





中国农业科学 ›› 2025, Vol. 58 ›› Issue (24): 5247-5258.doi: 10.3864/j.issn.0578-1752.2025.24.011
褚添硕1,2,3(
), 陈晓安1,2,*(
), 朱瑾瑾1,2, 王策3, 娄伟4
收稿日期:2025-06-03
接受日期:2025-08-10
出版日期:2025-12-22
发布日期:2025-12-22
通信作者:
联系方式:
褚添硕,E-mail:cts263745@163.com。
基金资助:
CHU TianShuo1,2,3(
), CHEN XiaoAn1,2,*(
), ZHU JinJin1,2, WANG Ce3, LOU Wei4
Received:2025-06-03
Accepted:2025-08-10
Published:2025-12-22
Online:2025-12-22
摘要:
【目的】明确不同土壤墒情(以土壤含水率为量化指标)对南方红壤丘陵区脐橙果实生长、产量和品质的影响,为建立赣南脐橙优质高效生产的调亏灌溉制度提供理论依据。【方法】以赣南地区6年生纽荷尔脐橙为试材,基于田间持水率(θf)的不同百分比划定4个水分梯度:调亏灌溉L(75%—85% θf)、M(65%—75% θf)、S(60%—70% θf)与充分灌溉FI(>85% θf),分析果实膨大期(III期)与转色成熟期(IV期)两个关键生育阶段下,不同土壤水分条件对果实膨大、转色过程以及果实产量、水分利用效率和各项品质指标的影响,采用主成分分析法(PCA)构建果实品质综合评价体系,对各处理进行量化评分与排序。【结果】III期果实生长迅速,调亏灌溉显著影响果实生长速率,均值较FI降低10.96%,但III-M处理复水后呈现良好补偿效应,生长速率高于FI。此阶段转色进程缓慢,各处理间果实色泽指数CCI无显著差异。产量与品质分析表明,III期调亏灌溉可显著提升果实综合品质但抑制产量,III-S和III-M处理果实综合品质最优,其可溶性固形物、可溶性糖和VC含量明显提升,而产量分别仅为最高产处理的57.41%和64.19%,证实该阶段重度水分胁迫不具生产可行性。Ⅳ期果实生长速率显著降低并呈现加速下降趋势,至转色末期趋于停滞。各处理果实色泽指数CCI呈现加速上升特征,其中III-S、IV-L和IV-M处理的转色程度较FI最为显著(P<0.05),分别提高20.38%、12.99%和10.57%。IV期调亏灌溉可实现产量、品质与水分利用效率的协同提升,与FI相比,IV-M处理使可溶性固形物与可溶性糖含量分别提高3.37%与1.18%,产量提高23.56%;IV-S处理重度水分胁迫使果实糖分分别下降5.74%与3.15%,产量降低8.05%,证实IV期调亏存在最优土壤水分阈值。【结论】IV-M处理既实现最高单株产量15.05 kg与水分利用效率16.89 kg·m-3,也使综合品质得分排序第3,为权衡高产与优质的最优决策。在果实膨大期维持>85% θf、转色成熟期维持65%—75% θf的土壤墒情,为适宜赣南地区脐橙种植的最优水分管理方案。
褚添硕, 陈晓安, 朱瑾瑾, 王策, 娄伟. 关键生育期调亏灌溉对赣南脐橙果实生长与产量品质的影响[J]. 中国农业科学, 2025, 58(24): 5247-5258.
CHU TianShuo, CHEN XiaoAn, ZHU JinJin, WANG Ce, LOU Wei. Effects of Regulated Deficit Irrigation on Growth, Yield and Quality of Gannan Navel Orange During Critical Fertility Period[J]. Scientia Agricultura Sinica, 2025, 58(24): 5247-5258.
