不同灌溉时期和方式对香梨果皮发育的影响

摘 要 为研究生产中灌溉方式不科学造成果皮粗糙的问题，以5 a生主干形香梨为试验材料，在不同时期采用滴灌、沟灌、漫灌3种不同灌溉处理，通过调查香梨粗皮果发生量与发生部位；制作石蜡切片观察石细胞团形状和分布、计算石细胞团密度和直径及果皮厚度；测量香梨的叶片含水量，比较其对香梨果皮发育的影响，筛选出1种可以促进果皮正常发育的灌溉时期和灌溉方式。结果表明，对其发生部位的影响中，不同灌溉处理后香梨树体内膛部分及粗度lt;1 cm的枝条上粗皮果发生量较大，短果枝及粗度gt;1 cm的枝条上粗皮果发生量较小，滴灌处理能够减少香梨树的粗皮果发生量。对果皮显微结构的影响中，随着果实的发育，石细胞团直径逐渐增加，滴灌处理后的石细胞团增加幅度较大，石细胞密度较小，漫灌处理后果皮的石细胞直径增加幅度较小，但石细胞密度较大，相较于沟灌和漫灌处理，滴灌处理的香梨果皮更薄。对叶片含水量的影响中，经过滴灌处理的香梨叶片含水量更高，漫灌处理的叶片含水量最低。通过隶属函数进行综合排名发现：在盛花期后、幼果发育期以及果实膨大期进行滴灌处理能够使果皮更光滑，石细胞团密度更低、直径更小，团间薄壁细胞排列更加整齐。

关键词 香梨；灌溉时期；灌溉方式；果皮发育

库尔勒香梨（Pyrus bretshneideri Rehd.）简称香梨，属于蔷薇科、梨亚科、梨属植物，是新疆主栽梨品种[1]。因其具有皮薄肉细、酥脆爽口、渣少多汁和入口即化的口感以及含有丰富的营养物质等特点，受到了人们的喜爱[2]。但生产上现有大量的粗皮果产生，其表面凹凸不平、果实硬度大、石细胞含量高、水分含量低，严重降低了果实品质，影响了经济效益[3-4]。

目前，关于影响香梨粗皮果形成的原因有很多，主要受砧木、土壤、光照、水分及植物生长调节剂等方面的影响，其中与水分最为密切[5-6]。近年来，南疆梨产区开始大力推广主干形香梨，作为一种新型种植模式，人们尚未摸清楚香梨灌溉方式。传统的灌溉方式是大水漫灌，也是目前香梨生产上的主要灌溉方式，但该灌溉方式水分利用率不高，效率极低，并不符合香梨的需水特性[7]。因此，寻找降低主干型粗皮果的灌溉方式是目前急需解决的问题。

果树新梢生长发育受灌溉方式的影响[8]。在枣树开花前进行漫灌处理，会导致枝条营养生长过旺，果皮表面粗糙[9]。徐庆岫等[10]研究指出，在7月份高温干旱、水分蒸发量大的环境条件下，粗皮果的发生率较高。郭冬兰[11]研究发现与树盘灌溉处理相比，沟灌处理的黄冠梨石细胞含量更低，叶片含水量更高。本试验针对目前香梨不科学的灌溉造成果皮粗糙问题，以5 a生香梨为试材，根据其灌溉时期制定滴灌、沟灌和漫灌试验。研究分析不同灌溉时期和方式对香梨果皮发育的影响，筛选出1种可以促进果皮正常发育的灌溉方式。

1 材料与方法

1.1 材料与处理

供试材料为5 a生香梨树，主干形树形，株行距为1.5 m×4 m。本试验于2022年3月至10月进行，以新疆生产建设兵团第一师阿拉尔市九团十五连梨园为试验地，年蒸发量为1 403.65 mm，降水量30.25 mm，试验地由梨园农户统一管理，严格控制可控条件，从而减少试验误差。

