不同灌溉時(shí)期和方式對香梨果皮發(fā)育的影響

摘 要 為研究生產(chǎn)中灌溉方式不科學(xué)造成果皮粗糙的問題，以5 a生主干形香梨為試驗(yàn)材料，在不同時(shí)期采用滴灌、溝灌、漫灌3種不同灌溉處理，通過調(diào)查香梨粗皮果發(fā)生量與發(fā)生部位；制作石蠟切片觀察石細(xì)胞團(tuán)形狀和分布、計(jì)算石細(xì)胞團(tuán)密度和直徑及果皮厚度；測量香梨的葉片含水量，比較其對香梨果皮發(fā)育的影響，篩選出1種可以促進(jìn)果皮正常發(fā)育的灌溉時(shí)期和灌溉方式。結(jié)果表明，對其發(fā)生部位的影響中，不同灌溉處理后香梨樹體內(nèi)膛部分及粗度lt;1 cm的枝條上粗皮果發(fā)生量較大，短果枝及粗度gt;1 cm的枝條上粗皮果發(fā)生量較小，滴灌處理能夠減少香梨樹的粗皮果發(fā)生量。對果皮顯微結(jié)構(gòu)的影響中，隨著果實(shí)的發(fā)育，石細(xì)胞團(tuán)直徑逐漸增加，滴灌處理后的石細(xì)胞團(tuán)增加幅度較大，石細(xì)胞密度較小，漫灌處理后果皮的石細(xì)胞直徑增加幅度較小，但石細(xì)胞密度較大，相較于溝灌和漫灌處理，滴灌處理的香梨果皮更薄。對葉片含水量的影響中，經(jīng)過滴灌處理的香梨葉片含水量更高，漫灌處理的葉片含水量最低。通過隸屬函數(shù)進(jìn)行綜合排名發(fā)現(xiàn)：在盛花期后、幼果發(fā)育期以及果實(shí)膨大期進(jìn)行滴灌處理能夠使果皮更光滑，石細(xì)胞團(tuán)密度更低、直徑更小，團(tuán)間薄壁細(xì)胞排列更加整齊。

關(guān)鍵詞 香梨；灌溉時(shí)期；灌溉方式；果皮發(fā)育

庫爾勒香梨（Pyrus bretshneideri Rehd.）簡稱香梨，屬于薔薇科、梨亞科、梨屬植物，是新疆主栽梨品種[1]。因其具有皮薄肉細(xì)、酥脆爽口、渣少多汁和入口即化的口感以及含有豐富的營養(yǎng)物質(zhì)等特點(diǎn)，受到了人們的喜愛[2]。但生產(chǎn)上現(xiàn)有大量的粗皮果產(chǎn)生，其表面凹凸不平、果實(shí)硬度大、石細(xì)胞含量高、水分含量低，嚴(yán)重降低了果實(shí)品質(zhì)，影響了經(jīng)濟(jì)效益[3-4]。

目前，關(guān)于影響香梨粗皮果形成的原因有很多，主要受砧木、土壤、光照、水分及植物生長調(diào)節(jié)劑等方面的影響，其中與水分最為密切[5-6]。近年來，南疆梨產(chǎn)區(qū)開始大力推廣主干形香梨，作為一種新型種植模式，人們尚未摸清楚香梨灌溉方式。傳統(tǒng)的灌溉方式是大水漫灌，也是目前香梨生產(chǎn)上的主要灌溉方式，但該灌溉方式水分利用率不高，效率極低，并不符合香梨的需水特性[7]。因此，尋找降低主干型粗皮果的灌溉方式是目前急需解決的問題。

果樹新梢生長發(fā)育受灌溉方式的影響[8]。在棗樹開花前進(jìn)行漫灌處理，會(huì)導(dǎo)致枝條營養(yǎng)生長過旺，果皮表面粗糙[9]。徐慶岫等[10]研究指出，在7月份高溫干旱、水分蒸發(fā)量大的環(huán)境條件下，粗皮果的發(fā)生率較高。郭冬蘭[11]研究發(fā)現(xiàn)與樹盤灌溉處理相比，溝灌處理的黃冠梨石細(xì)胞含量更低，葉片含水量更高。本試驗(yàn)針對目前香梨不科學(xué)的灌溉造成果皮粗糙問題，以5 a生香梨為試材，根據(jù)其灌溉時(shí)期制定滴灌、溝灌和漫灌試驗(yàn)。研究分析不同灌溉時(shí)期和方式對香梨果皮發(fā)育的影響，篩選出1種可以促進(jìn)果皮正常發(fā)育的灌溉方式。

