不同灌溉定额对枸杞产量和品质的影响

2017-12-19 08:35李金泽徐利岗
水利科学与寒区工程 2017年11期
关键词:根区干果粒数

李金泽,杜 历,唐 瑞,徐利岗

(宁夏水利科学研究院,宁夏 银川 750021)

不同灌溉定额对枸杞产量和品质的影响

李金泽,杜 历,唐 瑞,徐利岗

(宁夏水利科学研究院,宁夏 银川 750021)

针对宁夏中部干旱带滴灌枸杞水资源紧缺的生产实际,采用大田滴灌试验,研究了不同灌溉定额对枸杞产量和品质的影响。研究结果表明:灌溉定额对枸杞根区土壤含水率有直接影响,灌溉定额较大的枸杞根区土壤体积含水率较高,反之,较低。灌溉定额超过345 mm时,枸杞的亩均干果重随着灌水定额的增加没有显著提高, 50 g粒数也没有显著降低;低于345 mm的两个处理亩均干果重显著降低,50 g粒数显著增加,所以枸杞合适的灌溉定额应在345 mm左右。灌溉定额的大小对枸杞多糖和甜菜碱含量有一定的影响,但在不同的灌溉定额下,它们的含量不存在明显差异。

枸杞;灌溉定额;产量;品质

目前宁夏枸杞的种植面积已经达到70多万亩[1],约占全国的60%。在水资源日趋紧张的形势下,宁夏枸杞高效节水种植面积发展迅速,滴灌已成为宁夏中部干旱带枸杞灌溉的主要方式。滴灌较传统的灌溉方式具有节水、节肥、田间管理便捷等特点[2],有利于宁夏中部干旱带枸杞种植面积的扩大。随着枸杞滴灌面积的扩大,不同灌水定额对枸杞的产量特征及品质的影响缺乏理论支撑[3]。本文采用大田试验,开展了不同灌水定额条件下枸杞的产量特征及主要品质的分析,为滴灌枸杞提高产量及品质提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验区基本概况

试验选择在同心县河西镇润德枸杞庄园开展,该试验区处于宁夏中部干旱带典型区域,地理位置在北纬38°36′0.7″,东经106°37′55.14″,地型属于山前洪积扇,海拔1189 m,同心县多年平均降水量278 mm,降水时空分布不均且年际变化较大,年降水量的地区差别也很大,由东南向西北逐渐递减,年平均气温8.8 ℃,年日照时数平均为2882.1 h,无霜期多年平均为140 d,是一个以干旱为主的多灾并发区[1]。

试验开展于2016年4—10月,试验选择的枸杞品种是树龄3 a的宁杞7号,试验区选择在长势均匀的区域,测得枸杞树平均地径为19.07 mm。枸杞从萌芽到休眠的降水量是120.7 mm,单次降雨量超过5 mm的降雨见表1。试验区土壤表层有20 cm砂壤土,20 cm以下为黏土,容重为1.4 g/cm3。土壤理化性质见表2。

表1 试验区2016年4—9月份单次降雨超过5 mm的降雨统计表

表2 土壤理化性质

1.2 试验设计

本次试验共设置了6个处理,每个处理3个重复,共计18个小区。每个小区面积为12 m×9 m,株行距为1 m×3 m,每小区共51棵树。灌水采用四级管网滴灌,主管PEΦ63,支干管PEΦ40,支管PEΦ32,毛管PEΦ16滴灌管。自4月上旬灌头水(萌芽水)直至9月下旬,全生育期内共灌水12次。施肥量6个处理相同,都施用的是全营养滴灌肥,具体试验设计见表3。

表3 枸杞灌溉制度试验设计表

1.3 测定指标及方法

(1)监测试验区气象数据主要有:降水量、气温、风向、风速、大气相对湿度。

(2)测定土壤含水量,测定深度在每个处理距树干30 cm处,在滴灌管铺设方向100 cm长度的PR2套管,监测0~10 cm、10~20 cm、20~40 cm、40~60 cm、60~100 cm土层土壤含水量[4]。测定时间:生育期内每10 d监测一次数据,其中灌水前、后及降雨(>5 mm)后第二天分别加测。

