基于产量和品质的陕北苹果滴灌水量和追施氮量优化研究

2020-11-21 09:44张建锴曹红霞潘小燕南学平
干旱地区农业研究 2020年5期
关键词:糖酸氮量单果

张建锴,曹红霞,潘小燕,南学平

(1.西北农林科技大学水利与建筑工程学院 旱区农业水土工程教育部重点实验室,陕西 杨凌 712100;2.陕西果业科技集团有限公司,陕西 杨凌 712100)

陕西黄土高原地区是中国最大的苹果生产区,由于独特的气候和土壤条件,被认为是世界上最佳的苹果优生区之一[1-2]。苹果作为近20 a来效益稳定的经济作物,在推进农业结构调整、转变农业经济增长方式、促进农民增收过程中作用巨大[3]。水分是果树进行正常生命活动的先决条件,是维持光合作用和果实产量的关键,对果实品质也很重要,但传统的漫灌方式导致水分利用率低和水资源的浪费[4],氮素是果树最重要的营养元素,是与苹果生长发育及产量、品质密切相关的元素[5-6]。随着人们生活水平的日益提高,在增加产量的基础上对品质的要求也越来越高。近年来由于苹果生产效益较好,果农普遍重视化肥的施用,因果农施肥的盲目性和随意性,施肥过量情况严重,而苹果产量和品质没有得到相应程度的改善,影响经济效益[7]。果园土壤营养诊断比一般大田作物困难和复杂[8],苹果施肥没有按照阶段性需肥规律施肥,造成肥料的浪费和利用率的下降[9]。

通过合理的灌溉和施氮促进水氮协同效应,对提高产量和品质有重要意义。荣传胜等[10]研究表明,与果农漫灌施肥相比,水肥一体化模式下滴灌减量施肥能显著提高果实产量和品质。张芳芳等[11]研究指出,初夏施氮既满足苹果氮素“断奶期”的需要,又为果实膨大、成熟和花芽分化提供足够的矿质营养,而且这一时期根系正处于活跃生长和更新期,有利于对矿质养分的吸收,可提高肥料利用率。Parvizi等[12]研究表明,在水肥一体化模式下亏缺灌溉可显著提高石榴可溶性固形物含量,追施尿素可显著提高石榴的单果质量。国外通常应用水肥一体化技术来克服水肥利用率低的问题,但由于其硬件设施要求高,投资大,短期内在我国难以推广[13]。刘贤赵等[14]研究发现,深沟施肥可明显改善果树生长的土壤环境,促进新梢生长,提高单株产量。通过合理施肥提高氮肥利用率是果树氮素管理和果实增产的重要措施,是节约肥料资源、增加收益和保护环境的主要途径[15]。目前,国内外学者主要对石榴树[16]、枣树[17]、桃树[18]等果树在水肥一体化模式下进行了大量的水氮调控效应研究,将滴灌和深沟施肥结合,针对滴灌水量和初夏追施氮量,对苹果生长指标、产量和品质影响的研究鲜有报道。

本文基于2 a田间试验,将滴灌与深沟施肥结合组成新的灌水施肥方式,利用Penman-Monteith公式计算作物需水量,通过分析比较不同滴灌水量和初夏追施氮量对苹果生长指标、产量及品质的影响,以期确定苹果较优的灌水和追施氮水平,为实现苹果高产优质栽培提供理论基础。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验于2017—2018年在黄土高原沟壑区的洛川县苹果园(109°20′E,35°45′N)进行,该区属暖温带半湿润大陆性季风气候,年均降水量592.6 mm,年均蒸发量1 560 mm,年均气温9.2℃,年均风速2.0 m·s-1,无霜期167 d。供试果园地势平坦,可灌溉,土壤为黄绵土,平均干容重为1.38 g·cm-3,田间持水率21.7%(质量分数,下同),凋萎含水率8.2%。2 a供试果园试验布置前土壤肥力状况如表1所示。

