增氧滴灌对设施栽培枣树果实品质的影响

张玉方，孙志龙，张雁南，曹 兵，饶 宁，万仲武

(1.宁夏大学农学院，银川 750021；2.灵武市大泉林场，宁夏 灵武 750400 )

几乎所有植物都要氧气参与来供给根部，以维持呼吸作用和吸收水分及营养物质，植物根际氧环境是影响根系活力的最重要的因子之一，改善植株根际通气状况，提高根际环境的氧含量，能促进植株生长，增加果实产量与质量[1-4]。农业上传统的提高作物产量的方法大都是提高土壤肥力，即采用增加施肥量的方法，而施用大量的化肥往往会对环境及土壤结构造成一定的影响[5]。近年来，采用增氧灌溉技术，即往灌溉水中通过物理的机械通气加氧或化学的增氧剂加氧来改善根际氧环境，促进植株生长成为节水灌溉栽培的研究热点之一[6-9]。Nakano等[10]、赵旭等[11]研究了根际通气对番茄生长的影响，结果表明，根际通气改善了番茄根际氧含量，提高了番茄根系活力和吸收能力。刘学等[12]、张文萍等[13]的研究表明增氧灌溉对水稻生长和产量、烟草的生长有促进作用。卢芳[14]通过不同氧含量的增氧灌溉对盆栽枸杞和无花果影响的研究表明，适宜浓度溶解氧含量的增氧灌溉有利于盆栽果树的生长发育和果实品质的提高。然而，增氧对大田及设施果树尤其是枣树的研究鲜见报道。本试验以设施栽培灵武长枣为试验材料，采用物理与化学增氧相结合的方式，测定分析了增氧滴灌对枣树果实品质的影响，以期为设施果树栽培提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料

以7年生设施栽培灵武长枣(株距1 m，行距2 m，植株平均高度2.06 m，冠幅1.41 m，地径5.0 cm)为试验材料，地点位于灵武市大全泉林场良种繁育设施栽培基地(东经106°14′72″，北纬38°4′32″，海拔高度1 116 m)。设施栽培环境为塑料日光温棚(跨度8 m，长度70 m，墙体由黏土筑成)。2014年11月开始对温棚升温，2月温棚内枣树开花，3月坐果，4月进入果实膨大期，5月底果实成熟。

1.2 试验设计

试验共设4个灌溉水溶解氧含量水平，其中溶解氧含量5 mg/L(TR1)、7 mg/L(TR2)、9 mg/L(TR3)为3个处理水平，以自然灌溉水(溶解氧含量为3 mg/L左右)作为对照(CK)。采用通气与化学增氧相结合的方法增加水中的溶解氧含量。通气约2 h后，将速溶增氧药片(粒粒氧)溶解在塑料大水罐内，用便携式溶解氧探测器检测灌溉水溶解氧含量，最终使各个标记的罐内溶解氧含量达到预设的处理值。灌水方式是将储水罐内各氧含量处理的水通过滴灌管道输送到相应的处理组枣树，对枣树进行覆膜滴灌灌水，各个处理灌水量均一致，自开花期到果实成熟期，根据土壤湿度情况共增氧灌水8次。每处理设3次重复，每重复浇灌2行枣树(14株)，每处理共6行、42株枣树。

1.3 测定项目与方法

在5月底设施枣树成熟时，每处理随机选取5棵树，每棵树随机选取3个果实装入自封袋内，带回宁夏大学农学院林学实验室，并尽快测定相关果实品质指标。其中，单果的横径、纵径用游标卡尺测量；单果重用电子天平测定；可溶性糖含量采用蒽酮比色法测定；有机酸含量采用酸碱中和法测定；维生素C含量采用2,6-二氯靛酚滴定法测定；可溶性固形物含量利用手持式折光仪测定。

1.4 数据处理

采用Excel2010和DPS7.05软件进行数据处理与统计分析。

2 结果与分析

2.1 增氧滴灌对枣树果实横、纵径的影响

由表1可知，不同溶解氧含量的增氧滴灌对枣树果实横径、纵径及纵横径之比均有极显著影响(P值分别为：0.001，0.001，0.001 9，均小于0.01)。其中，对于果实横径影响，3种溶解氧含量的处理均高于对照，且分别高出4.66%，19.95%，20.03%，但TR1(灌溉水溶解氧含量5 mg/L)较对照差异不显著，TR2(灌溉水溶解氧含量7 mg/L)、TR3(灌溉水溶解氧含量9 mg/L)均极显著高于对照(灌溉水溶解氧含量3 mg/L)。对于果实纵径的影响，TR2、TR3分别高于对高照21.64%、24.79%，且差异性极显著；而TR1则比对照低了2.09%，但较对照差异性不显著。在果实纵横径之比方面，TR2、TR3均显著高于对照，TR3略高于TR2，但二者差异性不显著，而TR1则低于对照。以上结果表明：较高浓度溶解氧含量的增氧滴灌能显著增加设施枣树果实横、纵径，且能增大果实纵横径之比，促使果实变得更大更长。

表1 增氧滴灌对枣树果实横、纵径的影响Tab.1 Effects of aerated drip irrigation on jujube fruit horizontal, longitudinal diameter.

