不同限根栽培对枸杞果实性状及营养品质的影响

李晓莺，何军*，田英，朱丽珍，王振平

1.宁夏农林科学院枸杞科学研究所（银川 750002）；2.宁夏大学农学院（银川 750021）

宁夏枸杞（Lycium barbarumL.）是我国宝贵的“药食同源型植物资源，其果实、根皮及嫩叶均可入药，据《本草纲目》记载，枸杞有滋肝、补肾、明目和壮阳作用[1-2]。近年来，随着人民生活水平的提高和保健意识的增强，消费者对枸杞品质的要求也越来越高。过去，枸杞大多种植在贫瘠的土壤上，虽然后期施肥灌水，但并没有被有效利用和吸收。根深叶茂只是营养生长的表现，而营养生长过于旺盛则造成开花结果难，果实营养不足，产量和效益低。如何调节营养生长和生殖生长的平衡，达到优质高产的目的十分重要。根域限制（rooting-zone restriction，root confinement）是利用一些物理或生态的方法将果树的根域范围控制在一定的容积内，通过控制根系的生长来调节地上部分的生长和生殖过程[3]。可以限制植株地上部分无序生长，具有肥水高效利用、提高含糖量、风味色泽好、产量高、成本低、有效控制树体营养生长和提高果实品质等优点，已在许多果树上得到证实[4-5]。国内研究较多集中在苹果[6]、桃[7]、葡萄[8-9]、梨[10]等果树上，尤其在葡萄上研究较为系统和成熟，在枸杞上研究较少。此次试验探讨了根域限制栽培模式下，宁杞1号、宁杞7号、1401和1402四个枸杞品种（系）果实性状及主要营养物质的差异，为枸杞根域限制栽培模式的品种选择提供参考。

1 材料与方法

1.1 供试材料

供试材料为4个枸杞品种（系），即宁杞1号、宁杞7号、1401及1402，其中宁杞1号、宁杞7号为当前枸杞主栽品种，1401、1402为宁夏农林科学院枸杞科学研究所最新培育的枸杞新品系，树体生长旺盛果实颗粒大。供试枸杞种苗为2年生扦插苗，来源于宁夏农林科学院枸杞科学研究所。

1.2 试验设计

供试枸杞苗木于2018年春季定植于宁夏同心县王团镇旱作节水农业科技示范园区内。土壤为壤质，pH 8.5、有机质含量0.6%，质地较为黏重。4份材料之间互为授粉树，设计每个品种（系）各定植一行为一个重复，共设三个重复。定植时全部设置统一的根域限制栽培模式，开沟定植，按照宽、深均为60 cm处理进行开沟铺槽，槽底部垫无纺布，两侧铺设塑料膜以限制根系伸展。定植前施足底肥，将腐熟有机肥与土壤混匀后回填至槽内，每个品种栽培的施肥量相同。水肥采用滴灌，定植后的日常管理均相同。2019年枸杞生长期的7月中旬，对果实性状和主要营养成分进行测定，筛选出同一根域限制栽培模式下生长良好、长势一致的枸杞品种（系）。

1.3 枸杞果实性状测定

采用游标卡尺、天平、台秤分别测量供试材料，每个品种（系）重复3次，每个重复选取10颗大小均一的果实进行性状测量，测定指标有单果重、纵径、横径、纵横比、果柄长。每个重复选取3株生长一致的植株进行单株产量测量，测定指标为单株产量。

1.4 枸杞果实主要营养成分测定

2019年7 月，选择大小、色泽较均一，表面无明显病虫害和机械损伤的枸杞果实进行主要营养成分测定。其中，多糖含量按照QB/T 5176—2017进行测定，总糖含量按照GB/T 18672—2014进行测定，类胡萝卜素含量按照GB 5009.83—2016进行测定，总黄酮含量按照GB/T 20574—2006进行测定，甜菜碱含量按照NY/T 2947—2016进行测定；VC含量按照GB 5009.86—2016进行测定。

