不同调亏处理对脐橙果实生长和品质的影响

陈 瑛，邹 颖，杨 文，李就好

(华南农业大学水利与土木工程学院，广州 510640)

脐橙是我国南方亚热带地区的重要柑橘品种，是需水量较高的水果品种。目前我国脐橙的大部分种植地区年降雨量达到了1 000 mm，虽然雨量充沛，但由于年际波动、季节性分布不均匀，绝大部分降雨量集中在上半年[1]，同时还存在土壤结构性差、夏季蒸发量大，易出现季节性干旱，严重影响和制约了脐橙产业的稳产高产。随着以水资源短缺为代表的各种资源危机威胁农业可持续发展，以节水、高产和可持续为目标的节水农业生产方式成为必然选择[2]。调控亏水度灌溉(简称调亏灌溉，Regulated Deficit Irrigation, RDI)是一种重要的生理节水技术[3]。国内自20世纪80年代就开始调亏灌溉的研究工作，一开始主要研究RDI对产量的影响。直到20世纪90年代，RDI的研究重点转向了对果实品质的改善。

RDI对果实生长及品质的影响在以往多种水果的研究中已有验证。马福生[4]综合考虑不同时期调亏处理对梨枣树各项指标的影响，认为果实成熟期重度亏缺处理在减产不显著条件下，改善了枣的品质，明显提高了水分利用效率，是实施亏缺灌溉的最佳阶段。易晓丽[5]对梨枣树的试验亦同样表明在萌芽展叶期中度亏水可较好改善果实品质。程福厚等[6]通过对鸭梨果实生长前中期实施RDI，可显著降低果实的果形指数；控水处理期间果实含水量明显低于对照，调亏灌溉对产量、单果重、品质及贮藏性有提高的趋势。Ginestar C,Castar J R、Peng Y H的实验[7,8]和崔宁博[9]表明不同生育期调亏处理对可影响不同品种水果的糖酸含量。Kilili[10]和刘明池[11]分别对苹果核草莓进行研究发现RDI可以降低果实的含水率，提高水果硬度、Vc含量及糖酸比。王燕丛[12]等发现在开花坐果期进行过度亏缺对青茄的品质有所改善，但会降低产量和水利用效率。吴泳辰[13]等的研究综合考虑产量、品质和水分利用效率多个方面，提出在开花坐果期进行中度灌溉可获得最佳效果。Verreynne等[14]也证明RDI可以使柑橘的TSS和有机酸提高，但果实直径减小。李绍华[15]、刘海涛[16]等和周静[17]等研究表明，为了提高产量，提高土壤的含水率，果实的品质反而可能会降低。

以上研究表明，对果树进行调亏灌溉既可以增产，又可以提高品质，但是，果树年生产中具有需水的非关键期(即灌水对果树产量和品质不敏感的时期)[15]，在非关键期进行调亏灌溉可以控制树体过旺营养生长，但对果实大小、品质和产量无不良影响[6]。本文在调亏灌溉条件下，通过测试分析脐橙果实品质和产量，探索脐橙树的需水规律，以提高水的利用效率及脐橙的产量、质量，促进脐橙产业的健康发展、增加农民收入。

1 材料与办法

1.1 试验区概况

试验时间从2014年6月到2016年12月，在广东省梅州市平远县飞龙果业有限公司的脐橙生产试验基地内，东经116°6′，北纬24°33′，土壤为红壤土。试验区属亚热带季风气候区，日照雨量充足，多年平均气温21.7 ℃，年降水量1 637 mm，年均日照时数1 873 h，无霜期达300 d以上。分别在深度0～20、20～40、40～60、60～80 cm采取田间原状土样土，经测试得到试验区土壤平均密度为1.31 g/cm，土壤体积平均田间持水率为29.66%。

