不同灌水处理对枸杞产量和品质的影响

郑艳军，尹 娟,2,3，尹 亮，程 良

(1.宁夏大学土木与水利工程学院，银川 750021；2.旱区现代农业水资源高效利用教育部工程中心，银川 750021； 3.宁夏节水灌溉与水资源调控工程技术研究中心，银川 750021)

枸杞(Lycium barbarum L.)系茄科植物属多年生落叶灌木，其果、叶及根系中都含有人体需要的蛋白质、维生素、氨基酸和微量元素，是名贵的中药材和很好的滋补品。目前，宁夏枸杞种植面积达5.667 万hm2，占全国枸杞种植面积的45%以上，而且枸杞各项有效成分均高于其他产区的枸杞。不同的生长环境和种植栽培技术又影响枸杞良好品质的形成，研究结果表明，一定的水分亏缺不仅不会降低枸杞产量和品质，甚至还可以提高枸杞产量和品质。宁夏地区灌溉枸杞主要以大水漫灌，沟灌为主，大量的水无谓流失和蒸发，水分利用效率不高，而中部干旱区又面临着水资源紧缺等问题，制约该地区枸杞产业的可持续发展和农民增收，因此合理的灌溉制度管理措施成为今后枸杞生产实践中急需解决的问题。本试验以“宁杞7号”为试材，在滴灌条件下对枸杞全生育期内进行不同灌水量的试验处理，探讨不同种植方式(覆膜与不覆膜)，不同灌溉定额对枸杞果实品质及节水效果的影响，提出符合本地区滴灌枸杞适宜的灌溉定额，为本地区枸杞的节水灌溉和生产实践提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 研究区概况

试验于2015年4-10月在宁夏中部干旱区典型区域的同心县开展。试验田所在地海拔1 730 m，位于36°58′48″N、105°54′24″E。该地区干旱少雨，降雨集中，蒸发强烈，风大沙多，日照充足。土壤类型为沙壤土，土壤容重为 1.41 g/cm3，在自然和人为因素的影响下，土地有沙化和盐碱化趋势。

试验枸杞品种为“宁杞7号”，树龄3 a，长势均匀。枸杞全生育期内的降水量为91.9 mm。试验田土壤理化特性见表1。

表1 土壤理化特性

1.2 试验设计

枸杞在覆膜和不覆膜2种种植方式下采用完全随机区组试验设计方法，灌溉定额设计7个处理水平，3次重复，共 42 个试验小区。各小区灌水次数相同，灌水6次，春梢生长期1次，开花初期灌水1次，果熟期灌水4次。每次灌水量相同，是试验小区相应灌溉定额的1/6，除春灌和冬灌外，其他灌水时间和灌溉定额见表2。覆膜宽和膜间露地宽分别为60 cm和2.4 m。株行距 1 m×3 m，一行10 棵枸杞树为一个小区。滴灌带采用内镶贴片式，内径16 mm、壁厚为0.15 mm、滴头间距为50 cm、滴头流量2.0 L/h、额定工作压力0.1 MPa，枸杞树处于2个滴头中间位置，滴灌带距枸杞树10 cm。其他管理措施同当地枸杞大田栽培管理。

表2 灌水时间和灌溉定额 m3/hm2

1.3 测定项目

枸杞产量(鲜重):每个试验小区选择3株枸杞，采摘鲜果称重，统计计算每种处理的产量。

总糖含量的测定 采用中华人民共和国国家标准附录B测定方法测定。

β-胡萝卜素含量测定 采用中华人民共和国国家标准附录B测定方法测定。

甜菜碱含量测定 采用《中华人民共和国药典》中测定方法测定。

1.4 数据处理方法

试验数据采用Excel2010、DPS14.0进行统计分析处理和作图。

2 结果与分析

2.1 不同灌水处理对枸杞产量的影响

不同灌水处理枸杞产量见表3。方差分析表明，不同灌水处理对枸杞鲜果产量影响差异显著(P<0.05)；不同种植方式对枸杞鲜果产量影响差异显著(P<0.05)。从表3可以看出，当灌溉定额小于等于1 620 m3/hm2(F4处理)时，覆膜与不覆膜枸杞产量均随灌溉定额的增大而增大，等于1 620 m3/hm2(F4处理)时，产量均达到最大。当灌溉定额大于1 620 m3/hm2(F4处理)时，覆膜与不覆膜枸杞产量均随灌溉定额增大而减小。在覆膜与不覆膜条件下，枸杞产量最高的处理均为1 620 m3/hm2(F4处理)，覆膜条件下F4处理的产量为1.040 07 万kg/hm2，不覆膜条件下F4处理的产量为9 923.4 kg/hm2，覆膜比不覆膜的产量高 4.81%。

