活化水灌溉對(duì)新疆嘎啦蘋果生長(zhǎng)、產(chǎn)量及品質(zhì)的影響

魏雪松，穆衛(wèi)誼*，王全九,2，段曉顯，孫 燕,2

活化水灌溉對(duì)新疆嘎啦蘋果生長(zhǎng)、產(chǎn)量及品質(zhì)的影響

魏雪松1，穆衛(wèi)誼1*，王全九1,2，段曉顯1，孫 燕1,2

（1.西安理工大學(xué) 西北旱區(qū)生態(tài)水利國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，西安 710048；2.西安理工大學(xué) 水利水電學(xué)院，西安 710048）

【目的】探討不同活化水灌溉對(duì)新疆嘎啦蘋果生長(zhǎng)、產(chǎn)量及品質(zhì)的影響。【方法】基于大田試驗(yàn)，以淡水灌溉為對(duì)照（CK），研究磁化水（M）、增氧水（A）及磁化增氧水（MA）3種活化水灌溉對(duì)蘋果生長(zhǎng)、產(chǎn)量及品質(zhì)的影響。【結(jié)果】3種活化水灌溉均顯著提高了蘋果生長(zhǎng)、產(chǎn)量及品質(zhì)指標(biāo)。在生長(zhǎng)指標(biāo)方面，相比CK，MA處理對(duì)蘋果最終新梢長(zhǎng)度及果實(shí)大小的提升效果最優(yōu)，分別提升了24.6%及61.4%，A處理對(duì)蘋果葉面積指數(shù)的提升效果最優(yōu)，增加了24.7%。在產(chǎn)量方面，相比CK，M、A、MA處理下的蘋果產(chǎn)量顯著增加了19.2%～35.5%。其中，MA處理下的產(chǎn)量最高，達(dá)到37 239.93 kg/hm2。在品質(zhì)方面，與CK相比，M、A、MA處理下的果實(shí)硬度、可溶性固形物量、可溶性糖量及Vc量分別增加了4.5%～7.9%、13.9%～15.98%、6.6%～28.2%、15%～19.7%，可滴定酸量降低了7.08%～18.35%。以上品質(zhì)指標(biāo)均以MA處理為最佳。【結(jié)論】推薦在新疆地區(qū)采用磁化增氧水對(duì)蘋果進(jìn)行灌溉，可有效促進(jìn)蘋果生長(zhǎng)，達(dá)到提質(zhì)、增產(chǎn)的目的。

活化水；新疆；蘋果；生長(zhǎng)；產(chǎn)量品質(zhì)

0 引 言

【研究意義】新疆是我國(guó)優(yōu)質(zhì)蘋果種植生產(chǎn)基地，該地區(qū)地形、地貌復(fù)雜，屬于生態(tài)極度脆弱的干旱和半干旱地區(qū)。該地區(qū)水資源供需矛盾突出，其中農(nóng)業(yè)灌溉用水量超過了水資源使用總量的80%[1]，人均單位土地面積水資源占有量的日益降低導(dǎo)致當(dāng)?shù)靥O果存在產(chǎn)量和品質(zhì)下降的趨勢(shì)。因此，探索提質(zhì)、增產(chǎn)的新型灌溉水源對(duì)新疆蘋果生產(chǎn)的可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。

【研究進(jìn)展】農(nóng)業(yè)灌溉水處理技術(shù)已成為國(guó)內(nèi)外的研究熱點(diǎn)。活化水技術(shù)可使水的理化性質(zhì)發(fā)生顯著改變，提升水分子活性。磁化、增氧等活化水技術(shù)能夠提高作物的水分利用效率[2]并增加產(chǎn)量[3]，因此受到廣泛關(guān)注[4]。Moussa[5]研究發(fā)現(xiàn)，磁化水灌溉可顯著促進(jìn)豆科類作物的生長(zhǎng)發(fā)育。王淥等[6]研究表明，采用磁化水灌溉可顯著提高冬棗果實(shí)的有機(jī)酸量、維生素C量。雷宏軍等[7]研究指出，增氧灌溉有利于番茄增產(chǎn)，且對(duì)品質(zhì)具有改善效果。陳濤等[8]研究發(fā)現(xiàn)，增氧灌溉使馬鈴薯的產(chǎn)量增加了11.23%～16.05%。Zhu等[9]研究發(fā)現(xiàn)，增氧灌溉能顯著改善土壤通氣性，提升土壤含氧量，有助于提升水果產(chǎn)量。張玉方等[10]發(fā)現(xiàn)，適宜的增氧灌溉能促進(jìn)植株對(duì)土壤中礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)元素的吸收，對(duì)植株生長(zhǎng)和果實(shí)品質(zhì)的提高起到了促進(jìn)作用。