1.2 试验设计

脐橙的整个生育期可划分为新梢生长期、开花-坐果期、果实膨大期、果实着色期和果实成熟期共5个生育阶段。试验只在脐橙的果实膨大期、果实着色期和果实成熟期3个时期进行亏水处理。所选的30棵脐橙树试验树树形均一，长势良好，树高2 m左右。试验共设10个实验组，每个实验组为3棵树，每棵脐橙树之间的根部间距约为4 m。为防止自然降雨入渗对调亏试验产生影响，除正常对照组B1外，其余9个实验组均在地表铺设双层防渗膜以及周围挖宽防侧渗沟。薄膜铺设在脐橙树根部10 cm范围外，根部土堆垒高，除了水分调亏处理，其他的田间管理均按当地的生产措施实行(见表1)。

表1 各生育阶段的生长日期及天数

试验采取根区(0～80 cm)土壤含水率下限控制灌水。灌水量按照田间持水量(FC)进行控制。根据实际生产习惯，土壤含水率保持在田间持水率(FC)的75%～70%时是比较适合脐橙的生长，结合脐橙各生育阶段对水分需求的特性，在其3个生育期内，试验设置为：对照组B1为的土壤含水量为田间持水量(FC)的75%～70%；实验组B2～B4灌水定额的土壤含水量为田间持水量(FC)的70%～55%；实验组B5～B7的灌水定额的土壤含水量为田间持水量(FC)的55%～45%；实验组B8～B10的灌水定额的土壤含水量为田间持水量(FC)的45%～35%，每个实验设置 3 个重复，实验方案处理如表2所示。

表2 调亏灌溉试验方案设置

1.3 观测项目及测定方法

土壤含水率采用TRIME-T3土壤剖面含水率测量系统监测土壤含水率变化状况。测试土壤深度为80 cm，分别测0～20、20～40、40～60和60～80 cm 4个土层土壤体积含水率，每隔10 d测一次，降雨后加测；土壤水分蒸发采用FR蒸发自动监测系统监测当地参考作物蒸发蒸腾量ET0，每天采集一次数据；果实直径采用精度为0.01 mm的游标卡尺测量每棵树主枝不同方向分别标记10个生长发育良好的果实，每10 d测定一次；单果鲜重采用精度为0.01 kg的电子天平测定；果实品质的测定项目包括维生素C含量、糖分含量。维生素C采用2,6-二氯酚靛酚法测定，精度为0.01 mg；糖分含量由手持糖分计测定，精度为0.1%。

1.4 数据处理

试验数据采用SAS软件进行分析，采用Duncan法进行数据的差异显著性检验，若具有相同字母表示无显著性差异(p=0.05)。

2 结果与分析

2.1 不同调亏处理对脐橙果实横径、纵径和体积的影响

脐橙果实的体积是判断其果实生长好坏的重要指标，脐橙的体积计算公式如下：

(1)

式中：V为体积；π为圆周率；a、b分别为脐橙的横、纵径。

3 a的脐橙果实横径、纵径走势和果实体积的计算结果如图1和表3所示。

图1 不同亏水处理对果实横径、纵径的影响变化曲线

年份处理B1B2B3B4B5B6B7B8B9B10横径/mm75．34b77．74a69．72de58．78g70．62cd72．28c67．4ef66．86f68．84def71．12cd2014纵径/mm82．58b89．78a79．02c61．34g73．04e83．24b75．36d68．62f77．92c78．72c体积/mm3257．77b307．68a215．40c113．49f194．08d246．20c190．46d162．79e206．91cd220．21c横径/mm74．19d80．11b82．75a64．94e73．93d78．9bc71．9d76．86c77．3c59．71f2015纵径/mm83．99c83．79c94．8a73．74e95．23a85．89bc77．71d83．56c86．67b58．87f体积/mm3259．05d288．17c366．3a174．60f316．80b292．89c219．20e270．21cd288．54c109．18g横径/mm72．14bc74．56a72．01bc61．59e70．67c74．27ab68．16d67．2d67．98d61．34e2016纵径/mm82．19b85．28a74．78e70．44f76．12de79．4c75．42de77．80cd76．56de71．62f体积/mm3240．60b267．29a207．04c150．68d207．04c237．52b193．76c199．54c197．65c153．88d

