不同灌溉方式对苹果树体生长 果实品质和产量的影响

陈 汝，黄永业，季兴禄，徐月华，薛晓敏，王金政*

（1.山东省果树研究所，山东 泰安 271000；2.蓬莱市果树工作总站，山东 蓬莱 265600）

目前，我国果园的灌溉方式大多仍采用传统的大水漫灌。该灌溉方式不仅极大地浪费水肥，而且还会造成养分淋失和土壤板结，降低土壤的通透性，破坏土壤微生物区系，降低微生物的多样性和活性，同时，抑制果树根系呼吸，导致根系生长不良和功能下降，降低营养的吸收和运输效率，严重影响果树地上部的正常生长发育和果实品质的提高，已成为制约果树产业持续健康发展的突出问题[1]。节水灌溉技术是一项现代化的节本增效实用技术，能够提高灌溉水的利用效率[2，3]。因此，发展和实施新型的滴灌和喷灌等科学节水灌溉模式势在必行[4，5]。滴灌和喷灌作为先进的节水灌溉方式，受到了较多关注，人们在果树节水灌溉及其对果实品质和生理特性指标的影响方面开展了大量研究。与传统灌溉模式相比，喷灌的灌溉均匀度高，不仅能够减少水资源在果园输送过程中的损失以及灌溉后的土壤渗漏损失，还能够提高果品质量[6]。滴灌可减少大量的水分漂移损失，与地面灌溉相比可节水49%。不同的灌溉方法，对植株根冠生物量、根系活力和叶片生理功能影响较大[7]。此外，土壤微生物特性和土壤酶活性也受灌溉处理的调控[8]。张学琴等[9]在苹果上的研究发现，不同灌水方法对果实膨大期的根系生长和土壤酶活性影响较大。同时，通过滴灌对植株进行灌溉施肥，可以提高肥料利用率，进而促进果实产量和品质的提高[10～13]。目前，苹果种植面积不断扩大，灌溉用水量不断增加，水资源短缺的矛盾日益突出。因此，应大力发展果树节水灌溉技术，以替换传统的灌溉方式。以传统的树盘漫灌为对照，研究了滴灌和喷灌2种灌溉方式对苹果树体生长、果实品质和产量的影响，筛选最佳的灌溉供水模式，旨为科学节水型果树栽培体系的建立提供技术支持。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验在山东省蓬莱市潮水镇大黄家村苹果园进行。果园面积0.4 hm2，地势平坦，土壤质地为沙壤土，pH值6.7，有机质含量0.9%，管理水平中等。

1.2 试验材料

苹果园主栽品种为烟富10（砧木为八棱海棠），授粉品种为嘎拉，树龄9 a，株行距3 m×5 m。

1.3 试验方法

1.3.1 试验设计 采用随机区组设计，灌溉方式设滴灌、喷灌和树盘漫灌（CK）3个处理，每处理15株，3次重复。各处理均于2013年苹果树休眠期灌第1次水。2014～2016年连续3 a，每年分别在苹果萌芽期、开花期、新梢旺长期、花芽分化期、果实膨大期、果实成熟期和休眠期各灌溉1次，灌水量根据苹果生长发育关键时期对水分的需求量确定，各时期的灌水量分别为375、300、375、225、375、375和375 m3/hm2。其他田间管理同常规。

1.3.2 测定项目与方法

1.3.2.1 新梢长度。分别于6月中旬和9月下旬，随机选取树冠外围新梢30个，用米尺测量春梢和秋梢的长度。

1.3.2.2 叶片性状。9月下旬，在树冠外围随机选取春梢中部成熟叶100片，用SPAD-502 PLUS型叶绿素仪测定叶绿素含量，用YMJ-B型叶面积仪测定叶面积，用JA2003N天平称量百叶重。

1.3.2.3 果实性状。10月下旬果实成熟时，每处理均选择具代表性的单株，将果实全部采摘称重，统计单株产量，并折算单位面积产量。然后，随机取30个果实，用天平称量单果重，用数显游标卡尺测量果实的纵径和横径，用GY-1型果实硬度计测量果实的去皮硬度，用ATAGO PAL-1数显折射仪测定可溶性固形物含量。随机取50个果实，统计果面全红的果实数量，计算全红果比例（全红果数量/50×100%）；对果面的着色面积和光洁程度进行分级（表1），计算着色指数和光洁指数：

着色指数=∑（各级果数×代表级值）/（总果数×最高级值）×100

光洁指数=∑（各级果数×代表级值）/（总果数×最高级值）×100

1.3.3 数据处理 利用Microsoft Excel 2010和DPS 7.5软件对数据进行统计分析，采用Duncan’s新复极差法进行差异显著性检验。利用指标的3 a平均值，对不同灌溉方式的总体效果进行评价。

