常少剛 王銳 孫權 李娟 韓慧 馬蕾 王振龍 閆鵬科
摘 要 以“寧杞七號”為試驗材料,通過田間試驗和分析,研究不同灌溉量處理對枸杞的生育特性及產量、品質的影響。結果表明,灌溉量為2 850 m3·hm-2時枸杞植株長勢最佳,最有利于枸杞生長;當灌溉量達到3 450 m3·hm-2時枸杞產量達到最高,但枸杞品質降低;在灌溉量為2 850 m3·hm-2時枸杞果實品質最優,而此時的枸杞產量僅次于灌溉量為3 450 m3·hm-2的產量。從而得出以下結論:灌溉量為2 850 m3·hm-2時即可保證枸杞正常,又可以促進枸杞優質高產,同時實現了節水增效的目的,有利于該地區枸杞產業的穩定發展,適宜在該區域推廣應用。
關鍵詞 灌溉量;枸杞;生長發育;產量;品質
中圖分類號:S275;S567.19 文獻標志碼:B DOI:10.19415/j.cnki.1673-890x.2018.18.006
1 材料與方法
1.1 試驗地概況
試驗于2016年在寧夏紅寺堡區地源公司試驗基地進行,該地區位于東經106°5′4.4″、北緯37°19′15.2″,海拔位于1 450~1 678 m,為緩坡丘陵區[1]。氣候屬典型的溫帶大陸性氣候,主要特征是常年干旱少雨,晝夜溫差大。多年平均降水量251 mm,年平均蒸發量為2 387 mm。年平均氣溫8.7 ℃,日溫差13.7 ℃,全年大于10 ℃的積溫可達3 200 ℃以上,全年日照時間
2 900~3 550 h,晝夜溫差較大,有利于枸杞積累養分;多年平均日照3 024 h,無霜期154 d,適宜枸杞生長。年平均風速2.9~3.7 m·s-1,大風日數25 d,適合枸杞生長。
1.2 試驗材料
1.2.1 供試枸杞
選取試驗材料為3年生寧杞七號,選擇標準化栽培管理方式,南北行向定值,株距1.0 m,行距3.0 m。
1.2.2 供試土壤
供試土壤為普通灰鈣土,質地為壤質土,剖面中粉粒含量較大,剖面各層表現均一[2]。由于人為耕作和機械碾壓的原因,表層相對比較緊實,容重由表層到深層逐漸降低,為深根系作物根系向深層生長提供了良好的條件。總孔隙度表層較大,除此之外,由表層到深層表現為逐漸增加的態勢,表層土壤的通氣性能較深層差,這樣的土壤往往表現出有利于根際微生物的活動和深施有機肥的礦化。
1.3 試驗設計
試驗采用單因素多水平隨機區組設計,試驗設置5個灌溉量,分別為1 050 m3·hm-2、1 650 m3·hm-2、
2 250 m3·hm-2、2 850 m3·hm-2和3 450 m3·hm-2,分別于枸杞生育期的萌芽期、展葉期、初花期、初果期、盛果期、休眠期和秋果期進行滴灌。以常規處理為對照,各處理的滴灌肥施肥量一致,均為450 kg·hm-2。
1.4 試驗測定方法
植株生長發育指標的測定:盛果期階段測枸杞葉綠素含量,葉綠素含量用SPAD-502葉綠素計測定;盛果期在灌溉周期中間選擇晴朗無云日,各處理選取片長勢均勾、健康且受光角度一致的新成熟葉片,光合特性用
LI-6400XT光合儀測定。
土壤理化性質分析:土壤理化性質采用常規分析方法,其中,pH用PHS-25精密酸度計測定;全鹽用電導率儀測定;有機質含量的測定采用重鉻酸鉀容量法外加熱法;全氮含量的測定用開氏定氮法;堿解氮含量的測定用堿解擴散法;速效磷含量的測定用鉬銻抗比色法;速效鉀含量的測定用火焰光度法;容重和田間持水量用環刀法測定。
1.5 數據分析方法
試驗數據的整理和制圖用Excel 2003軟件,同時用SPSS軟件進行方差分析和多重比較,并對試驗測定指標和結果進行顯著性檢測,顯著性水平為(p<0.05,n=5)。
2 結果與分析
2.1 灌溉量對枸杞生長發育的影響
灌水是促進干旱區農業生產的重要手段。SPAD值表征的是葉綠素含量,枸杞盛果期葉綠素含量隨灌溉量的變化而變化,灌溉量的增大總體上促使枸杞葉綠素含量增多,其中在灌溉量達到2 850 m3·hm-2時的葉綠素含量達到49.06,顯著高于其他處理。不同水分處理條件下枸杞生長量表現不同,隨灌溉量的增加枸杞樹莖粗及株高隨之增加。當灌溉量達到2 850 m3·hm-2時,株高達到最高,為135 cm,但當灌溉量大于2 850 m3·hm-2后,灌水對株高的促進作用受到了抑制,原因是單次滴水過多導致土壤水分過多,根系呼吸和對養分的吸收受到抑制,株高顯著降低。增加灌溉量枸杞冠幅也隨之增加,在灌溉量為2 850 m3·hm-2時,冠幅達到最大,繼續增加灌溉量不利于枸杞的生長發育,但由于樹形修剪的原因,冠幅變化規律性不強。灌溉量的增加可以顯著增加枸杞的莖粗,在灌溉量達到3 450 m3·hm-2時,莖粗為28.25 mm,顯著大于其他處理。