表1
不同处理的土壤墒情"
| 处理Treatment | 果实膨大期Fruit expansion stage | 转色成熟期Color transition and ripening stage | |
|---|---|---|---|
| III期调亏 Regulated in stage III | III-L | 75%-85% θf | >85% θf |
| III-M | 65%-75% θf | >85% θf | |
| III-S | 60%-70% θf | >85% θf | |
| IV期调亏 Regulated in stage IV | IV-L | >85% θf | 75%-85% θf |
| IV-M | >85% θf | 65%-75% θf | |
| IV-S | >85% θf | 60%-70% θf | |
| 充分灌溉Full irrigation | FI | >85% θf | >85% θf |
表2
不同处理对果实品质的影响"
| 处理 Treatment | 单果质量 Single fruit weight (g) | 果实体积 Fruit volume (cm3) | 果形指数 Fruit shape index | 果皮硬度 Peel hardness (kg·cm-2) | 色泽指数 CCI | 出汁率 Juicing rate (%) | 可溶性固形物 Soluble solid (%) | 可滴定酸 Titratable acid (%) | VC (mg·100 g-1) | 可溶性糖 Soluble sugar (%) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| FI | 346.79±14.40ab | 391.49±15.77ab | 1.08±0.03a | 7.66±0.56a | 7.85±0.37d | 35.87±4.40b | 10.98±0.15c | 0.62±0.16ab | 44.61±1.79b | 10.17±0.44c |
| III-L | 328.89±33.35bc | 364.31±38.95bc | 1.08±0.02a | 7.96±0.53a | 7.88±0.38d | 40.89±1.93ab | 10.98±0.31c | 0.52±0.04bc | 46.91±2.26b | 10.45±0.28bc |
| III-M | 387.17±26.59a | 435.73±39.26a | 1.08±0.02a | 7.40±0.39a | 8.17±0.42bcd | 39.02±3.35ab | 11.60±0.52b | 0.65±0.05a | 48.07±4.53b | 11.01±0.14b |
| III-S | 292.99±21.08c | 328.39±29.28c | 1.09±0.03a | 7.33±0.51a | 9.45±0.68a | 41.31±3.15ab | 13.90±0.51a | 0.62±0.05ab | 56.40±3.26a | 13.14±0.61a |
| IV-L | 362.19±48.30ab | 410.59±51.85ab | 1.10±0.03a | 7.49±0.80a | 8.87±0.50ab | 38.46±1.18ab | 10.98±0.43c | 0.47±0.06c | 44.16±2.42b | 10.12±0.37c |
| IV-M | 389.16±10.94a | 443.61±22.68a | 1.10±0.03a | 7.54±0.42a | 8.68±0.66bc | 41.36±2.61a | 11.35±0.31bc | 0.69±0.02a | 44.27±2.51b | 10.29±0.60c |
| IV-S | 354.75±12.36ab | 394.70±25.54ab | 1.11±0.03a | 8.08±0.59a | 8.05±0.13cd | 39.12±4.38ab | 10.35±0.31d | 0.53±0.04bc | 44.86±4.04b | 9.85±0.50c |
| 平均值 Average value | 351.71 | 395.55 | 1.09 | 7.64 | 8.42 | 39.43 | 11.45 | 0.58 | 47.04 | 10.72 |
| 标准差 Standard deviation | 33.59 | 40.11 | 0.01 | 0.28 | 0.60 | 1.97 | 1.15 | 0.08 | 4.38 | 1.13 |
| 变异系数 Variation coefficient (%) | 9.55 | 10.14 | 1.28 | 3.71 | 7.09 | 4.99 | 10.04 | 13.67 | 9.32 | 10.51 |
表3
不同处理的主成分得分以及综合得分"
| 处理 Treatment | 主成分得分Principal component score | 综合得分Comprehensive score | 排序 Ranking | |||
|---|---|---|---|---|---|---|
| F1 | F2 | F3 | F4 | F | ||
| FI | -1.574 | -1.098 | -0.097 | -0.225 | -1.070 | 7 |
| III-L | -0.758 | 0.576 | 0.127 | 0.574 | -0.178 | 5 |
| III-M | 0.383 | -0.428 | 0.257 | -0.578 | 0.075 | 2 |
| III-S | 4.105 | -0.590 | 0.468 | 0.522 | 2.126 | 1 |
| IV-L | -0.481 | 0.929 | -0.686 | 0.112 | -0.153 | 4 |
| IV-M | 0.190 | 0.410 | 0.123 | -1.034 | 0.063 | 3 |
| IV-S | -1.866 | 0.200 | -0.190 | 0.629 | -0.863 | 6 |
表4
不同处理的产量与水分利用效率"
| 处理 Treatment | ET (mm) | 合计 Total (mm) | 平均土壤含水率 Average soil water content (%) | 产量 Yield (kg·hm-2) | 排序 Ranking | WWUE (kg·m-3) | ||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| III期 Stage III | IV期 Stage IV | III期 Stage III | IV期 Stage IV | |||||
| FI | 183.02 | 116.15 | 299.17 | 14.9 | 14.8 | 27066.67 | 3 | 9.05 |
| III-L | 144.02 | 109.92 | 253.94 | 13.1 | 14.6 | 22044.44 | 5 | 8.68 |
| III-M | 49.64 | 115.36 | 165.00 | 11.7 | 14.7 | 21466.67 | 6 | 13.01 |
| III-S | 12.92 | 112.71 | 125.63 | 10.4 | 14.7 | 19200.00 | 7 | 15.28 |
| IV-L | 170.38 | 63.30 | 233.68 | 14.7 | 13.1 | 31111.11 | 2 | 13.31 |
| IV-M | 170.09 | 27.94 | 198.03 | 14.8 | 11.7 | 33444.44 | 1 | 16.89 |
| IV-S | 183.17 | 4.56 | 187.73 | 14.7 | 11.1 | 24888.89 | 4 | 13.26 |
| [1] |
蒲应俊, 李澳, 王淑明, 淳长品, 陈子文, 杨明金, 杨玲. 脐橙挤压损伤力学特性及其参数辨识方法. 农业工程学报, 2024, 40(22): 273-282.