表1 果园土壤养分状况

图1 2017—2018年苹果生育期各月降雨量和气温分布Fig.1 Distribution of monthly rainfall and temperature during the apple growing season from 2017 to 2018

2 a苹果生育期内各月的降雨量和气温分布如图1所示。2 a各月的温度和降雨略有差异,2017年和2018年7月最高温度分别是39.1℃和34.6℃,2017年和2018年4月最低温度分别是-1.07℃和-4.87℃。2017年和2018年苹果生育期内的总降雨量分别为459.8 mm和480.8 mm。

1.2 试验材料与设计

选用长势一致、生长健壮的19 a生富士(长富2号)为试验材料,果树南北向种植,行、株距5 m×4 m。供试基肥为复合肥料(N∶P∶K=14∶16∶15),供试追肥为尿素(N≥46%),农业用硫酸钾(K2O≥51%)。

试验设灌水量和追施氮量2个因素,根据相关研究[19-20]并结合当地施肥现状,追施氮处理设4个水平:高氮(N1:施纯氮0.69 kg·棵-1,约合345 kg·hm-2)、中氮(N2:施纯氮0.46 kg·棵-1,约合230 kg·hm-2)、低氮(N3:施纯氮0.23 kg·棵-1,约合115 kg·hm-2)和不施氮N4,各处理灌水量均为80%I(W2,I为计算灌水量),探究最优追施氮量;在Penman-Monteith公式计算的作物需水量基础上设4个灌溉水平:高水(W1:100%I)、中水(W2:80%I)、低水(W3:60%I)和不灌水W4,各处理追施氮量均为230 kg·hm-2(N2),探究最优灌水量。施肥方式采用条状深沟施肥,沿树冠投影边缘开挖长50~60 cm、宽20~30 cm、深40~60 cm的条状沟。2017年3月15日和2018年3月20日果园进行基施肥,每棵树施纯氮0.7 kg(约合350 kg·hm-2),纯磷0.8 kg(约合400 kg·hm-2),纯钾0.75 kg(约合375 kg·hm-2)。2017年6月10日和2018年6月13日果园进行追施肥,除追施氮肥外,每棵树追施纯钾0.51 kg(约合255 kg·hm-2)。灌溉方式采用环绕式滴灌,滴灌区支管(Φ16 mm)沿种植行布置,在每棵树附近支管上安装滴灌管(Φ12 mm),滴灌管环绕树中心形成直径约为1.5 m的圆环,在滴灌管上均匀布置10个滴头,滴头间距50 cm。每个灌水小区采用独立水表和水阀控制灌水量。自2017年4月6日和2018年4月1日起,每隔15 d对作物蒸发蒸腾量进行计算并根据15 d内的降雨量决定是否需要灌溉,直至2017年10月2日和2018年9月27日。2017年10月19日和2018年10月15日收获。试验共7个处理小区(表2),完全随机排列,每处理设3次重复,试验树四周设置保护行,划为1个小区,每小区15棵树。供试果园剪枝、病虫害防治、疏花疏果等管理措施与当地果园一致。灌水量计算式为:

(1)

式中,I为计算灌水量(mm),n为天数,Kc为作物系数,ET0为日参考作物蒸发蒸腾量(mm),α为经验系数,P为日降水量(mm)。灌水期间Kc按如下取值:4月Kc=0.43,5月Kc=0.59,6月Kc=0.88,7月Kc=1.06,8月Kc=1.06,9月Kc=1.01[21-22];日ET0依据FAO56推荐的Penman-Monteith公式计算;α按如下取值:P<5 mm,α=0;5 mm≤P<50 mm,α=1.0;P≥50 mm,α=0.7~0.8[23]。

1.3 测定项目与方法

1.3.1 气象数据 试验果园附近设置1台微型气象站(HOBO,Onset Computer Corporation ,USA),每隔15 min自动记录1次环境参数,包括降雨、大气压强、太阳辐射、风速、温度和相对湿度等。