【切入點(diǎn)】目前，圍繞活化水灌溉對(duì)作物生產(chǎn)的影響主要集中于表觀分析，且對(duì)多年生的果樹類作物的研究較少。此外，活化水促進(jìn)作物生長(zhǎng)、產(chǎn)量及品質(zhì)的機(jī)制尚不明確，在蘋果生產(chǎn)中的推廣應(yīng)用程度較低。【擬解決的關(guān)鍵問題】鑒于此，本研究以新疆“嘎啦”蘋果為試驗(yàn)材料，設(shè)置磁化水、增氧水、磁化增氧水3種典型的活化水灌溉處理，分析不同活化水灌溉條件下的蘋果生長(zhǎng)、產(chǎn)量及品質(zhì)特征，闡明不同活化水灌溉對(duì)蘋果生長(zhǎng)、產(chǎn)量及品質(zhì)的影響，為新疆地區(qū)新型灌溉水的合理選擇提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)概況

試驗(yàn)在新疆阿拉爾市十團(tuán)（E 80°51′，N 40°34′）進(jìn)行，海拔高度為1 011 m，年平均氣溫為10.7 ℃，≥10 ℃積溫為4 113 ℃。年降水量介于40.1～82.5 mm之間，年蒸發(fā)量介于1 876.6～2 558.9 mm之間。試驗(yàn)地土壤類型為砂質(zhì)壤土，土壤電導(dǎo)率為104.64 μS/cm，pH值為9.45，有機(jī)質(zhì)量為5.10 g/kg，堿解氮量為6.51 mg/kg、速效磷量為17.31 mg/kg、速效鉀量為70.38 mg/kg。

1.2 試驗(yàn)材料

供試品種為6 a生“嘎啦”，果樹生育期劃分為開花坐果期（4月15—30日）、幼果發(fā)育期（5月1日—6月1日）、果實(shí)膨大期（6月2日—7月31日）、果實(shí)成熟期（8月1—15日），果樹的株行距為1 m×3.5 m，樹形為主干形，樹干直徑為9.5～10.6 cm，樹高為2.7～3.0 m，樹體長(zhǎng)勢(shì)均一，個(gè)體間差異較小。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

本研究采用單因素完全隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，以淡水灌溉作為對(duì)照（CK），設(shè)置磁化水（M，3 000 Gs）、增氧水（A，含氧量15.5 mg/L）、磁化增氧水（MA，3 000 Gs，含氧量15.5 mg/L）3種活化水灌溉處理，每個(gè)處理重復(fù)3次，每個(gè)小區(qū)種植5株果樹。灌溉方式為滴灌，滴頭流量為4 L/h，全生育期共灌水31次，生育期內(nèi)每隔4 d灌水1次，各生育階段的灌水量見表1。不同處理下的氮肥選用尿素（含N量為46.7%）112.5 kg/hm2；磷肥選用過磷酸鈣（含P2O5量為12%）225 kg/hm2，鉀肥選用生物活性鉀（含K2O量為28%）112.5 kg/hm2。其他農(nóng)藝措施與當(dāng)?shù)爻Ｒ?guī)管理保持一致。