注：同一指标的4个处理间小写字母表示差异显著(P<0.05)，大写字母表示差异极显著(P<0.01)，下同。

2.2 增氧滴灌对枣树果实单果重的影响

由图1 可知，不同溶解氧含量的增氧滴灌对设施枣树的单果重影响极显著(P=0.000 1<0.01)。TR2处理(灌溉水溶解氧含量7 mg/L)时，枣树的单果重最大，比CK(灌溉水溶解氧含量3 mg/L)显著增加了72.64%；TR3处理(灌溉水溶解氧含量9 mg/L)的枣树单果重比CK增加了48.92%；而TR1处理(灌溉水溶解氧含量5 mg/L)下的枣树单果重仅比对照高了1.31%，且和对照差异不显著。以上结果表明：高浓度的溶解氧含量增氧滴灌有利于增加设施枣树果实单果重，但并非越高越好，灌溉水溶解氧含量7 mg/L左右时，效果最好。

图1 增氧滴灌对枣树果实单果重的影响Fig.1 Effect of aerated drip irrigation on jujube fruit weight

2.3 增氧滴灌对枣树果实可溶性糖含量的影响

由图2可以看出用不同浓度溶解氧含量的水对设施枣树增氧滴灌，对枣树果实可溶性糖量无显著影响(P=0.342 8>0.05)。只有TR2处理(灌溉水溶解氧含量7 mg/L)下，枣树果实可溶性糖含量高于CK(灌溉水溶解氧含量3 mg/L)2.56%；而TR1处理(灌溉水溶解氧含量5 mg/L)和TR3处理(灌溉水溶解氧含量9 mg/L)的枣树果实可溶性糖含量均与对照大致相当，只分别比对照低了0.25%，0.24%，但差异均不显著。由此可见：增氧滴灌对设施枣树果实可溶性糖含量无明显影响。

图2 增氧滴灌对枣树果实可溶性糖含量的影响Fig.2 Effect of aerated drip irrigation on jujube fruit sugar content

2.4 增氧滴灌对枣树果实有机酸含量的影响

由图3可知，对设施枣树进行不同浓度溶解氧含量的增氧滴灌处理，枣树果实有机酸含量各处理水平均高于对照(灌溉水溶解氧含量3 mg/L)，TR1处理(灌溉水溶解氧含量5 mg/L)、TR2处理(灌溉水溶解氧含量7 mg/L)、TR3处理(灌溉水溶解氧含量9 mg/L)等3个处理水平随着溶解氧含量的增加果实有机酸含量呈下降的趋势，但4个处理间均无显著性差异(P=0.8161>0.5)。以上结果表明：增氧滴灌处理对设施枣树果实有机酸含量无显著影响。

图3 增氧滴灌对枣树果实有机酸含量的影响Fig.3 Effect of aerated drip irrigation on organic acid content of jujube fruit

2.5 增氧滴灌对枣树果实维生素C含量的影响

由图4可知，不同溶解氧含量增氧滴灌处理对设施枣树果实VC(维生素C)含量的影响是极显著的(P=0.0036<0.01)。随着溶解氧含量的增加VC含量呈现先升高后降低的趋势，TR1处理(灌溉水溶解氧含量5 mg/L)、TR2处理(灌溉水溶解氧含量7 mg/L)枣树果实VC含量分别显著高于对照(灌溉水溶解氧含量3 mg/L)13.76%，18.83%，但两者之间无显著差异；而TR3处理(灌溉水溶解氧含量9 mg/L)枣树果实VC含量显著低于对照13.38%。以上结果表明：增氧滴灌能明显影响设施枣树果实维生素C含量，且在溶解氧含量7 mg/L时效果最好。

图4 增氧滴灌对枣树果实VC含量的影响Fig.4 Effect of aerated drip irrigation on VC content of jujube fruit

2.6 增氧滴灌对枣树果实可溶性固性物含量的影响

由图5可知，只有TR1处理(灌溉水溶解氧含量5 mg/L)枣树果实可溶性固性物含量高于对照(灌溉水溶解氧含量3 mg/L)；TR2处理(灌溉水溶解氧含量7 mg/L)、TR3处理(灌溉水溶解氧含量9 mg/L)枣树果实可溶性固性物含量则均低于对照，且TR2高于TR3；但差异性分析显示不同溶解氧含量处理对枣树果实可溶性固性物的影响差异不显著(P=0.115 9 >0.05)。这表明增氧滴灌对设施枣树果实可溶性固性物含量无明显影响。

图5 增氧滴灌对枣树果实可溶性固性物含量的影响Fig. 5 Effect of aerated irrigation on soluble solids content of jujube fruit

3 结 语

通过不同浓度溶解氧含量对灌溉水进行增氧处理的试验表明：增氧滴灌对设施枣树果实品质部分指标(横径、纵径及纵横径之比、单果重、维生素C)有显著或极显著影响，但对另一些指标(含糖量、有机酸含量、可溶性固形物)影响不显著。与对照相比较高浓度溶解氧含量的增氧滴灌能显著增加设施枣树果实横、纵径，且能增大果实纵横径之比，促使果实变得更大更长，且在溶解氧含量9 mg/L左右时，效果最好；适宜浓度的溶解氧含量增氧灌水有利于增加设施枣树果实单果重，且灌溉水溶解氧含量7 mg/L左右时最好，过高或过低则均起到相反的效果；枣树果实维生素C含量随含氧量增加呈现先增后减的趋势，同样在7 mg/L左右时效果最好，这高于卢芳研究的盆栽枸杞和无花果的最适浓度4～6 mg/L[14]，但这与不同树种、土壤所需要的适宜灌溉水溶解氧含量不同有一定关系。在枣树果实糖含量、有机酸含量和可溶性固形物方面，不同溶解氧含量增氧滴灌处理并未对其产生显著影响，与本研究结果不同的是陈新明等[15]研究表明增氧灌溉可增加菠萝的含糖量，这可能由于菠萝与枣树果实对增氧的响应有一定的差别。

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