1.5 数据分析

利用SPSS 17.0进行数据分析（ANOVA），利用OriginPro 2017作图，不同处理间差异比较（Mean±SE）采用Duncan法。

2 结果与分析

2.1 不同枸杞品种（品系）同一限根栽培条件下的果实性状研究

分别于夏果成熟期的2020年7月22日，8月6日和8月21日采集同心园区同一60 cm根域限制栽培的30个枸杞鲜果，进行果实纵横径、果柄长、单果重及单株产量等果实性状和产量测定分析。果实果柄长、横径、纵径属于果实性状的统一计量单位，汇总结果及统计分析见图1和表1。单果重及单株产量统计分析结果见表1。两个品系1401和1402的果实大、长椭圆形，纵横比分别为2.32和2.28；品系1401和1402的单果重均在2 g左右，而N1、N7均在1 g以下，存在显著差异，且N1的果实单果重最低。四个枸杞的果柄长均大于2 mm，果柄较长，1401和1402两个品系的果柄较N1和N7长。另外，单株产量最高的1402是N1的4.23倍，N7的2.55倍，1401的1.15倍，1401的单株产量是N1的3.87倍，N7的2.22倍。N7是N1的1.75倍，因此，限根栽培下1401，1402和N7比N1具有产量优势。综合各项指标，两个品系1401和1402无论在果实性状还是产量性状上均明显优于N1和N7。此外，两个品系1401和1402对比，它们在横径、纵径和纵横比上差异不显著，但单果重、果柄长和单株产量上品系1402表现明显优势，其中1402单株产量是1401的1.15倍。综合各项指标，60 cm根域限制栽培模式下品系1402优于1401。因此经过统计分析发现，60 cm根域限制栽培模式下，4个品系在果实性状和产量上的综合优势依次为1402＞1401＞N7＞N1。

图1 不同枸杞同一限根栽培模式下果实性状差异汇总

表1 不同枸杞同一限根栽培果实性状及产量

2.2 同一枸杞品种不同限根栽培方式下的果实性状研究

以不限根处理为对照，限根40，60和80 cm栽培条件下的宁杞7号果实性状研究取样同上。果实果柄长、横径、纵径属于果实性状的统一计量单位，汇总结果见图2，统计分析三批次鲜果数据见表2。不同根域限制栽培的宁杞7号与对照相比，在果实横纵径、纵横比等之间具有一定差异，且不同限根深度表现差异不同。从果实横纵径指标大小来看，CK＞X40＞X60＞X80，其中X40、X60和X80相较CK，纵径分别降低了14.08%，12.32%和12.85%，且差异显著，但X40、X60和X80三种限根深度下宁杞7号的纵径无明显差异。横径分别降低了0.62%，7.48%和10.49%，X80相较CK的横径差异显著，X40和X60无显著差异。另外，CK的果柄长17.16 mm，只略低于X80的17.25 mm，无显著差异，但显著高于X40和X60。尽管不同根域限制栽培的宁杞7号单果重，随着限根深度的增加，与对照相比，单果重呈下降趋势，但不同根域限制栽培的宁杞7号单株产量具有明显产量优势，且差异显著，其中X80、X60和X40相较CK分别增产131.90%，110.86%和52.22%。

图2 宁杞7号在不同限根栽培模式下果实性状差异汇总

表2 宁杞7号不同限根栽培果实性状及产量

2.3 不同限根栽培模式下枸杞主要营养成分测定

分别采集不同根域限制栽培条件下两个品系N1、N7和两个品系1401、1402的枸杞鲜果，对它们进行主要营养成分测定。测定指标包括多糖、总糖、类胡萝卜素、总黄酮、甜菜碱、VC含量。测定结果见表3。

表3 不同限根栽培N1、N7、1401和1402枸杞果实主要营养成分

2.3.1 不同限根栽培模式下宁杞1号主要营养成分测定

不同根域限制栽培的N1与CK相比：多糖含量在X40和X60处理下与对照无显著差异，X80处理下较对照显著增加，达16.13%；总糖、类胡萝卜素含量降低，其中对照与各限根处理的总糖无显著差异，对照与各限根处理的类胡萝卜素差异显著，X40、X60 和X80相对于对照分别降低了39.37%，33.10%和16.73%，在限根处理范围内，随着限根深度的增加，类胡萝卜素含量呈上升趋势；总黄酮含量在X40和X60处理下与对照无显著差异，X80处理下较对照显著降低，达35.71%；甜菜碱和VC含量相较于CK均差异显著，其中甜菜碱在X40、X60和X80处理下分别是CK的4.43，4.88和2.69倍，且X60模式下含量最高，为0.205 g/100 g，分别与X40和X80表现为差异不显著和差异显著；VC含量于CK差异显著，其中VC含量在限根40 cm处理下显著降低16.33%，在X60和X80处理下，随限根深度的增加而增加，在X60和X80处理下分别较CK增加11.97%和117.95%，且X80模式下含量为25.50 mg/100 g，为最大值，且各处理之间差异显著。