表1 蘋果各生育階段灌水量

1.4 測(cè)定項(xiàng)目與方法

1.4.1 新梢生長(zhǎng)量

根據(jù)蘋果樹的實(shí)際生長(zhǎng)狀況，在新梢生長(zhǎng)初期選取蘋果樹東、南、西、北4個(gè)方位長(zhǎng)勢(shì)一致且具有代表性的新梢進(jìn)行標(biāo)記，每隔15 d測(cè)量1次新梢長(zhǎng)度。

1.4.2 果實(shí)生長(zhǎng)量

蘋果樹坐果后，在東、南、西、北4個(gè)方位選取長(zhǎng)勢(shì)一致的果實(shí)進(jìn)行標(biāo)記，采用游標(biāo)卡尺每隔10 d測(cè)量1次果實(shí)的橫徑和縱徑，根據(jù)式（1）計(jì)算果實(shí)體積：

式中：為果實(shí)體積（cm3）；為果實(shí)橫徑（cm）；為果實(shí)縱徑（cm）。

1.4.3 葉面積測(cè)定

采用手持葉面積儀（LI-3000C）每隔20 d在蘋果樹冠層上、中、下3個(gè)部位分別選取10片樹葉測(cè)量其葉面積并取平均值，標(biāo)記蘋果樹新生枝條數(shù)以及新生枝條葉片數(shù)，計(jì)算整株蘋果樹的葉片數(shù)，計(jì)算單片葉面積與整棵蘋果樹葉片總數(shù)的乘積，作為所標(biāo)記蘋果樹的葉面積。

1.4.4 產(chǎn)量

在果實(shí)成熟期，從每個(gè)處理中選取具有代表性的3株蘋果樹，使用CPA-1245型電子天平測(cè)定其質(zhì)量，得到單株產(chǎn)量后換算為每公頃產(chǎn)量。

1.4.5 品質(zhì)指標(biāo)

在果實(shí)成熟期，在樹冠外圍隨機(jī)采果10個(gè)，測(cè)定果實(shí)硬度、可溶性固形物量。可滴定酸量采用NaOH中和滴定法測(cè)定；可溶性糖量采用蒽酮比色法測(cè)定；可溶性固形物量采用WYT-32手持折光儀測(cè)定；果實(shí)硬度通過HP－30型果實(shí)硬度計(jì)測(cè)定；Vc量采用2,6－二氯靛酚鈉法測(cè)定。

1.5 數(shù)據(jù)處理

使用Microsoft Excel 2019和SPSS 24軟件分析數(shù)據(jù)。采用單因素方差分析和Duncan法進(jìn)行方差分析和多重比較。

2 結(jié)果與分析

2.1 活化水灌溉對(duì)蘋果生長(zhǎng)指標(biāo)的影響

不同活化水灌溉處理下的蘋果樹新梢生長(zhǎng)隨時(shí)間的變化見圖1。由圖1（a）可知，不同處理下的蘋果樹新梢長(zhǎng)度隨時(shí)間的變化規(guī)律基本一致，均呈“慢-快-慢”的變化趨勢(shì)；由圖1（b）可知，在開花坐果期及幼果發(fā)育期，M、A、MA處理下的新梢增長(zhǎng)速度高于CK。在膨大初期，各處理下的新梢增長(zhǎng)速度達(dá)到最大，其中M處理下的新梢增長(zhǎng)速度最高，隨著時(shí)間的推移，A處理相比CK有所降低，可能是在該時(shí)期，過高的通氣量抑制了新梢生長(zhǎng)。在果實(shí)成熟期，M、A處理下的新梢增長(zhǎng)速度與CK差異較小，而MA處理下的新梢增長(zhǎng)速度高于其他處理。

圖1 不同活化水灌溉對(duì)蘋果新梢生長(zhǎng)的影響

由圖2可知，不同活化水灌溉條件下的蘋果樹新梢最終長(zhǎng)度存在顯著差異，M、A、MA處理下的蘋果樹新梢最終長(zhǎng)度分別比CK顯著增加了14.1%、21.0%及24.6%。其中，MA處理下的蘋果樹新梢最終長(zhǎng)度最高。