|
|
|
|
| [2] |
习建龙, 谢上海, 李航, 胡燕, 黎芳梅, 邓修顺, 卢俊华, 杨忠富, 赖晓桦. 赣南脐橙果实品质现状及分布特征分析. 中国南方果树, 2024, 53(1): 9-13.
|
|
|
|
| [3] |
刘渝辰, 余迎利, 甘思逸, 刘宇鑫, 金汝生, 蔡新送, 叶咏虹, 毛雪金, 王远兴. 联合UPLC-QTOF-MS与HS-SPME-GC-MS测定赣南脐橙果肉化学成分. 食品科学, 2023, 44(14): 216-228.
|
|
doi: 10.7506/spkx1002-6630-20220908-079 |
|
| [4] |
钟韵, 朱士江, 费良军, 代智光, 王亚林, 李虎, 张礼杰. 幼果期调亏对不同覆膜柑橘产量品质及水分利用效率的影响. 农业工程学报, 2023, 39(1): 81-91.
|
|
|
|
| [5] |
doi: 10.1016/j.agwat.2022.108057 |
| [6] |
周平, 高鹏, 陈文彬, 杨明欣, 丁郑, 刘欢, 王卫星. 不同水分处理下柑橘树光合参数对水分及气象因素的响应. 节水灌溉, 2022(6): 90-95.
|
|
|
|
| [7] |
李憑峰, 谭煌, 王嘉航, 杨培岭. 滴灌水肥条件对樱桃产量、品质和土壤理化性质的影响. 农业机械学报, 2017, 48(7): 236-246.
|
|
|
|
| [8] |
doi: 10.1016/j.agwat.2021.106773 |
| [9] |
doi: 10.1016/j.agwat.2023.108205 |
| [10] |
陈昱辛, 贾悦, 崔宁博, 杨永刚, 赵璐, 胡笑涛, 龚道枝. 滴灌水肥一体化对柑橘叶片光合、产量及水分利用效率的影响. 灌溉排水学报, 2018, 37(S2): 50-58.
|
|
|
|
| [11] |
张效星, 樊毅, 贾悦, 崔宁博, 赵璐, 胡笑涛, 龚道枝. 水分亏缺对滴灌柑橘光合和产量及水分利用效率的影响. 农业工程学报, 2018, 34(3): 143-150.
|
|
|
|
| [12] |
doi: 10.1016/j.agwat.2009.12.012 |
| [13] |
doi: 10.1016/j.agwat.2014.03.003 |
| [14] |
doi: 10.1016/j.agwat.2020.106734 |
| [15] |
强敏敏, 费良军, 刘扬. 调亏灌溉促进涌泉根灌枣树生长提高产量. 农业工程学报, 2015, 31(19): 91-96.
|
|
|
|
| [16] |
夏桂敏, 汪千庆, 张峻霄, 吴奇, 迟道才, 张更元. 生育期连续调亏灌溉对花生光合特性和根冠生长的影响. 农业机械学报, 2021, 52(8): 318-328.
|
|
|
|
| [17] |
周罕觅, 马林爽, 孙旗立, 陈佳庚, 李纪琛, 苏裕民, 陈诚, 吴奇. 基于多目标综合评价的苹果水氮综合调控. 中国农业科学, 2024, 57(18): 3654-3670. doi: 10.3864/j.issn.0578-1752.2024.18.011.
