趙爽　馬子清　李雪薇　趙海亮　管清美

摘? ?要? ?為探究不同時(shí)期水分脅迫處理對(duì)蘋果果實(shí)外觀、內(nèi)在品質(zhì)、產(chǎn)量及水分利用效率的影響，并確定適宜的灌水方案，在渭北地區(qū)以煙富6號(hào)/SH16為試材，設(shè)置了4種不同灌溉處理。結(jié)果表明：不同處理對(duì)果形指數(shù)無顯著性影響，處理2（果實(shí)生長前期輕度脅迫灌溉50%θf和果實(shí)生長中期充分灌溉75%θf，θf為田間持水量）可以顯著提高果面色度L*值和b*值。處理1（果實(shí)生長前期和果實(shí)生長中期均充分灌溉75% θf）會(huì)顯著提高果實(shí)可溶性固形物含量和果皮硬度，而各處理對(duì)可滴定酸、果肉硬度及果肉脆度無顯著性影響。處理2的產(chǎn)量、ET（耗水量）、WUE（水分利用效率）及IWUE（灌溉水利用效率）均較高。綜合分析，認(rèn)為果實(shí)生長前期輕度脅迫灌溉50%θf和果實(shí)生長中期充分灌溉75%θf的灌溉總額為350 m3/hm2的處理2為最優(yōu)處理，適合在渭北地區(qū)生產(chǎn)中推廣應(yīng)用。

關(guān)鍵詞? ?水分脅迫；蘋果；產(chǎn)量；果實(shí)品質(zhì)；水分利用效率

中國是世界上蘋果生產(chǎn)大國之一， 栽培面積和產(chǎn)量均占全球的50%以上。陜西渭北地區(qū)是聯(lián)合國糧農(nóng)組織認(rèn)定的世界蘋果最佳優(yōu)生區(qū)之一。渭北旱塬冬春降水偏少，春末夏初干旱，雨量集中在7—9月，導(dǎo)致自然降雨與蘋果需水關(guān)鍵期不相吻合。加強(qiáng)水分管理是豐產(chǎn)壯樹、提升果實(shí)品質(zhì)及提高水分利用效率的關(guān)鍵，適期適量的水分脅迫對(duì)蘋果產(chǎn)量品質(zhì)會(huì)產(chǎn)生重要影響。

水分脅迫對(duì)梨、蘋果、柑橘、大櫻桃、枇杷品質(zhì)及水分利用效率研究已經(jīng)取得了一些成果。柳偉杰等以梨為試材研究發(fā)現(xiàn)，采前對(duì)果園土壤水分進(jìn)行調(diào)控，是果實(shí)增糖的有效措施之一，采前水分脅迫會(huì)影響果實(shí)內(nèi)部糖分的積累及轉(zhuǎn)化，但在水分脅迫時(shí)間及控水量上有深入研究。高冬華對(duì)蘋果的研究結(jié)果表明，在一定范圍內(nèi)，隨土壤含水量增加，果實(shí)硬度和可溶性固形物含量降低。李鴻平等以柑橘為試材研究發(fā)現(xiàn)：果實(shí)膨大期輕度虧水處理較對(duì)照產(chǎn)量降低3.8%，但水分利用效率提高5%。張效星等對(duì)柑橘、Víctor Blanco等對(duì)甜櫻桃以及 Cuevas等對(duì)枇杷的研究結(jié)果均表明，水分脅迫不會(huì)降低產(chǎn)量和品質(zhì)，反而可以提高水分利用效率。

本試驗(yàn)以煙富6號(hào)/SH16為試材，對(duì)其進(jìn)行不同時(shí)期不同水分脅迫處理，研究果實(shí)品質(zhì)、產(chǎn)量及水分利用效率，分析各指標(biāo)下的差異，從而探索水分脅迫調(diào)控蘋果水分高效利用效率的機(jī)制，并總結(jié)可配套于不同時(shí)期的灌水技術(shù)。

1? ?材料與方法

1.1? ?試驗(yàn)材料與處理? ?試驗(yàn)于2022年3—11月在陜西乾縣鐵佛鎮(zhèn)果友協(xié)會(huì)試驗(yàn)站進(jìn)行。該果園0～ 60 cm土層平均田間持水量33.3%，平均土壤容重1.3 g/cm3。選取行株距4 m×1 m的8年生煙富6號(hào)/SH16蘋果樹為試驗(yàn)材料。

設(shè)4種不同水分脅迫處理，見表1和表2。各處理組6株，重復(fù)3次。在樹冠外圍挖深1.5 m、寬0.3 m 的溝渠，覆防雨膜，最大限度減少外部雨水滲入。在1周以上無有效降雨時(shí)段進(jìn)行漫灌，用水表記錄灌水量。

