不同灌溉方式及时期对主干形香梨果实品质的影响

作者: 陈宇峰 包建平

不同灌溉方式及时期对主干形香梨果实品质的影响 0

摘 要:为提高主干形香梨园水分利用效率,研究不同灌溉方式及时期对主干形香梨果实品质的影响,探寻可以提升主干形香梨果实品质的灌溉方式与方法。试验结果表明,与漫灌相比,滴灌显著提高了主干形香梨果实单果质量、果形指数、维生素C含量、可溶性糖含量,同时提升了香梨口感,降低了果实硬度、石细胞和木质素含量;在盛花期后、果实膨大前期与果实膨大后期进行滴灌处理,对果实综合品质的提升效果最优。

关键词:主干形香梨;滴灌;漫灌;生育期;果实品质

中图分类号:S661.2 文献标志码:B 文章编号:1674-7909(2023)07-79-4

0 引言

库尔勒香梨(以下简称香梨)是蔷薇科梨属植物,为新疆维吾尔自治区主栽梨树品种[1-2]。梨树需水量较多,对土壤水分反应比较敏感[3]。随着果园机械化作业技术的成熟,主干形香梨的种植面积逐年增加。目前,新疆维吾尔自治区果农对主干形香梨多采用大水漫灌的灌溉方式。漫灌方式的灌溉效率低下,浪费水资源,且不符合香梨的需水特性[4]。与大水漫灌相比,滴灌可根据植物的生长状况适时适量进行水分供应,在提升水分利用效率的同时,显著提升作物产量和品质[5-8]。Wang等[9]研究发现,滴灌较传统灌溉(漫灌)方式具有节水、提高水分利用效率、提高作物品质等优势。有研究表明,滴灌方式可促进库尔勒香梨粗壮生长,滴灌所用灌水量较漫灌减少了64%[10]。目前,关于主干形香梨灌溉方式与灌溉时期的研究报道较少。基于此,笔者试验研究不同灌溉方式及时期对主干形香梨果实品质的影响,以期筛选出契合主干形香梨生育特点的灌溉方式及时期。

1 试验材料与方法

1.1 试验地及试验对象

试验地位于新疆生产建设兵团阿拉尔市九团二营面积为0.67 hm2。当地年蒸发量为1 403.65 mm,年降水量为30.25 mm。试验对象为5年生主干形库尔勒香梨树,株行距为1.5 m×4.0 m。选择长势一致、发育良好的库尔勒香梨树作为试验株。

1.2 试验方法

依据香梨生育期设置不同灌溉时期(盛花期后至果实成熟期),同时按灌溉方式不同设置滴灌(D1、D2、D3)与漫灌(M1、M2、M3)共6个处理(见表1)。滴灌处理设置为每株行2排管道(在梨树株行两侧100 cm处各铺设1根滴灌管道)。以纵向排列的30株香梨树为1个小区,每小区为1组处理,小区之间设隔离行,做好标记。采用刷卡式水表控制灌水量。每小区各生育期灌溉量定额为10 m3。

1.3 果实品质测定

于果实成熟期,每个处理采摘30个香梨果实进行品质测定。果实单果质量使用PL4002-IC电子天平称量。果实的纵径与横径采用游标卡尺测量,取3次平均值并记录。果实纵径与果实横径之比值即为果形指数。采用TMS-PRO质构仪测定果实质构品质。可溶性固形物含量采用TD-15手持式折光仪测定,检测果实3个不同部位,取平均值。采用分光光度计比色法测定果实维生素C含量。果实可滴定酸含量的测定采用NaOH滴定法。石细胞的测定采用聂继云等[11]的试验方法。木质素含量的测定采用蔡永萍等[12]的试验方法。

1.4 数据分析

数据的整理采用Microsoft 365软件,试验结果分析采用DPS数据处理系统,制图采用GraphPad Prism 9.5软件。

2 试验结果与分析

2.1 不同灌溉方式及时期对主干形香梨果实外观品质的影响

果实的纵径、横径对果形指数和单果质量有直接影响,而这些指标又直接影响果实的经济价值。由表2可知,滴灌处理的单果质量明显大于漫灌处理,D2处理的单果质量最大(141.90 g),M1处理的单果质量最小(120.53 g)。D1、D2和M1处理的果实纵径无显著性差异,其果实纵径均有不错的表现;M2处理果实纵径最小(57.61 mm)。D1处理的果实横径最大(63.09 mm),而M2处理的果实横径最小(53.34 mm)。D2处理的果形指数最大(1.23),而M2处理的果形指数最小(1.03)。

