栽培模式和栽植方向对宁夏枸...特性、果实品质及产量的影响_李发毅.pdf

60中国果树，2023（3）：60-65本文于 2022-09-20 收到，2022-10-12 收到修改稿。*科技部重点研发项目（2018YFC0406604）；青海省创新平台建设专项（2020-0407-NCC-0001）；青海省财政支农资金林业新技术推广项目（2020SJTG-02、2020SJTG-03）。李发毅 E-mail：；吕亮雨为共同第一作者；樊光辉为通信作者，E-mail：。DOI：10.16626/ki.issn1000-8047.2023.03.012栽培模式和栽植方向对宁夏枸杞生长特性、果实品质及产量的影响*李发毅1,3，吕亮雨1,3，李建领2,3，付全1,3，樊光辉2,3（1 青海大学农牧学院，西宁 810016）（2 青海省农林科学院）（3 青海高原林木遗传育种实验室）摘要以宁夏枸杞宁杞 7 号为试验材料，探究常规栽培和篱架栽培模式下南北栽植、东西栽植方向对枸杞生长特性、果实品质及产量的影响。结果表明：与常规栽培模式相比，篱架栽培模式对枸杞植株生长具有显著的促进作用，枸杞株高、冠幅、地径和结果枝长度均显著增加，其中南北栽植方向的促生效果优于东西栽植方向；篱架栽培模式的枸杞叶片净光合速率、蒸腾速率、气孔导度、水分利用率均高于常规栽培模式，其中南北栽植方向对叶片蒸腾速率和水分利用率的提升效果优于东西栽植方向，东西栽植方向对叶片净光合速率和气孔导度的提升效果优于南北栽植方向；不同栽培模式和栽植方向的叶片胞间 CO2浓度之间无显著差异；篱架栽培模式的枸杞果实可溶性固形物、多糖、甜菜碱、总黄酮、类胡萝卜素、多酚含量均高于常规栽培模式，其中南北栽植方向的果实内在品质优于东西栽植方向；篱架栽培模式的枸杞果实纵径、果形指数和鲜果百粒重较常规栽培模式均显著提高，其中南北栽植方向优于东西栽植方向；与常规栽培模式相比，篱架栽培模式的枸杞产量显著增加，南北方向篱架栽培模式较东西方向篱架栽培模式、南北方向常规栽培模式、东西方向常规栽培模式分别提高 11.6%、21.8%、32.8%。综上，篱架栽培模式可显著促进枸杞生长、提高果实品质和产量，其中南北栽植方向优于东西栽植方向。关键词宁夏枸杞；篱架栽培；光合作用；果实品质；产量中图分类号：S663.9文献标志码：A文章编号：1000-8047(2023)03-0060-06E Ef ff fe ec ct ts s o of f c cu ul lt ti iv va at ti io on n m mo od de e a an nd d p pl la an nt ti in ng g d di ir re ec ct ti io on n o on n g gr ro ow wt th h c ch ha ar ra ac ct te er ri is st ti ic cs s,f fr ru ui it t q qu ua al li it ty y a an nd d y yi ie el ld d o of fL Ly yc ci iu um m b ba ar rb ba ar ru um mL L.LI Fayi1,3,L Liangyu1,3,LI Jianling2,3,FU Quan1,3,FAN Guanghui2,3(1 College of Agriculture and Animal Husbandry,Qinghai University,Xining 810016)(2 Qinghai Academy of Agriculture and Forestry Sciences)(3 Qinghai Plateau Forest Genetics and Breeding Laboratory)A Ab bs st tr ra ac ct tTakingLycium barbarumL.Ningqi No.7 as the experimental material,the effects of north-south andeast-west planting directions on the growth characteristics,fruit quality and yield ofL.barbarumL.under conventionalcultivation and trellis cultivation modes were investigated.The results showed that,compared with conventional cultivationmode,trellis cultivation