注：表中数据用SAS软件进行分析，采用Duncan法进行多重比较，n=10，表中数据为平均值，具有相同字母表示无显著性差异(p=0.05)。

由图1和表3可以看出，脐橙不同的生育期进行调亏处理对脐橙的横径、纵径和果实体积会产生不同程度的影响。与对照组B1相比，B2实验组的脐橙的横径、纵径和果实体积明显大于对照，差异达显著水平(p<0.05)；而B4、B5、B7、B8、B10实验组中果实的横径、纵径和果实体积明显小于对照组，差异达显著水平(p<0.05)；B3、B6和B9实验组的处理对果实产生不同程度的增大与减小的影响。2014-2016年这3 a间，B2实验组的果实平均体积较对照组增加了13.96%，B4、B7、B8和B10的果实平均体积较对照组分别减少了42.07%、20.33%、16.49%和36.19%；另2015年B3实验组的果实体积达到最大，达显著水平(p<0.05)，2014和2016年在B2实验组中，果实体积达到最大。3 a间，调亏处理导致的果实横径、纵径和体积的变化趋势基本一致，仅在B10的实验组产生较大差异：2015与2016年果实横径、纵径和体积明显减小，特别是2015年与对照组B1相比，体积减小比例达59%，而2014年体积变化较小，减小比例为15%。

由表3中数据分析可见，果实在整个生长阶段水分亏缺对果实的生长具有较大的影响：在果实膨大期时，对含水量的敏感程度较高，此时进行轻度缺水处理，反而有利于果实的生长，但如果产生严重缺水的情况，反而使得果实停止生长、体积变小；到了果实成熟期，对水分仍存在需求，对果实进行缺水处理会极大减小果实的体积；果实着色期对含水量的敏感程度弱，但是在果实成长阶段采取重度缺水处理，也导致果实体积减小。因此，在果实膨大期对果树进行55%FC处理，有利于脐橙果实体积的增大。

2.2 不同调亏处理对脐橙单果重的影响

果实成熟期过后，试验地的脐橙果实采摘完成，把每棵树上不同方位经过标记的10个果实在电子天平上进行测定，然后取平均值，每个处理重复3次，再取平均值，结果列于表4，图2表示单果重的变化曲线。

表4 不同亏水处理对脐橙平均单果重的影响 kg

注：表中数据用SAS软件进行分析，采用Duncan法进行多重比较，n=10，表中数据为平均值，具有相同字母表示无显著性差异(p=0.05)。

图2 不同亏水处理对果实单果重的影响变化曲线

由表4结果表明，不同生育期对脐橙进行调亏灌溉会影响果实的单果重。B2实验组中，果实的单果重较B1对照组而言得到提高，提高比例为8.01%，但并不显著(p>0.05); B4、B7、B9和B10实验组中，与对照相比，果实的单重显著减小(p<0.05)，减小比例分别为27.28%、15.23%、11.36%和16.65%；B3、B5、B6和B8相对对照而言，果实的单果重有一定的减少，但是减少程度并不显著。另2015年B5实验组的单果重达到最大，但差异不显著(p>0.05)，2014和2016年在B2实验组时单果重达到最大。3 a数据对比上，在B1～B7实验组中，果实的单果重变化趋势基本一致，在B8～B10实验组时产生较大差异：2015与2016年B9、B10实验下的单果重相比B8逐步降低，而2014年B9、B10的单果重相比B8逐步增加。

由表4数据分析可见，水分亏缺对果实单果重产生的影响较大：在果实膨大期时，进行轻度缺水处理，有利于果实体积的膨大，且同时，单果重增加，但如果过度缺水，与对照相比，单果重反而减少；在果实成熟期对水分仍有较大需求，此时进行缺水处理，果实的生长受到了抑制，导致了单果重量的下降；果实着色期对含水量的敏感程度弱，但采用35%FC水分亏缺时，果实单果重减少显著(p<0.05)。因此，在果实膨大期对果树进行55% FC处理，有利于脐橙果实单果重增加。

2.3 不同调亏处理对果实维生素C含量和糖分含量的影响

试验是在果实成熟采摘后，在有标记的10个果实中随机选取3个果实，使用手持糖度仪测量果实糖分含量和2，6-二氯靛酚滴定法测果实维生素C的含量。每个品质指标共测3次，每次测定指标重复3次，取其平均值，结果列于表5。

