溫泉水灌溉對(duì)葡萄品質(zhì)和土壤理化性質(zhì)的影響

王楊，張秀圓，黃麗鵬，姚玉新，翟衡

(山東農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝科學(xué)與工程學(xué)院/山東省果樹生物學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，山東泰安271018)

?

溫泉水灌溉對(duì)葡萄品質(zhì)和土壤理化性質(zhì)的影響

王楊，張秀圓，黃麗鵬，姚玉新，翟衡*

(山東農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝科學(xué)與工程學(xué)院/山東省果樹生物學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，山東泰安271018)

摘要:利用當(dāng)?shù)販厝畬?duì)露天栽培的澤香葡萄自果實(shí)轉(zhuǎn)色期開始，分別進(jìn)行2次、4次、6次的灌溉，每周1次，以灌清水為對(duì)照，研究溫泉水灌溉對(duì)葡萄果實(shí)品質(zhì)和土壤理化性質(zhì)的影響。結(jié)果表明，隨著溫泉水灌溉次數(shù)的增多，葡萄的可溶性固形物含量及香氣總量呈增加趨勢(shì)，酸度有下降趨勢(shì)，成熟期提前1周以上。以灌溉6次的效果最明顯，果實(shí)的可溶性固形物含量比對(duì)照高1.49個(gè)百分點(diǎn)，揮發(fā)性香氣物質(zhì)含量增加52.4%，可滴定酸含量減少8.96%。溫泉水灌溉后，土壤pH值，水溶性鹽分含量，Cl-、SO4(2-)含量均無明顯上升。當(dāng)?shù)販厝Y源具有開發(fā)潛力。

關(guān)鍵詞:溫泉水;灌溉;葡萄品質(zhì);土壤理化性質(zhì)

由于人類不合理生產(chǎn)活動(dòng)的影響，大大加速了土壤酸化的程度。近年來，關(guān)于中國北方非酸性土壤酸化的報(bào)道逐漸增多，煙臺(tái)地區(qū)蘋果園土壤已發(fā)生不同程度酸化［1］。土壤酸化能加劇土壤的淋溶，隨著pH降低，土壤中K+、Na+、Ca2 +、Mg2 +等離子淋溶加劇，還能促進(jìn)有毒元素的釋放、活化、溶出和減少土壤有益微生物數(shù)量［2］。造成北方耕作區(qū)土壤酸化的主要原因是大量不加節(jié)制地施用化肥。

微咸水灌溉是近年來農(nóng)業(yè)灌溉研究的熱點(diǎn)。大多數(shù)研究發(fā)現(xiàn)，鹽脅迫抑制作物的生長并降低產(chǎn)量，但是鹽脅迫環(huán)境下土豆的產(chǎn)量卻是增加的［3］。相關(guān)研究表明，鹽脅迫雖然抑制了作物生長，但可提高草莓、番茄、西瓜等作物的果實(shí)品質(zhì)，尤其增加了糖分含量［4，5］。Mizrahi研究發(fā)現(xiàn)，一定濃度的鹽脅迫有利于提高番茄果實(shí)中的糖酸比，改善風(fēng)味和色澤［6］。鹽脅迫處理草莓品種Korona，果實(shí)中可溶性糖的含量增加，TSS/TA(固酸比)提高，迎合了消費(fèi)者的需求［7］，草莓中的花青素、抗壞血酸含量也得到提高［4］。文獻(xiàn)資料顯示，山東省泰安市徂徠鎮(zhèn)的溫泉水含有大量鹽基離子，K+、Na+、Ca2 +、Mg2 +等離子含量大幅度超過正常灌溉水，pH值7.5～8.2，弱堿性。在成年豐產(chǎn)期澤香葡萄發(fā)育期灌溉稀釋后的溫泉水，研究對(duì)果實(shí)品質(zhì)和土壤性狀的影響，為合理開發(fā)和利用溫泉水灌溉，改善因過量施用化肥帶來的土壤酸化問題提供理論依據(jù)。

1　材料和方法

1.1試材

試驗(yàn)于2015年在山東農(nóng)業(yè)大學(xué)南校區(qū)葡萄試驗(yàn)基地進(jìn)行。供試品種澤香，是由玫瑰香和龍眼葡萄雜交培育出的鮮食品種，具有明顯的玫瑰香香氣。露天栽培，自根系4年生樹。溫泉水采自山東省泰安市徂徠鎮(zhèn)溫泉城，常溫，大桶盛放，溫泉水的水質(zhì)指標(biāo)為①礦質(zhì)元素K+、Na+、Ca2 +、Mg2 +、Cl－、F、Sr、Li，其含量分別為8.60、142.50～182.50、77.70～89.40、5.81～9.04、87.62～110.33、2.70、2.5～30.8、0.32～0.36mg/L。②官能團(tuán)SO42－、HCO3－、SiO2，其含量分別為249.69～269.17、232.35～283.99、36～38mg/L。③水性指標(biāo)礦化度850.3～992.6、總硬度231.26～247.17、pH值7.5～8.2。