mode significantly promoted the growth ofL.barbarumL.,and the plant height,crown width,grounddiameter and fruiting branch length were significantly increased.The growth promotion effect of north-south plantingdirection was better than that of east-west planting direction.The leaf Pn,Tr,Gs and WUE ofL.barbarumL.under trelliscultivation mode were significantly higher than those under conventional cultivation mode.The growth promotion effect ofleaf Tr and WUE from north-south planting direction was better than that of east-west planting direction,while the leaf Pnand Gs from east-west planting direction was better,and there was no significant difference in leaf Ci between differentcultivation modes.The contents of soluble solids,polysaccharide,betaine,total flavonoids,carotenoid ascorbate andpolyphenols in the fruits of the trellis cultivation mode were significantly higher than those of the conventional cultivationmode,and the fruit internal quality of the north-south planting direction was better than that of the east-west planting61李发毅，吕亮雨，李建领，等：栽培模式和栽植方向对宁夏枸杞生长特性、果实品质及产量的影响direction.The longitudinal diameter,transverse diameter,fruit shape index and 100 grain weight of fresh fruit in trelliscultivation mode were significantly higher than those in conventional cultivation mode,and the north-south plantingdirection was better than east-west planting direction.Compared with the conventional cultivation mode,the yield of thetrellis cultivation mode increased significantly.Compared with the east-west trellis cultivation mode,the north-southconventional cultivation mode and the east-west conventional cultivation mode,the north-south trellis cultivation modeincreased by 11.6%,21.8%and 32.8%,respectively.In conclusion,trellis cultivation mode can significantly improve thegrowth,photosynthesis,internal quality and yield ofL.barbarumL.,and the north-south planting direction is better than theeast-west planting direction.K Ke ey y w wo or rd ds sLycium barbarumL.;trellis cultivation;photosynthesis;fruit quality;yield宁夏枸杞（Lycium barbarumL.）