滴灌條件下不同灌水定額對歐李果實理化指標和營養元素含量的影響

張洪銀 蔡嶄紅 殷韶梅 吳佳瑞 王昊 靳韋 張芳紅 馬文禮

(寧夏農墾農林牧技術推廣服務中心，寧夏 銀川 750024)

寧夏位于西北地區東部內陸，人均耕地0.10hm2，低產田占32.5%，特別是北部干旱地區，多年降水量平均值不到200mm，地下水埋深較大，可供有效水量低，引黃河水是當地農業灌溉的根基，但近年來在黃河配水量不斷減少的情況下還要有相當一部分供給銀川生活用水，加之作為寧夏回族自治區重點發展產業的畜牧業規模越來越大，需水量不斷增加，使得可供農業用水量持續減少，這就要求不僅要在節水措施上下功夫，還要在種植結構上合理布局，歐李作為抗旱耐寒、營養價值極高的品種，集經濟林和生態林于一體。歐李果實鈣含量遠高于其它水果已得到業界普遍認可，莖、葉、果等均有很高利用價值，葉子可制作茶葉，果實可釀造果酒、飲品，經濟效益前景可觀，在本地區規模化栽培有著節水增效、增產增收、防風固沙的預期效果[1-7]。基于此，在滴灌水肥一體化技術成熟的地區優化布設歐李授粉樹和主栽品種栽植比例條件下，開展不同灌水定額對歐李理化指標和營養元素含量的影響試驗研究，以期獲得水分對歐李果實的影響程度，為歐李作為經果林進行示范推廣提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗時間為2021年4—9月，試驗區布設在寧夏銀川市永寧縣玉泉營苗木中心示范區內。試驗區地處寧夏北部干旱帶，農業生產全部通過西干渠揚水灌溉，可利用地下水量少，無有效降水補給，土壤質地多以砂土、砂壤土為主，蒸發強，溫差大，無霜期長，日照充足，適宜歐李樹生長。

1.2 試驗設計

試驗材料為歐李成樹，其中2行為“歐李七號”授粉樹，4行為“歐李四號”主栽樹。以灌溉水平為控制因子，設4個灌水處理，分別為11m3·667m-2、14m3·667m-2、17m3·667m-2、19m3·667m-2，計劃濕潤層深度為40cm。試驗小區的長、寬分別為20m和7.8m，每小區種植6行作物，行距按200cm和60cm的寬窄行方式布置，株距為30cm。灌溉方式為滴灌，滴灌首部、管網、施肥單獨布設配套設備，嚴格按照滴灌水肥一體化技術規范執行。試驗區田間管網布設為1條滴灌管控制1行，滴灌管沿歐李樹根部布置，滴灌管間距60cm。其它農事活動按常規標準統一操作。

1.3 觀測項目及方法

1.3.1 理化指標測定

單寧含量測定采用福林-丹尼斯比色法[8]；總黃酮含量測定采用NaNO2-AI(NO3)3比色法[9]；總酚含量測定采用福林-當卡法[10]；總糖和總酸含量采用2，6-二氯靛酚滴定法、蒽酮比色法、氫氧化鈉滴定法測定[11]。

1.3.2 營養元素測定

鈣鐵鋅含量測定采用羊灰億一原予較收分光斃度法[12]；硒含量測定采用熒光法[13]。

1.4 統計分析方法

數據整理軟件為WPS 2019，試驗數據的統計與分析軟件軟件為DPS 7.05，各項指標均采用LSD方法進行方差分析，采用SPSS 25.0進行相關性分析。

2 結果與分析

2.1 不同灌水定額對歐李果實理化指標含量的影響

試驗取樣為定點監測的歐李植株，定期查看監測植株長勢狀況，確保植株不受病蟲害等其它因素影響。果實成熟期，按照不同處理的植株，分別進行人工采摘后，立即用自封袋包好后裝入采樣箱內并送到化驗室進行檢測。本次選取具有代表性的單寧、總酚、總黃酮、總糖、總酸等理化指標作為分析對象。通過對歐李果實代表性理化指標顯著性分析結果看，P值分布在0.01～0.05，各指標顯著性檢驗數據間差異表現不同，除總酸外各指標在趨于T2和T3灌溉水平時表現突出，特征明顯。