|
|
|
|
| [18] |
doi: 10.1007/s00425-021-03801-2 |
| [19] |
陈瑛, 邹颖, 杨文, 李就好. 不同调亏处理对脐橙果实生长和品质的影响. 节水灌溉, 2017(9): 38-42.
|
|
|
|
| [20] |
李翔翔, 黄淑娥, 谢远玉, 李迎春, 杨军, 李亚靖, 丁美萍. 果实膨大期高温对赣南脐橙品质影响的评估指数构建. 生态学杂志, 2022, 41(12): 2489-2496.
|
|
doi: DOI: 10.13292/j.1000-4890.202211.015 |
|
| [21] |
李翔翔, 杨爱萍, 金国花, 丁美萍, 杨军. 赣南脐橙气候品质归一化指数构建. 农业工程学报, 2024, 40(7): 335-342.
|
|
|
|
| [22] |
doi: 10.1016/j.scienta.2012.09.011 |
| [23] |
doi: 10.1016/j.agwat.2016.02.028 |
| [24] |
doi: 10.1080/14620316.1989.11515989 |
| [25] |
李鸿平, 陈昱辛, 崔宁博, 高维. 水分亏缺对柑橘果实生长、产量和水分利用效率的影响. 节水灌溉, 2019(12): 6-11.
|
|
|
|
| [26] |
刘小飞, 李彪, 孟兆江, 刘祖贵, 张寄阳. 隔沟调亏灌溉对冬小麦旗叶生理特性与产量形成的影响. 农业机械学报, 2019, 50(9): 320-328.
|
|
|
|
| [27] |
张坤, 王玉安, 郝燕. 转色期葡萄果肉代谢组变化对土壤水分的响应. 灌溉排水学报, 2020, 39(12): 111-119.
|
|
|
|
| [28] |
doi: 10.3389/fpls.2019.01288 pmid: 31681382 |
| [29] |
doi: 10.1002/jsfa.v102.15 |
| [30] |
钟韵, 费良军, 曾健, 傅渝亮, 代智光. 根域水分亏缺对涌泉灌苹果幼树产量品质和节水的影响. 农业工程学报, 2019, 35(21): 78-87.
|
|
|
|
| [31] |
赵爽, 马子清, 李雪薇, 李文强, 管清美. 不同果实生长期亏缺灌溉对渭北苹果生长、品质及水分利用效率的影响. 西北植物学报, 2024, 44(3): 345-352.
|
|
|
|
| [32] |
doi: 10.1016/j.agwat.2021.107321 |
| [33] |
杨诗雨, 曹红霞, 孙涛, 南学平, 赵凯, 李志军. 地布和生草二元覆盖对关中猕猴桃园土壤水分、果树生长和产量的影响. 干旱地区农业研究, 2023, 41(4): 187-197.
|
|
|
|
| [34] |
李曼宁, 曹红霞, 赵俊城, 彭美龄, 丁邦新, 李志军. 关中地区亏缺灌溉与二元覆盖促进猕猴桃节水增产提质. 农业工程学报, 2025, 41(6): 107-116.
|
|
|
|
| [35] |
谢远玉, 王培娟, 朱凌金, 陈星, 黄莹. 基于气象因子的赣南脐橙气候品质指标评价模型. 生态学杂志, 2019, 38(7): 2265-2274.
|
|
|
|
| [36] |
韩金朝, 冯俊杰, 翟国亮, 徐洪刚, 王明, 宋蕾, 郝萍萍. 生育期连续水分亏缺对秋冬茬辣椒生长特性和品质的影响. 灌溉排水学报, 2024, 43(3): 11-18.
|
|
|
|
| [37] |
樊卫国, 马文涛, 罗燕, 葛会敏, 吴素芳. 洞穴灌溉促进脐橙生长并提高果实品质. 农业工程学报, 2013, 29(18): 90-98.
|
|
|
|
| [38] |
doi: 10.1016/j.jclepro.2022.134874 |
| [39] |
陈图强, 徐贵青, 陈家祯, 刘深思, 李金瑶, 虎海防. 不同灌水量对核桃树生理、生长和果实品质的影响. 生态学杂志, 2023, 42(11): 2578-2587.