为茄科枸杞属落叶灌木，是我国西北干旱地区主要果树之一，以其干燥果实（枸杞子）入药1。枸杞果实中有许多对人体有益的成分，如胡萝卜素、黄酮、甜菜碱、枸杞多糖等2-3，具有止咳、明目、抗肿瘤、延缓衰老等作用4-5。枸杞既可作保健品又是酸甜可口的水果，是我国重要的果树资源6-7。随着人们生活水平的提高，对果品和保健品的营养元素含量需求也越来越高，其中如何提高枸杞果实内在品质和产量引起了许多学者的关注8-9。柴达木盆地位于青藏高原东北部，海拔高、风力大，宁夏枸杞作为浅根系小灌木，植株难以保持直立，容易发生倒伏10-11。倒伏后的枸杞，透光通风性减弱，光合受阻，植株生长减缓，黑果病、白粉病、蚜虫等病虫害加重，导致枸杞产量和品质下降12-14。樊光辉15参考葡萄、猕猴桃等的篱架种植模式，提出了枸杞篱架栽培模式以解决枸杞易倒伏问题，即在靠近枸杞植株且距离地面 50 cm 和 120 cm处沿枸杞树列走向各拉 1 条钢丝绳，树列中间及两端用水泥柱或钢柱固定拉紧，使用绳索或卡扣将枸杞主干固定在钢丝绳上。该方法与常规使用支撑杆保持枸杞植株直立等方法相比，具有使用周期长、成本低、便于田间规范化管理等优点16。已有研究结果表明，与常规栽培模式相比，篱架栽培模式对枸杞叶片、果实生长均具有促进作用，篱架栽培模式的枸杞叶片长度、叶片宽度、叶柄长度分别比常规栽培模式增大 3.98、2.08、1.75 mm；叶片厚度及叶片鲜重分别增加 1.29 倍和 1.13 倍；鲜果纵径、果形指数、鲜单果重、单株产量分别提高 3.33 mm、0.29、0.19 g、0.56 kg17。在柴达木地区，宁夏枸杞栽植方向主要有南北方向及东西方向，不同栽培模式和栽植方向对枸杞植株生长和果实品质存在较大的差异。结合田间试验，分别研究了篱架栽培与常规栽培模式下南北、东西栽植方向对宁夏枸杞植株生长、叶片光合作用、果实品质及产量的影响，为进一步推广篱架栽培模式提供数据支撑。1材料与方法1.1试验地概况试验地位于青海省海西蒙古族藏族自治州诺木洪农场（东经 96264，北纬 362646），地处柴达木盆地东南部，海拔约 2 850 m，属于高原山地气候，年平均气温 4.4，平均年降水量约 40 mm，平均年蒸发量 2 800 mm18-20。1.2试验材料供试宁夏枸杞品种为诺木洪农场主栽品种宁杞 7 号，树龄 10 年。1.3试验设计试验于 2019 年进行，共 4 个处理，分别是南北方向篱架栽培模式（南北篱架）、南北方向常规栽培模式（南北常规）、东西方向篱架栽培模式（东西篱架）、东西方向常规栽培模式（东西常规），每个处理 3 次重复，每个重复 30 株（行株距 2.0 m1.5 m）。其他田间管理方式保持一致。1.4测定指标与方法1.4.1生长特性的测定每个处理选 9 株长势均一的样树，测量株高、冠幅、地径（距离地面 20 cm 处的树干直径）、结果枝长度（选取上部结果枝）。1.4.2光合指标的测定于 8 月下旬天气晴朗日选择健康、成熟的叶片进行光合指标的测定，使用 Li-COR6400 便携式光合测定仪，测定叶片的净光合速率（Pn）、蒸腾速率（Tr）、气孔导度（Gs）、胞间 CO2浓度（Ci），并计算水分利用率（WUE）21-22。1.4.3果实品质的测定于盛果期用游标卡尺测量枸杞鲜果纵径和横62李发毅，吕亮雨，李建领，等：栽培模式和栽植方向对宁夏枸杞生长特性、果实品质及产量的影响径，计算果形指数；使用电子天平称量枸杞鲜果百粒重；使用手持式折射仪（HT119ATC，日本艾拓）测定果实可溶性固形物含量；将鲜果放入日光棚中晒干，参考中华人民共和国药典（2020 年版）测定枸杞多糖、甜菜碱、总黄酮、类胡萝卜素、多酚等含量23-25。1.4.4产量的测定于盛果期采摘每株样树成熟果实，于日光棚中晒干至恒重，计算每 667 m2产量。1.5数据分析采用 Excel 2010 软件进行数据处理，采用 SPSS21.0 软件进行统计分析。2结果与分析2.1不同栽培模式和栽植方向对枸杞生长特性的影响不同栽培模式和栽植方向的枸杞生长特性如表 1 所示，4 个处理的株高、冠幅、地径和结果枝长度均表现为南北篱架东西篱架南北常规东西常规，且各处理之间差异显著。南北篱架的株高比东西篱架、南北常规、东西常规分别增加 6.1%、10.6%、35.5%，冠幅分别增加 12.4%、28.3%、45.7%，地径分别增加 5.4%、16.5%、28.1%，结果枝长度分别增加 13.6%、50.1%、68.8%。