不同覆盖方式对枣园果实品质的影响
2023-01-27王栩龙舒雁翔赵鹏里李红果徐小艺吴翠云
王栩龙,舒雁翔,赵鹏里,李红果,徐小艺,吴翠云*
(1 塔里木大学园艺与林学学院/塔里木大学南疆特色果树高效优质栽培与深加工技术国家地方联合工程实验室,新疆阿拉尔 843300;2 南京农业大学,江苏南京 210000)
枣是新疆林果支柱产业之一,面积占全国30%以上,产量占全国总产量的50%以上,主要分布在南疆的阿克苏、喀什、和田、巴州和东疆的吐鲁番、哈密等地州[1]。因耕地有限,枣大多种植在土壤贫瘠、具有不同程度盐渍化的土地上,且耕作方式长年以清耕为主,施用的肥料常以化肥为主,易导致土壤板结、肥力下降,不利于果树发育及果实品质的提升,进而影响新疆枣产业的发展。
当前,国内果园已经广泛采用各种土壤覆盖方式,普遍采用园艺地布、塑料薄膜、秸秆和自然生草等作为覆盖材料进行果园土壤覆盖。高美英等[2]的研究表明,果园土壤覆盖是改善果树土壤微域环境的重要手段,并在果树栽培中起着重要作用。苏旺等[3]在陕西横山县小杂粮试验示范基地的试验研究证明,覆地膜、覆秸秆和果园生草3 种土壤覆盖模式不仅能够显著改善果园的土壤温度、地表空气湿度,还能有效提高水分的利用效率及果树的产量和品质。侯建安[4]通过研究灵武长枣枣树的研究表明,覆盖地膜配以适当施肥,可以增加枣树叶片光合作用,促进果实生长,改善品质,尤其能显著提高果实总糖质量分数。周婷婷等[5]研究表明,旋耕秸秆覆盖处理后的红枣单果质量明显增大。张露荷等[6]以甘肃沿黄灌区枣园为研究区域的试验表明,果园生黑麦草、覆膜和覆玉米秆能显著增加果园相对湿度,提高果树的光合速率。
关于果园覆盖栽培研究大多集中在内地[3-6],而新疆果园土壤采用覆盖栽培的相关研究较少。因此,本研究以7 年生密植骏枣为试验材料,比较枣园秸秆覆盖、园艺地布覆盖、塑料薄膜覆盖和自然生草4 种不同土壤覆盖方式对枣园果实内外在品质的影响,以期筛选出能有效提高果实内外在品质的最佳土壤覆盖类型。最终目的是提出最佳的耕作方式,为新疆维吾尔自治区南疆地区枣树产业发展提供科学的土壤覆盖理论依据。
1 材料与方法
1.1 试验地概况
试验地选择在新疆生产建设兵团一师12 团12 连7 年生骏枣园,枣园面积3.33hm2,株行距1.5m×3m,株高2m 左右,枣园植株长势良好。
1.2 试验设计
试验采用单因素完全随机试验设计,分别设计4种覆盖方式:秸秆覆盖(T1)、园艺地布覆盖(T2)、塑料薄膜覆盖(T3)及自然生草(T4),以清耕(CK)为对照,单行小区,重复3 次,每小区样本树9 株。于2021 年4 月初进行枣园地面覆盖处理,覆盖前清理平整园区地面,清除杂草石块,然后进行覆盖。其中秸秆覆盖材料为粉碎的枣树枝干,秸秆覆于枣果树干两侧,沿株间方向铺设,宽度为40cm,厚度10cm。塑料薄膜覆盖和园艺地布覆盖方式为:在枣果树干两侧沿株间方向铺设塑料薄膜、园艺地布,覆盖于地表,宽度2m,行间无覆盖。
1.3 采样及指标测定
在果实全红期(成熟期),在试验处理的每一个小区中,选取3 株树龄、树势一致的骏枣树,分别在每1株树的东、西、南、北4 个方向均匀选取果实30 个,将样品按处理及重复分组分装后带回实验室,测定果实单果重和外观品质,然后将样品去皮粉碎后分装于密封袋,储存在冰柜中,用于果实内在品质的测定。