表1 苹果果实着色面积和光洁程度分级标准Table 1 The grading standard of fruit coloring index and smoothness index of apple

2 结果与分析

2.1 不同灌溉方式对苹果树体生长的影响

2.1.1 对新梢生长的影响 滴灌和喷灌处理的平均春梢长度均显著＞CK，分别较CK增加了14.8%和9.1%，其中滴灌处理的指标值显著＞喷灌处理；平均秋梢长度均显著＜CK，分别缩短了11.7%和8.8%，但2个处理之间的指标值差异并不显著（表2）。表明滴灌和喷灌处理均可显著促进苹果的春梢生长，明显抑制秋梢生长，其中，滴管处理对春梢生长的促进效果明显优于喷灌处理。

表2 不同灌溉方式对苹果新梢生长的影响 （cm）Table 2 Effects of different irrigation methods on the growth of apple shoots

2.1.2 对叶片性状的影响 滴灌与喷灌处理的平均叶面积、叶绿素含量和百叶重差异均不显著，但二者指标值均＞CK，其中，平均叶面积分别提高了3.0%和1.9%，与CK差异均不显著；平均叶绿素含量分别提高了13.9%和11.5%，平均百叶重分别提高了5.8%和5.1%，均显著＞CK（表3）。表明滴灌和喷灌处理均可促进苹果叶面积增大，明显提高叶片的叶绿素含量和百叶重，其中，滴管处理的效果略优于喷灌处理。

表3 不同灌溉方式对苹果叶片性状的影响Table 3 Effects of different irrigation methods on the characters of apple leaves

2.2 不同灌溉方式对苹果果实品质的影响

2.2.1 对外观品质的影响 滴灌与喷灌处理的平均单果重、果形指数、着色指数、光洁指数和全红果比例差异均不显著，但二者指标值均＞CK，其中，平均单果重分别提高了3.2%和1.9%，平均果形指数略高，与CK差异均不显著；平均着色指数分别提高了6.1%和4.1%，平均光洁指数分别提高了4.7%和2.8%，平均全红果比例分别提高了4.2%和2.2%，均显著＞CK（表4）。表明滴灌和喷灌处理均可明显改善果实的外观品质，其中，滴管处理的效果略优于喷灌处理。

2.2.2 对内在品质的影响 滴灌和喷灌处理的平均可溶性固形物含量均显著＞CK，分别较CK提高了13.0%和2.6%，其中滴灌处理的指标值显著＞喷灌处理；平均果实硬度均＞CK，其中滴灌处理指标值最高，与喷灌处理差异不显著，但显著＞CK（表5）。表明滴灌和喷灌处理均可明显改善果实的内在品质，其中，滴管处理的效果优于喷灌处理，其果实可溶性固形物含量较喷灌处理明显提高。

2.3 不同灌溉方式对苹果产量的影响

滴灌和喷灌处理的平均产量均显著＞CK，分别较CK增产12.1%和8.2%，但2个处理之间的指标值差异并不显著（表6）。表明滴灌和喷灌处理均可明显提高苹果产量，其中，滴管处理的效果略优于喷灌处理。

表4 不同灌溉方式对苹果外观品质的影响Table 4 Effects of different irrigation methods on the appearance quality of apple

表5 不同灌溉方式对苹果内在品质的影响Table 5 Effects of different irrigation methods on the inner quality of apple

表6 不同灌溉方式对苹果产量的影响 （kg/hm2）Table 6 Effects of different irrigation methods on the yield of apple

3 结论与讨论

果树在生长季节不同时期对水分的敏感性不同，通过灌溉技术调控植株根系及地上部的生长和水势，可以达到控制果树营养生长的目的，减轻修剪量，进而增加营养累积，促进花芽分化[14]。合理的灌溉方式能够提高植株水分利用效率，实现节水和高效用水的目的[7]。研究表明，灌溉影响果树叶片水势、新梢生长量、树干直径及光合特性等指标[2，15]。本研究结果显示，与树盘漫灌相比，滴灌和喷灌处理均明显促进了春梢生长。在山地果园进行的滴灌试验结果也表明，滴灌与畦灌和不灌相比，果树新梢平均长度分别增加10%和 33%[16]。

灌溉方式影响苹果叶片的叶绿素含量[17]，进而影响叶片的光合能力[18]。本研究结果显示，滴灌和喷灌处理均促进了苹果叶面积增大，明显提高了百叶重和叶绿素含量，其中滴灌处理的指标值略高于喷灌处理，但2个处理的指标值差异均不显著。表明2种灌溉方式均明显地增强了叶片的光合作用，其中滴灌处理的效果略优于喷灌处理。