表5 不同亏水处理对脐橙果实维生素C含量和糖分含量的影响

注：表中数据用SAS软件进行分析，采用Duncan法进行多重比较，n=3，表中数据为平均值，具有相同字母表示无显著性差异(p=0.05)。

由表5结果表明，脐橙不同生育期内不同程度的水分亏缺对脐橙的维生素C含量和糖分积累均产生一定的影响。

与对照B1相比，B2实验组果实的维生素C含量达到最大值，均值为0.589 8 mg/g，提高比例分别为12.22%，差异显著(p<0.05)。除2014年外，B5、B6实验组中，VC含量均达到显著提高(p<0.05)，提高比例为3.05%和9.04%；B3、B4、B7、B8和B10实验组中，果实的VC含量都有不同程度的降低，差异显著(p<0.05)，其中，B4和B10实验组的降低比例最大，分别为17.77%和17.53%。从3 a的数据来看，2014年试验果实的VC含量较低，果实品质较差，且不同亏水处理下变化较为平缓；而2016年果实VC含量一般，不同亏水处理下有明显变化；2015年果实VC含量最高，但对不同亏水处理的敏感度高，变化明显。

由表中数据分析可见，在果实膨大期和果实着色期进行适度亏水处理不仅不会抑制其含量，反而会因缺水导致果实体积生长速度减弱而使得浓度提高，但是如果严重干旱，对果实的维生素C的积累是会有明显的抑制的；成熟期是VC累积的重要时刻，如果在果实成熟期进行亏水处理，果实减缓发育，皆会导致VC含量的降低。从表5的整个结果来看，干旱对于果实维生素C的积累会造成一定的影响，适当时期，如果实膨大期和着色期的干旱不仅不会抑制其含量，反而会促进其浓度的提高。因此，在果实膨大期和着色期对果树进行45%～55%FC处理，对果实的VC含量会有比较显著的增加。

与对照组B1相比，B2实验处理的含糖量得到显著提高(p<0.05)，均值为15.62%，提高比例分别为18.91%，；除2015年外，B4和B7实验组的含糖量较对照显著降低(p<0.05)，依次降低19.89%和16.05%；B5实验组的果实含糖量有一定程度的减少，但是差异不显著(p>0.05)；B9和B10实验组中，果实含糖量有一定程度的提高，差异亦不显著(p>0.05)。从3 a的数据来看，果实含糖量在不同亏水处理下的变化趋势较为一致，仅2015年B6实验组的果实含糖量增加了12.21%，但差异不显著(p>0.05)；在B10处理下3 a间产生较大差异：2015年与B1相比，减少比例达13.74%，相反，2014和2016年含糖量对比B1有小幅度增加。

因此，在果实膨大期进行轻度的亏水处理，不仅可以促进果实的生长，也同时促进脐橙糖分的累积；果实着色期和果实成熟期是糖分含量积累很关键的时期，在此时期进行45%FC缺水处理，果实含糖量降低，若在此时期进行重度亏水处理，反而因果实的生长受到抑制而导致含量的增加。所以若是追求果实的含糖量，可以考虑在膨大期采用55%FC处理，或者在着色期和成熟期采用35%～45%FC处理。

3 结 语

本试验对不同亏水处理条件下脐橙果实的生长、品质进行研究，结果表明：不同生育期调亏处理对脐橙的生长影响。试验发现，B2实验组，即在果实膨大期采用55%FC的处理，使得果实的横径、纵径和体积方面都取得了较大提高，提高比例为13.96%，同时，脐橙的单果重最大值亦出现在B2中，相比于对照，提高了8.01%。通过果实的体积增长情况和单果重这两项指标可以知道，在脐橙果实膨大期采用55%FC水分处理能够使体积和单果重两项指标得到显著提高。