测定果实的蛋白质含量采用考马斯亮蓝法[7],维生素C 含量采用钼氨酸比色法[8],淀粉含量采用蒽酮硫酸法[8],可溶性糖含量采用蒽酮试剂法[7-9],可滴定酸含量采用氢氧化钠溶液滴定法[7-9],糖酸比的测定采用可溶性糖与可滴定酸的比值。
1.4 数据的统计与分析
试验数据的统计采用Microsoft Excel 2007 软件,方差分析使用SPSS22.0 软件;做图使用Graph Pad Prime7 软件。
2 结果与分析
2.1 不同覆盖方式对枣园果实外在品质的影响
2.1.1 不同覆盖方式对果实单果重的影响。由图1 可知,覆盖园艺地布的骏枣果实单果重较大,显著高于清耕和塑料薄膜覆盖,分别高24.7%和15.1%,与秸秆覆盖和自然生草处理无显著性差异。其他各处理间及其与对照均无显著性差异。
图1 不同覆盖方式对果实单果重的影响
2.1.2 不同覆盖方式对果形指数的影响。由图2 可知,清耕制枣园的骏枣果实果形指数显著高于自然生草覆盖处理(提高5.1%),但与其他各处理间无显著性差异。枣园秸秆覆盖、园艺地布覆盖、塑料薄膜覆盖、自然生草4 种覆盖处理间的骏枣果实果形指数无显著性差异。
图2 不同覆盖方式对果形指数的影响
2.2 不同覆盖方式对枣园果实内在品质的影响
2.2.1 不同覆盖方式对果实蛋白质含量的影响。由图3 可知,枣园秸秆覆盖的骏枣果实蛋白质含量较园艺地布覆盖、塑料薄膜覆盖、自然生草和清耕4 种处理显著提高,分别提高18.6%、55.7%、40.0%、39.4%。园艺地布覆盖枣园骏枣果实蛋白质含量显著高于塑料薄膜覆盖处理(提高31.3%),而与自然生草和清耕对照处理无显著性差异。枣园塑料薄膜覆盖的骏枣果实蛋白质含量与清耕和自然生草处理间无显著性差异。
图3 不同覆盖方式对果实蛋白质含量的影响
2.2.2 不同覆盖方式对果实维生素C 含量的影响。由图4 可知,枣园秸秆覆盖、园艺地布覆盖、塑料薄膜覆盖、自然生草4 种处理的骏枣果实维生素C 含量与清耕处理相比均有显著性差异,分别提高9.4%、9.3%、14%、8.3%,但各处理之间无显著性差异。
图4 不同覆盖方式对Vc 含量的影响
2.2.3 不同覆盖方式对枣园果实淀粉含量的影响。由图5 可知,枣园秸秆覆盖的骏枣果实淀粉含量显著高于园艺地布覆盖、塑料薄膜覆盖、自然生草、清耕,分别提高44.1%、65.8%、26.1%、106.1%。枣园自然生草的骏枣果实淀粉含量显著高于薄膜覆盖、清耕处理,且与园艺地布覆盖无显著性差异。枣园园艺地布覆盖的骏枣果实淀粉含量与清耕无显著性差异。
图5 不同覆盖方式对果实淀粉含量的影响
2.2.4 不同覆盖方式对果实可溶性糖、可滴定酸含量和糖酸比的影响。由图6 可知,枣园自然生草的骏枣果实可溶性糖含量显著高于塑料薄膜覆盖和清耕,分别提高20.7%、26.0%,且与秸秆覆盖、园艺地布覆盖间无显著性差异。枣园秸秆覆盖的骏枣果实可溶性糖含量显著高于清耕21.1%,且与园艺地布覆盖无显著性差异。枣园园艺地布覆盖的骏枣果实可溶性糖含量与塑料薄膜覆盖无显著性差异。
图6 不同覆盖方式对果实可溶性糖的影响
由图7 可知,枣园清耕的骏枣果实可滴定酸含量与秸秆覆盖、园艺地布覆盖、塑料薄膜覆盖、自然生草4 种处理相比均显著提高,分别提高96.3%、82.8%、47.2%、29.3%。枣园自然生草的骏枣果实可滴定酸含量显著高于秸秆覆盖、园艺地布覆盖,分别提高51.9%、41.4%。枣园塑料薄膜覆盖的骏枣果实可滴定酸含量与秸秆覆盖、园艺地布覆盖、自然生草3 种处理间无显著性差异。
图7 不同覆盖方式对果实可滴定酸含量的影响
