滴灌条件下不同灌水定额对欧李果实理化指标和营养元素含量的影响

张洪银 蔡崭红 殷韶梅 吴佳瑞 王昊 靳韦 张芳红 马文礼

(宁夏农垦农林牧技术推广服务中心，宁夏 银川 750024)

宁夏位于西北地区东部内陆，人均耕地0.10hm2，低产田占32.5%，特别是北部干旱地区，多年降水量平均值不到200mm，地下水埋深较大，可供有效水量低，引黄河水是当地农业灌溉的根基，但近年来在黄河配水量不断减少的情况下还要有相当一部分供给银川生活用水，加之作为宁夏回族自治区重点发展产业的畜牧业规模越来越大，需水量不断增加，使得可供农业用水量持续减少，这就要求不仅要在节水措施上下功夫，还要在种植结构上合理布局，欧李作为抗旱耐寒、营养价值极高的品种，集经济林和生态林于一体。欧李果实钙含量远高于其它水果已得到业界普遍认可，茎、叶、果等均有很高利用价值，叶子可制作茶叶，果实可酿造果酒、饮品，经济效益前景可观，在本地区规模化栽培有着节水增效、增产增收、防风固沙的预期效果[1-7]。基于此，在滴灌水肥一体化技术成熟的地区优化布设欧李授粉树和主栽品种栽植比例条件下，开展不同灌水定额对欧李理化指标和营养元素含量的影响试验研究，以期获得水分对欧李果实的影响程度，为欧李作为经果林进行示范推广提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验时间为2021年4—9月，试验区布设在宁夏银川市永宁县玉泉营苗木中心示范区内。试验区地处宁夏北部干旱带，农业生产全部通过西干渠扬水灌溉，可利用地下水量少，无有效降水补给，土壤质地多以砂土、砂壤土为主，蒸发强，温差大，无霜期长，日照充足，适宜欧李树生长。

1.2 试验设计

试验材料为欧李成树，其中2行为“欧李七号”授粉树，4行为“欧李四号”主栽树。以灌溉水平为控制因子，设4个灌水处理，分别为11m3·667m-2、14m3·667m-2、17m3·667m-2、19m3·667m-2，计划湿润层深度为40cm。试验小区的长、宽分别为20m和7.8m，每小区种植6行作物，行距按200cm和60cm的宽窄行方式布置，株距为30cm。灌溉方式为滴灌，滴灌首部、管网、施肥单独布设配套设备，严格按照滴灌水肥一体化技术规范执行。试验区田间管网布设为1条滴灌管控制1行，滴灌管沿欧李树根部布置，滴灌管间距60cm。其它农事活动按常规标准统一操作。

1.3 观测项目及方法

1.3.1 理化指标测定

单宁含量测定采用福林-丹尼斯比色法[8]；总黄酮含量测定采用NaNO2-AI(NO3)3比色法[9]；总酚含量测定采用福林-当卡法[10]；总糖和总酸含量采用2，6-二氯靛酚滴定法、蒽酮比色法、氢氧化钠滴定法测定[11]。

1.3.2 营养元素测定

钙铁锌含量测定采用羊灰亿一原予较收分光毙度法[12]；硒含量测定采用荧光法[13]。

1.4 统计分析方法

数据整理软件为WPS 2019，试验数据的统计与分析软件软件为DPS 7.05，各项指标均采用LSD方法进行方差分析，采用SPSS 25.0进行相关性分析。

2 结果与分析

2.1 不同灌水定额对欧李果实理化指标含量的影响

试验取样为定点监测的欧李植株，定期查看监测植株长势状况，确保植株不受病虫害等其它因素影响。果实成熟期，按照不同处理的植株，分别进行人工采摘后，立即用自封袋包好后装入采样箱内并送到化验室进行检测。本次选取具有代表性的单宁、总酚、总黄酮、总糖、总酸等理化指标作为分析对象。通过对欧李果实代表性理化指标显著性分析结果看，P值分布在0.01～0.05，各指标显著性检验数据间差异表现不同，除总酸外各指标在趋于T2和T3灌溉水平时表现突出，特征明显。