表3 不同灌水处理枸杞产量(鲜重) kg/hm2

注：表中同行肩标大写字母不同表示差异极显著(P<0.01)，小写字母不同表示差异显著，下同(P<0.05)。

从表3还可以得出，覆膜枸杞平均产量比不覆膜的平均产量高0.71%，当灌溉定额小于等于1 890 m3/hm2(F5处理)时，覆膜枸杞平均产量比不覆膜的平均产量高7.42%，当灌溉定额大于等于2 160 m3/hm2(F6处理)时，覆膜枸杞平均产量比不覆膜枸杞平均产量低16.03%。原因是当灌溉定额小于等于1 890 m3/hm2(F5处理)时，覆膜具有保水增墒及改善土壤理化性质，提高土壤肥力，抑制杂草生长，减轻病害的作用，能够为枸杞提供适宜的生长环境，有利于产量的提高。当灌溉定额大于等于2 160 m3/hm2(F6处理)时，F6和F7处理灌溉定额较大，覆膜会抑制土壤水分蒸发，这使得覆膜条件下F6和F7处理土壤含水率过大，从而导致土壤通气不良，影响植物根细胞呼吸作用。这些原因使得不覆膜条件下F6和F7处理比覆膜条件下F6和F7处理根系更易吸水，从而产量也高。说明灌溉定额在一定范围内，覆膜与不覆膜相比可提高枸杞产量，但过高的灌溉定额不利于覆膜枸杞产量的提高，甚至会使覆膜枸杞产量低于不覆膜枸杞产量。

说明灌溉定额为1 620 m3/hm2(F4处理)时，覆膜与不覆膜枸杞产量均最高，且覆膜比不覆膜的产量高 4.81%。当灌溉定额小于等于1 620 m3/hm2(F4处理)时，枸杞产量均随灌溉定额的增大而增大，当灌溉定额大于1 620 m3/hm2(F4处理)时，枸杞产量均随灌溉定额增大而减小。

2.2 不同灌水处理对枸杞总糖含量的影响

不同种植模式下枸杞总糖含量变化规律见图1，不同灌水处理枸杞总糖含量见表4。经方差分析可知，不同种植模式对枸杞总糖含量影响差异显著(P<0.05)；不同灌水处理对枸杞总糖含量影响差异显著(P<0.05)。从表4可以得出，覆膜方式下，灌溉定额为1 620 m3/hm2(F4处理)的总糖含量最高，达到47.82%，灌溉定额为2 160 m3/hm2(F6处理)的总糖含量最低，其值为44.48%；不覆膜方式下，灌溉定额为1 620 m3/hm2(F4处理)的总糖含量最高，其值为47.79%，灌溉定额为1 350 m3/hm2(处理F3)的总糖含量最低，其值为45.49%。覆膜枸杞总糖平均含量比不覆膜的高1.05%，当灌溉定额小于等于1 620 m3/hm2(F4处理)时，覆膜方式下，不同灌水处理的总糖含量高于不覆膜的，分别高出：0.67%、0.32%、0.13%、0.06%；当灌溉定额大于1 620 m3/hm2(F4处理)时，不覆膜方式下，不同灌水处理的总糖含量要高于覆膜的，分别高出：2.42%、5.22%、1.12%。

图1 不同种植模式下枸杞总糖含量变化规律

处理覆 膜总糖/%甜菜碱/[g·(100g)-1]胡萝卜素/%不覆膜总糖/%甜菜碱/[g·(100g)-1]胡萝卜素/%F146．43±8．91aA1．16±0．37cB0．36±0．041abA46．12±5．12aA1．69±0．21aA0．35±0．030aAF246．63±7．35abA1．12±0．21cC0．40±0．044cB46．48±6．19eC1．64±0．35cB0．37±0．045abAF345．55±6．87cbA1．08±0．14aA0．41±0．037bA45．49±4．50cA1．51±0．35bA0．36±0．048cBF447．82±6．84dB1．32±0．32bBC0．41±0．035cAB47．79±5．08aB1．77±0．30abA0．38±0．008dBF544．70±7．03cB1．15±0．38bcB0．39±0．034aB45．78±4．15bA1．70±0．32cAB0．36±0．032ecBF644．48±7．48eC1．10±0．32dB0．38±0．051eD46．80±6．52abA1．46±0．25dB0．38±0．022abBF745．73±6．30bA1．23±0．18bA0．39±0．023dbC46．24±7．15bcA1．69±0．24ecB0．38±0．031cdA平均值46．391．170．3945．911．640．37