由圖3可知，不同處理下的蘋果橫、縱徑隨時(shí)間的變化趨勢(shì)基本一致。在開花坐果期及幼果發(fā)育期，由于果樹的需水量不大，樹體養(yǎng)分供給能力有限且主要以營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)為主，各處理間蘋果橫、縱徑差異不大；在果實(shí)生長(zhǎng)至膨大期及成熟期階段，樹體葉片、新梢等營(yíng)養(yǎng)器官發(fā)育趨于健全，樹體生理代謝活性逐漸提高，這一階段果實(shí)生長(zhǎng)消耗了大量水分，MA處理下的果實(shí)橫、縱徑快速生長(zhǎng)，最終橫、縱徑高于其他處理。從全生育期來看，采用磁化增氧水灌溉對(duì)于蘋果橫、縱徑的提升效果最優(yōu)。

圖2 不同活化水灌溉對(duì)蘋果樹新梢最終長(zhǎng)度的影響

圖3 不同活化水灌溉對(duì)蘋果橫、縱徑的影響

由圖4可知，不同活化水灌溉對(duì)蘋果橫、縱徑及果實(shí)體積的影響顯著。M、A、MA處理下的橫徑與CK相比分別增加了13.1%、17.3%和20.3%；M、A、MA處理下的縱徑相比CK增加了4.5%、9.4%和11.7%，但僅有A、MA處理與CK差異顯著。M、A、MA處理下的果實(shí)體積與CK之間具有顯著差異，相比CK分別增加了33.5%、50.4%和61.4%。

由圖5可知，各處理下的蘋果樹葉面積指數(shù)隨時(shí)間的變化趨勢(shì)基本一致，均呈先增大后減小的變化規(guī)律。在開花坐果期，植株正處于萌芽展葉階段，當(dāng)?shù)貧鉁剌^低，不利于葉面積的增長(zhǎng)，但A處理下的葉面積指數(shù)高于其他處理；在幼果發(fā)育期，氣溫回升，樹體生理代謝速率加快，葉面積生長(zhǎng)速度加快，處理之間差異逐漸增大，A、MA處理在此時(shí)期的葉面積指數(shù)顯著高于CK，而M處理相比CK無明顯差異；至果實(shí)成熟期，各處理下葉面積指數(shù)均開始緩慢下降。從全生育期來看，采用增氧水灌溉最有利于提升果樹葉面積指數(shù)，增強(qiáng)果樹光合性能。

圖4 不同活化水灌溉對(duì)蘋果生長(zhǎng)的影響

圖5 不同活化水灌溉對(duì)蘋果樹葉面積生長(zhǎng)的影響

由圖6可知，MA、A處理下的最大葉面積指數(shù)相比CK分別顯著增加了24.7%及23.2%，但M處理下的最大葉面積指數(shù)與CK相比無明顯差異。

2.2 活化水灌溉對(duì)蘋果產(chǎn)量指標(biāo)的影響

由圖7可知，活化水灌溉顯著提高了蘋果產(chǎn)量。MA處理下的產(chǎn)量最高，相比CK增加了35.5%；M、A處理下的產(chǎn)量分別相比CK增加了19.2%和22.5%。

圖6 不同活化水灌溉對(duì)蘋果樹最大葉面積指數(shù)的影響

圖7 不同活化水灌溉對(duì)蘋果產(chǎn)量的影響

2.3 活化水灌溉對(duì)蘋果品質(zhì)指標(biāo)的影響

由表2可知，MA處理下的果實(shí)硬度最大，為7.848 kg/cm3，相比CK增加了7.9%；M、A、MA處理下的可溶性固形物量分別相比CK增加了9.65%、9.36%、22.5%，而M、A、MA處理下的可滴定酸量分別相比CK顯著降低了10.79%、7.08%、18.35%；M、A、MA處理下的可溶性糖量分別相比CK顯著增加了6.6%、9.5%及28.2%；Vc量的最大值出現(xiàn)在MA處理，為10.388 mg/100 g。總體而言，采用活化水灌溉能一定程度上提升果實(shí)品質(zhì)，MA處理下的提升效果最佳。