|
|
doi: 10.13292/j.1000-4890.202311.016 |
| [1] | 彭廷燊, 陆久焱, 吴美林, 严雨欣, 刘宏周, 南文斌, 秦小健, 李明, 龚俊义, 梁永书. 多年生水稻黄糯2号和长白7号产量相关性状的QTL分析[J]. 中国农业科学, 2026, 59(7): 1361-1379. |
| [2] | 王玉萍, 符质, 孙佳莹, 穆晓萌, 刘慧淋, 郭进云, 宋文菁, 侯雷平, 赵海亮. 苗期施用褪黑素对番茄短期低温胁迫的缓解作用与应用效果评价[J]. 中国农业科学, 2026, 59(7): 1523-1535. |
| [3] | 王佳诺, 陈桂平, 李盼, 王丽萍, 南运有, 何蔚, 樊志龙, 胡发龙, 柴强, 殷文, 赵连豪. 免耕地膜两年覆盖提高绿洲灌区玉米产量的灌浆期光合生理机制[J]. 中国农业科学, 2026, 59(6): 1189-1202. |
| [4] | 周新杰, 任昊, 陈应龙, 张吉旺, 赵斌, 任佰朝, 刘鹏, 王洪章. 过氧化钙对渍涝农田夏玉米根系形态及产量形成的影响[J]. 中国农业科学, 2026, 59(6): 1203-1216. |
| [5] | 何继航, 张擎, 吕相月, 薛吉全, 徐淑兔, 刘建超. 不同保绿型玉米杂交种氮效率评价[J]. 中国农业科学, 2026, 59(6): 1217-1230. |
| [6] | 张利东, 郭一聪, 黄洪宇, 聂静, 王兵, 李梦雨, 李加旺, 眭晓蕾, 李愚鹤. 基于感官评价结合营养品质特征与风味物质特性关联分析黄瓜果实品质[J]. 中国农业科学, 2026, 59(5): 1087-1100. |
| [7] | 郝琨, 陈洪德, 张威, 钟韵, 党美荣, 朱士江, 黄志坤, 金英. 基于柑橘产量、品质及水氮利用的涌泉根灌水氮综合评价[J]. 中国农业科学, 2026, 59(4): 862-873. |
| [8] | 郭富城, 唐海江, 郝馨怡, 马国林, 杨九菊, 黄霖锋, 田蕾, 王彬, 罗成科. 不同灌溉方式对宁夏盐渍化土壤水盐运移、水稻产量及水分利用效率的影响[J]. 中国农业科学, 2026, 59(4): 750-764. |
| [9] | 延廷霖, 杜娅丹, 胡笑涛, 王贺, 李晓雁, 王玉明, 牛文全, 谷晓博. 加气滴灌下氮肥有机替代对亏缺灌溉棉花产量和水分利用效率的影响[J]. 中国农业科学, 2026, 59(3): 602-618. |
| [10] | 蔡廷阳, 朱玉鹏, 李瑞东, 吴宗声, 徐一帆, 宋雯雯, 徐彩龙, 吴存祥. 苗期叶损伤对黄淮海夏大豆光合特性、荚果分布及产量形成的影响[J]. 中国农业科学, 2026, 59(2): 292-304. |
| [11] | 张志勇, 谭世超, 熊淑萍, 马新明, 韦一昊, 王小纯. 水氮周年优化对豫北灌区小麦玉米轮作系统产量和氮迁移的影响[J]. 中国农业科学, 2026, 59(2): 336-353. |
| [12] | 张梦博, 谭鸿冰, 沈甜, 徐美隆, 周新明, 房玉林, 鞠延仑. 不同灌溉量与抗蒸腾剂处理对葡萄酒品质的影响[J]. 中国农业科学, 2026, 59(2): 413-426. |
| [13] | 吕旭东, 孙世媛, 李亚楠, 刘玉龙, 王艳群, 付鑫, 张佳英, 宁鹏, 彭正萍. 智能机械化分层施肥对麦田根-土养分分布和小麦产量的影响[J]. 中国农业科学, 2026, 59(1): 129-146. |
| [14] | 陆浩, 张明龙, 韩梅, 严清彪, 李正鹏, 殷文, 樊志龙, 胡发龙, 柴强. 绿肥过腹还田协同氮肥减施提高小麦产量和土壤质量[J]. 中国农业科学, 2026, 59(1): 147-160. |
| [15] | 叶美金, 陈家婷, 周界光, 尹丽, 胡欣荣, 兰雨昕, 陈斌, 苏龙兴, 刘家君, 刘天超, 李小雨, 马建. 小麦穗密度主效QTL的鉴定、验证及其遗传效应分析[J]. 中国农业科学, 2026, 59(1): 17-28. |
|
||