張玉方，孫志龍，張雁南，曹 兵，饒 寧，萬仲武

(1.寧夏大學(xué)農(nóng)學(xué)院，銀川 750021；2.靈武市大泉林場(chǎng)，寧夏 靈武 750400 )

幾乎所有植物都要氧氣參與來供給根部，以維持呼吸作用和吸收水分及營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，植物根際氧環(huán)境是影響根系活力的最重要的因子之一，改善植株根際通氣狀況，提高根際環(huán)境的氧含量，能促進(jìn)植株生長(zhǎng)，增加果實(shí)產(chǎn)量與質(zhì)量[1-4]。農(nóng)業(yè)上傳統(tǒng)的提高作物產(chǎn)量的方法大都是提高土壤肥力，即采用增加施肥量的方法，而施用大量的化肥往往會(huì)對(duì)環(huán)境及土壤結(jié)構(gòu)造成一定的影響[5]。近年來，采用增氧灌溉技術(shù)，即往灌溉水中通過物理的機(jī)械通氣加氧或化學(xué)的增氧劑加氧來改善根際氧環(huán)境，促進(jìn)植株生長(zhǎng)成為節(jié)水灌溉栽培的研究熱點(diǎn)之一[6-9]。Nakano等[10]、趙旭等[11]研究了根際通氣對(duì)番茄生長(zhǎng)的影響，結(jié)果表明，根際通氣改善了番茄根際氧含量，提高了番茄根系活力和吸收能力。劉學(xué)等[12]、張文萍等[13]的研究表明增氧灌溉對(duì)水稻生長(zhǎng)和產(chǎn)量、煙草的生長(zhǎng)有促進(jìn)作用。盧芳[14]通過不同氧含量的增氧灌溉對(duì)盆栽枸杞和無花果影響的研究表明，適宜濃度溶解氧含量的增氧灌溉有利于盆栽果樹的生長(zhǎng)發(fā)育和果實(shí)品質(zhì)的提高。然而，增氧對(duì)大田及設(shè)施果樹尤其是棗樹的研究鮮見報(bào)道。本試驗(yàn)以設(shè)施栽培靈武長(zhǎng)棗為試驗(yàn)材料，采用物理與化學(xué)增氧相結(jié)合的方式，測(cè)定分析了增氧滴灌對(duì)棗樹果實(shí)品質(zhì)的影響，以期為設(shè)施果樹栽培提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

以7年生設(shè)施栽培靈武長(zhǎng)棗(株距1 m，行距2 m，植株平均高度2.06 m，冠幅1.41 m，地徑5.0 cm)為試驗(yàn)材料，地點(diǎn)位于靈武市大全泉林場(chǎng)良種繁育設(shè)施栽培基地(東經(jīng)106°14′72″，北緯38°4′32″，海拔高度1 116 m)。設(shè)施栽培環(huán)境為塑料日光溫棚(跨度8 m，長(zhǎng)度70 m，墻體由黏土筑成)。2014年11月開始對(duì)溫棚升溫，2月溫棚內(nèi)棗樹開花，3月坐果，4月進(jìn)入果實(shí)膨大期，5月底果實(shí)成熟。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)共設(shè)4個(gè)灌溉水溶解氧含量水平，其中溶解氧含量5 mg/L(TR1)、7 mg/L(TR2)、9 mg/L(TR3)為3個(gè)處理水平，以自然灌溉水(溶解氧含量為3 mg/L左右)作為對(duì)照(CK)。采用通氣與化學(xué)增氧相結(jié)合的方法增加水中的溶解氧含量。通氣約2 h后，將速溶增氧藥片(粒粒氧)溶解在塑料大水罐內(nèi)，用便攜式溶解氧探測(cè)器檢測(cè)灌溉水溶解氧含量，最終使各個(gè)標(biāo)記的罐內(nèi)溶解氧含量達(dá)到預(yù)設(shè)的處理值。灌水方式是將儲(chǔ)水罐內(nèi)各氧含量處理的水通過滴灌管道輸送到相應(yīng)的處理組棗樹，對(duì)棗樹進(jìn)行覆膜滴灌灌水，各個(gè)處理灌水量均一致，自開花期到果實(shí)成熟期，根據(jù)土壤濕度情況共增氧灌水8次。每處理設(shè)3次重復(fù)，每重復(fù)澆灌2行棗樹(14株)，每處理共6行、42株棗樹。