表2 活化水灌溉對(duì)蘋果品質(zhì)指標(biāo)的影響

注 表中不同小寫字母表示各處理在＜0.05水平上差異顯著。

3 討 論

活化水可在一定程度上改變水的理化特性，因此必然會(huì)對(duì)植物生長(zhǎng)產(chǎn)生一定影響[4]。新梢是反映果樹生長(zhǎng)的重要指標(biāo)，與其他指標(biāo)相比，其對(duì)不同灌溉水質(zhì)的敏感性更高。以往研究發(fā)現(xiàn)水分是影響幼苗生長(zhǎng)的關(guān)鍵因素[11-12]。經(jīng)磁化處理后的水增強(qiáng)了金屬離子的水合化能力，調(diào)節(jié)離子的選擇性吸收，提高離子的轉(zhuǎn)運(yùn)能力，促進(jìn)果樹對(duì)水分和養(yǎng)分的吸收，進(jìn)而促進(jìn)新梢生長(zhǎng)[13]，這與本研究結(jié)論基本一致。此外，在生育中期使用增氧水灌溉的新梢生長(zhǎng)速度相比淡水略有下降，原因可能是過多的通氣量導(dǎo)致根系吸水效率下降，進(jìn)而影響了新梢的生長(zhǎng)發(fā)育[14]。磁化處理后的活化水可以增加細(xì)胞內(nèi)的線粒體數(shù)量，為細(xì)胞呼吸、氧化還原提供條件[15]，有利于細(xì)胞分裂，進(jìn)而影響果實(shí)大小。葉面積指數(shù)是果樹群體結(jié)構(gòu)及果樹生長(zhǎng)發(fā)育的重要表征指標(biāo)，反映了果樹對(duì)光能的利用情況[16]。磁化增氧水及增氧水灌溉能顯著提升蘋果葉面積指數(shù)，但在生育中期，磁化水灌溉與淡水灌溉相比無明顯差異。這與李娟等[17]的結(jié)論一致，可能是在該階段磁化水影響了光合色素和蛋白質(zhì)合成，從而導(dǎo)致葉面積的生長(zhǎng)發(fā)育受阻[18]。磁化水有利于維持根系功能，促進(jìn)根系對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收，進(jìn)而提升果實(shí)產(chǎn)量[19]。灌溉可通過影響淀粉分解水平從而影響果實(shí)糖濃度；蘋果成熟時(shí)，可滴定酸量迅速下降，可能是酸性物質(zhì)在活化水作用下被用于呼吸或轉(zhuǎn)化為其他代謝產(chǎn)物[20]。果實(shí)中可溶性固形物量直接影響果實(shí)風(fēng)味、營(yíng)養(yǎng)價(jià)值及貯運(yùn)性能。Wang等[21]發(fā)現(xiàn)，在“嘎啦”蘋果生長(zhǎng)期間，水分脅迫會(huì)明顯增加可溶性固形物量。在水分脅迫條件下，活化水灌溉可能與環(huán)境產(chǎn)生交互機(jī)制，進(jìn)一步提升果實(shí)的可溶性固形物量。

4 結(jié) 論

1）活化水灌溉能有效促進(jìn)蘋果樹新梢、果徑及葉片的生長(zhǎng)。生育初期采用增氧水灌溉，生育中期采用磁化水灌溉，生育后期采用磁化增氧水灌溉可顯著促進(jìn)蘋果樹新梢生長(zhǎng)；全生育期采用磁化增氧水灌溉及增氧水灌溉可有效促進(jìn)果徑及葉片的生長(zhǎng)。

2）與淡水相比，活化水灌溉可顯著增產(chǎn)19.2%～35.5%，

3）磁化增氧水灌溉下的蘋果品種提質(zhì)效果最佳。

（作者聲明本文無實(shí)際或潛在利益沖突）

[1] 鄧銘江. 新疆十大水生態(tài)環(huán)境保護(hù)目標(biāo)及其對(duì)策探析[J]. 干旱區(qū)地理, 2014, 37(5): 865-874.