1.3.2 叶片相对含水率 2017年8月27日和2018年8月30日(果实膨大后期)选取各处理试验树东南西北4个方向的长势均匀、大小适中、无病虫害的成熟叶片,每棵试验树摘取10片,取下后测其鲜质量Wf(g),然后放入装有1 000 mL蒸馏水的烧杯内浸泡,至其质量不再增加,得到其饱和鲜质量Wt(g),然后放入105℃干燥箱内杀青30 min,最后将温度调至75℃干燥至恒质量,即干质量Wd(g)。

叶片相对含水率RWC(g·g-1)计算式为:

(2)

1.3.3 叶片SPAD值 叶绿素仪通过测量叶片对两个波长段的吸收率计算出SPAD值,用数字表示叶绿素的相对含量。本研究所用仪器为叶绿素仪SPAD-502 Plus(Knioca Minolta,日本)。生育期内在各处理试验树东、南、西、北4个方向选取上、中、下部位的成熟叶片,每处理共36片叶,在叶缘和叶脉中间部位测定SPAD值。分别自2017年4月20日和2018年4月16日起,每隔15 d测定一次,于2017年9月17日和2018年9月26日止。

表2 各处理小区的灌水量和施氮量

1.3.4 产量 分别于2017年10月19日和2018年10月15日果实成熟时将各处理试验树苹果全部采收,用分级板对苹果进行手工分级。分级板上有80、75、70 mm等不同直径的圆孔,可将果实按横径大小分成若干等级。本研究将每棵试验树果实横径分为>80 mm、70~80 mm、<70 mm 3级。分级后称量各级苹果质量并计算产量。

1.3.5 品质 果实采收后,每棵试验树随机选取10个苹果进行品质测定。用称量法测定单果重;用游标卡尺测定果实的纵径和横径,并计算果形指数(果实纵径与横径的比值);用钼蓝比色法测定果实维生素C;用GY-4-J 型硬度计测定果实硬度;用RHBO-90型手持折射仪测定可溶性固形物;用蒽酮比色法测定可溶性糖;用酸碱滴定法测定果实可滴定酸;用可溶性糖与可滴定酸的比值表示糖酸比;用WSC-2B便携式精密色差仪测定果实色泽。

1.4 数据处理与分析

用Excel 2010软件对不同处理间各指标进行基础整理;用SPSS Statistics 18.0 统计软件对数据进行方差分析;用Origin 2019软件制图。

2 结果与分析

2.1 灌水量和追施氮量对叶片相对含水率的影响

灌水量和追施氮量对叶片相对含水率的影响如图2所示。灌水量对叶片相对含水率影响显著(2017年:P<0.05,F=18.559;2018年:P<0.05,F=22.750);追施氮量对叶片相对含水率影响不显著(2017年:P=0.373,F=1.123;2018年:P=0.434,F=0.972)。在N2追施氮量下,叶片相对含水率随灌水量的增加而增加,具体表现为:W1、W2和W3处理的叶片相对含水率均显著大于W4处理,W1和W2处理差异不显著。W1、W2和W3处理2 a平均叶片相对含水率比W4处理分别增加7.5%、6.3%、2.5%。2年W1N2处理的叶片相对含水率均为最大,平均为0.87;W4N2处理最小,平均为0.81。W1N2、W2N2和W2N1处理叶片相对含水率不存在显著差异,说明适量的灌水或追施氮能有效增加苹果叶片相对含水率,过量灌水或追施氮不能大幅增加叶片相对含水率,造成资源浪费。

注:柱上不同小写字母表示差异显著(P<0.05)。下同。Note:Different small letters indicate significant difference among treatments within a season (P<0.05). The same below.图2 2017—2018年灌水和追施氮处理下苹果叶片的相对含水率Fig.2 Leaf relative water content of apple tree under different irrigation and nitrogen treatments

