不同滴灌灌水处理对南疆沙区红枣产量及品质的影响

胡家帅，郑旭荣，王振华，何新林，李朝阳，陈文娟，扁青永

(1.石河子大学水利建筑工程学院，新疆 石河子832000;2.现代节水灌溉兵团重点实验室，新疆 石河子 832000；3.塔里木大学水利与建筑工程学院，新疆 阿拉尔 843300)

枣(学名：Ziziphus jujuba Mill)，别称红枣，鼠李科枣属植物。近年来，基于红枣节水措施，开展了一系列节水灌溉技术研究，多数研究表明，在干旱区采用滴灌灌水技术在红枣叶温、品质、适应气候、田间管理等主要方面表现最优[1]，红枣产量随着滴灌灌水定额的变化呈现显著的规律性[2,3]，科学合理的滴灌灌溉制度可以有效提高灌溉水利用效率，对红枣的生长、产量和果实品质均具有促进作用[2-7]。尽管有关滴灌红枣研究成果已很多，但新疆滴灌红枣技术并没有得到当地枣农的普遍认可，根本原因在于已有对滴灌红枣的研究多是基于常年连续滴灌红枣，而新疆地区多是常年连续漫灌成龄枣树，已有的研究成果并不适用现有的实际情况。本研究以新疆南疆沙区红枣-骏枣为研究对象，以阿拉尔第一师灌溉试验站为平台，选择了该试验代表性的2种滴灌方式、3种灌溉水量和3种灌水次数，研究了漫灌改滴灌条件下不同滴灌处理对红枣产量和果实品质的影响。为确定漫灌改滴灌适宜的滴灌灌溉制度提供重要的理论基础。

1 材料与方法

1.1 试验区概况

试验于2015年6-11月在新疆阿拉尔市第一师灌溉试验站内进行，地理坐标为北纬40°37 ～40°38 ，东经81°1 ～81°13，平均海拔1 100 m，属于暖温带极端大陆性干旱荒漠气候，无霜期较长，光照充足，昼夜温差大，极端最高气温41 ℃，极端最低气温―33.2 ℃。垦区太阳辐射年均559.6～612.4 kJ/cm2，年均日照2 556.3～2 991.8 h。垦区雨水稀少，冬季少雪，地表蒸发强烈，年均降水量为40.2～82.5 mm，年均蒸发量1 878.6～2 558.7 mm。试验区土壤平均干体积质量为1.37 g/m3，地下水埋深大于3.5 m，灌溉水源采用地下水。

1.2 试验材料

以新疆阿拉尔第一师灌溉试验站内7 a生矮化密植骏枣为试验材料，2008年种植，2009年嫁接，常年连续漫灌。株行距0.8 m×2 m，枣树经修剪均高约1.2 m。研究区于6月初由漫灌改为滴灌，改滴灌后肥料均随水滴施，其他管理均与当地农户漫灌枣树管理措施相同。试验地枣林改滴灌前基本特征如表1所示。

表1 试验地枣林改滴灌前基本特征

1.3 试验设计

枣树的灌溉方法由常年连续漫灌改为滴灌，采用2种滴灌灌水方式，均1行2管，即在树行两侧20 cm处各布置1根滴灌管。第1种灌溉方式为根部点源灌溉(M1)，即滴灌管只在红枣树干根部处自行开孔安装滴头，滴头流量为4 L/h。第2种灌溉方式为均匀线源灌溉(M2)，即采用市面上较为流行的果树专用滴灌带，滴头流量4 L/h，滴头间距10 cm。每种滴灌灌水方式均设置3个灌水量水平：900 mm(W1)、1 050 mm(W2)和1 200 mm(W3)，以上灌水量水平是根据研究区2014年漫灌枣地灌溉定额1 500 mm分别节水40%、30%、20%而制定。点源滴灌方式1 050 mm灌水量水平下设置3个灌水次数水平：10次(F1)、14次(F2)、18次(F3)，以上灌水次数依据漫灌灌水次数制定。试验共9个滴灌处理，另外设置一个漫灌CK(灌水量1 500 mm)的对照处理，每个处理均设置3个重复。试验具体处理和灌水情况，如表2所示。

表2 具体处理及灌水情况

注：表2中灌水量指该阶段总的灌水量。

1.4 测定项目与方法

骏枣产量：骏枣收获时每个处理的每个重复随机选取3棵枣树进行产量测定，最终进行平均求得平均产量值即为该处理的产量值。主要测量指标为平均公顷产量[11]。

果实纵横径：在果实成熟并后，各个处理每个重复选取长势均等的枣树3棵，每棵标记果实20个，用游标卡尺(精度0.01 mm)对果实纵横径进行测量，各重复取平均值作为处理的果实纵横径值。