2.2 不同灌溉方式及时期对主干形香梨果实质构的影响

果实的质构参数是除去酸甜度以外,能反映果实口感的重要指标。由表3可知,D1与D3处理的果实凝聚性较高,分别达到0.507%与0.522%;M2处理的果实凝聚性显著低于其他处理,仅为0.413%。不同处理间主干形香梨的果实弹性存在显著差异,D3处理的果实弹性最大(4.224 mm),M2处理的果实弹性最小(3.157 mm)。各处理间果实黏着性差异显著,D3处理的果实黏着性最大(29.471 N),M2处理的果实黏着性最小(24.039 N)。不同处理间果实咀嚼性差异显著,D3处理的果实咀嚼性最大(529.395 mJ),M2处理的果实咀嚼性最小(457.595 mJ)。

2.3 不同灌溉方式及时期对主干形香梨果实内在品质的影响

由表4可知,不同处理的香梨果实可溶性固形物含量存在显著差异,D3处理的果实可溶性固形物含量最高(12.75%),M1处理的果实可溶性固形物含量最低(11.82%)。各处理间每100 g果实维生素C含量存在显著差异,其中D3处理的每100 g果实维生素C含量最高(3.76 mg),M2处理的每100 g果实维生素C含量最低(2.52 mg)。D3处理的果实可滴定酸含量显著高于其他处理,达到了0.165%。果实的可溶性糖含量直接影响果实口感,D2处理的果实可溶性糖含量最高(10.14%),M1处理的果实可溶性糖含量最低(7.56%)。

2.4 不同灌溉方式及时期对主干形香梨果实硬度、石细胞和木质素含量的影响

由图1(a)可知,漫灌处理的果实硬度整体偏高,M3处理的果实硬度最大(317.35 N),D3处理的果实硬度最小(253.01 N),二者相差64.34 N。

香梨的石细胞含量越高,口感越差。由图1(b)可知,D2处理的果实石细胞含量显著低于其他处理,而D1与D2处理的石细胞含量无显著差异,漫灌处理的果实石细胞含量整体较高且无显著差异。

由图1(c)可知,D2处理的果实木质素含量最低,为24.89%;漫灌处理的果实木质素含量整体表现较高,M1处理的果实木质素含量最高,达到了30.92%。

3 结论与讨论

灌溉时期对香梨生长影响极大,过早对梨树进行大水漫灌,会导致其营养枝生长过旺[13]。香梨的果实品质直接影响其经济价值。试验结果表明,滴灌处理的主干形香梨果实单果质量与果形指数表现较好,这与张倩等[14]的研究结果基本一致。在滴灌处理中,D2处理的果实外观品质表现最佳。在新梢生长期、幼果发育期及果实成熟期均不进行灌溉,即在果实的关键生育期内进行控水,有利于果实质量的增加,这与张露[15]的研究结果类似。在新梢生长期与幼果发育期不进行灌溉,香梨的果形指数有所增加,在全生育期进行灌溉处理的果形指数反而较低,这与黄英等[16]的研究结果相似。滴灌处理对果实的单果质量与果形指数提升有一定作用,可提升香梨的经济价值。

此次试验结果表明,滴灌处理下的香梨果实可溶性糖含量、可溶性固形物含量、维生素C含量相较于漫灌处理均有提升,果实硬度、木质素和石细胞含量均有所下降,这与孙继亮等[17]的研究结果一致。幼果发育期至果实成熟期是香梨果实糖分积累的重要时期,此时期做好控水处理可提高果实品质[18-19]。易晓丽等[20]研究发现,在梨树与枣树的萌芽展叶期进行控水,对其果实品质有较好的提升作用。梨果肉石细胞的形成与树体管理水平密切相关,适时适量补充肥水时果肉细脆、品质优[21]。该试验结果表明在盛花期后与果实膨大期进行灌水,香梨果实的石细胞含量显著降低。

