不同灌溉方式對蘋果樹體生長 果實(shí)品質(zhì)和產(chǎn)量的影響

陳 汝，黃永業(yè)，季興祿，徐月華，薛曉敏，王金政*

（1.山東省果樹研究所，山東 泰安 271000；2.蓬萊市果樹工作總站，山東 蓬萊 265600）

目前，我國果園的灌溉方式大多仍采用傳統(tǒng)的大水漫灌。該灌溉方式不僅極大地浪費(fèi)水肥，而且還會造成養(yǎng)分淋失和土壤板結(jié)，降低土壤的通透性，破壞土壤微生物區(qū)系，降低微生物的多樣性和活性，同時，抑制果樹根系呼吸，導(dǎo)致根系生長不良和功能下降，降低營養(yǎng)的吸收和運(yùn)輸效率，嚴(yán)重影響果樹地上部的正常生長發(fā)育和果實(shí)品質(zhì)的提高，已成為制約果樹產(chǎn)業(yè)持續(xù)健康發(fā)展的突出問題[1]。節(jié)水灌溉技術(shù)是一項(xiàng)現(xiàn)代化的節(jié)本增效實(shí)用技術(shù)，能夠提高灌溉水的利用效率[2，3]。因此，發(fā)展和實(shí)施新型的滴灌和噴灌等科學(xué)節(jié)水灌溉模式勢在必行[4，5]。滴灌和噴灌作為先進(jìn)的節(jié)水灌溉方式，受到了較多關(guān)注，人們在果樹節(jié)水灌溉及其對果實(shí)品質(zhì)和生理特性指標(biāo)的影響方面開展了大量研究。與傳統(tǒng)灌溉模式相比，噴灌的灌溉均勻度高，不僅能夠減少水資源在果園輸送過程中的損失以及灌溉后的土壤滲漏損失，還能夠提高果品質(zhì)量[6]。滴灌可減少大量的水分漂移損失，與地面灌溉相比可節(jié)水49%。不同的灌溉方法，對植株根冠生物量、根系活力和葉片生理功能影響較大[7]。此外，土壤微生物特性和土壤酶活性也受灌溉處理的調(diào)控[8]。張學(xué)琴等[9]在蘋果上的研究發(fā)現(xiàn)，不同灌水方法對果實(shí)膨大期的根系生長和土壤酶活性影響較大。同時，通過滴灌對植株進(jìn)行灌溉施肥，可以提高肥料利用率，進(jìn)而促進(jìn)果實(shí)產(chǎn)量和品質(zhì)的提高[10～13]。目前，蘋果種植面積不斷擴(kuò)大，灌溉用水量不斷增加，水資源短缺的矛盾日益突出。因此，應(yīng)大力發(fā)展果樹節(jié)水灌溉技術(shù)，以替換傳統(tǒng)的灌溉方式。以傳統(tǒng)的樹盤漫灌為對照，研究了滴灌和噴灌2種灌溉方式對蘋果樹體生長、果實(shí)品質(zhì)和產(chǎn)量的影響，篩選最佳的灌溉供水模式，旨為科學(xué)節(jié)水型果樹栽培體系的建立提供技術(shù)支持。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)在山東省蓬萊市潮水鎮(zhèn)大黃家村蘋果園進(jìn)行。果園面積0.4 hm2，地勢平坦，土壤質(zhì)地為沙壤土，pH值6.7，有機(jī)質(zhì)含量0.9%，管理水平中等。

1.2 試驗(yàn)材料

蘋果園主栽品種為煙富10（砧木為八棱海棠），授粉品種為嘎拉，樹齡9 a，株行距3 m×5 m。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì) 采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，灌溉方式設(shè)滴灌、噴灌和樹盤漫灌（CK）3個處理，每處理15株，3次重復(fù)。各處理均于2013年蘋果樹休眠期灌第1次水。2014～2016年連續(xù)3 a，每年分別在蘋果萌芽期、開花期、新梢旺長期、花芽分化期、果實(shí)膨大期、果實(shí)成熟期和休眠期各灌溉1次，灌水量根據(jù)蘋果生長發(fā)育關(guān)鍵時期對水分的需求量確定，各時期的灌水量分別為375、300、375、225、375、375和375 m3/hm2。其他田間管理同常規(guī)。