DENG Mingjiang. Top ten ecological environment protection targets and its solutions in Xinjiang, China[J]. Arid Land Geography, 2014, 37(5): 865-874.

[2] 張瑩瑩, 宋妮, 單志杰, 等. 磁化水灌溉對(duì)冬小麥產(chǎn)量和水分利用效率的影響[J]. 灌溉排水學(xué)報(bào), 2020, 39(6): 60-66.

ZHANG Yingying, SONG Ni, SHAN Zhijie, et al. Effects of magnetic treatment of irrigation water on yield and water use efficiency of winter wheat[J]. Journal of Irrigation and Drainage, 2020, 39(6): 60-66.

[3] 王曉帆, 吳勇, 張鐘莉莉, 等. 不同水源磁化處理對(duì)生菜光合和礦質(zhì)元素及產(chǎn)量的影響[J]. 灌溉排水學(xué)報(bào), 2021, 40(3): 40-47.

WANG Xiaofan, WU Yong, ZHANG Zhonglili, et al. Effects of magnetization irrigation on photosynthesis, mineral elements and yield of lettuce vary with water sources[J]. Journal of Irrigation and Drainage, 2021, 40(3): 40-47.

[4] 王全九, 孫燕, 寧松瑞, 等. 活化灌溉水對(duì)土壤理化性質(zhì)和作物生長(zhǎng)影響途徑剖析[J]. 地球科學(xué)進(jìn)展, 2019, 34(6): 660-670.

WANG Quanjiu, SUN Yan, NING Songrui, et al. Effects of activated irrigation water on soil physicochemical properties and crop growth and analysis of the probable pathway[J]. Advances in Earth Science, 2019, 34(6): 660-670.

[5] MOUSSA Helal Ragab. The impact of magnetic water application for improving common bean (L.) production[J]. New York Science Journal, 2011, 4(6): 15-20.

[6] 王淥, 郭建曜, 劉秀梅, 等. 磁化水灌溉對(duì)冬棗生長(zhǎng)及品質(zhì)的影響[J]. 園藝學(xué)報(bào), 2016, 43(4): 653-662.

WANG Lu, GUO Jianyao, LIU Xiumei, et al. Effects of magnetized water irrigation on growth and quality of ziziphus jujuba ‘Dongzao’[J]. Acta Horticulturae Sinica, 2016, 43(4): 653-662.

[7] 雷宏軍, 臧明, 張振華, 等. 循環(huán)曝氣地下滴灌的溫室番茄生長(zhǎng)與品質(zhì)[J].排灌機(jī)械工程學(xué)報(bào), 2015, 33(3): 253-259.

LEI Hongjun, ZANG Ming, ZHANG Zhenhua, et al. Growth and quality of greenhouse tomato under cycle aerated subsurface drip irrigation[J]. Journal of Drainage and Irrigation Machinery Engineering, 2015, 33(3): 253-259.

[8] 陳濤, 姚幫松, 肖衛(wèi)華, 等. 增氧灌溉對(duì)馬鈴薯產(chǎn)量及水分利用效率的影響[J]. 中國(guó)農(nóng)村水利水電, 2013(8): 70-72.

CHEN Tao, YAO Bangsong, XIAO Weihua, et al. Effect of aerobics irrigation on potato yield and water use efficiency[J]. China Rural Water and Hydropower, 2013(8): 70-72.

[9] ZHU Y, DYCK M, CAI H J, et al. The effects of aerated irrigation on soil respiration, oxygen, and porosity[J]. Journal of Integrative Agriculture, 2019, 18(12): 2 854-2 868.

[10] 張玉方, 孫志龍, 張雁南, 等. 增氧滴灌對(duì)設(shè)施栽培棗樹果實(shí)品質(zhì)的影響[J]. 節(jié)水灌溉, 2016(3): 38-40.

[11] 鐘韻, 費(fèi)良軍, 曾健, 等. 根域水分虧缺對(duì)涌泉灌蘋果幼樹產(chǎn)量品質(zhì)和節(jié)水的影響[J]. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào), 2019, 35(21): 78-87.

