周婷婷 张育丽 万素梅
(塔里木大学植物科学学院, 新疆 阿拉尔 843300)
不同覆盖措施对南疆地区红枣产量及品质性状影响的研究
周婷婷张育丽万素梅*
(塔里木大学植物科学学院, 新疆 阿拉尔 843300)
研究不同覆盖措施对南疆地区枣树生长发育、红枣产量及品质性状的影响,从而建立最适枣园保护性耕作技术。在旋耕覆膜、旋耕秸秆覆盖、旋耕裸地和免耕裸地的条件下,测定枣树生长发育、产量及品质。结果表明:旋耕秸秆覆盖处理枣树长势最好,红枣产量较高,比免耕裸地增产32. 99%,生理落果率较低,比旋耕覆膜降低47%,成熟果重量与生理落果重量比值最大。旋耕秸秆覆盖处理红枣单果质量较大,果形指数最大为1. 53,可食率最高为97. 33%,总酸质量分数较低,比旋耕裸地降低5%,维生素C含量最高为1. 52 g/kg,比免耕裸地高40. 74%。从枣树长势、红枣产量、品质指标综合分析,旋耕秸秆覆盖处理的枣树长势最好、红枣产量较高、品质最好,适合在南疆地区推广。
覆盖措施; 枣树生长发育; 红枣产量; 红枣品质
枣树(Ziziphus jujube Mill)为鼠李科枣属(Ziziphus Mill)植物,是我国第一大干果树和最具代表性的名族树种之一[1]。红枣具有耐旱、耐涝的特性,素有“铁杆庄稼”之称,是发展节水型林果业的首选良种。新疆南部特有的干燥、少雨、日照长等农业气候资源条件尤其适合红枣树的生长发育[2]。近年来,新疆枣树种植面积迅猛扩增,至2013年底,新疆红枣种植面积和产量分别达到47.37万hm2和145万t,超过传统产枣大省而跃居全国第一。形成了我国最具发展前景的优质红枣产业带,成为促进南疆区域经济发展、改善生态环境的支柱产业[3]。新疆南部地区干旱缺水,沙尘暴频繁且风沙大[2],而红枣园一般处在风沙前沿,恶劣的环境导致红枣品质下降,产量降低,制约了红枣产业的发展。因此,改善枣园生态环境,提高红枣产量及品质,是该地区农业研究与作物生产急需解决的难题
覆盖栽培作为一种重要的抗旱栽培手段,在北方旱作农业区被广泛的推广应用,成为提高该区农业产量的一个重要措施[4]。地面覆盖有利于调节土壤温度变化,提高土壤水分及养分含量,能够有效地提高梨、苹果及马铃薯等产量及品质[5-8],但在红枣栽培上应用较少。王英华[8]研究表明,枣园地面覆盖能够培肥地力,减少水分蒸发,为枣树创造良好的生长条件。国内外对覆盖栽培技术多集中于覆盖方式对果园土壤水分、温度及容重的分析,而缺乏对不同覆盖措施对红枣产量及品质性状影响的研究。
本研究在前人研究的基础上,通过旋耕覆膜、旋耕秸秆覆盖、旋耕裸地、免耕裸地不同覆盖措施对枣树生长发育及红枣产量、品质进行测定,以期探索本地区枣园最佳覆盖措施,从而为南疆这一风沙干旱地区红枣及其他作物丰产提供科学的理论依据,为红枣产业的持续发展提供技术支撑。
1.1试验地自然概况
试验地位于新疆农一师十三团幸福城,年均气温10. 8 ℃,降水量40. 1~98. 8毫米,日照2 556~2 991小时,无霜期180~224天,属典型的暖温带大陆性干旱荒漠气候。土壤为沙壤土,试验果园面积60亩,南北走向,主要依靠人工灌溉补充水分。园区果树生长健壮,树势中等,无病虫害,果树生长管理状况在该区域具有代表性。
1.2试验材料与设计
供试验用的枣树为2007年酸枣直播建园的骏枣,株行距1 m×2 m,2014年4月15日进行试验前期处理,试验设置4个处理:旋耕覆膜(RF)、旋耕秸秆覆盖(RS)、旋耕裸地(RB)、免耕裸地(NB),随机排列,每小区面积布设为3 m×20 m=60 m2。试验区地势平坦,试验小区的立地条件相同,土壤水分、肥力等条件相近,其它田间管理措施保持一致。
1.3观测项目和方法
1.3.1枣树营养生长测定 每小区随机选取10株长势一致的枣树,每株选取1个二次枝做好标记,分别测定干高、茎粗、二次枝长、二次枝粗、节间长和枣吊数,每隔10天测量一次。
1.3.2红枣产量测定 每小区选取10株枣树,测定单株生理落果重、成熟果重量及单株产量。
1.3.3红枣品质测定 每处理选取枣果30个,装入塑料袋密封,贴上标签,放入冰柜冷冻待测。红枣外在品质的测定指标有单果质量、枣果纵径、枣果横径、果形指数、果核质量、核纵径、核横径、果肉厚度、可食率(用单果质量与果核质量的差值比上单果质量乘以100%表示),红枣内在品质的测定指标有可溶性糖(用蒽酮法测定)、有机酸(用酸碱滴定法测定)和维生素C(用2,6-二氯靛酚滴定法测定)。
1.4数据处理
试验数据采用Excel进行统计处理和绘图。
2.1不同覆盖措施对枣树生长发育的影响
从图1可以看出,不同覆盖措施对枣树生长发育的影响有一定的差异。