表 1不同栽培模式和栽植方向的枸杞生长特性cm处理株高冠幅地径结果枝长度南北篱架 224.8327.11 a 201.4618.76 a 6.840.82 a 42.582.45 a南北常规 203.2312.88 c 157.0721.11 c 5.871.56 c 28.372.26 c东西篱架 211.8321.17 b 179.2219.67 b 6.491.12 b 37.482.90 b东西常规 165.9318.24 d 138.3123.57 d 5.340.92 d 25.221.56 d注：同列数据后不同小写字母表示 0.05 水平差异显著。下表同。2.2不同栽培模式和栽植方向对枸杞叶片光合指标的影响2.2.1不同栽培模式和栽植方向对叶片光合指标日变化的影响如图 1 所示，8：0018：00 期间，4 个处理的叶片 Pn 变化趋势一致，均呈双峰曲线，2 个峰值均出现在 10：00 和 14：00，并且均在 12：00 出现较强的光合午休现象；14：00 时，不同处理的叶片Pn 差异明显，表现为东西篱架南北篱架东西常规南北常规。如图 2 所示，8：0018：00 期间，4 个处理的叶片 Tr 变化趋势一致，2 个最低点均出现在 10：0005101520258:0010:0012:0014:0016:0018:00Pn/（molm-2s-1）时间南北篱架南北常规东西篱架东西常规图 1不同栽培模式和栽植方向对叶片 Pn 的影响和 16：00，并且均在 18：00达到最大值；14：00时，不同处理的叶片 Tr 差异明显，表现为南北篱架东西篱架东西常规南北常规。0123458:0010:0012:0014:0016:0018:00Tr/（mmolm-2s-1）时间南北篱架南北常规东西篱架东西常规图 2不同栽培模式和栽植方向对叶片 Tr 的影响如图 3 所示，4 个处理的叶片 Gs 变化趋势与叶片 Pn 相似，均在 8：0018：00 期间出现 2 个峰值，4 个处理的 2 个峰值均出现在 10：00 和 16：00；10：00 时，不同处理的叶片 Gs 差异明显，表现为东西篱架东西常规南北篱架南北常规。00.10.20.38:0010:0012:0014:0016:0018:00Gs/（mmolm-2s-1）时间南北篱架南北常规东西篱架东西常规图 3不同栽培模式和栽植方向对叶片 Gs 的影响如图 4 所示，4 个处理的叶片 Ci 变化趋势与叶片 Gs 相反，8：0018：00 期间，4 个处理的叶片Ci 均无明显高峰；不同处理之间叶片 Ci 变化幅度较小，变化趋势趋于稳定。如图 5 所示，8：0018：00 期间，4 个处理的叶片 WUE 均在 10：00 达到峰值，此时不同处理的叶片 WUE 差异明显，表现为南北篱架东西篱架东西常规南北常规。63李发毅，吕亮雨，李建领，等：栽培模式和栽植方向对宁夏枸杞生长特性、果实品质及产量的影响1001502002503003508:0010:0012:0014:0016:0018:00Ci/（mol/mol）时间南北篱架南北常规东西篱架东西常规图 4不同栽培模式和栽植方向对叶片 Ci 的影响0510158:0010:0012:0014:0016:0018:00WUE/%时间南北篱架南北常规东西篱架东西常规图 5不同栽培模式和栽植方向对叶片 WUE 的影响2.2.2不同栽培模式和栽植方向对叶片光合指标日均值的影响如表 2 所示，南北篱架与东西篱架的叶片 Pn之间差异不显著，南北常规与东西常规的叶片 Pn之间差异不显著，南北篱架的叶片 Pn 显著高于南北常规，东西篱架的叶片 Pn 较南北篱架、东西常规、南北常规分别提高 4.3%、14.1%、21.3%。南北篱架与东西篱架的叶片 Tr 均显著高于南北常规与东西常规，南北篱架较东西篱架、东西常规、南北常规分别提高 4.4%、5.6%、7.4%。东西篱架的叶片Gs 最高且显著高于其他处理，东西篱架较南北篱架、东西常规、南北常规分别提高 22.2%、29.4%、37.5%。不同处理的叶片 Ci 之间差异不显著。南北篱架与东西篱架的叶片 WUE 之间差异不显著，但二者均显著高于南北常规与东西常规，南北常规与东西常规的叶片 WUE 之间差异不显著，南北篱架较东西篱架、南北常规、东西常规分别提高 9.4%、40.5%、63.3%。