氣象局監(jiān)測結(jié)果顯示：2022年有效降雨次數(shù)16次，總有效降雨量為511.5 mm，占到全期有效降雨量的41.3%。其間大多數(shù)降雨發(fā)生在果實(shí)成熟期。

1.2? ?測定項(xiàng)目與方法

1.2.1? ?降雨量? ?通過全自動(dòng)氣象站監(jiān)測試驗(yàn)站降雨量，單次降雨量大于10 mm視為有效降雨。

1.2.2? ?土壤含水量與灌水量計(jì)算? ?在蘋果樹冠正投影下用土鉆分別在20 cm、40 cm、60 cm、80 cm處隨機(jī)采取去除雜物后等質(zhì)量的土壤樣本5份，將樣本帶回實(shí)驗(yàn)室用烘干法測量土壤平均含水量。

灌水量計(jì)算公式：M=10γH（θω-θ0）。式中：M為灌水量，單位為mm；γ為土壤計(jì)劃濕潤層內(nèi)的土壤容重：1.3 g/cm3；H為土壤計(jì)劃濕潤層厚度，取0.8 m，θω為設(shè)定灌溉水平下的土壤質(zhì)量含水量；θ0為測定時(shí)的土壤質(zhì)量含水量。

1.2.3? ?果實(shí)產(chǎn)量及品質(zhì)指標(biāo)

1）果實(shí)產(chǎn)量。果實(shí)成熟期10月底，測定單株產(chǎn)量，選取產(chǎn)量值平穩(wěn)居中的6～10個(gè)值，統(tǒng)計(jì)并計(jì)算公頃產(chǎn)量。

2）果實(shí)品質(zhì)。單果質(zhì)量用百分之一電子天平測定，果實(shí)橫縱徑用電子顯數(shù)游標(biāo)卡尺測定，可溶性固形物含量用 PAL-1手持折光儀測定，可滴定酸含量用果實(shí)酸度計(jì)GMK-835F測定。果實(shí)硬度、果皮延展性、果肉脆度用質(zhì)構(gòu)儀測定。

3）果皮色澤。果皮色澤用X-Rite公司CR-100色差計(jì)測定，沿果實(shí)赤道部位測定5個(gè)值。

1.2.4? ?耗水量（ET）及水分利用效率（WUE）計(jì)算

土壤水分平衡方程：ΕΤ1-2=I+P+U-R-F±△W。式中：ET1-2為耗水量，mm；I為灌水量，mm；P為有效降水量，表示降雨量減去地表徑流損失后的水量，mm；U為地下水補(bǔ)給量，mm；R為地表徑流量，mm；F為深層滲漏量，mm；ΔW為階段初、階段末土壤貯水量差值，mm。本試驗(yàn)地勢平坦，地下水埋深超過30 cm，降水入滲深度不超過2 m，R、U和F均視為0，因此土壤水分平衡計(jì)算公式可簡化為ΕΤ1-2=I+P±△W。

水分利用效率計(jì)算式：WUE=? ? 。式中：GY為產(chǎn)量，kg/hm2；ET為耗水量，mm。

灌溉水利用效率計(jì)算式：IWUE=? ? 。式中：I為灌水量，m3/hm2。

1.3? ?數(shù)據(jù)處理? ?用Excel對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)并作圖，用SPSS 25.0作方差分析，采用LSD法進(jìn)行顯著性檢驗(yàn)（P<0.05）。

2? ?結(jié)果與分析

2.1? ?不同時(shí)期水分脅迫對(duì)果實(shí)外觀品質(zhì)的影響? ?從表3可以看出，在不同時(shí)期水分脅迫下，單果質(zhì)量在234.02～246.24 g。處理1單果質(zhì)量最?。?34.02 g），CK單果質(zhì)量最大（243.68 g），處理1較CK減輕5%。不同處理對(duì)果實(shí)色度參數(shù)L*、紅綠參數(shù)a*、黃藍(lán)參數(shù)b*均有一定影響：處理2果面色度L*值最高、b*值最高，處理1的a*值最高；處理1的果面色度L*值最低，處理2的果面色度a*值最低，處理3的果面色度b*值最低。綜合來看，不同處理對(duì)果形指數(shù)無顯著性影響，處理2可以顯著提高果面色度L*值和b*值。