2.2 灌水量和追施氮量对叶片SPAD值的影响

灌水处理和追施氮处理下苹果叶片SPAD值随生育进程的变化趋势如图3所示。生育前期(4月15日—6月20日)由于叶片萌发和初期生长,SPAD值迅速增加,生育中期(6月21日—8月20日)追施氮后,除N4外,各追施氮处理的SPAD值均迅速增加,处理间差异逐渐显现。生育后期(8月21日—9月30日)叶片基本停止生长,逐渐枯萎和凋落,SPAD值呈现出逐渐减小的趋势。N2追施氮量的SPAD值在2 a间均为W1处理取得最大值,平均为61.30,SPAD值随灌水量的增加而增加,总体表现为W1>W2>W3>W4;W2滴灌水量下的2 a SPAD值均为N1处理取得最大值,平均为61.16,SPAD值随追施氮量的增加而增加,追施氮后表现为N1>N2>N3>N4。可见,增加灌水量和追施氮量均能有效增加叶片SPAD值。

图3 2017—2018年生长季灌水和追施氮处理下苹果叶片的SPAD值Fig.3 Leaf SPAD of apple tree under different irrigation andnitrogen treatments in the growing season of 2017-2018

2.3 灌水量和追施氮量对产量的影响

灌水量和追施氮量对苹果产量影响极显著(表3)。进行灌水和追施氮处理的苹果产量均显著大于不灌水(W4)和不追施氮(N4)处理,2 a间W1N2处理的苹果总产量均为最大,平均为53.15 t·hm-2;W2N4处理最小,平均为33.89 t·hm-2。N2追施氮量下,W1、W2和W3处理<70 mm的苹果产量均显著小于W4处理,2017年W1和W2差异不显著,2018年W1显著小于W2;70~80 mm的苹果产量除W1和W2差异不显著外,各处理均随灌水量的增加显著增加;>80 mm的苹果产量随灌水量的增加显著增加,2018年W1和W2处理差异不显著;2017年苹果总产量随灌水量的增加显著增加,2018年当灌水量由W2提高到W1时,总产量不再显著增加,2年W1比W2处理平均仅增加3.4%,2017年和2018年进行灌水处理的苹果总产量分别比W4处理增产10.0%~24.1%和9.4%~32.3%。

W2灌水量下,<70 mm的苹果产量除N1和N2处理间差异不显著外,2017年随追施氮量的增加显著降低,2018年随追施氮量的增加先显著增加后显著降低;70~80 mm的苹果产量随追施氮量的增加先增加后降低,N1和N2处理差异不显著;>80 mm的苹果产量除2018年N1和N2处理差异不显著外,各处理均随追施氮量的增加先显著增加后显著降低;苹果总产量随追施氮量的增加先增加后降低,N1和N2处理差异不显著,N1、N2和N3处理2 a平均总产量比N4处理分别增加50.4%、54.2%和26.6%。增加灌水量和追施氮量可以提高果实产量,追施氮量对产量的影响明显高于灌水量的影响,但过量追施氮会对果实产量产生一定的抑制作用。综合分析各处理的产量,W2N2处理能在不浪费资源的前提下显著提高苹果产量。

年份对各横径区间产量及总产量影响极显著,2017年<70 mm的苹果产量比2018年减少11.5%,2017年70~80 mm产量、>80 mm产量和苹果总产量比2018年分别增加71.7%、77.9%和52.9%。2017年优果率和总产量显著高于2018年。

表3 不同灌水处理和追施氮处理的苹果产量

2.4 灌水量和追施氮量对苹果品质的影响

2.4.1 灌水量和追施氮量对苹果商品品质指标的影响

(1)单果重。2 a不灌水(W4)和不追施氮(N4)处理的单果重显著小于灌水和追施氮处理(表4)。W1N2处理的单果重2 a均为最大,平均为212.86 g,W2N4处理最小,平均为158.29 g。在N2追施氮量下,单果重除W1和W2处理差异不显著外,各处理均随灌水量的增加显著增加,W1、W2和W3处理2 a平均单果重比W4分别增加21.7%、20.4%和12.3%。在W2灌水量下,单果重随追施氮量的增加先增加后降低,2017年单果重表现为N2显著大于N1,N1显著大于N3和N4;2018年N1和N2的单果重差异不显著,但均显著大于N3和N4,N1、N2和N3处理2 a平均单果重比N4分别增加29.6%、32.9%和12.2%。这说明中水中氮处理有利于提高单果重。年份对单果重影响极显著,2017年单果重显著大于2018年。