由图8 可知,枣园秸秆覆盖的骏枣果实糖酸比较大(52.3%),较园艺地布覆盖、塑料薄膜覆盖、自然生草和清耕4 种处理显著提高,分别提高16%、54.7%、46.0%、137.8%,且与园艺地布覆盖无显著性差异。枣园塑料薄膜覆盖、自然生草的骏枣果实糖酸比较清耕相比显著提高,分别提高53.7%、62.9%。枣园塑料薄膜覆盖、自然生草处理的骏枣果实糖酸比间无显著性差异。
图8 不同覆盖方式对果实糖酸比的影响
2.3 不同覆盖方式对枣园果实内外在品质的影响的综合分析
由表1 可知,等权关联度是赋予各性状的权重一样,而在实际中,各性状主次程度不一样,权重也不一样,故品种排序时以加权关联度为主。灰色系统理论认为关联度越大的处理与“理想处理”下的果实品质越相近。从排序情况可以看出,加权关联序与等权关联序一致为:T2>T4>T1>T3>CK,因此,在园艺地布覆盖处理下骏枣内外在果实品质表现较好。
表1 不同覆盖方式处理下果实品质灰色关联度分析
3 讨论
3.1 不同覆盖方式与枣园果实外观品质的关系
本研究表明,与清耕对照相比,枣园园艺地布覆盖处理后能够显著提高果实的单果重,这与何斌等[10]的研究结果一致;枣园塑料薄膜覆盖对果实单果重的影响不显著,这与尼群周等[11]的研究结果一致。张露荷等[6]、何斌等[10]、刘红弟等[12]的研究表明,枣园自然生草处理后骏枣果实的果形指数无显著性差异,这与本研究结果有差异。本研究表明,与清耕对照相比,枣园自然生草处理后骏枣果实的果形指数显著降低。
3.2 不同覆盖方式与枣园果实内在品质的关系
本研究表明,与清耕对照相比,不同覆盖方式下,果实的蛋白质含量都有所增加;但覆盖塑料薄膜处理下,果实的蛋白质含量低于清耕对照。根据前人的研究可知,枣园地面被覆盖后,会形成相对的隔离层,具有隔离、反射的作用,能够阻止外界环境进入土层,并阻止土壤中水分、热气等流动到外界环境中去,因此形成两个相对独立的微域环境[13]。同时有研究表明,枣园的相对湿度对果实的光合作用有明显的影响,若枣园的空气湿度相对较低,则蒸腾作用就会增强,因此光合速率会相对降低,影响果实相关光合产物的积累[14]。从而得知,因覆膜处理会形成两个相对的环境,使得枣园空气湿度降低,所以覆塑料薄膜处理下的果实蛋白质含量低于清耕对照;且覆膜处理下的果实淀粉含量与清耕对照相差不大。
研究表明,在不同覆盖方式下,果实的淀粉含量相比清耕对照均有增加。但覆塑料薄膜处理下的果实淀粉含量与清耕对照相比差异不大。枣园覆塑料薄膜会形成两个相对的环境,薄膜密封不透气,则该处理下的枣园空气湿度相比其他覆盖处理较低,果实光合速率减弱,影响果实光合产物的积累,因此淀粉含量增幅较小,此研究与张宝四[14]的研究一致。因为秸秆覆盖可以提高土壤微生物的种类和数量;生草处理可以利用光合作用来为母体制造有机物,从而可以提高果实相关的内在品质;此研究与赵思明等[15]的研究一致。
4 结论
试验结果表明,与清耕对照相比,秸秆覆盖的骏枣蛋白质含量、维生素C 含量、淀粉含量可溶性糖含量、糖酸比均显著提升,可滴定酸含量显著下降;园艺地布覆盖的骏枣单果重、维生素C 含量、淀粉含量、糖酸比均显著提升,可滴定酸含量显著下降;塑料薄膜覆盖的骏枣维生素C 含量、糖酸比均显著提升,可滴定酸含量显著下降;自然生草的骏枣维生素C 含量、淀粉含量、可溶性糖含量、糖酸比均显著提升,可滴定酸含量均显著降低。通过综合比较可得出,品质表现较好的处理依次为园艺地布覆盖、自然生草、秸秆覆盖、塑料薄膜覆盖。