2.1.1 不同灌水處理對歐李果實單寧含量的影響

通過對歐李果實單寧含量進行差異顯著性分析可知，不同灌水處理下P值小于0.05，表明處理間差異顯著，各處理間差異不同。灌水處理T1與T2、T4間差異不顯著，而與T3差異顯著，處理T2、T3間無顯著差異。這說明水分嚴重脅迫不利于單寧含量的積累。

由圖1可看出，歐李果實單寧含量與灌水處理間存在一元二次函數曲線的規律，呈開口向下的拋物線形態，且R值均在0.8822，表明這一趨勢具有較高的契合度，歐李果實單寧含量與灌水處理間呈正相關。總體表現為隨著灌水量增加，單寧含量呈先增后減趨勢，T3處理時達到最大值，隨后降低，增加量趨勢較下降趨勢強，但總體表現出緩慢變化態勢，這說明灌溉嚴重不足較過量對單寧含量影響大，總體表現出水分對單寧含量的影響不明顯。

圖1 不同灌水定額下歐李果實單寧含量的變化趨勢

2.1.2 不同灌水處理對歐李果實總黃酮和總酚含量的影響

通過對歐李果實總黃酮和總酚含量進行差異顯著性分析可知，不同灌水處理下各處理P值均小于0.01，處理間差異特別顯著。T1與其它處理差異較大，T2、T3、T4間無顯著差異，說明嚴重脅迫條件下對總黃酮和總酚含量影響明顯。

由圖2可看出，歐李果實總黃酮和總酚含量與灌水處理間存在一元二次函數曲線的規律，且呈開口向下的拋物線形態，且R值均在0.9左右，表明這一趨勢具有較高的契合度，歐李果實總黃酮和總酚含量與灌水處理間呈正相關。具體為隨著灌水量增加，總黃酮和總酚含量呈先增后減趨勢，總黃酮含量在T2處理時達到最大值，總酚含量在T3處理時達到最大值，隨后緩慢降低，這說明在適宜水分偏少時總黃酮含量最大，但水分脅迫嚴重時對其含量影響特別大，而總酚含量在適宜水分下最大，總體表現出水分對總酚含量的影響明顯。

圖2 不同灌水定額下歐李果實總黃酮和總酚含量的變化趨勢

2.1.3 不同灌水處理對歐李果實總糖和總酸含量的影響

通過對歐李果實總糖和總酸含量進行差異顯著性分析，不同灌水處理的影響效果不一樣，T1和T2 2個處理間無明顯差異，而于T3和T4 2個處理差異顯著，T3和T4處理間差異不顯著。

由圖3可看出，歐李果實總糖和總酸含量與灌溉水平間存在一元二次函數曲線規律，其中，總糖含量與灌溉水平間存在的一元二次函數曲線，呈開口向下的拋物線形態，且R值均在0.9092，表明這一趨勢具有較高的契合度，歐李果實總糖含量與灌水處理間呈正相關，在T2處理作用下達到最大值，表明水分過高不利于總糖積累；而總酸含量與灌溉水平間存在的一元二次函數曲線規律，呈開口向上的拋物線形態，在處理T3作用下達到最小值，隨著灌水量加大開始緩慢增加，表明水分脅迫下總酸含量累積量較高，水分與總酸含量呈負相關。

圖3 不同灌水定額下歐李果實總糖和總酸含量的變化趨勢

2.2 不同灌水處理對歐李果實營養元素含量的影響

2.2.1 不同灌水處理對歐李果實中量營養元素含量的影響

作物所需鈣等中量元素通過轉化吸收后，留在果實中的鈣較少，而歐李果實中含量較其它水果高，根據相關文獻記載，歐李果實鈣含量是蘋果的7～10倍，是山楂的4.2倍，又稱鈣果[14]，本研究以歐李果實鈣含量作為典型性中量元素進行分析。通過對歐李果實鈣含量監測數據分析，不同灌水處理下各監測元素含量變化不同，鈣含量在T1處理下含量最低，在T3處理下含量最高，達到0.29g·kg-1。根據數據分析結果可知，T2、T3、T4處理較T1處理，鈣含量分別增加4.94%、10.27%、7.98%。表明適宜水分下有利于鈣含量的積累。