(3)测产、观测内容:各小区枸杞鲜果总产量、干果总产量、50 g的枸杞干果所含颗粒的个数。

(4)品质测定、观测内容:枸杞干果的多糖、甜菜碱的成分含量。各处理选取样品1000 g送至宁夏大学农学院检测中心进行检测。

1.4 数据处理方法

试验数据采用Excel 2003和DPS进行处理和统计分析。

2 结果与分析

2.1 不同灌溉定额下枸杞根区土壤水分变化特征分析

统计全生育期不同处理每次灌水前后土壤体积含水率,选取土壤剖面深度分别为0~10 cm、10~20 cm、20~30 cm、30~40 cm、40~60 cm的土壤体积含水率[5],求得剖面0~60 cm土壤平均体积含水率,由于枸杞的根系绝大部分在土壤剖面0~60 cm,故0~60 cm土壤平均体积含水率也可看作枸杞根区土壤体积含水率。绘制各处理土壤剖面0~60 cm土壤体积含水率全生育期变化图,见图1,部分重点时间点0~60 cm土壤体积含水率见表4。

从图1及表4中可以看出,从4月8日—5月底,6个处理0~60 cm土壤体积含水率差别较小,这个时段各个处理在同一时刻的土壤含水率的极差出现在5月25日,为2.4%,这一时期6个处理灌水时间、灌水量都是相同的,从0~60 cm土壤体积含水率表现来看,各个处理差别也不是很明显。5月25日之后,各个处理单次灌水量从T1~T6是逐个增加的,从图中也可以看出从6月初—8月中旬,各个处理之间体积含水率差别显著,这个时段各个处理在同一时刻的土壤体积含水率的极差出现在7月29日,为5.9%,这个时间段枸杞处于夏果期,此阶段的枸杞产量占了一年产量中的大部分,且品质好,商品率高。8月下旬之后,各个处理灌水定额相同,它们根区土壤体积含水率差异也比前一个时段降低。从总体来看,灌溉定额对枸杞根区土壤含水率有直接影响,灌水量大的枸杞根区土壤体积含水率较高,反之,较低。

图1 各处理土壤剖面0~60 cm土壤体积含水率全生育期变化图

表4 重点时间点0~60 cm土壤体积含水率 %

2.2 不同灌溉定额枸杞产量特征分析

枸杞产量特征见表5,从枸杞鲜果重来看,T1与其他各处理差异性显著(P<0.05),T2与T1、T5、T6差异性显著(P<0.05),T1与T3、T4、T5、T6差异性极显著(P<0.01),说明灌溉定额的多少对枸杞鲜果重影响显著,全生育期灌溉定额为285~315 mm时,枸杞鲜果重明显低于灌溉定额超过345 mm的处理,当灌溉定额超过345 mm时,灌溉定额的大小对枸杞鲜果重的影响不显著。

从枸杞干果重来看,T1与其他各处理差异性显著(P<0.05),T2与T1、T3、T5、T6差异性显著(P<0.05),T1与T3、T4、T5、T6差异性极显著(P<0.01),说明灌溉定额的多少对枸杞干果重影响显著,全生育期灌溉定额为285~315 mm时,枸杞干果重明显低于灌溉定额超过345 mm的处理,当灌溉定额超过345 mm时,灌溉定额的大小对枸杞干果重的影响不显著。

从枸杞干鲜比来看,T3与T6差异性显著(P<0.05),T4与T1、T2、T3、T5差异性显著(P<0.05),T4与T3、T5差异性极显著(P<0.01),说明灌溉定额的多少对枸杞干鲜比影响显著,但干鲜比与灌溉定额的多少没有较为明显的联系。

从枸杞50 g粒数来看,T1与其他各处理差异性显著(P<0.05),T1与T3、T4、T5、T6差异性极显著(P<0.01),说明灌溉定额的多少对枸杞50 g粒数影响显著,全生育期灌溉定额为285~315 mm时,枸杞50 g粒数明显高于灌溉定额超过345 mm的处理,当灌溉定额超过345 mm时,灌溉定额的大小对枸杞50 g粒数的影响不显著。

影响枸杞商品率的产量特征主要在于亩均干果重和50 g粒数,亩均干果重越大,50 g粒数越小,枸杞商品率也就越高。综合以上分析,当灌溉定额超过345 mm时,枸杞的亩均干果重随着灌水定额的增加没有显著提高, 50 g粒数也没有显著降低,低于345 mm的两个处理亩均干果重显著降低、50 g粒数显著增加,所以枸杞合适的灌溉定额应在345 mm左右。