注：同一列中字母相同代表差异不显著，小写字母代表显著性差异(P<0.05，LSD)，以大写字母代表显著差异极显著水平(P<0.01，LSD)。

从图1可以看出，枸杞总糖含量随采收时间的不同呈现出一定的变化规律。覆膜方式下，枸杞总糖含量随时间变化呈“先增后降”变化规律，枸杞总糖含量峰值在7月，在不同采收时间枸杞果实中总糖含量表现为 7月>8月>6月。不覆膜方式下，枸杞总糖含量随时间总体呈“逐渐增加”变化规律，枸杞总糖含量峰值出现在8月，在不同采收时间枸杞果实中总糖含量表现为 8月>7月>6月。主要因为8月份是枸杞果熟期，灌水次数多且量大，而覆膜又抑制了水分蒸发，使得土壤中的水分很多，枸杞根部呼吸作用受到影响，从而影响到总糖含量的下降，但不覆膜就不会出现这种情况，适宜的土壤水分亏缺有利于枸杞果总糖含量的增加。

说明在覆膜和不覆膜方式下，灌溉定额为1 620 m3/hm2(F4处理)的总糖含量最高，覆膜枸杞总糖平均含量比不覆膜的高1.05%。覆膜枸杞总糖含量随时间变化呈“先增后降”变化规律，不覆膜枸杞总糖含量随时间总体呈“正增长”变化规律。

2.3 不同灌溉定额对枸杞甜菜碱含量的影响

甜菜碱是枸杞果、叶、柄中主要生物碱之一，是枸杞对脂质代谢或抗脂肪肝作用的主要成分。不同种植模式下枸杞甜菜碱含量变化规律见图2，不同灌水处理枸杞甜菜碱含量见表4。方差分析结果表明，不同种植模式对枸杞甜菜碱含量影响差异显著(P<0.05)；不同灌水处理对枸杞甜菜碱含量影响差异显著(P<0.05)。从表4可以得出，覆膜方式下，灌溉定额为1 620 m3/hm2(F4处理)的甜菜碱含量最高，达到每100 g甜菜碱含量1.32 g，其次是F7、F1、F5、F2、F6、F3处理，F4处理下的枸杞甜菜碱含量比F7、F1、F5、F2、F6、F3处理下的甜菜碱含量分别高7.32%、13.79%、14.78%、17.86%、20%、22.22%，最高值比最低值高达1.22倍；不覆膜方式下，枸杞甜菜碱含量最高的是灌溉定额为1 620 m3/hm2(F4处理)，达到每100 g甜菜碱含量1.77 g，其次分别是F5、F1、F7、F2、F3、F6处理，F4处理下的枸杞甜菜碱含量比F5、F1、F7、F2、F3、F6处理下的枸杞甜菜碱含量分别高4.12%、4.73%、4.73%、7.93%、17.22%、21.23%。

图2 不同种植模式下枸杞甜菜碱含量变化规律

从图2可以看出，枸杞甜菜碱含量在不同采收阶段呈现不同的变化规律。覆膜枸杞甜菜碱含量随时间呈“先降后增”的变化规律，在不同采收时间枸杞果实中甜菜碱含量表现为 8月>6月>7月,枸杞甜菜碱含量峰值出现在果熟期(8月)；不覆膜枸杞甜菜碱含量随时间呈“逐渐降低”的变化规律，在不同采收时间枸杞甜菜碱含量峰值期为6月，7月的甜菜碱含量居中，8月的枸杞甜菜碱含量最低。原因在于6月采收的枸杞果属结在老眼枝条上的头茬果，老眼枝条经过一年的生长营养积累，枝上叶片多且大，结出的果实枸杞甜菜碱含量高。8月份采收的枸杞为夏果，夏果结在当年新长出的枝条上，枝上叶片少而小，营养含量少，结出枸杞甜菜碱含量降低。