图1-A调查结果表明,四个处理生长势变化趋势一致,而RF处理的枣树干高生长势明显好于其他三个处理,为42. 60 cm,其次是NB(32. 00 cm)、RS(27. 83 cm)、RB(25. 60 cm)处理。从图1-B中可以看出,在测定期内,各处理的枣树茎粗生长趋势较为一致,呈平缓上升状态,RS处理枣树总增长量最大(7. 58 mm),其次是NB处理(6. 41 mm),RF和RB处理的总增长量相同,为4. 01 mm;RS处理的枣树茎粗(66. 57 mm)大于RB处理(65. 59 mm),但差异不大,其次是NB(60. 02 mm)、RF(55. 96 mm)处理。图1-C是不同处理枣树在测定期内二次枝长变化的情况,图中表明,RF处理枣树的二次枝长最长,为31. 5 cm,RS处理最短,为28. 6 cm,RB、NB处理相似,分别为29. 6 cm、29. 3 cm;从增长量看,RB处理枣树的二次枝长生长最快,增长量为3 cm,NB处理生长最缓慢,增长量仅为1 cm,小于RS处理(2. 3 cm)和RF处理(2. 2 cm)。图1-D调查结果表明,前期RF、RB、NB处理枣树的二次枝粗生长趋势相似,而在9月16日至9月26日期间RF处理枣树二次枝粗增长显著,增长量为2. 64 mm,长势最快,为14. 97 mm;RB、NB处理枣树二次枝粗长势相似,分别为13. 41 mm、13. 48 mm;RS处理枣树的二次枝粗在测定期内生长缓慢,增长量仅为0. 53 mm,远小于RF处理。图1-E是枣树在不同处理下节间长的变化情况,结果表明,RF处理枣树的节间长最长为31. 3 cm,其次为NB、RB处理,分别是29. 3 cm、29. 2 cm,RS处理最短,为28. 4 cm;RB处理枣树的节间长长势最快,增长量为2. 9 cm,NB处理长势较平缓,为1 cm。图1-F是枣树在不同覆盖措施下枣吊数量变化情况,从中可以看出,RF、RS和NB处理枣树的枣吊数量在8月6日之后均成稳步上升状态,而RB处理枣吊数量逐渐减少;枣吊数量有多到少依次是RF处理(156个)、NB处理(143个)、RB处理(136个)、RS处理(133个)。
调查结果表明,枣树长势各形态指标综合值由大到小依次是RS、RF、RB、NB。
图1 不同覆盖措施下枣树生长发育的变化
2.2不同覆盖措施对红枣产量的影响
表1 不同覆盖措施下红枣产量的变化
注:同列不同大写字母表示差异极显著(P<0. 01)
表1结果表明,不同覆盖措施对红枣产量的影响有一定的差异。RB处理的红枣平均单株产量最高,为3. 35 kg,其次是RF处理和RS处理,平均单株产量分别为2. 75 kg和2. 62 kg,NB处理的红枣平均单株产量最低,仅为1. 97 kg。
NB处理的红枣单果质量最重(17. 97g),果形指数较好(1. 41),但其成熟果重量最低,仅为1. 46 kg,综合考虑,认为在产量方面NB处理效果最差;RB处理的红枣成熟果重量最多,为2. 52 kg,但其单株生理落果严重(0. 83 kg),比RS处理多0. 30 kg,结合其单果质量最小(12. 15 g)、果形指数最差(0. 78)等特点,认为其在推广上不占优势;RS处理的红枣成熟果重量为2. 09 kg,比RF处理多0. 34 kg,单株生理落果为1. 00 kg,较RF处理轻0. 47 kg,虽然单果质量较RF处理的16. 12 g小1. 88 g,但其果形指数最好,为1. 53,综合考虑,认为在生产上,RS处理具有很大的优势。
2.3不同覆盖措施对红枣品质性状的影响
表2 不同覆盖措施下红枣外观品质的变化
表2结果表明,各处理红枣果纵径、果横径和果核质量从大到小依次是NB、RF、RS、RB处理,其中NB处理和RF处理的红枣果纵径、果横径和果核质量差异不明显;各处理红枣果肉厚度差异不明显;RS处理红枣的可食率最高,为97. 33%,其次是RB处理,为97. 06%,NB处理和RF处理的红枣可食率差异不明显。NB处理的红枣果实大,但其果核大,可食率较低,仅为96. 37%,综合考虑,认为不适宜推广NB处理;RF、RS处理的红枣果实均较大,但RF处理比RS处理果核大,可食率低,综合考虑,RS处理在品质方面效益较好;RB处理的红枣果实最小,认为其在推广中不占优势。
表3 不同覆盖措施下红枣内在品质的变化
表3结果表明,RB处理的红枣可溶性糖质量分数最高,为42. 94%,比RF处理高2. 46%,比RS处理高12. 93%,但RB处理的红枣总酸含量最高,为1. 60 g/kg;RF处理的红枣总酸含量最低,仅为1. 11 g/kg,比RS处理低26. 97%,但RF处理的红枣维生素C含量较低,为1. 36 g/kg;RS、RB处理的红枣维生素C含量最高,均为1. 52 g/kg,比RF处理高11. 76%,比NB处理高40. 74%。
由表3可得,NB处理的红枣可溶性糖质量分数和维生素C含量最低,总酸含量较高,在品质上较差,不适宜推广。RF、RS、RB处理在品质上相对于NB处理都有一定程度的提高。红枣的口感不能只用可溶性糖质量分数来评定,而是比较可溶性糖质量分数和总酸含量的比值大小。所以,通过比较,认为RS、RB处理的红枣内在品质较好,在推广上占优势。
2.4讨论与分析
RF处理减少了土壤水分蒸发,能够有效提高地温,对枣树生长发育具有一定的促进作用。伊兴凯等[5]研究表明,RF处理不仅能够降低土壤吸收的辐射能量,从而减少土壤水分的损失,还能增加树体内膛光照,改善果实品质,本研究结果也在一定程度上证明了这一观点。但张义等[6]研究认为,RF处理下的夏季地温过高,超过了果树根系生长上限温度,不利于果树的生长;同时,RF处理使地表透气性降低,土壤微生物活性不高,从而降低了土壤物质代谢强度,影响了果树的根系生长。卜玉山等[9]研究表明,连年RF处理会导致土壤肥力下降,这也为解释本研究中RF处理的红枣生理落果严重、可食率低,维生素C含量低等现象提供了依据。
