不同灌水定额对欧李抗逆性状...水特性及水分利用效率的影响_张洪银.pdf

现代农业科技2023 年第 7 期园艺学不同灌水定额对欧李抗逆性状、耗水特性及水分利用效率的影响张洪银蔡崭红殷韶梅吴佳瑞王 昊马文礼*（宁夏农垦农林牧技术推广服务中心，宁夏银川 750024）摘要通过研究不同灌水定额下欧李抗逆性状及耗水特性，本试验探索了欧李在宁夏中北部半干旱地区栽培的可行性和最优灌水定额。结果表明：成年欧李树在灌水定额为 7 mm 时仍能完成生育全过程，表明其具有较强的抗旱性；随着灌水定额的增加，丙二醛含量和细胞膜透性均呈先降低后升高的变化趋势，游离脯氨酸和叶绿素 a 含量均呈先升高后降低的变化趋势。综合分析欧李抗逆性、耗水特性及水分利用效率可知，灌水定额为20 mm 处理是兼顾产量和节水效益的最佳处理，与灌水定额为 7 mm 处理相比，虽然水分利用效率不高，但产量增加 84.08%。总体来看，在该地区将欧李作为经济林兼作生态林的栽培树种，具有良好的经济效益和生态效益。关键词欧李；灌水定额；抗逆性状；产量；水分利用效率中图分类号S662.3文献标识码A文章编号 1007-5739（2023）07-0052-04DOI：10.3969/j.issn.1007-5739.2023.07.015开放科学（资源服务）标识码（OSID）：Effects of Different Irrigation Quotas on Stress Resistance,Water ConsumptionCharacteristics and Water Use Efficiency of Prunus humilisZHANG HongyinCAI ZhanhongYIN ShaomeiWU JiaruiWANG HaoMA Wenli*(Ningxia Agricultural Reclamation,Agriculture,Forestry and Animal Husbandry Technology Extension Service Center,Yinchuan Ningxia 750024)AbstractThrough studying the stress resistance and water consumption characteristics of Prunus humilis underdifferent irrigation quotas,this experiment explored the feasibility and optimal irrigation quota of Prunus humiliscultivation in the semi-arid area of the central and northern Ningxia.The results showed that the adult Prunus humiliscould still complete the whole growth process when the irrigation quota was 7 mm,indicating that it had strong droughtresistance.With the increase of irrigation quota,the content of malondialdehyde and the permeability of cell membranedecreased first and then increased,and the content of free proline and chlorophyll a increased first and then decreased.Through comprehensive analysis of stress resistance,water consumption characteristics and water use efficiency ofPrunus humilis,it could be seen that the treatment with irrigation quota of 20 mm was the best treatment for both yieldand water-saving benefits.Compared with the treatment with irrigation quota of 7 mm,although the water use efficiencyof the treatment with irrigation quota of 20 mm was not high,the yield increased by 84.08%.In general,Prunus humilisis regarded as the tree specie of ecological economic forest in this area,which has good economic and ecological benefits.KeywordsPrunus humilis;irrigation quota;stress resistance;yield;water use efficiency宁夏中北部地区地处黄土高原与内蒙古高原的过渡地带，地势南高北低，属于半干旱地区，地表水区域水系以黄河为骨干，但配水定额逐年递减。随着城市化进程的加快和全区“十四五”特色产业规模化发展的提速，人饮、畜牧、工业、湿地、湖泊等需水量将显著增加，农业可利用的黄河配水量必然会逐渐减少；而且当地多年平均降雨量在 200 mm 左右，在农业需水高峰期补给量有限；地下水贫乏，埋深较大1-3，水资源短缺将是今后面临的重大挑战。近年来，全区因冬季降水量少、春季大风天气增加，水土流失、土地沙基金项目 宁夏回族自治区重点研发项目（2020BBF02027）。