2.2? ?不同時(shí)期水分脅迫對(duì)果實(shí)內(nèi)在品質(zhì)的影響? ?從表4可以看出，不同時(shí)期水分脅迫果實(shí)可溶性固形物，處理1最高（15.81%），CK最低（13.64%）?？傻味ㄋ岷扛魈幚黹g無顯著性差異。隨灌水量減少，果皮硬度變大。不同處理下的果皮延展性為85.91～91.74 mm。綜合來看，處理1顯著提高果實(shí)可溶性固形物和果皮硬度，各處理對(duì)可滴定酸、果肉硬度、果肉脆度無顯著性影響。

2.3? ?不同時(shí)期水分脅迫對(duì)產(chǎn)量及水分利用效率的影響? ?從表5可以看出，各處理產(chǎn)量高低順序：CK>處理2>處理3>處理1；各處理耗水量高低順序：CK>處理3>處理2>處理1；在WUE方面：總體趨勢表現(xiàn)為CK>處理2>處理3>處理1；在IWUE方面：總體趨勢表現(xiàn)為處理2>處理1>處理3>CK，處理2的IWUE顯著高于CK。綜合來看，處理1的產(chǎn)量、耗水量及WUE均最低，只有IWUE較高；處理2的灌水量及耗水量較低，而灌溉水利用效率卻最高，水分利用效率也是較高的；處理3耗水量較高，產(chǎn)量、WUE及IWUE較低。因此，灌溉總額 350 m3/hm2的處理2為最優(yōu)處理，適合在渭北地區(qū)推廣應(yīng)用。

3? ?討論

蘋果樹體生長、果實(shí)品質(zhì)、產(chǎn)量等均需要水分發(fā)揮一定的調(diào)控作用，如何在有限條件下科學(xué)合理灌溉，使蘋果樹充分利用土壤水及降雨，在保證果園產(chǎn)量及果實(shí)品質(zhì)的同時(shí)提高水分利用效率及灌溉水利用效率，是果樹科學(xué)灌溉的重要研究內(nèi)容之一。本研究初步探究了蘋果不同時(shí)期不同水分脅迫對(duì)果實(shí)內(nèi)外在品質(zhì)、產(chǎn)量及水分利用效率的影響，為渭北地區(qū)蘋果生產(chǎn)提供節(jié)水、豐產(chǎn)、增收理論依據(jù)。

在不同階段進(jìn)行水分脅迫會(huì)對(duì)果實(shí)大小產(chǎn)生不同影響。本研究結(jié)果表明：在水分脅迫最嚴(yán)重的處理1下，單果質(zhì)量最小，與康敏在甘肅蘋果上的研究結(jié)果相一致。而不同時(shí)期水分脅迫對(duì)果形指數(shù)無顯著性影響，與楊凱等研究的結(jié)論——隨灌水下限升高，果形指數(shù)呈先升后降趨勢不一致，可能與樹齡、果園土肥條件不同有關(guān)。適宜的水分脅迫可有效改善果實(shí)外觀品質(zhì)，與研究結(jié)果中處理2果面色度L*和b*最高相對(duì)應(yīng)。

水分脅迫能提高果實(shí)內(nèi)在品質(zhì)，不同處理影響程度有所不同。其中，可溶性固形物和果皮硬度對(duì)水分脅迫最敏感，水分脅迫最重的處理1果實(shí)可溶性固形物和果皮硬度明顯提高，與前人Kilili等對(duì)Braeburn蘋果果實(shí)發(fā)育后期水分脅迫或全程水分脅迫可溶性固形物含量、果皮硬度較好相一致。無論在發(fā)育前期還是中期進(jìn)行水分脅迫，對(duì)果實(shí)可滴定酸、果肉硬度無顯著性影響，這與程福厚等的研究結(jié)果一致。

適宜的水分虧缺（處理2、處理3）不會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)量明顯減少、水分利用效率降低；而處理1的產(chǎn)量卻明顯減少，水分利用效率顯著下降。這與Cuevas等對(duì)枇杷的研究結(jié)果有所不同，可能是試驗(yàn)材料不同所致。從灌溉水利用效率來看，CK的灌溉水利用效率遠(yuǎn)低于其他處理，說明不同作物在果實(shí)成熟期對(duì)水分脅迫的響應(yīng)有相似點(diǎn)。

4? ?結(jié)論

綜上，果實(shí)生長前期輕度脅迫灌溉50%θf和果實(shí)生長中期充分灌溉75%θf，灌溉總額為 350 m3/hm2的處理2為最優(yōu)處理，可在渭北地區(qū)煙富6號(hào)/SH16砧穗組合灌溉中推廣。

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【基金項(xiàng)目】：國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃課題（2022YFD1602107）；國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃資助項(xiàng)目（2019YFD1000100）。

收稿日期：2023-11-15

*通訊作者：管清美（E-mail：qguan@nwsuaf.edu.cn）