每小区挑选长势相似的香梨树35株，共选取9个小区并做好标记，如图1所示。依据香梨物候期设置不同的灌溉处理：滴灌（D1、D2和D3）、沟灌（G1、G2和G3）以及漫灌（M1、M2和M3）。滴灌管铺设为1行2管，即在树行两侧100 cm处各铺1根滴灌管（内径为20 mm，壁厚1.0 mm），公称压力为0.5 MPa，滴头间距为0.5 m，流量为6 L/h，通过软带（内径75 mm）相连接；沟灌深度为25 cm，距树体80 cm，在每排树两侧开沟；漫灌处理在树体间铺设软带进行灌溉。试验灌溉水均来自梨园内的深水井，柴油机抽取。每次灌溉定额设置为75 m3/667 m2，采用刷卡式水表控制灌水量，滴灌由于流速问题，为达到灌溉量需要2～3 d，沟灌的时长为3～4 h，漫灌的时长为2～3 h。具体灌溉时期见表1[12]。

1.2 测定方法

1.2.1 香梨粗皮果发生量与发生部位调查 每棵树选3个枝条，根据行业标准NY/T585-2002等[13]的规定，在果实成熟期观察不同类型枝条及外围和内膛的外观性状，根据突顶是否超过20%，粗皮是否超过5%，有无畸形区分粗皮果及正 "常果。

1.2.2 香梨果皮石蜡切片的制作 在果实膨大期至成熟期（7月15日、7月30日、8月15日和8月30日）分别采集果实。每处理选择长势良好，发育一致的果树，分别采集果实30个，并立即带回实验室。

取果实胴部的果皮，使用FAA固定液固定样本，参考杨立等[14]的石蜡切片方法并加以改进，使用梯度浓度的乙醇溶液和二甲苯溶液完成脱水透明，使用石蜡进行浸蜡和包埋，切片机进行切片，涂抹粘片剂，放入35 ℃～40 ℃烘箱中烘干定型，梯度浓度乙醇和二甲苯溶液进行脱蜡，番红和固绿溶液进行染色，中性树胶封片。使用显微成像系统对切片进行观察并拍照，使用显微系统自带的标尺计算40倍视野下石细胞团直径大小与密度以及100倍视野下果皮厚度，重复10次，取平均值[15-16]。

1.2.3 香梨叶片含水量的测定 用烘干称量法对叶片的含水量进行测定[17]。将采集的鲜样带回实验室，首先将叶片洗净称取鲜质量，将其放入105 ℃烘箱中烘30 min，再将温度调至80 ℃烘干48 h直至质量不再变化，称取干质量。计算叶片含水量。

1.3 数据处理

采用Microsoft Excel 2019对试验数据进行整理和作图，用DPS 7.5进行相关数据处理与分析。

2 结果与分析

2.1 不同灌溉时期和方式对香梨不同部位粗皮果发生量的影响

由表2可知，不同灌溉处理后香梨树体内膛部分及粗度lt;1 cm的枝条上粗皮果发生量较大，短果枝及粗度gt;1 cm的枝条上粗皮果发生量较小。通过方差分析比较，在香梨树体外围、中果枝和长果枝上以及粗度lt;1 cm和粗度＞1 cm的枝条上，D3处理的粗皮果发生量最低，M1处理的粗皮果发生量最大。在树体内膛部位，D2处理的粗皮果发生量低于其他处理，M1处理的粗皮果发生量显著高于其他处理。在短果枝上，G3处理的粗皮果发生量显著低于其他处理，M1处理的粗皮果发生量最大。综上所述，不同灌溉时期和方式对香梨的不同部位粗皮果发生量影响表现为滴灌lt;沟灌lt;漫灌，D3处理的粗皮果发生量最低，M1处理的粗皮果发生量最高。

2.2 不同灌溉时期和方式对香梨果皮组成显微结构的影响

2.2.1 不同灌溉时期和方式对香梨果皮显微结构的影响 由图2可知，经过不同灌溉时期和方式后的香梨果皮中的石细胞含量有较大差异，伴随着果实的发育，果皮中的石细胞含量逐渐降低。7月15日，D1、D2和G3处理的果皮比较平滑，D3和M3处理的果皮出现小幅度的起伏，G1处理的果皮表现出波浪状起伏，其中D1和M3处理石细胞团相对较大，M2处理的石细胞分散且凌乱。7月30日，果皮间薄壁细胞开始呈现圆形与卵圆形的状态，石细胞团呈现不规则的形状；G2处理果皮平滑，石细胞团较大，含量有所降低；M1处理果皮起伏较大，薄壁细胞呈现放射状，M2与M3处理的果皮石细胞含量较高。8月15日，经过滴灌处理的果皮石细胞含量明显降低，D1处理果皮平滑，表现最优；M1与M2处理的果皮石细胞含量较高、石细胞团面积更大，团间的薄壁细胞更狭长。8月30日，G3处理的果皮石细胞含量最低；D3处理表现最优，视野范围内的石细胞含量低，果皮观感平滑；M1处理后的果皮表面的起伏程度更大，凸起更加明显。

