滴灌条件下不同灌水定额对农大4号欧李生长指标产量及品质的影响

殷韶梅 张洪银 蔡崭红 吴佳瑞 王昊 马文礼

(宁夏农垦农林牧技术推广服务中心，宁夏 银川 750024)

欧李(Prunes humilis)属蔷薇科樱属灌木，是我国特有的野生植物资源，果实是第3代功能小水果，鲜果钙含量位居水果榜首，故又称“钙果”，且含有丰富的维生素、糖、微量元素、花青素。欧李由于其根系强大，具有雨季集水，旱时避旱的强抗旱机制，具有良好的水土保持效果，同时欧李抗逆性强，具有抗严寒、耐干旱、耐盐碱、耐贫瘠等特点，是改良土壤、防止水土流失的优良树种，作为我国西北干旱地区退耕还林的先锋树种，生态功能显著。近年来，欧李在宁夏地区的种植面积逐年增长并且果产品加工研究也在有序进行。宁夏农垦简泉农场地处贺兰山东麓，位于宁夏石嘴山市惠农区境内，地处石炭井沟沟口，极易形成狭管效应而增大风力，导致该地区大风和沙尘暴天气较多。由于地处引黄灌区唐徕渠支渠第二农场渠末梢，地下水位高，地区干旱少雨，原生盐渍化和次生盐渍化均存在，使得盐碱土及盐渍化土地大面积分布。因此，为保证农场职工经济收入稳定，优化生态环境，改良土壤质地，欧李作为抗旱、耐盐碱的理想果树被引入简泉农场。宁夏农垦西夏王酒业有限公司于2019年1月发布新品西夏王果力钙果酒，为今后钙果产业发展奠定了良好的基础。本试验通过设定不同灌溉定额，研究其对欧李生长指标、产量及品质的影响，旨在确定适宜该地区的欧李栽培最佳灌溉定额，以期为后续欧李产业健康、稳定发展提供可靠的技术参数及推广依据。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验区位于宁夏农垦简泉农场农六队(E106°28′30″，N39°03′22″，海拔1104.77m)，属于大陆性干旱气候，多年平均降水量185mm，年均蒸发量1320mm，年均气温5.8～9.4℃，年日照时数3060～3217h，无霜期160d左右，霜期始于10月下旬，终于4月上旬，全年多风。0～20cm土层土壤pH值8.65，全盐0.7g·kg-1，全氮0.903g·kg-1，有机质19.2g·kg-1，碱解氮41mg·kg-1，速效钾167.7mg·kg-1，有效磷8.19mg·kg-1。20～40cm土层土壤pH值8.78，全盐0.8g·kg-1，全氮0.772g·kg-1，有机质15.7g·kg-1，碱解氮34mg·kg-1，速效钾103.8mg·kg-1，有效磷6.57mg·kg-1。

1.2 试验设计

试验于2020年4月开始，9月结束，供试品种三年生欧李。试验材料为山西农业大学培育的欧李苗木农大系列，“农大4号”与“农大6号”作为主栽品种与授粉品种，栽培比例为4∶1，每8行“农大4号”接2行“农大6号”，本试验主要测定对象为“农大4号”，该品种为加工主栽品种，用于制汁和酿酒。种植方式为宽窄行，宽行2.0m，窄行0.4m，欧李株距0.7m，滴灌带铺设方式为1带2行，滴头流量2.4L·h-1，滴头间距0.3m。试验设计为单因素试验，以灌溉定额为因素，设定8个水平，分别为M1:923.55m3·hm-2；M2:1385.25m3·hm-2；M3:1847.1m3·hm-2；M4:2308.8m3·hm-2；M5:2770.65m3·hm-2；M6:3232.35m3·hm-2；M7:3694.2m3·hm-2；M8:4155.9m3·hm-28个水平。灌水周期为10d左右(如遇大降雨，灌水日期延后1d)，每个处理3个重复，共24个小区，每个小区由5根滴灌带控制10行欧李，8行“农大4号”和2行“农大6号”，小区长度10.0m，小区面积为120m2，试验总面积1920m2，合计0.192hm2。灌溉水源为井水，灌水量从试验小区进口处的电子水表读取，安装压力表保证灌水压力恒定。

1.3 测定项目与方法

1.3.1 生长指标的测定

自欧李萌芽期至9月下旬果实成熟收获完毕试验结束，每隔10d左右测定1次，测定指标为株高、枝条长、冠幅。株高、枝条长、冠幅采用钢卷尺测量。每小区处理测量5株果树取平均值。

1.3.2 产量的测定

果实成熟期对各处理欧李果实分别进行采收。每个小区测定5株果实的单枝结果重量、单株结果重量。

667m2产量=单株结果重量×面积系数

1.3.3 品质的测定

用游标卡尺测定单株果实的横径、纵径；总糖，蒽铜比色法；有机酸，酸碱滴定法；可溶性固形物，用WYT-J型手持糖度折光仪测定，每个处理中选取3个果实测定，取平均值；维生素C，2,6-二氯靛酚滴定法；钙，原子吸收分光光度法。