作者简介 张洪银（1974），男，宁夏吴忠人，高级水利工程师。研究方向：节水灌溉理论研究。*通信作者收稿日期 2022-07-1352化、土壤盐碱化等问题时有发生，生态环境十分脆弱4-6。基于以上现状，本研究选取生态修复能力强、经济价值高的欧李7-9作为研究对象，开展滴灌水肥一体化条件下不同灌水定额对欧李抗逆性状及耗水特性的影响试验，探索适宜本地区滴灌条件下经济效益与生态效益兼顾的欧李种植最佳灌水定额。1材料与方法1.1试验地概况试验于 2021 年 4 月至 9 月上旬，在宁夏石嘴山简泉园林公司欧李示范区进行。试验区地处宁夏中部干旱带北部，位于引黄灌区末端，紧邻贺兰山，干旱少雨风沙大，蒸发强烈，地下水埋深大，土壤质地为沙壤土；昼夜温差大，无霜期长，6 积温为 3 500 左右，日照充足，利于欧李生长发育。1.2试验设计试验共设 4 个灌水定额处理，分别为 7 mm、13 mm、20 mm 和 27mm。3 次重复，共 12 个小区，各小区随机排列，小区面积 65 m2（25 m2.6 m），试验区总面积为780 m2。试验材料为四年生欧李成树。采取宽窄行种植模式，宽行距为 200 cm，窄行距为 60 cm。试验区采用滴灌水肥一体化技术，进水管路独立，总进水管前端加装压力表，按需调整水压，确保流速稳定；每个处理管首加装电子水表记录水量，严格按设计水量灌溉；滴灌带间距 260 cm，滴头间距 30 cm，滴头流量2.0 L/h，滴灌带铺设于窄行中间。水源为独立机井，满足试验要求。各处理除灌水量不同外，其他农事活动与示范区一致。1.3观测项目及方法1.3.1抗逆性测定。在主要生育期每个小区选取 3 株采集叶片，在实验室内测定丙二醛含量、游离脯氨酸含量、细胞膜透性和叶绿素 a 含量10。1.3.2耗水量测定。计算公式如下：ETc=Pe+I+GW-D式中：ETc 为作物某时段的需水量；Pe 为某时段内有效降雨量；I 为时段内灌水量；G 为某时段内地下水补给量，试验区地下水位较大，G=0；W 为时段内土壤储水量的变化量；滴灌条件下无深层渗漏量，D=0。1.3.3产量测定。果实成熟时，对每个小区标记的植株进行结果数量、果径、单株结果重及单果重等指标测定11，并对各试验小区的总产量进行实测。1.4统计分析方法数据采用 WPS 2018 软件整理，采用 DPS 7.05 进行统计与分析。各项指标均采用 LSD 法进行方差分析，采用 SPSS 25.0 进行相关性分析。2结果与分析2.1欧李抗逆特性指标分析2.1.1不同灌水定额对欧李叶片丙二醛含量及细胞膜透性的影响。通过对丙二醛含量和细胞膜透性进行差异显著性分析可知：灌水定额为 7 mm 时，丙二醛含量最高，显著高于灌水定额为 20、27 mm 时；灌水定额为7 mm 时，细胞膜透性最高，显著高于其他处理（表 1）。随灌水量的增加丙二醛含量和细胞膜透性均先逐渐降低，在灌水定额为 20 mm 时达最低点，继续增加灌水量丙二醛含量和细胞膜透性开始升高，变化曲线符表 1不同灌水定额下欧李抗逆特性指标比较灌水定额/mm7132027丙二醛/（mmolg-1）4.280.72 aA2.920.49 abA2.120.43 bA2.800.49 bA游离脯氨酸/（mgg-1）0.580.07 cB1.260.07 abA1.430.13 aA1.090.02 bAB细胞膜透性/%0.880.15 aA0.500.09 bA0.480.11 bA0.520.08 bA叶绿素 a/（mgg-1）4.480.73 bB10.601.38 aA12.111.85 aA10.421.19 aA注：同列数据后不同小写字母表示差异显著（P0.05），不同大写字母表示差异极显著（P0.01）。合一元二次函数曲线规律，二次项系数为正，呈开口向上的抛物线形态。以丙二醛含量（y1）与灌水定额（x1）进行拟合回归，如图 1（a）所示，得到一元二次方程，R2=0.983 3，函数关系为：y1=0.011 4x12-0.459 9x1+6.877 7（1）以细胞膜透性（y2）与灌水定额（x2）进行拟合回归，如图 1（b）所示，得到一元二次方程，R2=0.953 3，函数关系为：y2=0.002 3x22-0.093 3x2+1.381 5（2）2.1.2不同灌水定额对欧李叶片游离脯氨酸及叶绿素 a 含量的影响。通过对游离脯氨酸和叶绿素 a 含量进行差异显著性分析可知（表 1），灌水定额为 7 mm处理游离脯氨酸含量极显著低于灌水定额为 13、20 mm处理，叶绿素 a 含量极显著低于其他灌水定额处理；灌水定额为 20 mm 处理游离脯氨酸和叶绿素 a 含量均最高。随灌水量的增加游离脯氨酸和叶绿素 a 含张洪银等：不同灌水定额对欧李抗逆性状、耗水特性及水分利用效率的影响53现代农业科技2023 年第 7 期园艺学量均先逐渐增加，在灌水定额为 20 mm 时含量达最高，继续增加灌水量游离脯氨酸和叶绿素 a 含量开始减少，符合一元二次函数曲线规律，二次项系数为负，呈开口向下的抛物线形态。以游离脯氨酸含量（y3）与灌水定额（x3）进行拟合回归，如图 2（a）所示，R2=0.999 8，函数关系为：y3=-0.005 7x32+0.215 6x3-0.599 8（3）以叶绿素 a 含量（y4）与灌水定额（x4）进行拟合回归，如图 2（b）所示，R2=0.997 1，函数关系为：y4=0.043 9x42+1.754 3x4-5.188 8（4）由图 1、图 2 可以看出，随着水分胁迫加剧，丙二醛含量和细胞膜透性明显增加，而游离脯氨酸和叶绿素a 含量明显下降。但在设计灌水定额最小时（7 mm），欧李植株总体表现出枝短、茎细、叶小、新枝少、果实少、果径小等外部特征，生长发育受到明显抑制，未出现萎蔫。表明欧李具有较强的抗旱性。5.04.03.02.01.0051015202530灌水定额/mm丙二醛含量/（mmolg-1）a