2.2.2 不同灌溉时期和方式对香梨果皮石细胞团密度的影响 由图3可知，石细胞团密度随着果皮的生长发育开始减小。在7月15日时，不同处理间的石细胞团密度差值较小，D3处理视野内石细胞团密度最低。7月30日时，M2处理后果皮的石细胞团密度最高，D1处理后石细胞团密度最低。8月15日时石细胞团密度较7月30日有明显的降低，D1处理后视野内果皮的石细胞团密度显著低于其他处理；M1和M3处理后的果皮石细胞团密度较大。在8月30日，各处理后果皮的石细胞密度均有所降低，D3处理后果皮的石细胞团密度显著低于其他处理，M2处理后视野中石细胞团密度显著高于其他处理。综上所述，不同灌溉时期和方式对香梨果皮石细胞团密度的影响表现为滴灌lt;沟灌lt;漫灌，D3处理的石细胞团密度最小。

2.2.3 不同灌溉时期和方式对香梨果皮石细胞团直径的影响 由图4可知，经过漫灌处理的石细胞团直径从7月15日到8月30日增加幅度明显高于其他处理。7月15日G1和G2处理的石细胞团直径明显高于其他处理；7月30日M1处理的石细胞团直径最大；8月15日M2处理的石细胞团直径最大；8月30日M2处理的石细胞团直径最大。综合来看，不同灌溉时期和方式对香梨果皮石细胞团直径的影响中石细胞团直径随着果皮的发育呈现逐渐增大的趋势，在4个时期中经过D3处理的石细胞团直径最小。

2.2.4 不同灌溉时期和方式对香梨果皮厚度的影响 由图5可知，香梨的果皮厚度随着时间的变化呈现逐渐上升的趋势，随着果皮的发育，各处理间的果皮厚度差值在逐渐减小。不同灌溉时期和方式对香梨果皮厚度的影响中，4个时期果皮厚度大小表现为滴灌lt;沟灌lt;漫灌，不同物候灌溉处理的果皮厚度随着果实的发育不断增厚。其中D3处理的果皮厚度均显著低于其他处理；M1处理的果皮厚度均高于其他处理。

2.3 不同灌溉时期和方式对香梨叶片含水量的影响

由图6可知，经过不同灌溉时期和方式后的香梨叶片含水量有较大的差异，伴随着时间的变化，叶片的含水量逐渐增大。从不同灌溉时期和方式对香梨叶片含水量的影响比较可见，4个时期叶片含水量大小顺序为漫灌lt;沟灌lt;滴灌，其中D3处理的叶片含水量均高于其他处理，漫灌处理的叶片含水量最低。

2.4 不同灌溉处理对香梨果皮发育影响的隶属函数综合评价

为了综合比较不同灌溉方式的差异，本研究采用多性状指标的隶属函数值法进行评价。香梨果皮的正常发育是多个指标综合作用的结果，利用隶属函数法对9种灌溉处理果皮厚度、石细胞团直径、石细胞团密度和叶片含水量多项指标综合分析，全面反映9种灌溉处理的果皮发育情况。隶属函数值的大小反映果皮是否发育，隶属平均值越大，表明果皮越光滑，反之果皮越粗糙。由表3～表6可知在4个时期中，D3处理排名最高，表明在盛花期后、幼果发育期以及果实膨大期进行滴灌处理使果皮更光滑，石细胞团密度更低、直径更小，团间薄壁细胞排列更加整齐。