1.3 測(cè)定項(xiàng)目與方法

在5月底設(shè)施棗樹成熟時(shí)，每處理隨機(jī)選取5棵樹，每棵樹隨機(jī)選取3個(gè)果實(shí)裝入自封袋內(nèi)，帶回寧夏大學(xué)農(nóng)學(xué)院林學(xué)實(shí)驗(yàn)室，并盡快測(cè)定相關(guān)果實(shí)品質(zhì)指標(biāo)。其中，單果的橫徑、縱徑用游標(biāo)卡尺測(cè)量；單果重用電子天平測(cè)定；可溶性糖含量采用蒽酮比色法測(cè)定；有機(jī)酸含量采用酸堿中和法測(cè)定；維生素C含量采用2,6-二氯靛酚滴定法測(cè)定；可溶性固形物含量利用手持式折光儀測(cè)定。

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用Excel2010和DPS7.05軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理與統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 增氧滴灌對(duì)棗樹果實(shí)橫、縱徑的影響

由表1可知，不同溶解氧含量的增氧滴灌對(duì)棗樹果實(shí)橫徑、縱徑及縱橫徑之比均有極顯著影響(P值分別為：0.001，0.001，0.001 9，均小于0.01)。其中，對(duì)于果實(shí)橫徑影響，3種溶解氧含量的處理均高于對(duì)照，且分別高出4.66%，19.95%，20.03%，但TR1(灌溉水溶解氧含量5 mg/L)較對(duì)照差異不顯著，TR2(灌溉水溶解氧含量7 mg/L)、TR3(灌溉水溶解氧含量9 mg/L)均極顯著高于對(duì)照(灌溉水溶解氧含量3 mg/L)。對(duì)于果實(shí)縱徑的影響，TR2、TR3分別高于對(duì)高照21.64%、24.79%，且差異性極顯著；而TR1則比對(duì)照低了2.09%，但較對(duì)照差異性不顯著。在果實(shí)縱橫徑之比方面，TR2、TR3均顯著高于對(duì)照，TR3略高于TR2，但二者差異性不顯著，而TR1則低于對(duì)照。以上結(jié)果表明：較高濃度溶解氧含量的增氧滴灌能顯著增加設(shè)施棗樹果實(shí)橫、縱徑，且能增大果實(shí)縱橫徑之比，促使果實(shí)變得更大更長(zhǎng)。

表1 增氧滴灌對(duì)棗樹果實(shí)橫、縱徑的影響Tab.1 Effects of aerated drip irrigation on jujube fruit horizontal, longitudinal diameter.

注：同一指標(biāo)的4個(gè)處理間小寫字母表示差異顯著(P<0.05)，大寫字母表示差異極顯著(P<0.01)，下同。

2.2 增氧滴灌對(duì)棗樹果實(shí)單果重的影響

由圖1 可知，不同溶解氧含量的增氧滴灌對(duì)設(shè)施棗樹的單果重影響極顯著(P=0.000 1<0.01)。TR2處理(灌溉水溶解氧含量7 mg/L)時(shí)，棗樹的單果重最大，比CK(灌溉水溶解氧含量3 mg/L)顯著增加了72.64%；TR3處理(灌溉水溶解氧含量9 mg/L)的棗樹單果重比CK增加了48.92%；而TR1處理(灌溉水溶解氧含量5 mg/L)下的棗樹單果重僅比對(duì)照高了1.31%，且和對(duì)照差異不顯著。以上結(jié)果表明：高濃度的溶解氧含量增氧滴灌有利于增加設(shè)施棗樹果實(shí)單果重，但并非越高越好，灌溉水溶解氧含量7 mg/L左右時(shí)，效果最好。

圖1 增氧滴灌對(duì)棗樹果實(shí)單果重的影響Fig.1 Effect of aerated drip irrigation on jujube fruit weight

2.3 增氧滴灌對(duì)棗樹果實(shí)可溶性糖含量的影響

由圖2可以看出用不同濃度溶解氧含量的水對(duì)設(shè)施棗樹增氧滴灌，對(duì)棗樹果實(shí)可溶性糖量無顯著影響(P=0.342 8>0.05)。只有TR2處理(灌溉水溶解氧含量7 mg/L)下，棗樹果實(shí)可溶性糖含量高于CK(灌溉水溶解氧含量3 mg/L)2.56%；而TR1處理(灌溉水溶解氧含量5 mg/L)和TR3處理(灌溉水溶解氧含量9 mg/L)的棗樹果實(shí)可溶性糖含量均與對(duì)照大致相當(dāng)，只分別比對(duì)照低了0.25%，0.24%，但差異均不顯著。由此可見：增氧滴灌對(duì)設(shè)施棗樹果實(shí)可溶性糖含量無明顯影響。

圖2 增氧滴灌對(duì)棗樹果實(shí)可溶性糖含量的影響Fig.2 Effect of aerated drip irrigation on jujube fruit sugar content