说明灌溉定额为1 620 m3/hm2(F4处理)的甜菜碱含量在覆膜与不覆膜2种条件下都是最高。覆膜枸杞甜菜碱含量随时间呈“先降后增”的变化规律，不覆膜枸杞甜菜碱含量随时间呈“逐渐降低”的变化规律。

2.4 不同灌溉定额对枸杞胡萝卜素含量的影响

胡萝卜素作为宁夏枸杞药用品质指标之一，对枸杞优良品质形成具有重要作用。不同种植模式下枸杞胡萝卜素含量变化规律见图3，不同灌水处理枸杞胡萝卜素含量见表4。经方差分析可知，不同种植模式对枸杞胡萝卜素含量影响差异显著(P<0.05)；不同灌水处理对枸杞胡萝卜素含量影响差异显著(P<0.05)。从表4可以得出，覆膜和不覆膜条件下，灌溉定额为1 620 m3/hm2(F4处理)的枸杞胡萝卜素含量均最高，最高值分别为覆膜的达到0.41%，不覆膜的为0.38%；与不覆膜相比，覆膜条件下的枸杞平均胡萝卜素含量是不覆膜的1.05倍。覆膜条件下，不同灌水处理的枸杞胡萝卜素含量大小顺序为F4>F3>F2>F7>F5>F6>F1；不覆膜条件下，不同灌水处理的枸杞胡萝卜素含量大小顺序为F4>F6>F7>F2>F5>F3>F1。

图3 不同种植模式下枸杞胡萝卜素含量变化规律

从图3可以看出，不同灌水处理下的枸杞果实胡萝卜素在不同时期枸杞胡萝卜素含量的变化趋势不同。在覆膜和不覆膜方式下，枸杞胡萝卜素含量均随采收时间呈“逐渐增加”变化规律，枸杞胡萝卜素含量峰值均出现在果熟期(8月)，在不同采收时间枸杞果实中胡萝卜素含量表现为 8月>7月>6月，说明适宜的灌水次数和灌水周期能促进胡萝卜素的生成，有利提高枸杞的胡萝卜素含量。

说明覆膜和不覆膜条件下，灌溉定额为1 620 m3/hm2(F4处理)的枸杞胡萝卜素含量均最高，枸杞胡萝卜素含量均随采收时间呈“逐渐增加”变化规律，与不覆膜相比，覆膜条件下的枸杞平均胡萝卜素含量是不覆膜的1.05倍。

3 结 语

(1)在覆膜和不覆膜方式下，灌溉定额为1 620 m3/hm2(F4处理)的枸杞总糖含量、甜菜碱含量、胡萝卜素含量均最高。覆膜枸杞总糖平均含量比不覆膜的枸杞总糖含量高1.05%，而覆膜枸杞甜菜碱含量则低于不覆膜，但与不覆膜相比，覆膜枸杞平均胡萝卜素含量是不覆膜的1.05倍。

(2)覆膜条件下，枸杞总糖含量随采收时间变化呈“先增后降”变化规律，枸杞甜菜碱含量随采收时间呈“先降后增”的变化规律，枸杞胡萝卜素含量随采收时间呈“逐渐增加”变化规律。不覆膜条件下，枸杞总糖含量和胡萝卜素含量均随采收时间总体呈“逐渐增加”变化规律，但甜菜碱含量随采收时间呈“逐渐降低”的变化规律。

(3)覆膜与不覆膜条件下，枸杞产量最高的处理均为1 620 m3/hm2(F4处理)，覆膜枸杞产量最大为1.040 07 万kg/hm2，不覆膜枸杞产量最大为9 923.40 kg/hm2，覆膜比不覆膜的产量高 4.81%。当灌溉定额小于等于1 620 m3/hm2(F4处理)时，覆膜与不覆膜枸杞产量均随灌溉定额的增大而增大，当灌溉定额大于1 620 m3/hm2(F4处理)时，覆膜与不覆膜枸杞产量均随灌溉定额增大而减小，过多的灌水不利于枸杞生长。

由于本试验进行的条件和时间限制，综合上述各指标最优灌溉定额为1 620 m3/hm2(F4处理)，所得结果为初步研究结果，还需进一步的试验验证。

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