表5 不同水分处理枸杞产量特征表

2.3 不同灌溉定额枸杞品质分析

枸杞多糖是枸杞中最重要最关键的成分之一,能促进腹腔巨噬细胞的吞噬能力,对人体具有改善新陈代谢、调节内分泌、促进蛋白合成、加速肝脏解毒和受损肝细胞的修复,抑制胆固醇和甘油三酯的功能,并且对肝脏的脂质过氧化损伤有明显的保护和修复作用[6]不同灌溉定额下枸杞多糖的含量如图2所示。

图2 不同灌溉定额对枸杞干果多糖含量的影响

由图2可知,不同灌溉定额下枸杞多糖的含量,T1与T6差异性显著(P<0.05),其他各处理之间没有显著差异,说明灌溉定额的大小对枸杞多糖的含量有一定的影响,但不存在明显差异。

甜菜碱是枸杞果中主要的生物碱,学名三甲基胺乙内酯,是枸杞对脂质代谢或抗脂肪肝作用的主要成分,它在体内起甲基供应体的作用,是宁夏枸杞地道性指标之一,被广泛研究。不同灌溉定额下枸杞甜菜碱的含量见图3。

图3 不同灌溉定额对枸杞干果甜菜碱含量的影响

由图3可知,不同灌溉定额下枸杞甜菜碱的含量,T1与T4、T5、T6差异性显著(P<0.05),其他各处理之间没有显著差异,说明灌溉定额的大小对枸杞甜菜碱的含量有一定的影响,但在不同的灌溉定额下,它们的含量不存在明显差异。

3 结 论

(1)灌溉定额对枸杞根区土壤含水率有直接影响,灌溉定额较大的枸杞根区土壤体积含水率较高,反之,较低。

(2)灌溉定额超过345 mm时,枸杞的亩均干果重随着灌水定额的增加没有显著提高, 50 g粒数也没有显著降低,低于345 mm的两个处理亩均干果重显著降低、50 g粒数显著增加,所以枸杞合适的灌溉定额应在345 mm左右。

(3)灌溉定额的大小对枸杞多糖和甜菜碱含量有一定的影响,但在不同的灌溉定额下,它们的含量不存在显著差异。

[1] 马旭,郑艳军,李文证,等. 不同灌溉定额对枸杞生长和产量的影响[J]. 节水灌溉,2016(10):6-9,14.

[2] 徐利岗,杜历,鲍子云,等. 干旱区枸杞滴灌灌溉制度试验研究[J]. 节水灌溉,2016(4):1-6,10.

[3] 郑艳军,尹娟,尹亮,等. 不同灌水处理对枸杞产量和品质的影响[J]. 节水灌溉,2017(9):28-32.

[4] 郑国保,张源沛,孔德杰,等. 不同灌溉定额对枸杞土壤水分动态变化规律的影响[J]. 西北农业学报,2012,21(2):117-120.

[5] 程良,尹娟,尹亮,等. 宁夏中部干旱区滴灌条件下枸杞耗水规律研究[J]. 灌溉排水学报,2017,36(7):22-27.

[6] 徐青,郑国琦. 不同灌溉方式对宁夏枸杞果实主要品质的影响[J]. 江苏农业科学,2009(6):256-258.

The influence of different irrigation quota on yield and quality of wolfberry

LI Jinze,DU Li,TANG Rui,XU Ligang

(TheScientificResearchInstituteoftheWaterConservancyofNingxia,Yinchuan750021,China)

According to the water resources shortage situation of middle area of Ningxia province, the effects of different irrigation quota on wolfberry yield and quality are studied through a field test. The results show that the irrigation quota has a direct impact on soil moisture content in the root area of wolfberry , and the soil volume moisture content in the root area of the large amount of irrigation water is higher, whereas the lower one is lower. When the irrigation quota is more than 345 mm, the wolfberry yield increases seldom and 50 g grain number decreases seldom with the increase of irrigation quota. When the irrigation quota is less than 345 mm, the wolfberry yield decreases seldom and 50 g grain number increases seldom.Thus, wolfberry suitable irrigation quota should be around 345 mm. The irrigation quota has a certain effect on the content of wolfberry polysaccharide and betaine , but there is no significant difference between their contents under different irrigation quotas.

wolfberry; irrigation quota; yield; quality

S274;S567.19

A

2096-0506(2017)11-0001-05

国家重点研发计划项目(2016YFC0400206);宁夏科技支撑计划项目

李金泽(1988-),男, 陕西定边人,助理工程师,主要从事高效节水灌溉理论与技术研究。E-mail:289041130@qq.com。

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