2.4 增氧滴灌對(duì)棗樹果實(shí)有機(jī)酸含量的影響

由圖3可知，對(duì)設(shè)施棗樹進(jìn)行不同濃度溶解氧含量的增氧滴灌處理，棗樹果實(shí)有機(jī)酸含量各處理水平均高于對(duì)照(灌溉水溶解氧含量3 mg/L)，TR1處理(灌溉水溶解氧含量5 mg/L)、TR2處理(灌溉水溶解氧含量7 mg/L)、TR3處理(灌溉水溶解氧含量9 mg/L)等3個(gè)處理水平隨著溶解氧含量的增加果實(shí)有機(jī)酸含量呈下降的趨勢(shì)，但4個(gè)處理間均無顯著性差異(P=0.8161>0.5)。以上結(jié)果表明：增氧滴灌處理對(duì)設(shè)施棗樹果實(shí)有機(jī)酸含量無顯著影響。

圖3 增氧滴灌對(duì)棗樹果實(shí)有機(jī)酸含量的影響Fig.3 Effect of aerated drip irrigation on organic acid content of jujube fruit

2.5 增氧滴灌對(duì)棗樹果實(shí)維生素C含量的影響

由圖4可知，不同溶解氧含量增氧滴灌處理對(duì)設(shè)施棗樹果實(shí)VC(維生素C)含量的影響是極顯著的(P=0.0036<0.01)。隨著溶解氧含量的增加VC含量呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢(shì)，TR1處理(灌溉水溶解氧含量5 mg/L)、TR2處理(灌溉水溶解氧含量7 mg/L)棗樹果實(shí)VC含量分別顯著高于對(duì)照(灌溉水溶解氧含量3 mg/L)13.76%，18.83%，但兩者之間無顯著差異；而TR3處理(灌溉水溶解氧含量9 mg/L)棗樹果實(shí)VC含量顯著低于對(duì)照13.38%。以上結(jié)果表明：增氧滴灌能明顯影響設(shè)施棗樹果實(shí)維生素C含量，且在溶解氧含量7 mg/L時(shí)效果最好。

圖4 增氧滴灌對(duì)棗樹果實(shí)VC含量的影響Fig.4 Effect of aerated drip irrigation on VC content of jujube fruit

2.6 增氧滴灌對(duì)棗樹果實(shí)可溶性固性物含量的影響

由圖5可知，只有TR1處理(灌溉水溶解氧含量5 mg/L)棗樹果實(shí)可溶性固性物含量高于對(duì)照(灌溉水溶解氧含量3 mg/L)；TR2處理(灌溉水溶解氧含量7 mg/L)、TR3處理(灌溉水溶解氧含量9 mg/L)棗樹果實(shí)可溶性固性物含量則均低于對(duì)照，且TR2高于TR3；但差異性分析顯示不同溶解氧含量處理對(duì)棗樹果實(shí)可溶性固性物的影響差異不顯著(P=0.115 9 >0.05)。這表明增氧滴灌對(duì)設(shè)施棗樹果實(shí)可溶性固性物含量無明顯影響。

圖5 增氧滴灌對(duì)棗樹果實(shí)可溶性固性物含量的影響Fig. 5 Effect of aerated irrigation on soluble solids content of jujube fruit

3 結(jié) 語

通過不同濃度溶解氧含量對(duì)灌溉水進(jìn)行增氧處理的試驗(yàn)表明：增氧滴灌對(duì)設(shè)施棗樹果實(shí)品質(zhì)部分指標(biāo)(橫徑、縱徑及縱橫徑之比、單果重、維生素C)有顯著或極顯著影響，但對(duì)另一些指標(biāo)(含糖量、有機(jī)酸含量、可溶性固形物)影響不顯著。與對(duì)照相比較高濃度溶解氧含量的增氧滴灌能顯著增加設(shè)施棗樹果實(shí)橫、縱徑，且能增大果實(shí)縱橫徑之比，促使果實(shí)變得更大更長(zhǎng)，且在溶解氧含量9 mg/L左右時(shí)，效果最好；適宜濃度的溶解氧含量增氧灌水有利于增加設(shè)施棗樹果實(shí)單果重，且灌溉水溶解氧含量7 mg/L左右時(shí)最好，過高或過低則均起到相反的效果；棗樹果實(shí)維生素C含量隨含氧量增加呈現(xiàn)先增后減的趨勢(shì)，同樣在7 mg/L左右時(shí)效果最好，這高于盧芳研究的盆栽枸杞和無花果的最適濃度4～6 mg/L[14]，但這與不同樹種、土壤所需要的適宜灌溉水溶解氧含量不同有一定關(guān)系。在棗樹果實(shí)糖含量、有機(jī)酸含量和可溶性固形物方面，不同溶解氧含量增氧滴灌處理并未對(duì)其產(chǎn)生顯著影響，與本研究結(jié)果不同的是陳新明等[15]研究表明增氧灌溉可增加菠蘿的含糖量，這可能由于菠蘿與棗樹果實(shí)對(duì)增氧的響應(yīng)有一定的差別。

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