果形指数：以测取的果实纵径和横径的比值来表示。

单果质量及核质量：各处理称取所有果实质量和核质量，重复3次，用电子天平(精度0.01 g)，取平均值表示。

可食率：可食率={(单果质量-单核质量)/单果质量}×100%。

总糖和还原糖：采用斐林法测定[8]。

总酸：采用酸碱滴定法测定[8]。

维生素C：采用2，6-二氯靛酚滴定法测定[8]。

1.5 数据处理

用Excel 2010、SPSS 19.0数据处理软件进行数据处理和分析。

2 结 果

2.1 点源灌溉方式下红枣的产量和品质变化

点源滴灌方式下不同灌水量对红枣产量、品质的影响见表3，滴灌处理M1W3果实横径显著(P<0.01)低于其他灌水处理，M1W3、M1W2果实纵径显著低于M1W1、CK处理，说明点源滴灌方式下增加灌水量反而会减小果实纵横径；M1W3处理果形指数显著高于其他处理，分析可能是点源滴灌方式1 200 mm灌水量条件下，果实纵径生长速度高于果实横径生长速度。从表4中还可以看出各处理单果质量、总糖、总酸、维生素C含量差异性显著(P<0.01)，其中单果质量从大到小为CK、M1W1、M1W2、M1W3，核质量从大到小依次为M1W1、CK、M1W2、M1W3，点源灌溉方式下单果质量和核质量成正相关，低水滴灌可以增加单果质量，但可食率反而低于中高水处理，说明低水滴灌使得核生长发育所需水分比例增加；总糖含量从大到小为M1W3和M1W1、CK、M1W2，M1W3、M1W1和CK处理之间差异不显著，M1W2处理总糖含量显著低于其他处理；点源滴灌各处理总酸含量差异不显著，但均显著高于漫灌CK，分析可能是由于滴灌周期短的原因；各处理维生素C含量差异极显著，中水处理M1W2最高1.393 0 mg/g，漫灌处理CK最低0.361 2 mg/g，除了受到灌水量的影响，分析可能还与滴灌随水施肥的施肥方式有关，随水施肥可以提高养分肥料的吸收。点源滴灌方式下，各处理产量随着灌水量的增加呈现先增大后减小的趋势。

表3 点源灌溉方式下红枣的产量和品质

注：同列数据相同字母表示差异不显著(a=0.05)，下同。

2.2 线源灌溉方式下红枣的产量和品质变化

线源滴灌方式下不同灌水量对红枣产量、品质的影响见表4，滴灌处理M2W1果实横径和纵径显著(P<0.01)高于其他灌水处理，M2W2处理果实纵径显著低于其他处理，说明线源滴灌方式下低水灌溉会增加果实纵横径，这与点源滴灌方式结果相似；M2W2处理果形指数显著低于其他处理，这与点源滴灌方式结果相同，说明1 050 mm中水滴灌对果形指数有降低影响。从表中还可以看出各处理核质量、总糖、总酸、维生素C含量差异性显著(P<0.01)，其中单果质量从大到小为M2W2、CK、M2W3、M2W1，核质量从大到小依次为M2W1、M2W3、CK、M2W2，线源灌溉方式下单果质量和核质量成负相关，这与点源滴灌方式结果相反，但两种滴灌方式可食率结果相似，低水灌溉可食率均显著低于其他处理，说明低水滴灌使得核生长发育所需水分比例增加；总糖含量从大到小为M2W1、M2W3、CK、M2W2，和点源灌溉处理相似，总糖含量随着灌水量的增加均呈现出先减少后增大的趋势；线源滴灌各处理总酸含量显著高于漫灌CK，其中M2W2处理总酸含量显著高于其他处理，这一点与点源灌溉方式结果有所差异；各处理维生素C含量差异极显著(P<0.01)，滴灌高水处理M2W3显著低于其他滴灌处理，漫灌处理CK最低0.361 2 mg/g，这一点与点源灌溉方式结果相同。线源滴灌方式下，各处理产量随着灌水量的增加而增加，但低于漫灌处理。

表4 线源灌溉方式下红枣的产量和品质

2.3 灌水次数对红枣产量和品质的影响

点源滴灌方式下不同灌水次数对红枣产量、品质的影响见表5，W2F3处理果实纵横径、单果质量、核质量显著(P<0.01)高于W2F1、W2F2处理，说明点源滴灌方式下增加灌水次数可以有效增大果实纵横径、单果质量、核质量；各处理随着灌水次数的增加，果形指数逐渐增加、可食率逐渐减小，但二者差异均不显著，说明灌水次数对点源滴灌红枣果形指数和可食率没有显著影响。各处理总糖、总酸、维生素C含量差异性显著(P<0.01)，其中总糖质量从大到小为W2F1、W2F3、W2F2，总酸含量从大到小为W2F2、W2F3、W2F1，低频滴灌总糖含量显著最高、总酸显著最低，说明低频和高频滴灌更有利于糖分的积累；各处理维生素C含量差异极显著，随着灌水次数的增加呈现降低的趋势，均极显著高于漫灌处理0.361 2 mg/g，分析可能是滴灌灌水次数多、灌水定额小，肥料以蒸发形式损失相对较大。各处理产量随着灌水次数的增加而增加。