1.3.2 測定項(xiàng)目與方法

1.3.2.1 新梢長度。分別于6月中旬和9月下旬，隨機(jī)選取樹冠外圍新梢30個，用米尺測量春梢和秋梢的長度。

1.3.2.2 葉片性狀。9月下旬，在樹冠外圍隨機(jī)選取春梢中部成熟葉100片，用SPAD-502 PLUS型葉綠素儀測定葉綠素含量，用YMJ-B型葉面積儀測定葉面積，用JA2003N天平稱量百葉重。

1.3.2.3 果實(shí)性狀。10月下旬果實(shí)成熟時，每處理均選擇具代表性的單株，將果實(shí)全部采摘稱重，統(tǒng)計(jì)單株產(chǎn)量，并折算單位面積產(chǎn)量。然后，隨機(jī)取30個果實(shí)，用天平稱量單果重，用數(shù)顯游標(biāo)卡尺測量果實(shí)的縱徑和橫徑，用GY-1型果實(shí)硬度計(jì)測量果實(shí)的去皮硬度，用ATAGO PAL-1數(shù)顯折射儀測定可溶性固形物含量。隨機(jī)取50個果實(shí)，統(tǒng)計(jì)果面全紅的果實(shí)數(shù)量，計(jì)算全紅果比例（全紅果數(shù)量/50×100%）；對果面的著色面積和光潔程度進(jìn)行分級（表1），計(jì)算著色指數(shù)和光潔指數(shù)：

著色指數(shù)=∑（各級果數(shù)×代表級值）/（總果數(shù)×最高級值）×100

光潔指數(shù)=∑（各級果數(shù)×代表級值）/（總果數(shù)×最高級值）×100

1.3.3 數(shù)據(jù)處理 利用Microsoft Excel 2010和DPS 7.5軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，采用Duncan’s新復(fù)極差法進(jìn)行差異顯著性檢驗(yàn)。利用指標(biāo)的3 a平均值，對不同灌溉方式的總體效果進(jìn)行評價。

表1 蘋果果實(shí)著色面積和光潔程度分級標(biāo)準(zhǔn)Table 1 The grading standard of fruit coloring index and smoothness index of apple

2 結(jié)果與分析

2.1 不同灌溉方式對蘋果樹體生長的影響

2.1.1 對新梢生長的影響 滴灌和噴灌處理的平均春梢長度均顯著＞CK，分別較CK增加了14.8%和9.1%，其中滴灌處理的指標(biāo)值顯著＞噴灌處理；平均秋梢長度均顯著＜CK，分別縮短了11.7%和8.8%，但2個處理之間的指標(biāo)值差異并不顯著（表2）。表明滴灌和噴灌處理均可顯著促進(jìn)蘋果的春梢生長，明顯抑制秋梢生長，其中，滴管處理對春梢生長的促進(jìn)效果明顯優(yōu)于噴灌處理。

表2 不同灌溉方式對蘋果新梢生長的影響 （cm）Table 2 Effects of different irrigation methods on the growth of apple shoots

2.1.2 對葉片性狀的影響 滴灌與噴灌處理的平均葉面積、葉綠素含量和百葉重差異均不顯著，但二者指標(biāo)值均＞CK，其中，平均葉面積分別提高了3.0%和1.9%，與CK差異均不顯著；平均葉綠素含量分別提高了13.9%和11.5%，平均百葉重分別提高了5.8%和5.1%，均顯著＞CK（表3）。表明滴灌和噴灌處理均可促進(jìn)蘋果葉面積增大，明顯提高葉片的葉綠素含量和百葉重，其中，滴管處理的效果略優(yōu)于噴灌處理。

表3 不同灌溉方式對蘋果葉片性狀的影響Table 3 Effects of different irrigation methods on the characters of apple leaves

2.2 不同灌溉方式對蘋果果實(shí)品質(zhì)的影響

2.2.1 對外觀品質(zhì)的影響 滴灌與噴灌處理的平均單果重、果形指數(shù)、著色指數(shù)、光潔指數(shù)和全紅果比例差異均不顯著，但二者指標(biāo)值均＞CK，其中，平均單果重分別提高了3.2%和1.9%，平均果形指數(shù)略高，與CK差異均不顯著；平均著色指數(shù)分別提高了6.1%和4.1%，平均光潔指數(shù)分別提高了4.7%和2.8%，平均全紅果比例分別提高了4.2%和2.2%，均顯著＞CK（表4）。表明滴灌和噴灌處理均可明顯改善果實(shí)的外觀品質(zhì)，其中，滴管處理的效果略優(yōu)于噴灌處理。

