旱地蘋果園肥水膜一體化技術(shù)研究

安貴陽，房燕，王榮莉

（西北農(nóng)林科技大學(xué)園藝學(xué)院，陜西 楊凌 712100）

旱地蘋果園肥水膜一體化技術(shù)研究

安貴陽，房燕，王榮莉

（西北農(nóng)林科技大學(xué)園藝學(xué)院，陜西 楊凌 712100）

以蘋果（信濃紅）為試驗(yàn)材料，研究旱地蘋果園肥水膜一體化對土壤速效養(yǎng)分及蘋果生長、產(chǎn)量、內(nèi)在品質(zhì)的影響。結(jié)果表明，和傳統(tǒng)肥水管理模式比較，肥水膜一體化能提高葉片質(zhì)量，促進(jìn)新梢生長，新梢生長量與對照相比增加31.37%，單果重增加15.74%，產(chǎn)量增加24.64%，可溶性固形物含量比對照增加20.18%。綜合分析表明，肥水膜一體化是旱地果園簡單易行的肥水高效利用模式。

旱地；蘋果；肥水膜一體化

蘋果（Malus pumila）產(chǎn)業(yè)已成為西北黃土高原區(qū)域特色經(jīng)濟(jì)支柱之一[1]。該地區(qū)光照充足，溫差大，肥水條件較差，80%果園屬雨養(yǎng)果園，根系常處于逆境條件下，水肥脅迫已成為該地區(qū)蘋果優(yōu)質(zhì)豐產(chǎn)的主要限制因子[2]。山東、甘肅等地研究的穴貯肥水、起壟覆膜技術(shù)能明顯提供肥水利用率[3-7]，但是存在費(fèi)工費(fèi)時問題。本研究通過集成幾種肥水高效利用模式，開展“肥水膜一體化”效果試驗(yàn)，以期提出一種生產(chǎn)上簡單易行的旱地蘋果園肥水高效利用模式。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)區(qū)概況

試驗(yàn)區(qū)位于西北農(nóng)林科技大學(xué)延安市洛川蘋果試驗(yàn)站，地處北緯35°48′，東經(jīng)109°29′，平均海拔1 072 m，年降水量620 mm，年均氣溫9.2℃，日照2 525 h，日照率達(dá)58%。土壤質(zhì)地為黑壚土，有機(jī)質(zhì)為9.21 g·kg-1，全氮0.71 g·kg-1，全磷0.77 g·kg-1，全鉀1.16 g·kg-1，速效氮39.76 mg·kg-1，速效磷9.91 mg·kg-1，速效鉀99.71 mg·kg-1。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

信濃紅蘋果是日本長野縣果樹試驗(yàn)場用津輕×百斯特·貝拉雜交育成[8]。選取1年生喬化小冠疏層型的信濃紅蘋果樹，株行距3 m×4 m，設(shè)置“肥水膜一體化”與常規(guī)施肥（對照）兩個處理，選擇樹勢一致的5棵樹為1個處理小區(qū)，重復(fù)3次，各處理其他田間管理措施一致。

“肥水膜”一體化：春季3月下旬，在蘋果樹樹體萌芽前，開溝施肥后，施肥溝內(nèi)每株果樹澆水0.1 m3，回填到低于地面5 cm左右，施肥溝上覆蓋黑色地膜寬度1.2 m，形成中間低兩邊略高，地膜上分段擋土、扎眼，以利收集降水并促進(jìn)下滲。

常規(guī)施肥（對照）：開溝施肥，不澆水。

在樹冠投影外圍樹的兩側(cè)各開寬40 cm、深20 cm的通溝，各處理施肥量一樣，每株施摻混肥料（N18-P15-K17）500 g，磷酸一銨1 000 g，羊糞20kg。

1.3 測定指標(biāo)及方法

1.3.1 土壤養(yǎng)分的分析

用堿解擴(kuò)散法測定堿解氮；用碳酸氫鈉提取法測定速效磷，紫外分光光度計(jì)測定；速效鉀用火焰光度計(jì)測定，用乙酸銨提取法測定速效鉀。

1.3.2 樹體結(jié)構(gòu)分析

每年7月下旬到8月上旬，每株樹隨機(jī)選擇樹冠外圍枝30個，用卷尺測量蘋果新梢生長量，計(jì)算外圍枝的平均長度。采新梢中部第4到第5片葉，測定百葉干重、葉綠素a、葉綠素b和葉綠素總量。

