滴灌中不同灌水上限对梨树生理生长、光合特性及品质的影响

王芸芸，杨 凯，石美娟，何美美，窦彦鑫，郭 华，任哲斌

（山西农业大学果树研究所，山西太谷030815）

山西省属于农业大省，地貌类型复杂多样，降水主要集中在夏季6-8月，属于温带大陆性季风气候，是我国水资源最为贫乏的省份之一[1]，在全省实际用水总量中，农业灌溉用水占比最大，约占一半以上[2]。在水资源持续紧缺的情况下[3]，大多数地区水利设施老旧，且多采用传统的大水漫灌，这种“肥大水勤”不仅造成土壤环境的污染，而且造成水资源的严重浪费，严重制约了果树的产量和商品性[4]。如何实现水资源的合理利用和可持续发展，已成为解决水资源问题的当务之急[5]。

在我国，梨是仅次于苹果、柑橘的第三大水果，山西又是我国梨的重要栽培区之一[6]。2012年山西省梨面积为8.6 万hm2，占全省果园总面积的16%，在全国排第3位[7]。由于梨树具有多年生、树体高大、根系分布深等特点，其耗水量比一般农作物都要高，对缺水反应相当敏感[8]，山西省属于水资源严重匮乏省区，所以发展节水灌溉势在必行。

滴灌作为一种具有明显省水、增产效果的灌溉方式被越来越多的地区所采用，前人主要集中在玉米[9，10]、花生[11，12]、小麦[13]等作物以及葡萄[14]、苹果[15]、梨[16]等水果的灌溉量和施肥对作物的生长发育、光合特性和产量等的影响研究上，玉露香梨作为山西省农业科学院果树研究所以‘库尔勒香梨’和‘雪花梨’杂交选育的优良新品种[17]，其酥脆香甜、肉质细嫩无渣、商品性好，深受广大消费者的喜爱[18]。目前其研究主要集中在贮藏方法、科学施肥、整形修剪等方面[19-20]，在节水灌溉方面尤其是不同灌水上限引起的其生理生长、光合特性和品质变化方面研究甚少。本文将进行同一灌水下限，不同灌水上限对玉露香梨树生理生长、光合特性及品质的影响的研究，以期为山西省干旱、半干旱地区的科学灌溉提供理论依据[21]，为果农提高经济效益提供有力支持。

1 材料与设计

1.1 试验地概况

本试验在山西省农业科学院果树研究所（地处晋中市太谷县西南部，东经112°32ˊ，北纬37°23ˊ）旱作节水试验示范园中进行。果园平均海拔781.9 m，年平均气温一般9.8 ℃，平均年降雨量462.9 mm，降雨分布不均，多集中在6-8月份，无霜期170 d，果园土质为砂壤土。

1.2 试验材料与设计

试验选取无病虫害、长势一致的32 棵玉露香梨树（5年生）作为研究对象，每2 个处理间设置3 株隔离株，树行内配套双行内镶贴片式滴灌管（NETAFIM），壁厚0.4 mm，内径为15.8 mm，滴头流量1.8 L/h，滴头间距50 cm，工作压力0.1 MPa。

以田间持水量为标准，每次灌水时间及用量依据土壤水分检测仪（TDR）实测田间持水量为准。以同一灌水下限60%，不同灌水上限70%、80%、90%，设置3 个水平处理，以地面灌溉作为对照开展试验，且每组处理重复3次。具体灌水上、下限见表1。

表1 相同灌水下限不同灌水上限处理

1.3 试验内容与方法

试验于2018年4-11月在山西省农业科学院果树研究所旱作节水试验示范园中进行。新梢生长量：采用钢卷尺定期测量，每株树选取东、南、西、北四个方向（各5枝）的枝条标记，取每个方向的新梢生长量平均值；干周增长量：采用游标卡尺测量，取每个处理的平均值；光合特性：在晴朗天气，10：00-11：00采用便携式光合仪，每隔20 d左右，对叶片的光合速率、气孔导度、胞间CO2浓度、蒸腾速率等指标进行监测[22]；品质测定：单果重采用电子天平进行称重，果肉硬度和可溶性固形物分别采用英国产TA-XT PLUS物性分析仪、日本产PAL-BXIACID F5糖酸度计进行测定。

1.4 数据分析

实验数据采用Excel 2007和SAS软件对数据进行分析。

2 结果与分析

2.1 不同灌水上限对玉露香梨树新梢生长量的影响

图1、表2 结果表明：不同处理全生育期新梢平均生长量为：对照＞处理2＞处理3＞处理1，其中处理1 与对照组间差异显著，全生育期灌水量对照组是处理2 的1.7 倍，但新梢增长量则仅为1.5 倍，可见，地面灌溉多余的水分并没有充分利用，造成了水资源的浪费。