表5 灌水次数对红枣产量和品质的影响

3 讨 论

本研究中滴灌灌溉定额最低设置为900 mm，比有关文献[9,10]研究的最高灌溉定额(720、948 mm)还要高，主要原因是本研究围绕漫灌改滴灌开展，所用地块为常年连续漫灌枣地，盲目过多的降低灌溉定额必然会大面积减产，本试验结果也印证此点：低水900 mm灌溉定额下各处理红枣生长受到显著抑制，冠幅低于中高水处理20 cm，产量显著降低。

本研究中线源滴灌方式下其总酸含量随着灌水量的增加均呈现出先增加后减少的趋势，点源滴灌方式下其维生素C含量随着灌水量的增加均呈现出先增加后减少的趋势，这与有关文献[2]研究结果类似；无论是点源灌溉还是线源灌溉，其总糖含量随着灌水量的增加均呈现出先减小后增大的趋势，这与有关文献[2]研究结果总糖含量随着灌水量的增加呈现先提高后降低的趋势有所矛盾，可能是受灌溉定额偏大的影响，本研究各处理灌溉定额大约是此文献各处理灌溉定额的2倍。本研究发现综合所有品质和产量分析，点源滴灌方式相比线源灌溉方式较优，但线源滴灌方式总糖含量整体优于点源滴灌方式。相关文献[9]研究发现滴灌相比漫灌，维生素C含量会增加，但总糖含量降低，单果质量增大，果形指数降低，这与本研究中线源滴灌M2W2处理结果类似；但M2W2处理总糖含量远高于该文献[9]滴灌的总糖含量，可能是受到红枣品种和灌水量的影响。本研究发现增加灌水次数可以增加果实的纵横径、单果质量和核质量，但果形指数和可食率差异性并不显著；总糖、总酸和维生素C的含量随着灌水次数的增加反而降低，但产量却随着灌水次数的增加而增加，说明增加灌水次数可以增加产量但品质会有所影响，这与有关文献[11]研究结果有相似之处。

本研究大部分滴灌处理果实含糖量和所有滴灌处理的维生素C含量均高于漫灌对照处理，且高于相关文献[12]，综合产量和品质分析，所有处理中W2F1和W2F3处理效果较好，说明在最大限度满足红枣田间需水要求的条件下，合理的滴灌灌溉方式和灌溉制度可以有效提高红枣的产量和果实品质，但红枣是多年生植物，影响其产量和果实品质的因素繁多，一年的试验还不足以确定W2F1和W2F3滴灌灌溉制度是否最优，还需要进行长期试验做进一步的研究。

4 结 语

在南疆沙区成龄枣树上，无论是点源滴灌方式还是线源滴灌方式，中水滴灌可以降低果形指数，低水滴灌可食率均显著低于中高水滴灌处理，总糖含量均随着灌水量的增加呈现出先减少后增大的趋势。但在产量、维生素C含量、总酸含量等方面，点源滴灌方式和线源滴灌方式的规律性有所差异。

增加滴灌灌水次数可以增加产量，但会降低果实品质。

综合产量和品质分析，所有滴灌处理中灌溉定额1 050 mm、灌水次数10次和灌溉定额1 050 mm、灌水次数18次处理效果较好，相比漫灌不但节约灌溉水量30%，还可以提高红枣果实品质。

[1] 胡安焱,魏光辉,董新光,等. 干旱区幼龄红枣节水灌溉方式优选研究[J]. 节水灌溉,2010,(11):28-30.

[2] 游 磊,马英杰,洪 明,等.不同灌水处理对灰枣产量、水分利用效率及品质的影响研究[J].节水灌溉,2015,(6):18-21,25.

[3] 王兴鹏,姚宝林,王 龙,等. 红枣不同灌水方式对土壤水分与产量影响研究[J]. 节水灌溉,2011,(12):23-25,32.

[4] 刘国宏,谢香文,将 岑.干旱区不同水分指标下限对成龄红枣生长和产量的影响[J].新疆农业科学,2011,(1):94-98.

[5] 李振华.阿克苏地区灰枣滴灌灌溉制度试验研究[D].陕西杨凌:西北农林科技大学,2013.

[6] 王见月,刘庆花,李俊良,等. 胶东果园土壤酸度特征及酸化原因分析[J]. 中国农学通报,2010,(16):164-169.

[7] 周和平,翟 超,孙志锋,等. 新疆水资源综合利用效果及发展变化分析[J]. 干旱区资源与环境,2016,(1):95-100.

[8] GB/T 5835-2009,中华人民共和国国家标准红枣[S].

[9] 任玉忠,王水献,谢 蕾,等. 干旱区不同灌溉方式对枣树水分利用效率和果实品质的影响[J]. 农业工程学报,2012,(22):95-102.

[10] 郑强卿,陈奇凌,李 铭,等.滴灌骏枣需水规律及灌溉制度[J].江苏农业科学,2013,(11):187-189.

[11] 叶含春,姚宝林,王兴鹏,等.不同灌溉制度对矮化密植红枣土壤水盐分布的影响研究[J].灌溉排水学报,2012,31(5):118-122.

[12] 车银伟,杨 器,代顺冬，等.涌泉根灌对山地红枣产量与品质的影响[J].西北农业学报,2013,(11):108-113.