1 材料與方法

1.1 材料與處理

供試材料為5 a生香梨樹，主干形樹形，株行距為1.5 m×4 m。本試驗(yàn)于2022年3月至10月進(jìn)行，以新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)第一師阿拉爾市九團(tuán)十五連梨園為試驗(yàn)地，年蒸發(fā)量為1 403.65 mm，降水量30.25 mm，試驗(yàn)地由梨園農(nóng)戶統(tǒng)一管理，嚴(yán)格控制可控條件，從而減少試驗(yàn)誤差。

每小區(qū)挑選長勢相似的香梨樹35株，共選取9個(gè)小區(qū)并做好標(biāo)記，如圖1所示。依據(jù)香梨物候期設(shè)置不同的灌溉處理：滴灌（D1、D2和D3）、溝灌（G1、G2和G3）以及漫灌（M1、M2和M3）。滴灌管鋪設(shè)為1行2管，即在樹行兩側(cè)100 cm處各鋪1根滴灌管（內(nèi)徑為20 mm，壁厚1.0 mm），公稱壓力為0.5 MPa，滴頭間距為0.5 m，流量為6 L/h，通過軟帶（內(nèi)徑75 mm）相連接；溝灌深度為25 cm，距樹體80 cm，在每排樹兩側(cè)開溝；漫灌處理在樹體間鋪設(shè)軟帶進(jìn)行灌溉。試驗(yàn)灌溉水均來自梨園內(nèi)的深水井，柴油機(jī)抽取。每次灌溉定額設(shè)置為75 m3/667 m2，采用刷卡式水表控制灌水量，滴灌由于流速問題，為達(dá)到灌溉量需要2～3 d，溝灌的時(shí)長為3～4 h，漫灌的時(shí)長為2～3 h。具體灌溉時(shí)期見表1[12]。

1.2 測定方法

1.2.1 香梨粗皮果發(fā)生量與發(fā)生部位調(diào)查 每棵樹選3個(gè)枝條，根據(jù)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)NY/T585-2002等[13]的規(guī)定，在果實(shí)成熟期觀察不同類型枝條及外圍和內(nèi)膛的外觀性狀，根據(jù)突頂是否超過20%，粗皮是否超過5%，有無畸形區(qū)分粗皮果及正 "常果。

1.2.2 香梨果皮石蠟切片的制作 在果實(shí)膨大期至成熟期（7月15日、7月30日、8月15日和8月30日）分別采集果實(shí)。每處理選擇長勢良好，發(fā)育一致的果樹，分別采集果實(shí)30個(gè)，并立即帶回實(shí)驗(yàn)室。

取果實(shí)胴部的果皮，使用FAA固定液固定樣本，參考楊立等[14]的石蠟切片方法并加以改進(jìn)，使用梯度濃度的乙醇溶液和二甲苯溶液完成脫水透明，使用石蠟進(jìn)行浸蠟和包埋，切片機(jī)進(jìn)行切片，涂抹粘片劑，放入35 ℃～40 ℃烘箱中烘干定型，梯度濃度乙醇和二甲苯溶液進(jìn)行脫蠟，番紅和固綠溶液進(jìn)行染色，中性樹膠封片。使用顯微成像系統(tǒng)對切片進(jìn)行觀察并拍照，使用顯微系統(tǒng)自帶的標(biāo)尺計(jì)算40倍視野下石細(xì)胞團(tuán)直徑大小與密度以及100倍視野下果皮厚度，重復(fù)10次，取平均值[15-16]。

1.2.3 香梨葉片含水量的測定 用烘干稱量法對葉片的含水量進(jìn)行測定[17]。將采集的鮮樣帶回實(shí)驗(yàn)室，首先將葉片洗凈稱取鮮質(zhì)量，將其放入105 ℃烘箱中烘30 min，再將溫度調(diào)至80 ℃烘干48 h直至質(zhì)量不再變化，稱取干質(zhì)量。計(jì)算葉片含水量。

1.3 數(shù)據(jù)處理

采用Microsoft Excel 2019對試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理和作圖，用DPS 7.5進(jìn)行相關(guān)數(shù)據(jù)處理與分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同灌溉時(shí)期和方式對香梨不同部位粗皮果發(fā)生量的影響