1.2試驗(yàn)設(shè)計(jì)與方法

于7～9月，澤香果實(shí)成熟期進(jìn)行灌水處理。7、8月降雨量均接近100mm，土壤濕潤，溫泉水與清水以1∶1的比例稀釋后進(jìn)行灌溉。每次每株灌溉20L，以清水灌溉為對(duì)照( CK)。每處理1個(gè)立柱空間5～6株，常規(guī)管理(表1)。

于9月15日、21日分別采收果實(shí)，測(cè)定品質(zhì)指標(biāo)，可溶性固形物含量( TSS)采用手持式折光儀測(cè)定，可滴定酸含量( TA)采用滴定法，香氣采用SPME法。12 月20日測(cè)定土壤理化性質(zhì)，水溶性鹽總量采用殘?jiān)ǎ珻l-采用莫爾法，SO42 -采用EDTA滴定法。

表1　溫泉水灌溉處理(時(shí)間:月.日)

2　結(jié)果與分析

2.1溫泉水灌溉對(duì)澤香葡萄果實(shí)糖酸含量的影響

由表2看出，經(jīng)過溫泉水灌溉后，澤香果實(shí)的可溶性固形物含量均有增加。灌溉6次的達(dá)19.96%，比對(duì)照高1.49個(gè)百分點(diǎn)，增幅顯著;果實(shí)的可滴定酸含量均減少，灌溉6次的降至2.44g/L，比對(duì)照低0.24g/L，降幅8.96%，降幅顯著。從而較大幅度地提高了果實(shí)的固酸比。

2.2溫泉水灌溉對(duì)澤香葡萄香氣的影響

由表3看出，隨著溫泉水灌溉次數(shù)的增加，葡萄果實(shí)中香氣含量均較大幅度增加。灌溉6次的達(dá)1.711pg/g，比對(duì)照高0.588pg/g，提高幅度52.4%。其中，里那醇、己醛和2－己烯醛含量比對(duì)照分別高74.5%、75.7%和74.4%。

表2　溫泉水灌溉對(duì)可溶性固形物和可滴定酸含量的影響

2.3溫泉水灌溉對(duì)土壤物理性質(zhì)和土壤鹽分含量的影響

從表4看出，一個(gè)時(shí)期的溫泉水灌溉對(duì)土壤的pH值、容重、比重、孔隙度、水溶性鹽總量、SO42-、Cl-等性狀指標(biāo)均未產(chǎn)生顯著影響。隨澆灌溫泉水次數(shù)的增多，土壤pH值有提高的趨勢(shì)，這種緩慢的變化對(duì)樹體有利。溫泉水灌溉6次的土壤容重比對(duì)照增加了3.2%，孔隙度下降3.1%。灌溉6次的土壤水溶性鹽分總量比對(duì)照增加4.3%; Cl-、SO42-含量有小幅增加，比對(duì)照分別增加3.4%和5.3%。不同次數(shù)溫泉水灌溉均未產(chǎn)生鹽漬化問題。

表3　溫泉水灌溉對(duì)葡萄果實(shí)香氣的影響

表4　溫泉水灌溉對(duì)土壤物理性質(zhì)和土壤鹽分含量的影響

3　小結(jié)與討論

自果實(shí)轉(zhuǎn)色期開始，用一定濃度的溫泉水每周1次對(duì)澤香葡萄進(jìn)行4～6次的灌溉，有助于提高果實(shí)可溶性固形物含量，降低可滴定酸含量，提高固酸比，顯著提高了澤香葡萄的香氣含量，大幅提升了果實(shí)品質(zhì)。溫泉水灌溉導(dǎo)致土壤pH值緩慢上升，土壤水溶性鹽分總量和Cl-、SO42-含量小幅度增加，但與對(duì)照無顯著性差異，未影響植株的正常生長。

礦質(zhì)營養(yǎng)與果實(shí)品質(zhì)密切相關(guān)，礦質(zhì)元素的含量與比例，不僅影響了包括糖組分含量、酸組分含量、香氣等內(nèi)在品質(zhì)，同時(shí)對(duì)果實(shí)硬度、著色程度、單株產(chǎn)量等外在品質(zhì)也有不同程度的影響。彭福田等研究發(fā)現(xiàn)，土壤中磷、鉀含量會(huì)影響蘋果產(chǎn)量［8］。而果實(shí)質(zhì)量主要取決于磷、鉀、鈣、鐵、硼的含量［9］。鉀參與碳水化合物的形成、運(yùn)轉(zhuǎn)、儲(chǔ)存，調(diào)控果實(shí)生長及產(chǎn)量和果實(shí)品質(zhì)，促進(jìn)蘋果樹體的同化作用，加快淀粉和糖類的運(yùn)轉(zhuǎn)，有利于果實(shí)提早成熟，增加產(chǎn)量［10，11］。鈣能調(diào)節(jié)樹體內(nèi)的酸堿度，使植物免受酸害，并調(diào)控營養(yǎng)生長，改善果實(shí)品質(zhì)，減少果實(shí)生理病害，提高果實(shí)營養(yǎng)儲(chǔ)運(yùn)性能［12，13］。Ramdane Dris等研究發(fā)現(xiàn)，葉片中磷、鈣與果實(shí)可滴定酸呈顯著正相關(guān)［14］。鈣能增加果實(shí)硬度，減少果品貯藏的生理病害、防止果實(shí)變軟［15，16］。溫泉水中富含大量礦質(zhì)離子，能滿足樹體對(duì)有益礦質(zhì)元素的吸收，促早成熟，提高果實(shí)品質(zhì)。