表 2不同栽培模式和栽植方向的叶片光合指标日均值处理Pn/（molm-2s-1）Tr/（mmolm-2s-1）Gs/（mmolm-2s-1）Ci/（mol/mol）WUE/%南北篱架13.471.73 ab2.620.21 a0.180.01 b217.6817.25 a6.630.27 a南北常规11.581.07 c2.440.17 c0.160.02 b216.1815.74 a4.720.41 b东西篱架14.050.86 a2.510.08 b0.220.01 a219.1311.45 a6.060.08 a东西常规12.311.17 bc2.480.15 c0.170.01 b215.819.14 a4.060.13 b2.3不同栽培模式和栽植方向对枸杞果实品质的影响如表 3 所示，不同处理的果实可溶性固形物、多糖、甜菜碱、总黄酮、类胡萝卜素、多酚含量均差异显著。果实可溶性固形物含量方面：东西篱架较南北篱架提高 14.7%，且二者之间差异显著，南北篱架与南北常规之间差异不显著，东西篱架与南北篱架均显著高于东西常规。果实多糖含量方面：南北篱架与东西篱架均显著高于南北常规与东西常规，南北常规与东西常规之间差异不显著。果实甜菜碱含量方面：南北篱架与东西篱架之间差异不显著，二者均显著高于南北常规与东西常规，南北常规显著高于东西常规，南北篱架较东西篱架、南北常规、东西常规分别提高 3.8%、15.7%、24.6%。果实总黄酮含量方面：南北篱架与东西篱架之间差异不显著，南北常规与东西常规之间差异不显著。果实类胡萝卜素含量方面：南北篱架显著高于其他处理，南北篱架较东西篱架、南北常规、东西常规分别提高 11.7%、15.0%、51.0%。果实多酚含量方面：南北篱架显著高于其他处理，南北常规与东西篱架之间差异不显著，南北篱架较东西篱架、南北常规、东西常规分别提高 14.3%、17.9%、31.8%。表 3不同栽培模式和栽植方向的果实内在品质处理可溶性固形物含量/%多糖含量/%甜菜碱含量/%总黄酮含量/%类胡萝卜素含量/（mg/kg）多酚含量/%南北篱架23.440.54 b6.250.11 a0.810.05 a0.160.02 a1 813.3224.67 a1.120.04 a南北常规22.111.25 bc5.060.37 c0.700.02 b0.120.01 bc1 576.7111.84 b0.950.03 b东西篱架26.890.87 a5.390.08 b0.780.01 a0.140.01 ab1 623.2810.38 b0.980.02 b东西常规21.610.69 c4.950.13 c0.650.03 c0.100.01 c1 200.569.36 c0.850.05 c如表 4 所示，不同处理的果实纵径、果形指数及鲜果百粒重均表现为：南北篱架东西篱架南北常规东西常规，南北篱架的果实纵径较东西篱架、南北常规、东西常规分别提高 4.5%、15.5%、64李发毅，吕亮雨，李建领，等：栽培模式和栽植方向对宁夏枸杞生长特性、果实品质及产量的影响27.7%，果形指数分别增大 2.9%、14.6%、26.9%，鲜果百粒重分别增加 2.1%、6.1%、6.6%。不同处理的果实横径之间差异不显著。表 4不同栽培模式和栽植方向的果实外观品质处理纵径/mm横径/mm果形指数鲜果百粒重/g南北篱架20.041.73 a9.470.87 a2.120.15 a105.9613.51 a南北常规 17.351.98 b9.370.61 a1.850.08 b99.8510.37 b东西篱架 19.182.35 ab9.290.29 a2.060.21 a103.798.87 a东西常规15.692.07 c9.370.12 a1.670.14 c99.386.53 b2.4不同栽培模式和栽植方向对枸杞果实产量的影响如图 6 所示，南北篱架与东西篱架的第 1 茬果、第 2 茬果、第 3 茬果产量及 667 m2总产量均高于南北常规和东西常规。南北篱架的第 1 茬果产量较东西篱架、南北常规、东西常规分别提高 15.5%、23.5%、33.6%，第 2 茬果产量分别提高 12.0%、21.3%、33.6%，第 3 茬果产量分别提高 3.4%、21.4%、26.7%，667 m2总产量分别提高 11.6%、21.8%、32.8%。ababbacbdabab0 200 400 600 800 1000 南北篱架南北常规东西篱架东西常规667 m2产量/kg处理第1茬果第2茬果第3茬果图 6不同栽培模式和栽植方向对果实产量的影响3讨论篱架栽培模式不仅可以调节枸杞植株的生长发育，还可以通过调节叶绿素含量和光合作用关键酶活性来提高枸杞叶片光合作用26-27。常规栽培模式下，枸杞生长空间小，枝叶密集，导致温湿度不均衡，光照不足，通风不良，从而滋生出大量病菌，吸引大量害虫，果实与地表接触后，变为腐烂废果，致使果实品质和产量严重下降28。因此，使用篱架栽培技术能够扩大植株生长发育空间，减小枝叶密度，对提高光能利用率和防治病虫害具有重要意义，从而为枸杞植株生长发育创造良好的条件29。