2.1.1 不同灌水处理对欧李果实单宁含量的影响

通过对欧李果实单宁含量进行差异显著性分析可知，不同灌水处理下P值小于0.05，表明处理间差异显著，各处理间差异不同。灌水处理T1与T2、T4间差异不显著，而与T3差异显著，处理T2、T3间无显著差异。这说明水分严重胁迫不利于单宁含量的积累。

由图1可看出，欧李果实单宁含量与灌水处理间存在一元二次函数曲线的规律，呈开口向下的抛物线形态，且R值均在0.8822，表明这一趋势具有较高的契合度，欧李果实单宁含量与灌水处理间呈正相关。总体表现为随着灌水量增加，单宁含量呈先增后减趋势，T3处理时达到最大值，随后降低，增加量趋势较下降趋势强，但总体表现出缓慢变化态势，这说明灌溉严重不足较过量对单宁含量影响大，总体表现出水分对单宁含量的影响不明显。

图1 不同灌水定额下欧李果实单宁含量的变化趋势

2.1.2 不同灌水处理对欧李果实总黄酮和总酚含量的影响

通过对欧李果实总黄酮和总酚含量进行差异显著性分析可知，不同灌水处理下各处理P值均小于0.01，处理间差异特别显著。T1与其它处理差异较大，T2、T3、T4间无显著差异，说明严重胁迫条件下对总黄酮和总酚含量影响明显。

由图2可看出，欧李果实总黄酮和总酚含量与灌水处理间存在一元二次函数曲线的规律，且呈开口向下的抛物线形态，且R值均在0.9左右，表明这一趋势具有较高的契合度，欧李果实总黄酮和总酚含量与灌水处理间呈正相关。具体为随着灌水量增加，总黄酮和总酚含量呈先增后减趋势，总黄酮含量在T2处理时达到最大值，总酚含量在T3处理时达到最大值，随后缓慢降低，这说明在适宜水分偏少时总黄酮含量最大，但水分胁迫严重时对其含量影响特别大，而总酚含量在适宜水分下最大，总体表现出水分对总酚含量的影响明显。

图2 不同灌水定额下欧李果实总黄酮和总酚含量的变化趋势

2.1.3 不同灌水处理对欧李果实总糖和总酸含量的影响

通过对欧李果实总糖和总酸含量进行差异显著性分析，不同灌水处理的影响效果不一样，T1和T2 2个处理间无明显差异，而于T3和T4 2个处理差异显著，T3和T4处理间差异不显著。

由图3可看出，欧李果实总糖和总酸含量与灌溉水平间存在一元二次函数曲线规律，其中，总糖含量与灌溉水平间存在的一元二次函数曲线，呈开口向下的抛物线形态，且R值均在0.9092，表明这一趋势具有较高的契合度，欧李果实总糖含量与灌水处理间呈正相关，在T2处理作用下达到最大值，表明水分过高不利于总糖积累；而总酸含量与灌溉水平间存在的一元二次函数曲线规律，呈开口向上的抛物线形态，在处理T3作用下达到最小值，随着灌水量加大开始缓慢增加，表明水分胁迫下总酸含量累积量较高，水分与总酸含量呈负相关。

图3 不同灌水定额下欧李果实总糖和总酸含量的变化趋势

2.2 不同灌水处理对欧李果实营养元素含量的影响

2.2.1 不同灌水处理对欧李果实中量营养元素含量的影响

作物所需钙等中量元素通过转化吸收后，留在果实中的钙较少，而欧李果实中含量较其它水果高，根据相关文献记载，欧李果实钙含量是苹果的7～10倍，是山楂的4.2倍，又称钙果[14]，本研究以欧李果实钙含量作为典型性中量元素进行分析。通过对欧李果实钙含量监测数据分析，不同灌水处理下各监测元素含量变化不同，钙含量在T1处理下含量最低，在T3处理下含量最高，达到0.29g·kg-1。根据数据分析结果可知，T2、T3、T4处理较T1处理，钙含量分别增加4.94%、10.27%、7.98%。表明适宜水分下有利于钙含量的积累。

