產量(Y)達到最大值，此時的耗水量為歐李的作物需水量。利用二次函數的性質，計算得出ETc(Ymax)=3956.9m3·hm-2，Ymax=13877.5kg·hm-2。這說明ETc=3956.9m3·hm-2，即263.80m3·667m-2，是歐李充分灌溉與非充分灌溉的臨界點。少于3956.9m3·hm-2則非充分灌溉，超過則為過量灌溉。水分過量供應并不一定能夠保證歐李的高產和高水分利用效率，水分虧缺可以實現歐李的高水分利用效率但產量相對較低。水分利用效率隨灌溉定額呈遞減的趨勢。

2.3 不同灌水處理對歐李品質的影響

從表4可以看出，不同水分處理單果重表現為處理T1與T5、T4構成顯著差異，T8與T5、T4之間構成顯著差異；隨著灌溉定額的增加，歐李的單果重呈先增大后減小的趨勢，單果重大小范圍為2.69～7.67g；T6的單果重達到最大值，7.67g/個。

表4 不同水分處理對歐李果實品質的影響

歐李果實橫、縱徑隨著水分供應程度的增加而增大。并且橫徑大小均小于縱經的大小，說明成熟的歐李果實呈直徑小于高度的近似圓柱形狀。因此，水分虧缺會影響果實橫、縱徑的生長，進而造成歐李果實單果重的減小。水分虧缺對歐李果實總糖含量影響不大，各處理總糖含量在8.6%左右。水分虧缺會增加果實總酸含量，其中T1、T2、T3、T4與T8之間構成顯著差異。水分虧缺會增加果實中的維生素C含量，T6、T7、T8與T1呈顯著差異。水分虧缺會增加果實中的鈣含量。T1、T2、T3、T4與T5、T6、T7、T8呈顯著差異。

3 結論

通過不同水分處理對歐李生長指標的影響分析發現，歐李的株高、枝條長、冠幅均隨時間逐漸增長，水分虧缺嚴重的T1對水分比較敏感，株高、枝條長、冠幅均顯著小于其余處理；水分供應充足的T8對水分也比較敏感，株高、枝條長、冠幅均顯著高于其余處理；通過不同水分處理對歐李產量及水分利用效率的影響分析發現，歐李的產量與耗水量呈二次函數關系，相關性良好；并且通過二次函數模型，確定歐李耗水量為262.22m3·667m-2，可以獲得1173.63kg·667m-2的高產。耗水量與水分利用效率呈反比；通過不同水分處理對歐李品質的影響分析發現，歐李的單果重隨耗水量的增加而增加，并且單果重與耗水量呈線性關系，相關性良好。造成歐李單果重減小的最大原因是水分影響了歐李的橫徑和縱徑。橫徑和縱徑均隨耗水量的增加而增加。不同水分處理歐李果實中總糖含量差異不大，而水分虧缺時歐李果實中總酸和鈣的含量、維生素C的含量呈增加趨勢。