2.3.2 不同限根栽培模式下宁杞7号主要营养成分测定

不同根域限制栽培的N7与CK对照相比：多糖、类胡萝卜素、总黄酮含量降低；总糖含量在X60时达到最大，其他处理与对照间无显著差异；甜菜碱含量于CK差异显著，其中甜菜碱在X40、X60和X80处理下分别是CK的6.85，3.71和3.83倍，且X40模式下含量为159.00 mg/100 g，为最大值与X60和X80差异均显著，而X60和X80之间差异不显著；VC含量于CK差异显著，其中VC含量随限根深度的增加而增加，在X40、X60和X80处理下分别较CK增加110.78%，144.12%和172.55%，且X80模式下含量为27.80 mg/100 g，为最大值，且各处理之间差异显著。

2.3.3 不同限根栽培模式下品系1401和1402主要营养成分测定

不同限根栽培模式下品系1401的多糖、类胡萝卜素、VC都均高于CK，X60的多糖、总黄酮含量最高，X80的总糖、VC含量最高，X40的类胡萝卜素、甜菜碱含量最高。品系1402的6个主要营养成分在限根栽培80 cm处理下均高于CK和其他两个根域限制处理。这也说明了根域限根栽培影响了枸杞主要营养成分的积累，但具体指标在各个限制宽度处理下差异有所不同。

品系1401在不同限根栽培模式下具体表现为：多糖含量在X40和X80处理下与对照无显著差异，X60处理下较对照显著增加，达33.33%；总糖含量在CK和各处理间均无显著差异；类胡萝卜素含量在CK和各处理间均表现显著差异，在X40和X60处理下分别显著增加25.45%和15.15%，X80处理下显著降低达9.09%；总黄酮含量在CK和各处理间均无显著差异，但X60相较于X40和X80有明显优势，且相较X40差异显著；甜菜碱和VC含量在X40和X80处理下均差异显著，其中甜菜碱和VC相对CK分别增加71.90%、15.69%和20.39%、39.81%，X60模式下与CK相比均差异不显著。

品系1402在不同限根栽培模式下具体表现为：多糖含量在X40处理下与对照无显著差异，X60和X80处理下较对照分别表现为显著降低18.42%和显著增加28.95%；总糖含量在CK和各处理间均无显著差异，与N1和1401表现趋势相同；类胡萝卜素含量在X40和X60处理下相较CK差异显著，分别显著降低27.60%、增加11.98%，X80处理下无显著差异；总黄酮含量在CK和X40、X80处理间均无显著差异，但X60相较于CK显著增长达60.00%，相较于X40和X80差异不显著；甜菜碱含量在各限根处理下与CK相比均有显著差异，相对CK分别增加22.22%，77.78%和89.81%，在限根处理范围内甜菜碱含量随着限根深度的增加而增加；VC含量在各限根处理下与CK相比均呈增长趋势，但差异不显著。

3 讨论和结论

研究表明，限根栽培可以引起枸杞果实性状及产量和营养品质的改变，但因为限根深度、枸杞品种（系）的不同，影响效果不尽相同。不同限根处理可抑制枸杞果实性状，使枸杞横径和纵径减小，平均单果重小于对照，与张晓玉等[11]在蓝莓上的研究结果相符；而不同根域限制栽培模式下枸杞单株产量相较对照，却具有显著的产量优势，进一步验证限根栽培能够对果树起调控作用，在一定程度上能够协调营养生长和生殖生长之间的矛盾[12]。究其原因，可能是限根栽培后，根系生物量降低，根系“冗余”减轻或消失，分配到地上部的光合产物比例增加，有利于产量提高[13-14]。适度的限制根系栽培可以在一定程度上控制树体的营养生长，促进生殖生长，使营养生长和生殖生长达到平衡，进而起到改善果实品质的作用[15-16]。限根栽培促进甜菜碱和VC含量的增加，随限根深度的增加而增加，进而改善果实品质。结果发现，与大田传统栽培相比较，果实性状虽受到抑制，但果实产量和品质均有不同程度的改善，所以在宁夏干旱荒漠枸杞产区可通过限根栽培来提高枸杞果实的产量与品质。

（1）对比同种限根模式下不同枸杞品种（系）果实性状及产量差异，得出60 cm根域限制栽培模式下，4个品系在果实性状和产量上的综合优势依次为1402＞1401＞N7＞N1；（2）对比同一品种不同根域限制栽培模式果实性状及产量差异，得出限根模式X80、X60和X40处理下宁杞7号单株产量具有明显产量优势，相较CK分别增产131.90%，110.86%和52.22%；（3）对比不同限根栽培模式下4个枸杞品种（系）主要营养成分差异，4个枸杞品种（系）在不同限根栽培模式下的甜菜碱和VC含量相较CK均显著增加，且在多糖、总糖、类胡萝卜素、总黄酮含量上存在不同程度的差异。