植物的生长状况与其生长环境密切相关，光照是影响植物生长最重要的环境因子30。本研究发现，在篱架栽培模式下的枸杞植株可增加生长空间和叶片受光面积，提高光能利用率，与常规栽培模式相比，篱架栽培模式下的枸杞株高、冠幅、地径、结果枝长度均出现了不同程度的增长，与刘从等31的研究结果一致，南北方向篱架栽培模式对枸杞植株生长发育的促进效果最佳。相比常规栽培模式，篱架栽培模式下的叶片净光合速率、蒸腾速率、气孔导度和水分利用率均显著提高，其中南北栽植方向的叶片蒸腾速率和水分利用率均高于东西栽植方向，与李霞等32的研究结果一致；东西栽植方向的叶片气孔导度显著高于南北栽植方向；东西栽植方向的叶片净光合速率高于南北栽植方向，差异不显著。栽培模式会影响枸杞果实内含物的形成，最终影响枸杞果实产量和内在品质33。本研究发现，篱架栽培模式下的枸杞果实产量和品质均有显著提升。段永华等34研究发现，使用篱架栽培可以提高葡萄果实产量，与本试验不同栽植方向的篱架栽培模式均可显著提高产量的结果一致。周咏梅等35研究发现，使用篱架栽培后，葡萄果实多糖和可溶性固形物含量均有明显提高；陈建红等36研究发现，使用篱架栽培能够明显提高葡萄果实内在品质。本试验与前人的研究结果相一致，本试验结果表明，不同栽植方向的篱架栽培模式均可提高枸杞果实纵径、果形指数和鲜果百粒重以及果实可溶性固形物、多糖、甜菜碱、总黄酮、类胡萝卜素、多酚含量，改善果实品质，提高果实产量，其中南北方向篱架栽培模式的提升效果最好。东西栽植方向与南北栽植方向的叶片净光合速率之间无显著差异，但南北栽植方向的同化产物较高，可能的原因是柴达木盆地诺木洪地区北风较多，枸杞植株喜通风，南北栽植方向有利于枸杞种植园通风，可促进植株生长发育。也有学者研究表明37-38，不同行向以及不同行距对植物生长发育的改良效果不同，本试验仅选用了一种行距的不同行向，未选择不同行距进行研究，需要后续继续深入研究。4结论篱架栽培模式可促进枸杞植株的生长发育，其株高、冠幅、地径、结果枝长度均较常规栽培模式显著增加，南北栽植方向较东西栽植方向的促生效果更明显。使用篱架栽培模式有助于枸杞叶片光合作用的提高，并提高叶片水分利用率，进而增加产量，其中南北方向篱架栽培模式的每 667 m2枸杞总65李发毅，吕亮雨，李建领，等：栽培模式和栽植方向对宁夏枸杞生长特性、果实品质及产量的影响产量较东西篱架、南北常规、东西常规分别提高11.6%、21.8%、32.8%。篱架栽培模式能够提高枸杞果实纵径、果形指数和鲜果百粒重，有效提升果实可溶性固形物、多糖、甜菜碱、总黄酮、类胡萝卜素、多酚含量，改善果实品质。综上，南北方向篱架栽培模式对促进枸杞植株生长发育、提升果实品质和提高枸杞经济效益的效果最好。参考文献1 刘建飞，巩媛，杨军丽，等.枸杞属植物中生物碱类成分研究进展.科学通报，2022，67（4-5）：332-350.2 江志波，陈靖枝，者雅婷，等.宁夏枸杞根皮的化学成分研究.中药材，2021，44（2）：349-353.3 Sohn D W,Kim H Y,Kim S D,et al.Elevation of intracavernous pressureand NO-cGMP activity by a new herbal formula in penile tissues ofspontaneous hypertensive male rats.Journal of Ethnopharmacology,2008,120(2):176-180.4 郑国保，马玲，撖志明，等.不同生育期水分胁迫条件下宁夏枸杞果实的主成分分析与综合评价.节水灌溉，2022（1）：47-51，57.5 Yang B,Prasad K N,Jiang Y M.Structure identification of a polysaccharidepurified from litchi(Litchi chinensisSonn.)pulp.Carbohydrate Polymers,2016,137:570-575.6 张德纯.宁夏中宁枸杞.中国蔬菜，2021（1）：65.7 白燕娇，刘任涛，常海涛.干旱绿洲区不同生长年限枸杞林地面节肢动物群落分布特征.生态与农村环境学报，2021，37（9）：1190-1199.8 樊光辉.青海柴达木地区枸杞栽培品种品比试验.西北林学院学报，2012，27（6）：98-100.9 李月梅.柴达木盆地枸杞种植区土壤养分空间变异特征.西南农业学报，2018，31（8）：1643-1648.10 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