RS处理能够有效调节土壤温度,提高土壤养分含量,减少土壤水分蒸发,抑制杂草生长,改善枣树生长环境条件,对枣树的生长发育具有一定的促进作用,能够有效提高红枣产量和改善果实品质。王英华[8]研究认为,RS处理具有良好的调温效应,表现为高温时具有“降温作用”,低温具有“保温效应”,有利于缓解极端温度对枣树的伤害。刘婷等[10]研究表明,RS处理具有较好的保水效果,从而促进枣树生长。张义等[6]研究表明,RS处理提高土壤有机质、速效氮、磷、钾等养分含量,这为解释本研究中RS处理的红枣产量高、生理落果率低、维生素C含量高等提供了依据。本研究结果表明,RS处理的枣树生长发育最好,外观品质最佳,这与前人研究结果一致[5-12]。
RB处理和NB处理的枣树生长发育较缓慢,这与RB、NB处理下土壤水分损失严重有关;RB、NB处理下的土壤没有保护作用,受到风蚀严重,养分含量低,因此,红枣生理落果严重,品质相对较差。
本研究结果表明,RF处理、RS处理在促进枣树生长发育,提高产量,改善果实品质方面都有不同程度的提高。RF处理虽可增产,但需投入较大的物质资源,回收困难,对环境有一定的污染;相较之下,RS处理能够节约成本,减少劳动强度,在相对环保、有机的条件下,实现低耗高产高效生产和果园生态系统的可持续发展。所以,从枣树长势、红枣产量、品质指标综合分析,RS处理的枣树长势最好、红枣产量较高、品质最好,适合在南疆地区推广。
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The Effects of Different Mulching Methods on the Yield and Quality for Jujube in South Xinjiang
Zhou TingtingZhang YuliWan Sumei*
(College of Plant Science, Tarim University, Alar, Xinjiang 843300)
In this paper, four different mulching methods of rotary tillage with film mulching (RF), rotary tillage with straw mulching (RS), rotary tillage without mulching (RB) and no tillage (NT) were used, the growth of jujube trees, yield and quality of jujube were investigated to explore the most suitable conservation tillage technologies in South Xinjiang. The results show that jujube grows best in the RS, the fruit yield is 32. 99% higher than that of NT. The physiological fruit drop rate of RS is 47% lower than that of RF. Mature fruit weight and physiological fruit drop weight ratio of RS is the highest. The RS has the highest fruit quality per jujube, with the maximum fruit shape index of 1. 53, edible rate was of 97. 33%, 5% lower of the total acid mass fraction of jujube in contrast with the RF, the highest Vitamin C mass fraction of 1. 52 g/kg which is 40. 74% higher than that of NT. Hence the RS is the best in South Xinjiang.
mulching methods; growth and development of jujube trees; yield of jujube; quality of jujube
2015-04-10
国家自然科学基金项目(31160268);新疆生产建设兵团第一师科技局项目(2012YY02);国家大学生创新项目(2013005);塔里木大学大学生创新项目(TDGCX201208)。
周婷婷(1992-),女,本科生,研究方向为作物高产栽培理论与技术。E-mail:674333817@qq.com
*为通讯作者E-mail:wansumei510@163.com
1009-0568(2016)01-0056-06
S662.9
ADOI:10.3969/j.issn.1009-0568.2016.01.0010