孟創(chuàng)鴿,李崗濤,張煥玲,韓 峪,李明明,張 凱
(渭南市農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心,陜西 渭南 714000)
渭北旱塬是我國優(yōu)質(zhì)蘋果的生產(chǎn)區(qū),該地區(qū)常年干旱少雨、黃土裸露、水分年變率和季節(jié)變率大、晝夜溫差大,在果園的栽培管理過程中,容易出現(xiàn)土壤干層、水分不足等問題,導(dǎo)致其無法滿足蘋果果園的生長需求。同時,渭北旱塬土壤貧瘠,缺乏良好的灌溉系統(tǒng),為解決這一難題,目前果園土壤管理大多采用生草、清耕等,由于這些方法發(fā)展緩慢,無法有效解決土壤有機制含量低且地面蒸發(fā)量大、土壤水分含量低等問題,最終降低了蘋果的食用品質(zhì),嚴(yán)重制約了渭北旱塬蘋果產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)生產(chǎn),這也成為了當(dāng)?shù)毓麡I(yè)發(fā)展的瓶頸。
如何采取合理有效的措施來提高土壤中的水分含量,改善土壤的理化性質(zhì),從而增強土壤的保水保肥能力,成為當(dāng)下亟待解決的技術(shù)難題,保水劑的出現(xiàn)為解決這一難題提供了新思路。Shahrajabian等研究發(fā)現(xiàn),保水劑具有較強的保水和釋水能力,能夠有效地促進(jìn)降水入滲,提高土壤含水量,抑制水分蒸發(fā),較好地改良土壤性質(zhì),從而提高果品質(zhì)量和產(chǎn)量。同時,保水劑具有無毒無害、無污染和無殘留等特點,近年來針對其在果樹中的作用效果研究逐漸增多,但關(guān)于保水劑在渭北旱塬蘋果生產(chǎn)中的應(yīng)用研究較少。
為解決旱地果園的水分脅迫問題,本研究以4種新型保水劑為試材,以澄城縣盛果期蘋果園為試驗地,研究其對蘋果果園土壤含水量、樹體生長和果品品質(zhì)的影響,以期為保水劑在果樹盛果期階段的選擇和規(guī)模化應(yīng)用提供理論依據(jù)。
試驗園設(shè)在渭南市澄城縣王莊鎮(zhèn)太賢村,蘋果樹品種為‘長富二號’,樹齡8年盛果期。試驗地0.3 hm,地勢平坦,灌溉條件較差。
1.2.1 試驗材料A:漢力淼鉀型保水劑,由北京漢力淼新技術(shù)有限公司提供;B:“得米”牌新型多功能保水劑,由廣東珠海得米化工有限公司提供;C:施可潤農(nóng)林保水劑,由有成都新輻科技有限公司提供;D:水量子保水劑,由山東潤涵新材料科技有限公司提供。
1.2.2 試驗方法 試驗共設(shè)5個處理,CK為不施保水劑,處理A、B、C、D分別施用4種保水劑處理,其施用量均參考標(biāo)準(zhǔn)用量,處理A、B、C、D保水劑用量分別為250,150,50,250 g·株;每個處理設(shè)3個重復(fù),每個重復(fù)15棵樹。
操作方法:在果樹樹冠邊緣內(nèi)距離樹干0.5 m開條形溝4個,溝長寬深為0.5 m×0.2 m×0.3 m,保水劑撒入溝中,與穴土攪拌均勻,覆土灌水。
果實品質(zhì):10月中旬,處理CK、A、B、C、D 5組分別隨機采摘成熟的果實10個,測定相關(guān)指標(biāo)。果形指數(shù):游標(biāo)卡尺測量果實縱橫徑后計算;果實硬度:用果實硬度計測定;可溶性固形物含量:通過手持糖量折光儀測定;果實含酸量:用水果酸度計測定。
果質(zhì)量:在果實成熟期,處理CK、A、B、C、D 5組分別隨機采摘30個蘋果,用電子天平稱質(zhì)量,計算平均單果質(zhì)量及產(chǎn)量。
土壤含水量:分別于5月15日、6月15日、7月15日在果園進(jìn)行取土采樣,處理CK、A、B、C、D分別隨機抽取5株果樹,沿樹冠投影邊沿均勻分布取4個點(10~40 cm深土層)的混合土樣,裝于小鋁盒進(jìn)行烘干稱質(zhì)量,用烘干法測定土壤含水量。
含水量=(濕土凈質(zhì)量-干土凈質(zhì)量)/干土凈質(zhì)量×100%
新梢長度:10月下旬測定新梢長度,樹冠東、西、南、北4個方向各隨機選取2個枝條測定。
應(yīng)用DPS和Excel 2003軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計和分析,采用Duncan's新復(fù)極差法進(jìn)行多重比較。