2 结果分析

2.1 生长指标及产量主成分分析

由表1可以看出，不同灌溉梯度均对欧李“农大4号”产生一定的影响。随着水分胁迫加剧，产量均出现下降趋势；反之，当灌溉水过量时，产量出现下降趋势；灌溉量达到T6水平左右时，产量最大。株高是考察欧李树生长优劣的重要指标，其表现为随灌水量的增加株高变化差异达极显著；以T6处理的株高最高，其次是T7和T5处理，灌水量较低的T1处理株高较其他处理明显偏低，其他生长指标基本与株高变化趋势相同；结果表明，欧李树生长指标及产量变化均与灌水量呈一元二次方程曲线函数，二次项系数为负值，表现出开口向下的抛物线形态，符合生物学规律。

采用主成分分析法计算因子成分矩阵，对初始因子成分矩阵进行方差最大旋转。选取3个主成分作为初始因子，选取的3个主成分的方差累计贡献率达到了99.49%，提取了所有的信息量，足够描述生长的总体水平。其中，成分1的方差贡献率为36.01%、成分2的方差贡献率为33.59%、成分3的方差贡献率为29.89%。3个主成分的线性组合模型和综合得分系数见表2，指标经得分归一化处理，得出各指标权重，其系数得分权重由大到小依次是株高>单果重>冠幅>产量>茎粗>枝条长，见表2。

表2 成分得分系数矩阵及其权重

2.2 不同灌水处理对欧李产量的影响

由表3可以看出，试验耗水量随灌溉定额的增加而增加，产量随灌溉定额先增大后减小，T6产量最高，欧李产量以T1为对照，T2增产22.0%，T3增产42.40%，T4增产62.74%，T5增产69.72%，T6增产74.37%，T7增产63.47%，T8增产49.16%，这说明对于滴灌条件下“农大4号”欧李来说，适宜的灌溉定额可以获得最大产量，水分供应过于充足可能会造成土壤水分深层渗漏，浪费水资源，也有可能造成土壤孔隙度太小不利于根系呼吸作用，造成作物减产。而水分亏缺则由于植株蒸腾大于棵间蒸发，不能满足欧李植株正常需水，影响欧李枝条正常生长，水分、养分等不能及时供应，进而导致产量下降。通过试验处理的欧李产量(Y)与耗水量(ETc)数据分析可以得出，欧李产量与耗水量存在很好的二次函数关系：

表3 不同水分处理对欧李产量及水分利用效率的影响

Y=-0.0013ETc2+10.288ETc-6476.9,R2=0.9862

二次函数关系存在一个极大值，即抛物线顶点处，该处欧李产量(Y)达到最大值，此时的耗水量为欧李的作物需水量。利用二次函数的性质，计算得出ETc(Ymax)=3956.9m3·hm-2，Ymax=13877.5kg·hm-2。这说明ETc=3956.9m3·hm-2，即263.80m3·667m-2，是欧李充分灌溉与非充分灌溉的临界点。少于3956.9m3·hm-2则非充分灌溉，超过则为过量灌溉。水分过量供应并不一定能够保证欧李的高产和高水分利用效率，水分亏缺可以实现欧李的高水分利用效率但产量相对较低。水分利用效率随灌溉定额呈递减的趋势。

2.3 不同灌水处理对欧李品质的影响

从表4可以看出，不同水分处理单果重表现为处理T1与T5、T4构成显著差异，T8与T5、T4之间构成显著差异；随着灌溉定额的增加，欧李的单果重呈先增大后减小的趋势，单果重大小范围为2.69～7.67g；T6的单果重达到最大值，7.67g/个。

表4 不同水分处理对欧李果实品质的影响

欧李果实横、纵径随着水分供应程度的增加而增大。并且横径大小均小于纵经的大小，说明成熟的欧李果实呈直径小于高度的近似圆柱形状。因此，水分亏缺会影响果实横、纵径的生长，进而造成欧李果实单果重的减小。水分亏缺对欧李果实总糖含量影响不大，各处理总糖含量在8.6%左右。水分亏缺会增加果实总酸含量，其中T1、T2、T3、T4与T8之间构成显著差异。水分亏缺会增加果实中的维生素C含量，T6、T7、T8与T1呈显著差异。水分亏缺会增加果实中的钙含量。T1、T2、T3、T4与T5、T6、T7、T8呈显著差异。

3 结论

通过不同水分处理对欧李生长指标的影响分析发现，欧李的株高、枝条长、冠幅均随时间逐渐增长，水分亏缺严重的T1对水分比较敏感，株高、枝条长、冠幅均显著小于其余处理；水分供应充足的T8对水分也比较敏感，株高、枝条长、冠幅均显著高于其余处理；通过不同水分处理对欧李产量及水分利用效率的影响分析发现，欧李的产量与耗水量呈二次函数关系，相关性良好；并且通过二次函数模型，确定欧李耗水量为262.22m3·667m-2，可以获得1173.63kg·667m-2的高产。耗水量与水分利用效率呈反比；通过不同水分处理对欧李品质的影响分析发现，欧李的单果重随耗水量的增加而增加，并且单果重与耗水量呈线性关系，相关性良好。造成欧李单果重减小的最大原因是水分影响了欧李的横径和纵径。横径和纵径均随耗水量的增加而增加。不同水分处理欧李果实中总糖含量差异不大，而水分亏缺时欧李果实中总酸和钙的含量、维生素C的含量呈增加趋势。