表2 各处理全生育期总灌水量

2.2 不同灌水上限对玉露香梨树干周增长量的影响

图2 结果表明：不同处理全生育期中干周的增长量表现为：处理2＞处理3＞对照＞处理1，不同处理的干周增长量为11～19 mm，且处理2与处理1、对照组间均差异显著，表明不同的灌水上限对树干的生长影响显著，且处理2条件下干周增长最大。

2.3 不同灌水上限对玉露香梨树光合速率的影响

图3 和图4 结果表明：5-7月光合速率呈现逐渐增大的趋势，8月由于阴雨天气居多，光有效辐射少，进而影响了叶片光合速率，全生育期光合速率平均值为：对照＞处理2＞处理1＞处理3，且不同处理间差异不显著。

2.4 不同灌水上限对玉露香梨树气孔导度的影响

图5 和图6 结果表明：各处理气孔导度5-7月上旬呈上升趋势，7月中旬到8月中旬逐渐下降，随后又缓慢上升，全生育期平均值为处理2=处理1＞对照＞处理3，且不同处理间差异不显著。

2.5 不同灌水上限对玉露香梨树胞间CO2 浓度的影响

图7 和图8 结果表明：各处理间胞间CO2浓度变化趋势相似，均为5月下旬开始下降，7月上旬达到最低，说明利用的CO2最多，光合作用最强，随后逐渐上升，8月中旬左右又开始下降，全生育期胞间CO2浓度平均值为：处理1＞处理3＞处理2＞对照，且不同处理间差异不显著，处理2 中浓度较低，说明其光合作用较强。

2.6 不同灌水上限对玉露香梨树蒸腾速率的影响

图9 和图10 结果表明：各处理间蒸腾速率变化趋势相似，5-7月上旬呈上升趋势，随着气温降低，叶片老化，蒸腾速率缓慢下降，全生育期蒸腾速率平均值为：对照＞处理2＞处理1＞处理3，且处理2、对照与处理1、3之间差异显著。

2.7 不同灌水上限对玉露香梨果实单果重的影响

图11结果表明：不同处理单果平均重为：处理3＞处理2＞对照＞处理1，且各处理间差异不显著，同一灌水下限条件下，上限越高单果重越高；不同灌溉方式下，采用滴灌时单果重明显高于地面灌溉。

2.8 不同灌水上限对玉露香梨果实果肉硬度的影响

图12结果表明：不同处理果实果肉硬度平均值为：对照＞处理2＞处理1 ＞处理3，且各处理间差异不显著，滴灌条件下，灌水最多时果肉硬度最低；所有处理中地面灌溉时果肉硬度最高。

2.9 不同灌水上限对玉露香梨果实可溶性固形物的影响

图13 结果表明：不同处理果实可溶性固形物平均值为：处理2＞处理3＞处理1＞对照，且对照与处理2、处理3 之间差异性显著，同一灌水下限条件下，处理2果实可溶性固形物最高；各处理中地面灌溉时的可溶性固形物最低。

3 结 语

本文主要进行滴灌条件下不同灌水上限对玉露香梨树生理生长、光合特性及品质的影响研究。结果表明：不同灌水上限对玉露香梨的新梢生长量、干周增长量、光合特性、品质均有不同程度的影响，其中处理2的干周增长量、气孔导度、果实可溶性固形物均高于其他处理；新梢生长量、光合速率、蒸腾速率、果肉硬度中对照组最高，处理2次之；胞间CO2浓度中处理2仅高于对照组，均低于其他不同处理，单果重中处理3最高，处理2次之；相比于地面灌溉，滴灌可以有效节约水资源，实现水资源最大程度的有效利用。

综合分析生理生长、光合特性和果实品质的各项指标表明：滴灌条件下处理2，即按照灌水下限为60%田间持水量，灌水上限为80%田间持水量进行灌水，更适宜玉露香梨树的生长。实现滴灌后，可减少中耕、施肥、喷药、除草等的劳动力投入，节省了大量的人力物力，不仅是缓解水资源的有力途径，同时还能实现节地、节电等效益，还可显著减少深层渗漏造成的土壤肥力淋失引起的果业面源污染，有效促进农药、化肥双减，有助于果品生产由数量提升向质量提升转变，有助于提高果农经济增收的利益空间，进而实现果品提质增效，推进果品产业可持续发展[23]。