紅棗是陝北的傳統特色果品，自退耕還林(草)工程實施以來，當地山地紅棗種植面積已達6．7萬公頃，成為當地最為重要的產業之一。乾旱缺水是制約陝北農業發展的關鍵因素，目前集雨微灌技術、修剪技術和矮化密植技術在陝北山地紅棗產區進行了系統集成，使紅棗產量較無灌溉條件下增產2～3倍，水分利用效率提高了60%～90%。但許多棗樹零散分布或者距水源較遠，並不具備補充灌溉條件，因而研究雨養條件下利用旱作技術提高陝北山地紅棗的水分利用效率和產量，無疑具有重要的實際意義。
因此，劉守陽、汪有科、趙霞、魏新光等人開始探索新的思路，從植物生長調節劑入手，探究其對梨棗節水增產效益的影響。本試驗於2011年4月~2011年10月在西北農林科技大學榆林市米脂縣試驗站進行，當地為典型的黃土高原丘陵溝壑區。試驗站屬於溫帶半乾旱氣候區，年日照時數2761小時，日照百分率62%，年總輻射量580.5kJ／cm，平均氣溫8.4℃，平均年降雨量451.6毫米，其中7-8月降雨量占全年降雨量的49%。土壤為黃土母質上發育的黃綿土，0～60公分計劃濕潤層田間持水率(質量含水量)為22%。
試驗設計
選用5年生長勢良好、樹勢一致、樹形相近的矮化密植梨棗為試驗材料；選取已有相關研究的植物生長調節劑4種，以噴自來水處理為對照，共設置5個處理(表1)，每處理6個重複(每株視為1個重複)。各處理隨機布置，處理間設置隔離帶(圖1)。分別於7月17日和7月27日下午5點半噴施2次，每株約500毫升。各處理全生育期均不灌溉，採用相同的施肥、除草、修剪等田間管理方式。
第一個處理為赤黴素，濃度為15mg/L。第二個處理為芸苔素內酯，濃度為0.002 mg/L。第三個處理為赤黴素+多效唑，濃度為15 mg/L +150 mg/L。第四個處理為萘乙酸，濃度為20 mg/L。第五個處理為對照，噴自來水即可。
列間距為2米，行間距為3米，每個處理之間設置隔離帶，並按照圖示設置好土壤含水率測量點。
噴施植物生長調節劑處理後，每隔5～10天調查1次各處理花量和果量，分別至花期結束和果實成熟，調查次數各為7次和9次。具體方法為，在每株棗樹的4個方位選擇1個具有代表性的二次枝作為信息枝，每次調查4個二次枝的花量或果量，取平均值乘以總二次枝數，即為全樹的花量或果量。
成熟後每處理隨機摘取20個果實，分別稱質量、橫縱徑。取其中5個果實測定乾物質和含水率。其餘果實用於測定Vc、總糖和可溶性固形物含量。
分別於梨棗全生育期初期（4月29日）和末期（10月1日），利用烘乾法測定各處理土壤含水量2次。測定深度為2米，每隔20公分土層取1個土樣，測定點選在株間或者行間的中點，每處理選擇3個點(圖1)。按照國家氣象局標準，在距試驗地50米的自動氣象站連續採集氣象要素數據。試驗選取的是5年生矮化梨棗樹，其冠幅較小，且各處理樹體冠層大小相近(表1)，故忽略冠層截留對耗水量的影響。
試驗結果與分析
1. 植物生長調節劑對花果動態的影響
棗樹花期長，花量大。盛花期噴施植物生長調節劑處理後，各處理梨棗單株累計花量的變化規律與對照一致。棗樹開花與坐果同步，前期果量不斷增加，隨著處理後時間的延長，果量達到最大後不斷減少，之後趨於穩定。除萘乙酸和對照處理外，其餘處理果量均在22天左右達到最大，且赤黴素、芸苔素內酯、赤黴素+多效唑處理的單株果量增加幅度均較大，可能是由於噴施植物生長調節劑一段時間後，赤黴素、芸苔素內酯、赤黴素+多效唑促進梨棗坐果率的提高所致，赤黴素、芸苔素內酯、赤黴素+多效唑最大果量較對照分別增加了135%，50%和113%。由表2可知，植物生長調節劑對坐果率產生了顯著影響，赤黴素、芸苔素內酯、赤黴素+多效唑處理坐果率較對照分別提高了64.9%，77.6%和111.8%。
2. 植物生長調節劑對產量的影響
植物生長調節劑對梨棗產量具有顯著影響，其中赤黴素、芸苔素內酯、赤黴素+多效唑處理的梨棗產量分別較對照顯著增加了122%，120%和118%，但3個處理之間差異不顯著。萘乙酸處理產量較對照顯著減產50%。產量高低與坐果率大小具有較好的相關性。坐果率低是限制陝北梨棗產量的關鍵因素，而植物生長調節劑赤黴素、芸苔素內酯、赤黴素+多效唑均能顯著提高坐果率，進而使產量顯著增加。
3. 植物生長調節劑對品質的影響
芸苔素內酯和萘乙酸處理梨棗的平均單果質量較對照顯著增加。植物生長調節劑提高了梨棗果實的縱徑。萘乙酸提高了梨棗果實的可溶性固形物含量。芸苔素內酯、萘乙酸和對照處理果實的Vc含量均顯著大於產量較高的赤黴素、赤黴素+多效唑處理。芸苔素內酯處理能在提高梨棗產量的同時使果實保持較高的Vc含量。赤黴素、萘乙酸處理果實的糖含量均顯著小於對照。
4.植物生長調節劑對梨棗耗水量的影響
赤黴素、芸苔素內酯、赤黴素+多效唑處理的水分利用效率較高，大體為對照的2倍，有明顯的節水效果。
討論
開花坐果期是棗樹的需水關鍵期，陝北榆林地區為半乾旱氣候，此時期的降雨量無法滿足棗樹生長的耗水需求，旱作(雨養)條件下棗樹多處於水分虧缺狀態，落花落果現象嚴重，因而提高坐果率，是提高陝北山地紅棗水分利用效率和產量的關鍵所在。化控節水是一種高效的提高水分利用效率的方法，現有的化控技術研究集中在保水劑和蒸騰抑制劑等方面，忽視了對同屬化控措施的植物生長調節劑節水效益的研究。本研究表明，在旱作條件下，赤黴素、芸苔素內酯、赤黴素+多效唑3個植物生長調節劑處理雖然增加了耗水量，但由於坐果率提高帶來的增產效益提高了水分利用效率，進而實現了「效率型」真實節水。本試驗初步揭示了陝北梨棗花期噴施植物生長調節劑的節水效益，但由於野外試驗條件所限，本研究尚有所欠缺。
本研究作者：劉守陽、汪有科、趙霞、魏新光，由西北農林科技大學授權本帳號於今日頭條平台發布，內容有刪減及簡化。