參考文獻(xiàn):

［1］陳紹榮，余根德，白云飛.現(xiàn)狀:我國土壤在不斷酸化——土壤酸化及酸性土壤調(diào)理劑(一)［N］.農(nóng)化周刊，2012－12－14( 22).

［2］陳紹榮，余根德，白云飛.土壤酸化的危害及原因——土壤酸化及酸性土壤調(diào)理劑(二)［N］.農(nóng)化周刊，2012－12－21( 23).

［3］Bustan A.，Sagi M.，De Malach Y.and Pasternak，D.Effects of saline irrigation water and heat waves on potato production in an arid environment［J］.Field Crops Research，2004，90: 275～285.

［4］Keutgen A.J.，Pawelzik E.Quality and nutritional value of strawberry fruit under long term salt stress［J］.Food Chemistry，2008，107: 1413～1420.

［5］Stao S.，Sakaguchi S，F(xiàn)urukawa H.，Ikeda H.Effect of NaCl application to hydropobic nutrient solution on furit characteristic of tomato ( Lycopersicon esculentum Mill.)［J］.Scientific Horticulture，2006，109: 248～253.

［6］Mizrahi Y.Effect of salinity on tomato fruit ripening［J］.Plant Physiology，1982( 69) : 966～970.

［7］Keutgen A.J.，Pawelzik E.Modifications of taste－relevant compounds in strawberry furit under NaCl salinity［J］.Food Chemistry，2007，105: 1487～1494.

［8］彭福田，姜遠(yuǎn)茂.不同產(chǎn)量水平蘋果園氮磷鉀營養(yǎng)特點(diǎn)研究［J］.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)，2006，39( 2) : 361～367

［9］張強(qiáng)，魏欽平，蔣瑞山，等.富士蘋果礦質(zhì)營養(yǎng)含量與幾個(gè)主要品質(zhì)指標(biāo)的相關(guān)性分析［J］.園藝學(xué)報(bào)，2011，38( 10) : 1963～1968.

［10］耿玉韜.蘋果高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)關(guān)鍵技術(shù)［M］.鄭州:河南科技出版社，1996.

［11］張繼澍.植物生理學(xué)［M］.西安:世界圖書出版公司，1999.65～90.

［12］束懷瑞.果樹栽培生理［M］.北京:農(nóng)業(yè)出版社，1997，304.

［13］張立新，張林森，李丙智，等.旱地蘋果礦質(zhì)營養(yǎng)及其在生長發(fā)育中的作用［J］.西北林學(xué)院學(xué)報(bào)，1997，22( 3) : 111～115.

［14］Ramdane Dris，Raina Niskanen，Esmaeil Fallahi.Relationships between leaf and fruit minerals and fruit quality attributes of apples grown under northern conditions［J］.Journal of Plant Nutrition，1999，22( 12) : 1839～1851.

［15］Fallahi E，Brenda Simons.Interrelations among leaf and fruit mineral nutrients and fruit quality in‘delicions’apples［J］.Journal of Tree Fruit Production，1996，1( 1) : 15～25.

［16］Fallahi E，Conway W S，Hickey K D.Hickey K D.The role of calcium and nitrogen in postharvest quality and disease resistance of apples［J］.HortScience，1997，32( 5) : 831～835.

作者簡介:王楊( 1991－)，男，山東安丘人，在讀碩士研究生，主要從事葡萄抗逆栽培生理研究。E－mail: y_w2010@163.com

*通訊作者:翟衡( 1957－)，女，山東濟(jì)南人，研究員，主要從事葡萄抗逆栽培研究。

基金項(xiàng)目:國家現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)體系建設(shè)專項(xiàng)資金項(xiàng)目( CARS－30) ;教育部“長江學(xué)者和創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)發(fā)展計(jì)劃”創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)( IRT15R42)。

收稿日期:2016－02－03

DOI:10.13855/j.cnki.lygs.2016.02.007

中圖分類號(hào):S663.1

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A

文章編號(hào):1002－2910( 2016)02－0020－03