3 讨" 论

香梨生长受灌溉时期的影响，本研究发现在果实成熟期，不同灌溉处理后香梨树体内膛部位上粗皮果的发生量较大。在粗果皮发生量与发生部位上，徐庆岫等[10]研究发现粗皮果在树体内膛部分发生率更高，这与本试验的研究结果类似。李疆等[18]研究发现，在长势较弱的枝条上粗皮果的发生量较大，与本研究结果类似。本研究结果表明，在粗度lt;1 cm的枝条上，粗皮果的发生率也较高，在粗度gt;1 cm的枝条上各处理粗皮果的发生量较低，D3处理的粗皮果发生量仅为 "36.15%，发生量最高的M1处理也仅有 "40.56%，说明在长势较旺的枝条上，粗皮果的发生量较小。

本试验研究中D3、G3和M3处理在幼果发育期不进行灌溉，果实成熟后果皮表面较光滑，凸起较轻微。孙明德等[12]研究表明，过早地进行灌溉会导致梨树营养枝长势过旺，造成果面粗糙不平，与本试验研究结果类似。

本试验结果表明，石细胞含量因不同灌溉方式与灌溉时期产生明显差异，3种灌溉方式中，滴灌处理后果实的石细胞含量最少。从7月15日至8月30日，梨果中的石细胞含量随着果实发育逐渐降低。刘小阳等[19]研究发现：在梨果实成熟期间，果实中的石细胞含量呈现逐渐降低的趋势，与本研究结果一致。郭冬兰[11]研究发现沟灌与树盘灌溉相比，沟灌处理的黄冠梨石细胞含量更低，叶片含水量更高，这与本试验研究结果一致。张倩等[20]通过不同灌溉方式对小冠疏层形香梨果实品质的多变量分析发现，沟灌与滴灌处理后果实的石细胞含量要高于大水漫灌处理，这与本试验研究结果不一致，推测可能与其灌溉时期及灌溉量的不同有关。

4 结" 论

本试验在香梨树生长发育过程中，通过不同灌溉时期结合滴灌、沟灌与漫灌3种灌溉方式探究其对香梨果皮发育的影响得出以下结论：滴灌与沟灌处理后的粗皮果发生量较低，树体内膛部位的粗皮果发生量较大，新生较细的枝条更易发生粗皮果。综合比较发现：D3处理效果最好，石细胞团密度低，且其直径小，果皮光滑，可以有效地减少粗皮果的发生，表明在盛花期后、果实膨大前期以及果实膨大后期进行滴灌有利于降低香梨粗皮果的发生量。

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Effects of Different Irrigation Periods and Methods on "Development of Fragrant Pear Peel

Abstract To solve the problem of rough peel resulting from inadequate irrigation practices in production，we conducted experiments using 5-year-old trunk-shaped Fragrant Pear trees.Three different irrigation treatments （drip irrigation，furrow irrigation and flood irrigation） in different periods were used at different stages.Paraffin sections were prepared to observe the shape and distribution of stone cell mass，and measurements were taken for their density，diameter and peel thickness.We measured the leaf water content of Fragrant Pear trees and compared its effect on the peel development.Through this comparative analysis，we identified an irrigation period and method conductive to promoting the normal development of the pericarp.The results showed that the occurrence of coarse peel fruit was more significant on the inner part of the Fragrant Pear tree and the branches with a thickness of" "lt;1 cm under different irrigation treatments.and there was a reduced occurrence of coarse peel fruit on" "1 cm shoots，particularly with drip irrigation treatment.Among the effects on the microstructure of the pericarp during the fruit development，the diameter of stone cell mass gradually increased，the stone cell mass increased more after drip irrigation，and the density of stone cells was smaller.However，the diameter of stone cells in the skin increased less after flood irrigation treatment，but the density of stone cells was larger，and the peel of Fragrant Pear treated with drip irrigation was thinner than that of furrow irrigation and flood irrigation treatment.Among the effects on leaf water content，the leaf water content of the drip irrigation treatment was higher，and the leaf water content of the diffuse irrigation treatment was the lowest.The comprehensive ranking of membership function showed that drip irrigation treatment after the full flowering stage，the young fruit development stage and the fruit expansion stage could make the peel smoother，with lower density and diameter of stone cells，and a more neat arrangement of parenchyma cells between the clusters.

Key words Fragrant pear; Irrigation period; Irrigation method; Pericarp development