在主干形香梨树盛花期后、新梢生长期、果实膨大期进行滴灌处理,可显著提升单果质量与果形指数。在盛花期后、幼果发育期及果实膨大期进行滴灌处理,可提升果实质构参数。在幼果发育期与果实成熟期控水有利于糖分的积累,D2处理的果实可溶性糖含量达到了10.14%,相比同生育期漫灌的M2处理提升了27.4%。D2处理的果实硬度、石细胞与木质素含量方面表现最佳。综合来看,在盛花期后、果实膨大前期与果实膨大后期进行滴灌处理对主干形香梨综合品质提升效果最优,在生产实践中具有一定的推广应用价值。

参考文献:

[1]张琦,张玉星,陈玉娟.库尔勒香梨光合特性的研究[J].河北农业大学学报,2006(6):29-32.

[2]梅闯,罗淑萍,徐敏,等.库尔勒香梨3种树形光合特性的比较[J].新疆农业大学学报,2011(2):115-118.

[3]夏热帕提·艾则孜,覃伟明,努尔麦麦提·艾麦提,等.库尔勒香梨粗皮果果实不同部位矿质元素含量动态变化[J].新疆农业科学,2018(12):2188-2195.

[4]王林林,吴文勇,肖秀,等.不同滴灌带布置方式对黄金梨生长及水分利用效率的影响[J].灌溉排水学报,2020(5):10-17.

[5]WANG H,AN Y Y,WANG L J.Morphological and anatomic observation on fruit russet formation of pear(Pyrus pyrifolia Nakai'Cuiguan')[J].Journal of Fruit Science,2017(11):1415-1425.

[6]武阳,赵智,王伟,等.调亏灌溉和灌溉方式对香梨树吸收根系重分布的影响[J].农业机械学报,2017(5):244-250.

[7]AYARS J E,FULTON A,TAYLOR B.Subsurface drip irrigation in California:here to stay?[J].Agricultural water management,2015(157):39-47.

[8]ROBLES J M,BOTIA P,PEREZ-PEREZ J G.Subsurface dripirrigation affects trunk diameter fluctuations in lemon trees,in comparison witfi surface drip irrigation[J].Agricultural Water Management,2016(165):11-21.

[9]WANG L,WU W,XIAO J,et al.Effects of different drip irrigation modes on water use efficiency of pear trees in northern China[J].Agricultural Water Management,2021,245:106660.

[10]晏清洪,王伟,任德新,等.不同微灌方式对成龄库尔勒香梨生长及耗水规律的影响[J].灌溉排水学报,2011(3):86-89.

[11]聂继云,李静,杨振锋,等.冷冻法测定梨的石细胞含量[J].果树学报,2006(1):133-135.

[12]蔡永萍,王斌,邱景香,等.一种梨果肉中木质素含量的检测分析方法:201210051961.6[P].2012-07-25.

[13]刚明慧.库尔勒香梨宿萼果及粗皮果防治技术研究[D].乌鲁木齐:新疆农业大学,2010:22-28.

[14]张倩,李萧婷,吴翠云,等.不同灌溉方式对库尔勒香梨果实品质的多变量分析[J].新疆农业科学,2022(3):578-587.

[15]张露.渭北地区果园土壤水分状况研究[D].杨凌:西北农林科技大学,2012:36-43.

[16]黄英,安进强,张芮,等.水肥调控对设施延后栽培葡萄产量和品质的影响[J].干旱地区农业研究,2015(2):191-195.

[17]孙继亮,李六林,陶书田,等.灌溉方式对梨园土壤水分及产量品质的影响[J].干旱地区农业研究,2012(1):61-65.

[18]郭航,张瑞,王智,等.库尔勒香梨果实生育期品质变化规律[J].新疆农业科学,2022(2):377-384.

[19]REUSCHER S,FUKAO Y,MORIMOTO R,et al.Quantitative proteomics-based reconstruction and identification of metabolic pathways and membrane transport proteins related to sugar accumulation in developing fruits of pear(Pyrus communis)[J].Plant and Cell Physiology,2016(3):505-518.

[20]易晓丽,曹红霞,王雪梅,等.温室梨枣树土壤水分和品质对调亏灌溉的响应[J].灌溉排水学报,2012(3):68-71.

[21]李含芬,徐莹,苏鹏,等.石细胞发育对“黄金梨”果肉硬化症的影响[J].北方园艺,2017(10):20-24.

经典小说推荐

杂志订阅

友情链接