由表1可知,施用4種保水劑處理的單果質(zhì)量與CK均有顯著性差異,均提高了單果質(zhì)量,各處理間單果重具體表現(xiàn)為:處理D>處理C>處理B>處理A,其中保水劑D的效果最為顯著,與CK相比,單果質(zhì)量提高了32.11%。果形指數(shù)(shape index)是衡量蘋果品質(zhì)的重要指標(biāo)之一。試驗發(fā)現(xiàn),4種保水劑的施用均改善了蘋果的果形指數(shù),具體表現(xiàn)為處理A>處理C>處理D>處理B,其中處理A比對照CK的果形指數(shù)提高了6.17%,且存在顯著性差異,但4種保水劑處理效果無顯著性差異。保水劑的施用使蘋果的硬度有所下降,其中處理C的果實硬度最小,僅為(5.10±0.69)kg·cm,與CK相較硬度下降8.93%,但4種保水劑處理間無顯著差異。4種保水劑處理間,可溶性固形物含量差異性不大,但處理A顯著高于對照組CK,施用A型保水劑,可溶性固形物含量高達(dá)(16.78±0.78)%,比CK提高了17.67%。保水劑處理后,果實酸度有所提高,具體表現(xiàn)為處理A>處理C>處理B>處理D,其中處理A酸度比CK提高了35.80%,且A、C和其他2種保水劑之間均存在顯著性差異(<0.05)。
表1 保水劑對蘋果果實品質(zhì)的影響
通過對蘋果樹根系附近的土壤含水量進(jìn)行試驗發(fā)現(xiàn),與對照組CK相比較,4種保水劑均能夠保持充足的水分來滿足果樹生長發(fā)育,且提高了土壤含水量。由表2可知,5月15日、6月15日和7月15日,4種保水劑的具體表現(xiàn)均為處理D>處理A>處理C>處理B。由5月15日和6月15的試驗結(jié)果可知,4種保水劑與CK之間無顯著性差異。7月15日試驗結(jié)果顯示,保水劑D對土壤保墑效果最佳,與CK相較,含水量提高了37.89%,同時4種保水劑處理后,不僅提高了土壤含水量,而且4種保水劑均與CK之間具有顯著性差異,B型保水劑與其他3種保水劑之間亦存在顯著性差異(<0.05)。雖然4種保水劑在土壤保墑方面未呈現(xiàn)規(guī)律,但均能長期較好地保持土壤水分,從而進(jìn)一步促進(jìn)蘋果根系的生長。
表2 保水劑對果園土壤含水量的影響
新梢生長量是衡量樹體發(fā)育的一項重要指標(biāo)。由表3可知,4種保水劑對蘋果樹新梢的生長均有一定的促進(jìn)作用,具體表現(xiàn)為處理B>處理C>處理A>處理D,且B型保水劑的作用最為明顯,與CK相比較,新梢長度增長率提高了37.21%。由分析結(jié)果可知,僅B型保水劑處理結(jié)果與CK間具有顯著性差異,且B型保水劑與A、D型保水劑之間亦存在顯著性差異(<0.05)。
表3 保水劑對蘋果樹新梢生長的影響
渭北旱塬地表水資源貧乏,干旱威脅大,嚴(yán)重制約著農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)發(fā)展。近年來有大量研究表明,保水劑具有良好的吸水性,能有效增加土壤貯水量,減少地表徑流。因此,在無灌溉條件的旱塬地區(qū),通過施用保水劑可吸附保持果園土壤養(yǎng)分,減少養(yǎng)分流失,從而能減輕干旱脅迫,對果園進(jìn)行保墑提質(zhì),從而促進(jìn)樹體生長和提升果品品質(zhì),是替代地膜、秸稈覆蓋保墑的新模式,以期能有效解決渭北旱塬缺乏良好的灌溉系統(tǒng)的難題。
本試驗比較了4種保水劑的施用效果,結(jié)果發(fā)現(xiàn)保水劑均對土壤含水量、單果質(zhì)量、可溶性固形物等果實品質(zhì)以及樹體的生長均具有一定的促進(jìn)作用,同時能夠有效促進(jìn)果實膨大。具體表現(xiàn)為:單果質(zhì)量提高13.49%~32.11%,果形指數(shù)和可溶性固形物含量分別提高1.23%~6.17%、3.30%~17.67%,酸度提高11.11%~35.80%,果實硬度下降4.64%~8.93%,土壤含水量提高37.89%,新梢生長增長率提高37.21%。這與劉海全等的研究結(jié)果一致。其中,劉海全等通過研究發(fā)現(xiàn),保水劑可使單果質(zhì)量提高18.66%~21.61%,可溶性固形物含量提高12.73%~15.09%,但總酸含量下降8.82%~14.71%,果形指數(shù)基本不變,果實硬度下降1.26%~30.08%,新梢生長速度提高30.63%~45.83%,土壤含水量提高26.93%~37.41%。韓玉國等的研究結(jié)果亦表明,施用保水劑對果樹的土壤水分、果實產(chǎn)量和品質(zhì)的影響均達(dá)到顯著效果,可提高果質(zhì)量1.1%~1.5%,增產(chǎn)量高達(dá)14 351.86~17 886.44 kg·hm。這表明保水劑能夠提高土壤含水量,促進(jìn)果樹生長。但在本試驗中,4種保水劑的施用效果未呈現(xiàn)出明顯的規(guī)律性,這可能與保水劑類別、土壤特性、果樹品種以及氣候等因素有關(guān),具體原因有待進(jìn)一步分析。
研究表明,4種保水劑雖然在果實品質(zhì)、土壤含水量和促進(jìn)樹體生長等方面有促進(jìn)作用,但施用效果具有差異性,在后期的試驗中,可同時施用2種或2種以上保水劑,通過多種保水劑的協(xié)同作用,以期對渭北旱塬果園起到更好的保墑提質(zhì)效果。