2.2 灌溉量對枸杞光合作用的影響
凈光合速率能夠反映植物同化CO2的能力和植株的生長狀況;蒸騰速率反映了植物蒸騰的強弱,蒸騰速率越低則代表植物適應干旱環境的能力越強;氣孔導度反映氣體通過氣孔的難易程度,是影響植物蒸騰和凈光合速率進而影響作物產量和品質的重要因子,氣孔導度越小,水汽和CO2通過氣孔進行交換時就會受到阻礙。胞間CO2濃度為光合作用提供了直接的合成碳源。灌溉量對光合特性指標的影響效果是正向的,隨著灌溉量的增加,葉片凈光合速率、氣孔導度、水分利用效率均呈現先增大后減小的趨勢,灌溉量為2 850 m3·hm-2時的凈光合速率最大,能夠達到16.82 umol·m-2·s-1,此時植株的生長狀況最好。同時,灌溉量為2 850 m3·hm-2時的氣孔導度最大,達到了261.27 mmol·m-2·s-1,葉片蒸騰速率也較大,此時枸杞植株物質運輸速率和能力最強,根系吸收養分的能力最強,枸杞對于水分的利用率也最高。而當滴水過多時土壤的通氣狀況變差,根系的呼吸作用和對養分的吸收都受到了限制,所以在灌溉量大于2 850 m3·hm-2后,枸杞凈光合速率水分利用效率都會出現下降的趨勢。
2.3 灌溉量對枸杞產量的影響
隨著灌溉量的增加,枸杞產量和凈收益均不斷增加,產投比表現為升高的趨勢,在3 450 m3·hm-2的灌溉量時,產量達到了1 963.45 kg·hm-2,凈收益達到
6.94萬元/hm2,此時的產投比最大,達到了2.43。
3 討論
3.1 灌溉量對枸杞生長發育特征的影響
枸杞的株高、莖粗、冠幅等指標是衡量枸杞植株生長發育的重要指標,在枸杞的1個生育期內,株高、莖粗和冠幅越大可以說明枸杞植株的營養狀況越好,枸杞植株的營養生長是保證枸杞產量和品質的前提。不同灌溉量處理枸杞長勢表現不同,隨著灌溉量的增加,枸杞植株地徑及株高表現為增加趨勢,而隨著灌溉量的增加,枸杞植株的冠幅無顯著差異,由于樹形的修剪與結果期枝條下垂等原因,冠幅變化較大規律性不強。光合作用的產物是形成植株各器官的干物質,其在很大程度上反映了作物的生長狀況,灌溉量過少可能影響光合作用,從而影響枸杞的長勢。
3.2 灌溉量對枸杞產量的影響
在枸杞生長發育的過程中,灌溉量的變化對枸杞生長過程中各項指標的影響效果不一致,增加灌溉量可以提高枸杞產量,與此同時會降低枸杞果實的品質,使枸杞果實中營養物質的含量降低。相關學者研究表明,隨著灌水量的減少,番茄果實品質呈逐漸增加趨勢,產量呈逐漸降低趨勢。相關學者研究結果表明,在月灌概定額小于900 m3·hm-2時,隨著灌溉量的增加,枸杞的產量顯著増加,而月灌溉定額大于900 m3·hm-2時.枸杞產量變化不明顯[3]。
3.3 灌溉量對枸杞品質的影響
枸杞品質是評價枸杞子好壞最直觀的因子,其好壞不僅影響鮮食枸杞的價值,同時對枸杞干果商品價值的影響也不容忽略。枸杞品質分為鮮果品質和干果品質。枸杞鮮果的百粒重、果徑是衡量外觀商品品質的重要指標,而枸杞干果甜菜堿、黃酮、類胡蘿卜素等由于其獨特的藥理作用,近年來已成為評價枸杞內在藥用品質的系列指標。本試驗研究的結果表明,隨著灌溉量的增加,枸杞干果中甜菜堿和黃酮含量呈現先增加后降低的趨勢,類胡蘿卜素的含量隨著灌溉量的增加而增加。
4 結論
在滴灌條件下,灌溉量為2 850 m3·hm-2時枸杞植株長勢最佳,且生長狀況和光合效果最佳,最有利于枸杞生長;當灌溉量達到3 450 m3·hm-2時枸杞產量達到最高,此時枸杞品質降低;在灌溉量為2 850 m3·hm-2時枸杞干果品質最優,而此時的枸杞產量僅次于灌溉量為3 450 m3·hm-2時。綜上所述,在2 850 m3·hm-2的灌溉量下即可保證枸杞正常,又可以促進枸杞的優質高產,同時實現了節水增效的目的,有利于枸杞產業的穩定發展,適宜在該區域推廣應用。
參考文獻:
[1] 林性粹.旱區農田節水灌溉技術[M].北京:農業出版社,1991.
[2] 王玉平,劉振軍.寧夏吳忠紅寺堡區農業產業化現狀與對策[J].農業科學研究,2014(4):80-82.
[3] 鄭國琦,王俊,許興.寧夏枸杞道地性形成模式的探析[J].農業科學研究,2004,25(2):85-87.
(責任編輯:劉昀)