(2)硬度。灌水量和追施氮量对苹果硬度影响极显著(表4)。由表4可知,不同水氮处理苹果硬度差异明显,其硬度变化范围为6.32~8.13 kg·cm-2。硬度随灌水量和追施氮量的增加而减小。在N2追施氮量下,W1和W2处理2017年差异不显著,2018年差异显著,W1、W2和W3处理2 a平均硬度分别比W4处理减少16.7%、11.5%和7.7%。在W2滴灌水量下,2017年N1、N2和N3处理间差异不显著,2018年N1和N2处理差异不显著,但显著小于N3,N1、N2和N3处理2 a平均硬度分别比N4处理减少15.4%、13.2%和7.8%。2017年和2018年硬度W2N4处理硬度最大,分别为7.62 kg·cm-2和8.13 kg·cm-2,W2N2与其相比,硬度平均降低13.2%。

(3)果形指数。2 a追施氮量对果形指数有显著影响,2017年滴灌水量对果形指数影响显著,2018年滴灌水量对果形指数影响不显著(表4)。在N2追施氮量下,2017年W4处理显著大于W1,2018年各处理间无显著差异;在W2滴灌水量下,果形指数除N1和N2处理相等外,随追施氮量的增加而降低。

(4)色泽。2 a追施氮量和2018年滴灌水量显著影响色泽明亮度L(表4)。色泽明亮度L随灌水量和追施氮量的增加先增加后降低,各处理间差异不显著。2018年滴灌水量对色泽指数a影响显著,色泽指数a随滴灌水量的增加先增加后降低,追施氮量对色泽指数b影响显著,色泽指数b随追施氮量的增加先降低后增加。

表4 灌水处理和追施氮处理下的苹果商品品质指标

2.4.2 灌水量和追施氮量对苹果食用品质指标的影响

(1)维生素C。灌水量和追施氮量对维生素C影响极显著(表5)。进行灌水和追施氮处理的维生素C均显著大于不灌水(W4)和不追施氮(N4)处理。W2N2处理的维生素C在2 a间均为最大,W1N2处理次之。在N2追施氮量下,维生素C随灌水量的增加而增加,但W1和W2处理差异不显著,W1、W2和W3处理的维生素C与W4相比,2017年分别增加36.5%、41.2%和15.9%,2018年分别增加66.1%、69.5%和41.2%。在W2灌水量下,维生素C除N1和N2处理差异不显著外,各处理均随追施氮量的增加显著增加,N1、N2和N3处理苹果的维生素C与N4相比,2017年分别增加了33.4%、46.1%和18.7%,2018年分别增加了58.6%、80.1%和47.0%。由表5分析可知,W1N2、W2N2和W2N1处理的维生素C不存在显著差异,说明适量灌溉或追施氮能有效增加维生素C,过量灌溉或追施氮不能大幅促进维生素C的增加。年份对维生素C影响显著,2018年维生素C显著大于2017年,2018年比2017增加14.3%。

(2)可溶性固形物。灌水量和追施氮量对可溶性固形物影响极显著(表5)。2 a不灌水(W4)处理的可溶性固形物均显著大于灌水处理,不追施氮(N4)处理的可溶性固形物显著小于追施氮处理。在N2追施氮量下,可溶性固形物随灌水量的增加显著降低,W1、W2和W3处理2 a平均可溶性固形物分别比W4处理减少11.3%、4.9%和2.5%。在W2滴灌水量下,可溶性固形物随追施氮量的增加显著增加,N1、N2和N3处理2 a平均可溶性固形物分别比N4处理增加11.7%、9.7%和4.8%。这说明减少灌水量和增加施氮量有利于增加可溶性固形物含量。