由圖4可看出，不同灌水處理對鈣含量的影響差異不同。通過差異顯著性分析結果表明，T1和T2處理間差異不顯著，而與T3、T4處理間差異顯著，T3和T4處理間無明顯差異。這表明，以鈣為代表的中量營養元素隨著灌水量增加呈先升后下降趨勢，在T3處理時達到最大值，上升和下降趨勢不明顯。

圖4 不同灌水處理對歐李果實鈣硒含量的影響

2.2.2 不同灌水處理對歐李果實微量營養元素含量的影響

通過對歐李果實鐵鋅硒等微量元素含量監測數據分析，T2、T3、T4處理較T1處理，鐵的含量分別增加12.18%、26.28%、17.31%；T1、T2、T3處理較T4處理，鋅和硒含量分別增加12.21%、18.78%、25.45%和10.24%、18.28%、6.90%。

由圖5可看出，不同灌水定額對各監測元素含量變化不同，其中，鐵的含量在T1處理下含量最低，鋅和硒的含量在T4處理下含量最低，鐵鋅的含量在T3處理下含量最高，硒的含量在T2處理下含量最高。總體來看，微量元素含量與水分間呈正相關。

圖5 不同灌水處理對歐李果實鐵鋅硒含量的影響

2.2.3 基于歐李果實營養元素含量的方差分析

通過對歐李果實營養元素含量試驗數據整理，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2個主成分作為初始因子。

由表1可看出，選取的2個主成分的方差貢獻率達到了98.12%，提取了充分的信息量，能夠滿足歐李水分對歐李果實營養元素含量影響的評價。其中，成分1的方差貢獻率為66.52%，成分2的方差貢獻率為31.60%，說明鈣和鐵含量貢獻率較大，經得分歸一化處理，得出各指標權重。表明不同果實營養元素含量受水分影響大小從高到低依次為鐵>鈣>鋅>硒，不同灌水處理對歐李果實營養元素含量的影響由高到低依次為T3>T4>T2>T1。

表1 不同歐李果實營養元素含量及灌水處理的方差分析

2.2.4 基于歐李果實營養元素含量的最大灌水定額

歐李果實較其它水果具有鮮明的特點，根據不同灌水處理下歐李果實營養元素含量與灌溉定額間函數關系，由表2可知，鈣含量達到最大值時對應灌水量為19.00m3·667m-2，鐵含量達到最大值時對應灌水量為17.05m3·667m-2，鋅含量達到最大值時對應灌水量為14.54m3·667m-2，硒含量達到最大值時對應灌水量為13.84m3·667m-2，通過方差分析由表1得到各營養元素權重占比，進行加權平均計算，可知基于歐李果實營養元素含量的最大灌水定額為16.57m3·667m-2。

表2 基于歐李果實營養元素含量的最大灌水定額

3 結論

不同灌溉定額對歐李果實理化指標和營養元素的影響總體表現為一元二次函數曲線趨勢，R值均在0.9左右，呈開口向下的拋物線形態，各項指標都出現差異，特別對總糖、總酚及硒的影響較大，表明這些指標與灌溉水平間呈正相關，在區域T2和T3處理之間的作用下含量最高，表明適宜灌溉水量有利于本次研究歐李果實理化指標和營養元素含量的積累；只有總酸呈現出開口向上一元二次函數曲線的拋物線形態，在處理T3作用下達到最小值，隨著灌水量加大開始緩慢增加，表明水分脅迫下總酸含量累積量高，反之隨著水分增加總酸含量下降，灌水量過大，雖然有一定增長趨勢，但又會降低水分利用效率和果實品質。不同果實營養元素含量受水分影響大小從高到低依次為鐵>鈣>鋅>硒，不同灌水處理對歐李果實營養元素含量的影響由高到低依次為T3>T4>T2>T1。通過數據分析基于歐李果實營養元素含量的最大灌水定額得出，綜合不同灌水定額作用下各果實營養元素權重占比，計算得出最優灌水定額為16.57m3·667m-2，這表明灌水定額趨于16.57m3·667m-2更有利于歐李果實理化指標和營養元素含量的積累和品質的提升。