2.2.2 對內(nèi)在品質(zhì)的影響 滴灌和噴灌處理的平均可溶性固形物含量均顯著＞CK，分別較CK提高了13.0%和2.6%，其中滴灌處理的指標(biāo)值顯著＞噴灌處理；平均果實(shí)硬度均＞CK，其中滴灌處理指標(biāo)值最高，與噴灌處理差異不顯著，但顯著＞CK（表5）。表明滴灌和噴灌處理均可明顯改善果實(shí)的內(nèi)在品質(zhì)，其中，滴管處理的效果優(yōu)于噴灌處理，其果實(shí)可溶性固形物含量較噴灌處理明顯提高。

2.3 不同灌溉方式對蘋果產(chǎn)量的影響

滴灌和噴灌處理的平均產(chǎn)量均顯著＞CK，分別較CK增產(chǎn)12.1%和8.2%，但2個處理之間的指標(biāo)值差異并不顯著（表6）。表明滴灌和噴灌處理均可明顯提高蘋果產(chǎn)量，其中，滴管處理的效果略優(yōu)于噴灌處理。

表4 不同灌溉方式對蘋果外觀品質(zhì)的影響Table 4 Effects of different irrigation methods on the appearance quality of apple

表5 不同灌溉方式對蘋果內(nèi)在品質(zhì)的影響Table 5 Effects of different irrigation methods on the inner quality of apple

表6 不同灌溉方式對蘋果產(chǎn)量的影響 （kg/hm2）Table 6 Effects of different irrigation methods on the yield of apple

3 結(jié)論與討論

果樹在生長季節(jié)不同時期對水分的敏感性不同，通過灌溉技術(shù)調(diào)控植株根系及地上部的生長和水勢，可以達(dá)到控制果樹營養(yǎng)生長的目的，減輕修剪量，進(jìn)而增加營養(yǎng)累積，促進(jìn)花芽分化[14]。合理的灌溉方式能夠提高植株水分利用效率，實(shí)現(xiàn)節(jié)水和高效用水的目的[7]。研究表明，灌溉影響果樹葉片水勢、新梢生長量、樹干直徑及光合特性等指標(biāo)[2，15]。本研究結(jié)果顯示，與樹盤漫灌相比，滴灌和噴灌處理均明顯促進(jìn)了春梢生長。在山地果園進(jìn)行的滴灌試驗(yàn)結(jié)果也表明，滴灌與畦灌和不灌相比，果樹新梢平均長度分別增加10%和 33%[16]。

灌溉方式影響蘋果葉片的葉綠素含量[17]，進(jìn)而影響葉片的光合能力[18]。本研究結(jié)果顯示，滴灌和噴灌處理均促進(jìn)了蘋果葉面積增大，明顯提高了百葉重和葉綠素含量，其中滴灌處理的指標(biāo)值略高于噴灌處理，但2個處理的指標(biāo)值差異均不顯著。表明2種灌溉方式均明顯地增強(qiáng)了葉片的光合作用，其中滴灌處理的效果略優(yōu)于噴灌處理。

灌溉方式影響蘋果果實(shí)的增長速率及產(chǎn)量[19]。本研究結(jié)果表明，滴灌和噴灌處理的蘋果產(chǎn)量均顯著高于樹盤漫灌，其中滴灌處理的效果略優(yōu)于噴灌處理。相同施肥條件下，與傳統(tǒng)的地面灌溉相比，滴灌能顯著增加蘋果產(chǎn)量，并有助于提高果實(shí)品質(zhì)[20]。本研究中，與樹盤漫灌相比，滴灌和噴灌處理的單果重增大，全紅果比例、著色指數(shù)、光潔指數(shù)以及可溶性固形物含量均明顯提高。

綜上分析可以看出，選擇合適的灌溉方式有利于蘋果樹體的生長發(fā)育，以及果實(shí)品質(zhì)和產(chǎn)量的提高。本研究中，滴灌和噴灌處理的效果均優(yōu)于樹盤漫灌，其中滴灌處理的綜合效果優(yōu)于噴灌處理。

參考文獻(xiàn)：

［1］閆玉靜，白 健，付春霞，范曉丹，王衍安，陳修德，束懷瑞.根域蓄水調(diào)控對蘋果葉片光合特性和抗氧化酶活性的影響 ［J］.園藝學(xué)報(bào)，2015，42 （5）：817-825.