由表2可知，不同灌溉處理后香梨樹體內(nèi)膛部分及粗度lt;1 cm的枝條上粗皮果發(fā)生量較大，短果枝及粗度gt;1 cm的枝條上粗皮果發(fā)生量較小。通過方差分析比較，在香梨樹體外圍、中果枝和長果枝上以及粗度lt;1 cm和粗度＞1 cm的枝條上，D3處理的粗皮果發(fā)生量最低，M1處理的粗皮果發(fā)生量最大。在樹體內(nèi)膛部位，D2處理的粗皮果發(fā)生量低于其他處理，M1處理的粗皮果發(fā)生量顯著高于其他處理。在短果枝上，G3處理的粗皮果發(fā)生量顯著低于其他處理，M1處理的粗皮果發(fā)生量最大。綜上所述，不同灌溉時(shí)期和方式對香梨的不同部位粗皮果發(fā)生量影響表現(xiàn)為滴灌l(xiāng)t;溝灌l(xiāng)t;漫灌，D3處理的粗皮果發(fā)生量最低，M1處理的粗皮果發(fā)生量最高。

2.2 不同灌溉時(shí)期和方式對香梨果皮組成顯微結(jié)構(gòu)的影響

2.2.1 不同灌溉時(shí)期和方式對香梨果皮顯微結(jié)構(gòu)的影響 由圖2可知，經(jīng)過不同灌溉時(shí)期和方式后的香梨果皮中的石細(xì)胞含量有較大差異，伴隨著果實(shí)的發(fā)育，果皮中的石細(xì)胞含量逐漸降低。7月15日，D1、D2和G3處理的果皮比較平滑，D3和M3處理的果皮出現(xiàn)小幅度的起伏，G1處理的果皮表現(xiàn)出波浪狀起伏，其中D1和M3處理石細(xì)胞團(tuán)相對較大，M2處理的石細(xì)胞分散且凌亂。7月30日，果皮間薄壁細(xì)胞開始呈現(xiàn)圓形與卵圓形的狀態(tài)，石細(xì)胞團(tuán)呈現(xiàn)不規(guī)則的形狀；G2處理果皮平滑，石細(xì)胞團(tuán)較大，含量有所降低；M1處理果皮起伏較大，薄壁細(xì)胞呈現(xiàn)放射狀，M2與M3處理的果皮石細(xì)胞含量較高。8月15日，經(jīng)過滴灌處理的果皮石細(xì)胞含量明顯降低，D1處理果皮平滑，表現(xiàn)最優(yōu)；M1與M2處理的果皮石細(xì)胞含量較高、石細(xì)胞團(tuán)面積更大，團(tuán)間的薄壁細(xì)胞更狹長。8月30日，G3處理的果皮石細(xì)胞含量最低；D3處理表現(xiàn)最優(yōu)，視野范圍內(nèi)的石細(xì)胞含量低，果皮觀感平滑；M1處理后的果皮表面的起伏程度更大，凸起更加明顯。

2.2.2 不同灌溉時(shí)期和方式對香梨果皮石細(xì)胞團(tuán)密度的影響 由圖3可知，石細(xì)胞團(tuán)密度隨著果皮的生長發(fā)育開始減小。在7月15日時(shí)，不同處理間的石細(xì)胞團(tuán)密度差值較小，D3處理視野內(nèi)石細(xì)胞團(tuán)密度最低。7月30日時(shí)，M2處理后果皮的石細(xì)胞團(tuán)密度最高，D1處理后石細(xì)胞團(tuán)密度最低。8月15日時(shí)石細(xì)胞團(tuán)密度較7月30日有明顯的降低，D1處理后視野內(nèi)果皮的石細(xì)胞團(tuán)密度顯著低于其他處理；M1和M3處理后的果皮石細(xì)胞團(tuán)密度較大。在8月30日，各處理后果皮的石細(xì)胞密度均有所降低，D3處理后果皮的石細(xì)胞團(tuán)密度顯著低于其他處理，M2處理后視野中石細(xì)胞團(tuán)密度顯著高于其他處理。綜上所述，不同灌溉時(shí)期和方式對香梨果皮石細(xì)胞團(tuán)密度的影響表現(xiàn)為滴灌l(xiāng)t;溝灌l(xiāng)t;漫灌，D3處理的石細(xì)胞團(tuán)密度最小。