ZHONG Yun, FEI Liangjun, ZENG Jian, et al. Effects of root-zone water deficit on yield, quality and water use efficiency of young apple trees under surge-root irrigation[J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering, 2019, 35(21): 78-87.

[12] 李中杰, 費(fèi)良軍, 郝琨, 等. 涌泉根灌下水氮耦合對(duì)陜北山地蘋果光合特性、產(chǎn)量和水氮利用的影響[J]. 應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào), 2021, 32(3): 967-975.

LI Zhongjie, FEI Liangjun, HAO Kun, et al. Effects of water-nitrogen coupling on photosynthetic characteristics, yield, water and nitrogen use efficiency for mountain apple trees under surge-root irrigation in Northern Shaanxi area of China[J]. Chinese Journal of Applied Ecology, 2021, 32(3): 967-975.

[13] 李冠成, 康永林, 李明, 等. 水在電場(chǎng)、磁場(chǎng)作用下物理性質(zhì)變化及其影響[J]. 現(xiàn)代物理知識(shí), 2001, 13(2): 30-31.

[14] 張璇, 牛文全, 甲宗霞. 根際通氣量對(duì)盆栽番茄生長(zhǎng)?蒸騰量及果實(shí)產(chǎn)量的影響[J]. 中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào), 2011, 27(28): 286-290.

ZHANG Xuan, NIU Wenquan, JIA Zongxia. Effect of rhizosphere ventilation volume on plant growth, transpiration and fruit yield of potted tomato[J]. Chinese Agricultural Science Bulletin, 2011, 27(28): 286-290.

[15] 徐衛(wèi)輝, 石歆瑩, 鄧國(guó)礎(chǔ), 等. 核磁共振對(duì)水稻胚超微結(jié)構(gòu)的影響[J]. 激光生物學(xué), 1994, 3(1): 400-403.

XU Weihui, SHI Xinying, DENG Guochu, et al. Effects of nuclear magnetic resonance on ultrastructure of embryo in rice seeds[J]. Laser Biology, 1994, 3(1): 400-403.

[16] 李丹, 趙經(jīng)華, 洪明, 等. 梨樹冠層光分布特性與葉面積指數(shù)關(guān)系的研究[J]. 水資源與水工程學(xué)報(bào), 2015, 26(3): 227-230.

LI Dan, ZHAO Jinghua, HONG Ming, et al. Study on relationship between light distribution characteristics and leaf area index for pear tree canopy[J]. Journal of Water Resources and Water Engineering, 2015, 26(3): 227-230.

[17] 李娟, 樊軍, 朱志梅. 干旱脅迫下活化水灌溉對(duì)大豆生長(zhǎng)特征的影響[J]. 應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào), 2020, 31(11): 3 711-3 718.

LI Juan, FAN Jun, ZHU Zhimei. Effects of activated water irrigation on growth characteristics of soybean under drought stress[J]. Chinese Journal of Applied Ecology, 2020, 31(11): 3 711-3 718.

[18] 蔡明蕾, 李秧秧, 樊軍. 磁化水對(duì)不同土壤水分下黃瓜幼苗生長(zhǎng)、光合和養(yǎng)分吸收的影響[J]. 干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)研究, 2020, 38(5): 94-100, 115.

CAI Minglei, LI Yangyang, FAN Jun. Effects of magnetized water on growth, photosynthesis and nutrient uptake of cucumber seedlings under different soil moisture contents[J]. Agricultural Research in the Arid Areas, 2020, 38(5): 94-100, 115.

[19] 周浩, 邱先進(jìn), 徐建龍. 磁化水灌溉對(duì)農(nóng)作物生長(zhǎng)發(fā)育影響的研究進(jìn)展[J]. 作物雜志, 2022(6): 1-6.

ZHOU Hao, QIU Xianjin, XU Jianlong. Advance in effects of magnetized water irrigation on crop growth and development[J]. Crops Journal, 2022(6): 1-6.

[20] 劉國(guó)銀, 魏軍亞, 劉德兵, 等. 水分對(duì)芒果葉片、產(chǎn)量及果實(shí)品質(zhì)影響的研究進(jìn)展[J]. 熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué), 2015, 35(10): 1-5.