(3)可溶性糖。2017年灌水量显著影响可溶性糖,追施氮量对可溶性糖影响极显著,2018年灌水量对可溶性糖影响不显著,追施氮量对可溶性糖影响极显著。2 aW1N2处理的可溶性糖均为最大,平均为11.5%,W2N2次之,平均为11.3%。在N2追施氮量下,除W1和W2处理差异不显著外,可溶性糖随灌水量的增加显著增加,W1、W2和W3处理2 a平均可溶性糖分别比W4处理增加14.3%、11.6%和5.0%。在W2灌水量下,可溶性糖随追施氮量的增加先增加后降低,N1和N2处理差异不显著,N1、N2和N3处理2 a平均可溶性糖分别比N4处理增加14.3%、16.7%和6.8%。年份对可溶性糖影响极显著,2017年可溶性糖显著大于2018年,2017年比2018年增加7.2%。

(4)可滴定酸。2 a灌水量对可滴定酸影响极显著,追施氮量2017年对可滴定酸影响极显著,2018年影响不显著。W2N4处理2 a的可滴定酸均最大,W1N2均最小,处理间可滴定酸的变化范围为0.35%~0.45%(2017年)和0.35%~0.47%(2018年)。在N2追施氮量下,W1和W2处理的可滴定酸均显著小于W4处理,且W1和W2无显著差异。W1和W2处理2 a平均可滴定酸与W4相比分别减少24.7%和16.9%。在W2灌水量下,2017年可滴定酸随追施氮量的增加而降低,2018年随追施氮量的增加先降低后增加。与N4处理相比,N1和N2处理2 a平均可滴定酸减少均为19.6%。年份对可滴定酸影响显著,2018年可滴定酸显著大于2017年,2018年比2017年增加3.6%。

(5)糖酸比。灌水量对糖酸比影响极显著,2017年追施氮量对糖酸比影响极显著,2018年影响显著。在N2追施氮量下,2017年糖酸比随灌水量的增加先增加后降低,2018年随灌水量的增加而增加,W1、W2和W3处理2 a平均糖酸比分别比W4处理增加40.9%、34.2%和7.7%。在W2灌水量下,糖酸比随追施氮量的增加先增加后降低,N1、N2和N3处理2 a平均糖酸比分别比N4处理增加39.0%、45.6%和20.1%。糖酸比是营养品质的重要指标,适当的糖酸比才能产生最佳的口感[24]。增加灌水量和追施氮量有利于提高糖酸比。年份对糖酸比影响显著,2017年糖酸比显著大于2018年,2017年比2018年增加12.5%。

3 讨 论

叶片是植物的光合器官,对水肥处理较为敏感,叶片相对含水率对净光合作用影响显著,能较好地反映植物的水分状况和土壤含水量,直接影响植物的抗旱性[25]。El Jaouhari等[26]在不同程度亏缺灌溉对苹果树影响的研究中发现重度亏缺灌溉得到最高的叶片相对含水率,与本研究结果不一致,可能是由于果树耗水特性和生育期内降雨分布不同造成的。朱再标等[27]研究表明,高氮处理显著降低柴胡叶片相对含水率,造成细胞膜相对透性上升,明显降低细胞膜稳定性。但目前关于滴灌条件下深沟追施氮对苹果叶片相对含水率的影响未见报道。本研究中,当追施氮量由N2提升到N1,2 a叶片相对含水率平均降低1.2%,说明过量追施氮降低叶片相对含水率。中水中氮处理(W2N2)已能有效增加苹果生殖生长阶段的叶片相对含水率,叶片相对含水率与光合特性密切相关,通过其来改变产量[28],W2N2比W1N2处理产量降低3.3%,比W2N1处理增加2.5%,过量灌溉或追施氮再不能大幅促进叶片相对含水率,产量也不能显著提高。