2.2.3 不同灌溉時(shí)期和方式對香梨果皮石細(xì)胞團(tuán)直徑的影響 由圖4可知，經(jīng)過漫灌處理的石細(xì)胞團(tuán)直徑從7月15日到8月30日增加幅度明顯高于其他處理。7月15日G1和G2處理的石細(xì)胞團(tuán)直徑明顯高于其他處理；7月30日M1處理的石細(xì)胞團(tuán)直徑最大；8月15日M2處理的石細(xì)胞團(tuán)直徑最大；8月30日M2處理的石細(xì)胞團(tuán)直徑最大。綜合來看，不同灌溉時(shí)期和方式對香梨果皮石細(xì)胞團(tuán)直徑的影響中石細(xì)胞團(tuán)直徑隨著果皮的發(fā)育呈現(xiàn)逐漸增大的趨勢，在4個(gè)時(shí)期中經(jīng)過D3處理的石細(xì)胞團(tuán)直徑最小。

2.2.4 不同灌溉時(shí)期和方式對香梨果皮厚度的影響 由圖5可知，香梨的果皮厚度隨著時(shí)間的變化呈現(xiàn)逐漸上升的趨勢，隨著果皮的發(fā)育，各處理間的果皮厚度差值在逐漸減小。不同灌溉時(shí)期和方式對香梨果皮厚度的影響中，4個(gè)時(shí)期果皮厚度大小表現(xiàn)為滴灌l(xiāng)t;溝灌l(xiāng)t;漫灌，不同物候灌溉處理的果皮厚度隨著果實(shí)的發(fā)育不斷增厚。其中D3處理的果皮厚度均顯著低于其他處理；M1處理的果皮厚度均高于其他處理。

2.3 不同灌溉時(shí)期和方式對香梨葉片含水量的影響

由圖6可知，經(jīng)過不同灌溉時(shí)期和方式后的香梨葉片含水量有較大的差異，伴隨著時(shí)間的變化，葉片的含水量逐漸增大。從不同灌溉時(shí)期和方式對香梨葉片含水量的影響比較可見，4個(gè)時(shí)期葉片含水量大小順序?yàn)槁鄉(xiāng)t;溝灌l(xiāng)t;滴灌，其中D3處理的葉片含水量均高于其他處理，漫灌處理的葉片含水量最低。

2.4 不同灌溉處理對香梨果皮發(fā)育影響的隸屬函數(shù)綜合評價(jià)

為了綜合比較不同灌溉方式的差異，本研究采用多性狀指標(biāo)的隸屬函數(shù)值法進(jìn)行評價(jià)。香梨果皮的正常發(fā)育是多個(gè)指標(biāo)綜合作用的結(jié)果，利用隸屬函數(shù)法對9種灌溉處理果皮厚度、石細(xì)胞團(tuán)直徑、石細(xì)胞團(tuán)密度和葉片含水量多項(xiàng)指標(biāo)綜合分析，全面反映9種灌溉處理的果皮發(fā)育情況。隸屬函數(shù)值的大小反映果皮是否發(fā)育，隸屬平均值越大，表明果皮越光滑，反之果皮越粗糙。由表3～表6可知在4個(gè)時(shí)期中，D3處理排名最高，表明在盛花期后、幼果發(fā)育期以及果實(shí)膨大期進(jìn)行滴灌處理使果皮更光滑，石細(xì)胞團(tuán)密度更低、直徑更小，團(tuán)間薄壁細(xì)胞排列更加整齊。

3 討" 論

香梨生長受灌溉時(shí)期的影響，本研究發(fā)現(xiàn)在果實(shí)成熟期，不同灌溉處理后香梨樹體內(nèi)膛部位上粗皮果的發(fā)生量較大。在粗果皮發(fā)生量與發(fā)生部位上，徐慶岫等[10]研究發(fā)現(xiàn)粗皮果在樹體內(nèi)膛部分發(fā)生率更高，這與本試驗(yàn)的研究結(jié)果類似。李疆等[18]研究發(fā)現(xiàn)，在長勢較弱的枝條上粗皮果的發(fā)生量較大，與本研究結(jié)果類似。本研究結(jié)果表明，在粗度lt;1 cm的枝條上，粗皮果的發(fā)生率也較高，在粗度gt;1 cm的枝條上各處理粗皮果的發(fā)生量較低，D3處理的粗皮果發(fā)生量僅為 "36.15%，發(fā)生量最高的M1處理也僅有 "40.56%，說明在長勢較旺的枝條上，粗皮果的發(fā)生量較小。