LIU Guoyin, WEI Junya, LIU Debing, et al. Research advances on effect of water on leaves, yields and fruit quality of mango[J]. Chinese Journal of Tropical Agriculture, 2015, 35(10): 1-5.

[21] WANG Y J, LI L, WANG Y, et al. Effects of soil water stress on fruit yield, quality and their relationship with sugar metabolism in ‘Gala’ apple[J]. Scientia Horticulturae, 2019, 258: 108 753.

Effects of Aerated and Magnetized Irrigation Water on Growth,Yield and Fruit Quality of Gala Apple in Xinjiang

WEI Xuesong1, MU Weiyi1*, WANG Quanjiu1,2, DUAN Xiaoxian1, SUN Yan1,2

(1.State Key Laboratory of Eco-hydraulics in Northwest Arid Region, Xi’an University of Technology, Xi’an 710048, China；2. School of Water Resources and Hydropower, Xi’an University of Technology, Xi’an 710048, China)

【Objective】Pre-treating water prior to irrigation is an innovative technology increasingly used in modern irrigation. This paper compares the effect of irrigation using aerated (A) and magnetized (M) water on growth, yield and fruit quality of Gala apple in Xinjiang province. 【Method】The experiment was conducted in an apple orchard, with freshwater irrigation treated as the control (CK). In each treatment, we measured the growth of the apple in different growth stages, as well as its ultimate fruit yield and quality. 【Result】All irrigations significantly improved growth, fruit yield and quality of the apple. Compared with CK, aeration combined with magnetization increased the final shoot length and fruit size by 24.6% and 61.4%, respectively, while aerating the water alone increased leaf area index by 24.7%. Compared to CK, Magnetization and aeration working separately or in combination increased fruit yield by 19.2%～35.5%; their combination increased the fruit yield up to 37 239.93 kg/hm2. Compared with CK, magnetization and aeration working alone or in combination increased fruit hardness, soluble solid content, soluble sugar and Vc contents by 4.5%～7.9%, 13.9%～15.98%, 6.6%～28.2% and 15%～19.7%, respectively, and reduced detectable acid by 7.08%～18.35%. On average, magnetization- aeration combination was most effective in improving fruit yield and quality. 【Conclusion】Irrigating the apple using the combination of magnetized and oxygenated water in Xinjiang can promote apple growth and improve its fruit yield and quality.

activating water; Xinjiang; apple; growth; yield and quality

1672 - 3317（2023）10 - 0009 - 06

S275.9

A

10.13522/j.cnki.ggps.2023134

魏雪松, 穆衛(wèi)誼, 王全九, 等. 活化水灌溉對(duì)新疆嘎啦蘋果生長(zhǎng)、產(chǎn)量及品質(zhì)的影響[J]. 灌溉排水學(xué)報(bào), 2023, 42(10): 9-14.

WEI Xuesong, MU Weiyi, WANG Quanjiu, et al. Effects of Aerated and Magnetized Irrigation Water on Growth, Yield and Fruit Quality of Gala Apple in Xinjiang[J]. Journal of Irrigation and Drainage, 2023, 42(10): 9-14.

2023-03-29

2023-06-11

2023-09-15

自治區(qū)重大專項(xiàng)（2022A02003-3-4）；國(guó)家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目（41830754）；國(guó)家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目（52179042）；兵團(tuán)重大科技項(xiàng)目（2021AA003-2）；中國(guó)工程院院地合作項(xiàng)目（202201SDZD01）

魏雪松（1999-），男。碩士研究生，主要從事作物高效用水理論與技術(shù)研究。E-mail: weixuesong599@163.com

穆衛(wèi)誼（1988-），男。講師，主要從事智能農(nóng)業(yè)及裝備技術(shù)研究。E-mail: weiyimu@xaut.edu.cn

@《灌溉排水學(xué)報(bào)》編輯部，開放獲取CC BY-NC-ND協(xié)議

責(zé)任編輯：韓 洋