灌溉方式影响苹果果实的增长速率及产量[19]。本研究结果表明，滴灌和喷灌处理的苹果产量均显著高于树盘漫灌，其中滴灌处理的效果略优于喷灌处理。相同施肥条件下，与传统的地面灌溉相比，滴灌能显著增加苹果产量，并有助于提高果实品质[20]。本研究中，与树盘漫灌相比，滴灌和喷灌处理的单果重增大，全红果比例、着色指数、光洁指数以及可溶性固形物含量均明显提高。

综上分析可以看出，选择合适的灌溉方式有利于苹果树体的生长发育，以及果实品质和产量的提高。本研究中，滴灌和喷灌处理的效果均优于树盘漫灌，其中滴灌处理的综合效果优于喷灌处理。

参考文献：

［1］闫玉静，白 健，付春霞，范晓丹，王衍安，陈修德，束怀瑞.根域蓄水调控对苹果叶片光合特性和抗氧化酶活性的影响 ［J］.园艺学报，2015，42 （5）：817-825.

［2］贾俊杰，马娟娟，郭向红，孙西欢，杨 凯.SH矮砧苹果幼树滴灌条件下适宜灌水上限试验研究［J］.太原理工大学学报，2017，48（5）：798-804，810.

［3］李巧珍，郝卫平，龚道枝，王庆锁.不同灌溉方式对苹果园土壤水分动态、耗水量和产量的影响［J］.干旱地区农业研究，2007，25（2）：128-133.

［4］刘 影，唐 莉，王 毅，周洪富，周晏起.果园主要灌溉方式及其节水节肥效果［J］.北方果树，2016，（4）：1-3.

［5］魏雅芬，王 颖，王建军，诸 钧，金基石.节水灌溉对矮化密植桃树生理及生长的影响［J］.现代农业科技，2017， （4）：49-51，54.

［6］李宗礼，赵文举，孙 伟，范严伟.喷灌技术在北方缺水地区的应用前景［J］.农业工程学报，2012，28（6）：1-6.

［7］王娟娟.不同灌溉方式对干旱区幼龄葡萄生长影响的综合评价 ［J］.水利技术监督，2017，48 （5）：109-111.

［8］叶德练，齐瑞娟，张明才，李召虎.冬小麦田土壤微生物特性、土壤酶活性和养分的调控研究［J］.华北农学报，2016，31（1）：224-231.

［9］张学琴，马娟娟，孙西欢，郭向红，张春晋，李 波.不同灌水方法对苹果树果实膨大期根系生长和土壤酶活性的影响研究［J］.节水灌溉，2016，（3）：1-5，10.

［10］李憑峰，谭 煌，王嘉航，杨培岭.滴灌水肥条件对樱桃产量、品质和土壤理化性质的影响［J］.农业机械学报，2013，48（7）：236-246.

［11］梁 智，张计峰，井 然，邹耀湘.滴灌施肥方式与施肥水平对枣树产量、品质及养分利用的影响［J］.新疆农业科学，2016，53（8）：1444-1452.

［12］陈 汝，王金政，薛晓敏，聂佩显，王贵平.水肥处理对苹果幼树树体结构、叶片及光合作用的影响［J］.安徽农业科学，2014，42（21）：6926-6928，6947.

［13］孙 霞，柴仲平，蒋平安.滴灌条件下水氮耦合对南疆红富士苹果品质的影响［J］.核农学报，2011，（11）：1042-1046.

［14］杨素苗，李保国，齐国辉，郭素萍，胡志伟.根系分区交替灌溉对苹果根系活力、树干液流和果实的影响［J］.农业工程学报，2010，26（8）：73-79.

［15］于 坤，郁松林，刘怀锋，赵宝龙，王文静.滴灌方式对‘赤霞珠’葡萄幼苗根冠功能的调控效应［J］.应用生态学报，2015，26（5）：1335-1342.

［16］任玉忠，王水献，谢 蕾，董新光.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，2012，28（22）：95-102.

［17］马怀宇，吕德国，刘国成，秦嗣军，康立权.不同灌水方式对‘寒富’苹果叶片光合功能和抗氧化酶活性的影响 ［J］.生态学杂志，2012，31（10）：2534-2540.

［18］康立权，吕德国，杜国栋，秦嗣军，刘国成.半区灌水及半区交替灌水对苹果幼树光合生理指标的影响［J］.山东农业科学，2008，40（9）：25-28.

［19］罗 朋.负压灌溉对山地果树土壤水分及产量的影响研究 ［J］.山西水利科技，2017，（3）：80-83，88.

［20］路永莉，高义民，同延安，杨宪龙，林 文.滴灌施肥对渭北旱塬红富士苹果产量及品质的影响［J］.中国土壤与肥料，2013，（1）：48-52.