本試驗(yàn)研究中D3、G3和M3處理在幼果發(fā)育期不進(jìn)行灌溉，果實(shí)成熟后果皮表面較光滑，凸起較輕微。孫明德等[12]研究表明，過早地進(jìn)行灌溉會(huì)導(dǎo)致梨樹營養(yǎng)枝長勢過旺，造成果面粗糙不平，與本試驗(yàn)研究結(jié)果類似。

本試驗(yàn)結(jié)果表明，石細(xì)胞含量因不同灌溉方式與灌溉時(shí)期產(chǎn)生明顯差異，3種灌溉方式中，滴灌處理后果實(shí)的石細(xì)胞含量最少。從7月15日至8月30日，梨果中的石細(xì)胞含量隨著果實(shí)發(fā)育逐漸降低。劉小陽等[19]研究發(fā)現(xiàn)：在梨果實(shí)成熟期間，果實(shí)中的石細(xì)胞含量呈現(xiàn)逐漸降低的趨勢，與本研究結(jié)果一致。郭冬蘭[11]研究發(fā)現(xiàn)溝灌與樹盤灌溉相比，溝灌處理的黃冠梨石細(xì)胞含量更低，葉片含水量更高，這與本試驗(yàn)研究結(jié)果一致。張倩等[20]通過不同灌溉方式對小冠疏層形香梨果實(shí)品質(zhì)的多變量分析發(fā)現(xiàn)，溝灌與滴灌處理后果實(shí)的石細(xì)胞含量要高于大水漫灌處理，這與本試驗(yàn)研究結(jié)果不一致，推測可能與其灌溉時(shí)期及灌溉量的不同有關(guān)。

4 結(jié)" 論

本試驗(yàn)在香梨樹生長發(fā)育過程中，通過不同灌溉時(shí)期結(jié)合滴灌、溝灌與漫灌3種灌溉方式探究其對香梨果皮發(fā)育的影響得出以下結(jié)論：滴灌與溝灌處理后的粗皮果發(fā)生量較低，樹體內(nèi)膛部位的粗皮果發(fā)生量較大，新生較細(xì)的枝條更易發(fā)生粗皮果。綜合比較發(fā)現(xiàn)：D3處理效果最好，石細(xì)胞團(tuán)密度低，且其直徑小，果皮光滑，可以有效地減少粗皮果的發(fā)生，表明在盛花期后、果實(shí)膨大前期以及果實(shí)膨大后期進(jìn)行滴灌有利于降低香梨粗皮果的發(fā)生量。

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Effects of Different Irrigation Periods and Methods on "Development of Fragrant Pear Peel

Abstract To solve the problem of rough peel resulting from inadequate irrigation practices in production，we conducted experiments using 5-year-old trunk-shaped Fragrant Pear trees.Three different irrigation treatments （drip irrigation，furrow irrigation and flood irrigation） in different periods were used at different stages.Paraffin sections were prepared to observe the shape and distribution of stone cell mass，and measurements were taken for their density，diameter and peel thickness.We measured the leaf water content of Fragrant Pear trees and compared its effect on the peel development.Through this comparative analysis，we identified an irrigation period and method conductive to promoting the normal development of the pericarp.The results showed that the occurrence of coarse peel fruit was more significant on the inner part of the Fragrant Pear tree and the branches with a thickness of" "lt;1 cm under different irrigation treatments.and there was a reduced occurrence of coarse peel fruit on" "1 cm shoots，particularly with drip irrigation treatment.Among the effects on the microstructure of the pericarp during the fruit development，the diameter of stone cell mass gradually increased，the stone cell mass increased more after drip irrigation，and the density of stone cells was smaller.However，the diameter of stone cells in the skin increased less after flood irrigation treatment，but the density of stone cells was larger，and the peel of Fragrant Pear treated with drip irrigation was thinner than that of furrow irrigation and flood irrigation treatment.Among the effects on leaf water content，the leaf water content of the drip irrigation treatment was higher，and the leaf water content of the diffuse irrigation treatment was the lowest.The comprehensive ranking of membership function showed that drip irrigation treatment after the full flowering stage，the young fruit development stage and the fruit expansion stage could make the peel smoother，with lower density and diameter of stone cells，and a more neat arrangement of parenchyma cells between the clusters.

Key words Fragrant pear; Irrigation period; Irrigation method; Pericarp development