由图4可看出，不同灌水处理对钙含量的影响差异不同。通过差异显著性分析结果表明，T1和T2处理间差异不显著，而与T3、T4处理间差异显著，T3和T4处理间无明显差异。这表明，以钙为代表的中量营养元素随着灌水量增加呈先升后下降趋势，在T3处理时达到最大值，上升和下降趋势不明显。

图4 不同灌水处理对欧李果实钙硒含量的影响

2.2.2 不同灌水处理对欧李果实微量营养元素含量的影响

通过对欧李果实铁锌硒等微量元素含量监测数据分析，T2、T3、T4处理较T1处理，铁的含量分别增加12.18%、26.28%、17.31%；T1、T2、T3处理较T4处理，锌和硒含量分别增加12.21%、18.78%、25.45%和10.24%、18.28%、6.90%。

由图5可看出，不同灌水定额对各监测元素含量变化不同，其中，铁的含量在T1处理下含量最低，锌和硒的含量在T4处理下含量最低，铁锌的含量在T3处理下含量最高，硒的含量在T2处理下含量最高。总体来看，微量元素含量与水分间呈正相关。

图5 不同灌水处理对欧李果实铁锌硒含量的影响

2.2.3 基于欧李果实营养元素含量的方差分析

通过对欧李果实营养元素含量试验数据整理，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2个主成分作为初始因子。

由表1可看出，选取的2个主成分的方差贡献率达到了98.12%，提取了充分的信息量，能够满足欧李水分对欧李果实营养元素含量影响的评价。其中，成分1的方差贡献率为66.52%，成分2的方差贡献率为31.60%，说明钙和铁含量贡献率较大，经得分归一化处理，得出各指标权重。表明不同果实营养元素含量受水分影响大小从高到低依次为铁>钙>锌>硒，不同灌水处理对欧李果实营养元素含量的影响由高到低依次为T3>T4>T2>T1。

表1 不同欧李果实营养元素含量及灌水处理的方差分析

2.2.4 基于欧李果实营养元素含量的最大灌水定额

欧李果实较其它水果具有鲜明的特点，根据不同灌水处理下欧李果实营养元素含量与灌溉定额间函数关系，由表2可知，钙含量达到最大值时对应灌水量为19.00m3·667m-2，铁含量达到最大值时对应灌水量为17.05m3·667m-2，锌含量达到最大值时对应灌水量为14.54m3·667m-2，硒含量达到最大值时对应灌水量为13.84m3·667m-2，通过方差分析由表1得到各营养元素权重占比，进行加权平均计算，可知基于欧李果实营养元素含量的最大灌水定额为16.57m3·667m-2。

表2 基于欧李果实营养元素含量的最大灌水定额

3 结论

不同灌溉定额对欧李果实理化指标和营养元素的影响总体表现为一元二次函数曲线趋势，R值均在0.9左右，呈开口向下的抛物线形态，各项指标都出现差异，特别对总糖、总酚及硒的影响较大，表明这些指标与灌溉水平间呈正相关，在区域T2和T3处理之间的作用下含量最高，表明适宜灌溉水量有利于本次研究欧李果实理化指标和营养元素含量的积累；只有总酸呈现出开口向上一元二次函数曲线的抛物线形态，在处理T3作用下达到最小值，随着灌水量加大开始缓慢增加，表明水分胁迫下总酸含量累积量高，反之随着水分增加总酸含量下降，灌水量过大，虽然有一定增长趋势，但又会降低水分利用效率和果实品质。不同果实营养元素含量受水分影响大小从高到低依次为铁>钙>锌>硒，不同灌水处理对欧李果实营养元素含量的影响由高到低依次为T3>T4>T2>T1。通过数据分析基于欧李果实营养元素含量的最大灌水定额得出，综合不同灌水定额作用下各果实营养元素权重占比，计算得出最优灌水定额为16.57m3·667m-2，这表明灌水定额趋于16.57m3·667m-2更有利于欧李果实理化指标和营养元素含量的积累和品质的提升。