［2］賈俊杰，馬娟娟，郭向紅，孫西歡，楊 凱.SH矮砧蘋果幼樹滴灌條件下適宜灌水上限試驗(yàn)研究［J］.太原理工大學(xué)學(xué)報(bào)，2017，48（5）：798-804，810.

［3］李巧珍，郝衛(wèi)平，龔道枝，王慶鎖.不同灌溉方式對蘋果園土壤水分動態(tài)、耗水量和產(chǎn)量的影響［J］.干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)研究，2007，25（2）：128-133.

［4］劉 影，唐 莉，王 毅，周洪富，周晏起.果園主要灌溉方式及其節(jié)水節(jié)肥效果［J］.北方果樹，2016，（4）：1-3.

［5］魏雅芬，王 穎，王建軍，諸 鈞，金基石.節(jié)水灌溉對矮化密植桃樹生理及生長的影響［J］.現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技，2017， （4）：49-51，54.

［6］李宗禮，趙文舉，孫 偉，范嚴(yán)偉.噴灌技術(shù)在北方缺水地區(qū)的應(yīng)用前景［J］.農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)，2012，28（6）：1-6.

［7］王娟娟.不同灌溉方式對干旱區(qū)幼齡葡萄生長影響的綜合評價 ［J］.水利技術(shù)監(jiān)督，2017，48 （5）：109-111.

［8］葉德練，齊瑞娟，張明才，李召虎.冬小麥田土壤微生物特性、土壤酶活性和養(yǎng)分的調(diào)控研究［J］.華北農(nóng)學(xué)報(bào)，2016，31（1）：224-231.

［9］張學(xué)琴，馬娟娟，孫西歡，郭向紅，張春晉，李 波.不同灌水方法對蘋果樹果實(shí)膨大期根系生長和土壤酶活性的影響研究［J］.節(jié)水灌溉，2016，（3）：1-5，10.

［10］李憑峰，譚 煌，王嘉航，楊培嶺.滴灌水肥條件對櫻桃產(chǎn)量、品質(zhì)和土壤理化性質(zhì)的影響［J］.農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào)，2013，48（7）：236-246.

［11］梁 智，張計(jì)峰，井 然，鄒耀湘.滴灌施肥方式與施肥水平對棗樹產(chǎn)量、品質(zhì)及養(yǎng)分利用的影響［J］.新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)，2016，53（8）：1444-1452.

［12］陳 汝，王金政，薛曉敏，聶佩顯，王貴平.水肥處理對蘋果幼樹樹體結(jié)構(gòu)、葉片及光合作用的影響［J］.安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2014，42（21）：6926-6928，6947.

［13］孫 霞，柴仲平，蔣平安.滴灌條件下水氮耦合對南疆紅富士蘋果品質(zhì)的影響［J］.核農(nóng)學(xué)報(bào)，2011，（11）：1042-1046.

［14］楊素苗，李保國，齊國輝，郭素萍，胡志偉.根系分區(qū)交替灌溉對蘋果根系活力、樹干液流和果實(shí)的影響［J］.農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)，2010，26（8）：73-79.

［15］于 坤，郁松林，劉懷鋒，趙寶龍，王文靜.滴灌方式對‘赤霞珠’葡萄幼苗根冠功能的調(diào)控效應(yīng)［J］.應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào)，2015，26（5）：1335-1342.

［16］任玉忠，王水獻(xiàn)，謝 蕾，董新光.干旱區(qū)不同灌溉方式對棗樹水分利用效率和果實(shí)品質(zhì)的影響［J］.農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)，2012，28（22）：95-102.

［17］馬懷宇，呂德國，劉國成，秦嗣軍，康立權(quán).不同灌水方式對‘寒富’蘋果葉片光合功能和抗氧化酶活性的影響 ［J］.生態(tài)學(xué)雜志，2012，31（10）：2534-2540.

［18］康立權(quán)，呂德國，杜國棟，秦嗣軍，劉國成.半?yún)^(qū)灌水及半?yún)^(qū)交替灌水對蘋果幼樹光合生理指標(biāo)的影響［J］.山東農(nóng)業(yè)科學(xué)，2008，40（9）：25-28.

［19］羅 朋.負(fù)壓灌溉對山地果樹土壤水分及產(chǎn)量的影響研究 ［J］.山西水利科技，2017，（3）：80-83，88.

［20］路永莉，高義民，同延安，楊憲龍，林 文.滴灌施肥對渭北旱塬紅富士蘋果產(chǎn)量及品質(zhì)的影響［J］.中國土壤與肥料，2013，（1）：48-52.