在果实的膨大期、着色期和成熟期进行水分亏缺对VC和糖分的累积有不同程度的影响。在果实膨大期和着色期采用45%～55%FC的水分处理的脐橙树果实内维生素C的含量得到提高，B2果实的维生素C含量达到最大值，均值为0.589 8 mg/g，比B1提高12.22%；B5、B6中VC含量比B1分别提高3.05%和9.04%。在果实的糖分含量方面，B2处理下在达到最高，较对照组提高了15.62%；除此之外，在果实着色期和成熟期采用35%～45%FC亏水处理，可以使脐橙的含糖量得到较小程度的增加。

在果树的不同生育期对水的敏感度的存在不同程度的差异，因此实施亏水处理会对果实的品质、产量产生不同程度的影响，对脐橙的试验研究结果中表明，果实的膨大期是脐橙果实生长及品质发育的重要阶段，在该时期适度的缺水，土壤含水率控制在55%FC不仅不会导致果实VC含量和含糖量的降低，相反，可明显提高果实的品质以及增大果实的体积。在果实着色期采用45%FC缺水处理可以再次提高果实的维生素C和含糖量，获得更好的果实品质。

[1] 万水林，黄建民，吴美华,等.赣南脐橙非充分灌溉条件下水分需求规律研究[J].江西农业学报，2010,22(6):49-52.

[2] 雷 波，姜文来.节水农业综合效益评价研究紧张[J].灌溉排水学报，2004,23(3):65-69.

[3] Mitchell P D，Chalmem D J，Jerie P H，et al. The use of initial withholding of irrigation an d tree spacing to enhance the effect of regulated deficit irrigation on pear tree[J]. Amer Soc Hort Sci，1986，111(6)：858-861．

[4] 马福生，康绍忠，王密侠，等.调亏灌溉对温室梨枣树水分利用效率与枣品质的影响[J].农业工程学报，2006,22(1):37-43.

[5] 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，2012,31(2):68-71.

[6] 程福厚，李绍华，孟昭清.调亏灌溉条件下鸭梨营养生长、产量和果实品质反应的研究[J].果树学报，2003,20(1):22-26.

[7] Ginestar C，Castel J R. Responses of young clementine citrustrees to water stress during different phonological periods.[J]. Journal of Horticultural Science & Biotechnology, 1996,71(4):551-559.

[8] Peng Y H，Rabe E.Effect of differing irrigation regimes on fruit quality，yield，fruit size and net CO2assimilation of Mihowase Satsuma[J].Hori Sci Biotechnol，1998,73(2):229-234.

[9] 崔宁博，杜太生，李忠亭，等.不同生育期调亏灌溉对温室梨枣品质的影响[J].农业工程学报，2009,25(7):32-38.

[10] Kilili A W, Behboudian M H, Mills T M. Composition and quality of ‘Braeburn’apples under reduced irrigation[J]. SciHortic，1996，67(1/2):1-11.

[11] 刘明池，小岛孝之，田中宗浩，等.亏缺灌溉对草莓生长和果实品质的影响[J].园艺学报，2001，28(4)：307-311．

[12] 王燕丛，刘 浩，孙景生，等.调亏灌溉对日光温室青茄品质和耗水规律的影响[J].灌溉排水学报，2012,31(1):73-77.

[13] 吴泳辰，韩国君，陈年来.调亏灌溉对加工番茄产量、品质及水分利用效率的影响[J].灌溉排水学报，2016,35(7):104-107.

[14] Verreynne J S，Rabe E，Theron K I. The effect of combined deficit irrigation and summer trunk girdin on the internal fruit quality of ‘Marisol’ Clementines[J]. Scientia Horticulturae，2001，91(1/2):25-37.

[15] 李绍华. 果树生长发育、产量和果实品质对水分胁迫反应的敏感期及节水灌溉[J].植物生理学通讯，1993,29(1):10-16.

[16] 刘海涛，齐红岩，刘 洋，等.不同水分亏缺程度对番茄生长、发育、产量和果实品质的影响[J].沈阳农业大学学报，2006,37(3):414-418.

[17] 周 静，汪 天，崔 键，等.不同土壤田间持水量对宫川温州蜜柑产量及果实品质的影响[J].中国南方果树，2008,37(3):7-9.