超高密度树篱式橄榄园（品种 Arbosana）中的调亏灌溉：对生理、营养生长及生产参数的影响

《Frontiers in Plant Science》：Deficit irrigation in a young, super high-density hedgerow olive orchard (cv. Arbosana): effects on physiological, vegetative, and productive parameters

　　

过去三十年间，超高密度（super high-density, SHD）橄榄园（种植密度＞1000株·hm?2）被广泛用于油橄榄（Olea europaea L.）栽培，该系统可提早投产并实现全机械化，但需水量大且不耐受长期水分胁迫，这对阿根廷西部等干旱产区构成挑战。研究人员在幼龄SHD'Arbosana'橄榄园中评估了不同调亏灌溉（deficit irrigation, DI）策略对生产、营养生长及生理指标的影响，测定期为前三个生产季。设4个处理：全灌溉对照（100% ETc）、全生育期持续DI灌70% ETc（CDI70）、非关键期分别灌50% ETc和25% ETc并在关键期满灌的调控DI（regulated deficit irrigation, RDI50和RDI25）。总灌水节水量分别为CDI70与RDI50约30%、RDI25近50%。各DI处理间及与对照间营养生长参数无显著差异；而产量参数显示DI处理显著影响橄榄交替结果性，RDI50和RDI25在第二产季产量显著下降，CDI70则在维持水分状况平衡基础上，第三产季末显著提升果实及橄榄油产量，三年累计果实与油产量均显著高于对照，且因低耗水高产出使水分生产力（water productivity, WP）显著提高。RDI50和RDI25因加重交替结果不宜用于SHD系统'Arbosana'品种稳产生产。虽需更长期验证，全季持续DI（70% ETc）有望适度抑制营养生长并持续提高SHD幼龄橄榄园生产力。

论文解读：超高密度'Arbosana'橄榄园调亏灌溉对生理、营养生长及产量的影响

该研究发表于《Frontiers in Plant Science》。目前超高密度（super high-density, SHD）橄榄栽培系统（＞1000株/ha）因可早期投产及适配过行采收机而被广泛采用，但其需水量大、根系分布浅导致抗旱性弱，在阿根廷西部等干旱少雨地区水资源紧缺问题突出。传统充分灌溉易造成树冠过度旺长干扰机械化采收，而调控性调亏灌溉（regulated deficit irrigation, RDI）与持续性调亏灌溉（continuous deficit irrigation, CDI）在SHD幼龄园中对树体水分关系、营养生长及交替结果（alternate bearing）的综合影响尚缺乏多生育期连续评估。为此，研究人员在阿根廷圣胡安省INIA试验站三年生SHD'Arbosana'橄榄园中，设置对照（100% ETc）、CDI70（全季70% ETc）、RDI50（关键期100% ETc，非关键期50% ETc）及RDI25（关键期PC1给100% ETc，PC2和PC3给75% ETc，其余时期25% ETc）四个处理，随机区组设计、四次重复，测定茎水势（stem water potential, Ψ_stem）、气孔导度（stomatal conductance, g_s）、新梢伸长量、干截面积增长（trunk cross-sectional area, TCSA）、节间数与长度、冠层体积、修剪量、单株与公顷产量、果重、果实含油率、成熟度指数（maturity index, MI）及交替结果指数（alternancy index），并计算以鲜果产量或油产量除以总供水量所得的水分生产力（water productivity, WP），采用ANOVA及Pearson相关分析处理间差异。

主要关键技术方法

研究人员以阿根廷圣胡安省Entisol壤土SHD系统（1429株/ha，品种Arbosana，三年生开始处理）为试验材料，按FAO简化水平衡法计算作物蒸散量ETc＝ETo×Kc×Kr（Kc分季取值0.4或0.68，Kr按月按Steduto等法算），设对照（100% ETc）、CDI70（全季70% ETc）、RDI50（关键期PC1/PC2/PC3给100% ETc，其余50% ETc）、RDI25（PC1给100% ETc，PC2/PC3给75% ETc，其余25% ETc）四处理，随机区组四重复。测定指标含Ψ_stem（压力室正午遮叶法）、g_s（气孔计）、新梢伸长与节间参数、TCSA、冠体体体积、修剪残留量、产量、百果重、MI（Beltrán法）、含油率（ASE萃取—重量差法）、交替结果指数（Hoblyn–Pearce and Dober?ek-Urbanc法）及WP，数据用InfoStat做ANOVA（LSD, p≤0.05）与相关回归分析。

3 Results（结果）

3.1 环境条件和灌水量

研究地年降雨＜100 mm，ETo高。三年总灌水量CDI70和RDI50较对照节约约28%–31%，RDI25节约约47%–53%，各季节水比例稳定。

3.2 植株水分关系与气体交换参数

Ψ_stem随亏缺加剧降低，RDI25最低达约－7 MPa，RDI50和RDI25在关键期复水后再水化慢，CDI70全年略低于对照但波动小；g_s变化模式与Ψ_stem一致，RDI处理在非关键期显著低于CDI70和对照，Pearson相关r＝0.32（p＜0.01）。

3.3 营养生长

第三产季CDI70新梢伸长较对照减52%，RDI50减31%；第一年各处理TCSA（树干直径增长）差异不显著，第二年RDI50在无大负载时TCSA增约50%，第三年CDI70和RDI50 TCSA显著低于对照；RDI25和RDI50反而冠层体积最大、修剪量最多；TCSA与果载量呈显著负相关。

3.4 生产参数

三年累计产量：CDI70比对照高13%，RDI50比对照低13%，RDI25比对照低72%。首年产季DI处理果载量高于对照，次年产季RDI50和RDI25产量骤降（交替结果指数RDI50＝0.74，RDI25＝1.00，CDI70＝0.14，对照＝0.20）；第三年产季RDI50和CDI70果载量高于对照。DI处理MI更高（CDI70≈3，RDI≈＞3.5，对照≈2.4），单果重随灌水增多增大。三年累计WP排序：CDI70＞RDI50＞对照＞RDI25，CDI70鲜果WP达1.67 kg/m³、油WP达0.34 kg/m³，显著高于其余处理。

4 Discussion与5 Conclusions（讨论与结论翻译浓缩）

讨论指出对照Ψ_stem偏负可能源于Kc或Kr估算偏差，SHD幼园叶面积密度未被现有Kr公式涵盖。g_s在CDI下温和持续下调，RDI下阶段锐减后复水恢复。营养生长受果载调控甚于灌水水平，TCSA与果载负相关，说明高产本身抑制旺长。RDI在非关键期重度亏缺引发强烈交替结果甚至疑似胁迫记忆效应致连年低产，不适合SHD'Arbosana'。CDI70（持续70% ETc）促使植株生理适应，均衡生殖与营养分配，减轻大小年，节水约30%同时累计产量与WP最高。冠层体积在RDI25/RDI50偏大系低果载引起，非灌溉促进。

结论：在干旱区幼龄SHD'Arbosana'橄榄园中，全季持续调亏灌溉CDI70（70% ETc）兼顾约30%节水、抑制过度营养生长、减轻交替结果、提升累计果实与油产量及水分生产力，是较RDI更适宜稳产策略；RDI50和RDI25因加剧大小年不宜采用。传统Kc和Kr系数在极干旱区幼龄橄榄园需重新校准。需更长周期验证CDI70的持久效益。