叶绿素是植物进行光合作用的主要色素,水肥处理对植物叶绿素形成影响,进而影响植物的光合作用[29],最终影响果实产量和品质。王连君等[30]在研究膜下滴灌水肥耦合对葡萄的生长发育影响中得到相似的结论。本研究中,在N2追施氮量下, 各处理生育期内的平均SPAD值随灌水量的增加而增加,这可能是因为土壤水分胁迫会影响叶绿素的生物合成,促进已合成的叶绿素分解,使其含量降低[31];在W2滴灌水量下,各处理追施氮后的SPAD值随追施氮量的增加而增加,这与王春枝等[32]对南果梨的研究结果相似。

表5 灌水处理和追施氮处理下的苹果食用品质指标

灌水量和施肥量是农业生产中影响作物产量非常重要的因素。李建明等[33]研究表明,番茄的产量随灌水量和施肥量的增加显著增加,超过一定范围后产量逐渐降低。本研究中,<70 mm的苹果产量随灌水量的增加显著降低,70~80 mm、>80 mm的苹果产量和苹果总产量均随灌水量的增加显著增加,但当灌水量由W2提升到W1,各横径区间产量及总产量均不再大幅提升,这与周罕觅等[34]的研究结果相似。杜少平等[35]研究表明,在一定范围内甜瓜产量随氮肥用量的增加而增加,达到一定值时,继续增加氮肥用量产量呈下降趋势。Pascual等[36]研究表明,施氮量为60 kg·hm-2时桃产量显著增加,而当施氮量为120 kg·hm-2时桃产量略有下降。本研究中,当追施氮量由N4提升到N2,除<70 mm的苹果产量外,各横径区间产量和总产量均随追施氮量的增加显著增加,当追施氮量由N2提升到N1,各横径区间产量和总产量均不再大幅提升。2018年苹果产量显著低于2017年,原因可能是2018年4月7日遭遇最低温度-4.87℃,此时试验地苹果正值花期,气温骤降造成严重低温冻害。

提高果实产量和品质有利于农业资源的合理化应用,土壤水分和氮素是影响果实品质的重要因素。本研究中,单果重、维生素C、可溶性糖和糖酸比均随着灌水量的增加显著增加,在充分灌溉(W1)下,单果重、维生素C、可溶性糖和糖酸比不再大幅提升,说明过量灌水不利于提高果实品质,这与前人的研究结果基本一致[37-39]。硬度、果形指数、可溶性固形物和可滴定酸含量随灌水量的增加而降低,这与邢英英等[40]、De Oliveira等[41]和Leib等[42]的研究结果一致。高氮处理(N1)不能再显著提高单果重、维生素C、可溶性固形物和可溶性糖。硬度、果形指数和可滴定酸随追施氮量的增加显著降低,这与Lipan等[43]的研究结果相似。可见,中水中氮处理(W2N2)有利于提高果实品质,过量灌溉和追施氮不能再大幅提升果实品质,浪费水肥资源,增加生产成本。

4 结 论

中水(W2)和中氮(N2)处理能显著促进苹果叶片相对含水率和叶片SPAD值,显著提高果实的产量和品质,而高水(W1)和高氮(N1)处理的促进作用不显著。2 a间W1N2处理的叶片相对含水率和产量均最大,W2N2处理苹果的叶片相对含水率和产量仅比W1N2降低1.1%和3.4%,但W2N2处理的灌水量显著小于W1N2处理,叶片SPAD值随灌水量和追施氮量的增加而增加。W2N2处理能显著增加苹果的单果重、维生素C和可溶性糖含量,提高果实品质。综合考虑果树生长、产量、品质及节水节肥等多种因素,在滴灌和深沟施肥的田间栽培模式下,W2N2处理是试验区苹果生产中适宜的灌水和追施氮组合,能够为当地苹果高产优质提供理论依据。

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