1.3.3 果實(shí)產(chǎn)量和品質(zhì)的分析

于果實(shí)采收期，每個處理調(diào)查5株健康、無病蟲害果樹的掛果數(shù)，根據(jù)單果重估算單株產(chǎn)量和每hm2的產(chǎn)量。每株樹隨機(jī)取10個果實(shí)，帶回實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行果實(shí)品質(zhì)分析。電子天平（感量為0.1 g）測單果重；GY-1型果實(shí)硬度計(jì)測果實(shí)硬度；WYT-4型糖量計(jì)測可溶性固形物含量；NaOH滴定法測可滴定酸；蒽酮比色法測定果實(shí)可溶性糖含量。

1.4 數(shù)據(jù)處理

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Excel制表，使用SPSS17.0統(tǒng)計(jì)軟件中的Duncan多重比較法比較數(shù)據(jù)差異顯著性，各圖表中的數(shù)據(jù)均為平均值。

2 結(jié)果與分析

2.1 肥水膜一體化對土壤速效養(yǎng)分的影響

土壤中的氮磷鉀是果樹生長和產(chǎn)量的基礎(chǔ)。土壤速效磷是能直接為作物吸收利用的無機(jī)磷或小分子的有機(jī)磷組分，是土壤磷庫中對作物最為有效的成分之一。也是表征土壤供磷能力、確定磷肥用量和農(nóng)田磷環(huán)境風(fēng)險的重要指標(biāo)[9]。

由表1可知，果園采用肥水膜一體化處理后，多重比較結(jié)果顯示，不同土壤深度的堿解氮、速效磷、速效鉀含量變化有所差異，而同一土壤深度中，肥水膜一體化與對照相比，差異顯著（P＜0.05）。0～20 cm土層中堿解氮的含量，肥水膜一體化比對照增加17.88%。肥水膜一體化對土壤中速效磷、速效鉀的增效作用也很顯著。速效鉀是影響果實(shí)品質(zhì)的重要因素，很大程度上決定風(fēng)味的優(yōu)劣。0～20 cm土壤速效養(yǎng)分的含量顯著大于20～40 cm。0～60 cm土層土壤速效養(yǎng)分值均較對照有不同程度的提高，一定程度上能改善果樹的生長狀況。

2.2 肥水膜一體化對蘋果的葉片色素、百葉干重及新梢生長量的影響

由表2可知，肥水膜一體化處理的百葉重與對照有顯著差異，與對照相比，增加26.81%。葉綠素a和葉綠素b是葉綠體內(nèi)的光合色素，葉綠素與光合速率之間呈密切的正相關(guān)。二者葉綠素含量無明顯差異，與對照相比，肥水膜一體化處理的葉綠素a含量增加。肥水膜一體化處理可使根系處在肥水較穩(wěn)定的條件下，便于集中充分吸收，有利于生長發(fā)育，新梢生長量比對照增加31.37%。

2.3 肥水膜一體化對蘋果產(chǎn)量和內(nèi)在品質(zhì)的影響

不同的水肥管理方式對果實(shí)內(nèi)在品質(zhì)和產(chǎn)量可產(chǎn)生重要影響，產(chǎn)量和內(nèi)在品質(zhì)是衡量水肥利用模式好壞的最主要的指標(biāo)之一。肥水膜一體化單果重增加明顯，而且單株產(chǎn)量比對照增加24.64%。說明覆膜能提高果實(shí)的質(zhì)量。由表3可知，肥水膜一體化明顯改善果實(shí)內(nèi)在品質(zhì)。在果實(shí)硬度上表現(xiàn)為上升趨勢，肥水膜一體化硬度比對照增加25.75%，說明肥水膜一體化處理在一定程度上延長果實(shí)的貨架期。該處理的可溶性糖含量、可溶性固形物含量和維生素C含量比對照處理分別增加31.33%、20.18%、10.0%。果實(shí)可滴定酸含量與對照差異顯著，但是對維生素C的影響無顯著差異。

表1 土層中堿解氮、速效磷、速效鉀的含量Table 1 Content of hydrolytic N,available P and available K in soil layer()

表1 土層中堿解氮、速效磷、速效鉀的含量Table 1 Content of hydrolytic N,available P and available K in soil layer()

注：不同小寫字母表示5%水平差異顯著。下同。Note:Different small letters indicate significant difference at 0.05 level.The same as below.

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表2 不同處理下蘋果的生長狀況Table 2 Apple growth status under different treatments±SE)

表2 不同處理下蘋果的生長狀況Table 2 Apple growth status under different treatments±SE)

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表3 不同處理對蘋果產(chǎn)量和內(nèi)在品質(zhì)的影響Table 3 Effect of different treatments on apple yield and internal quality±SE)

表3 不同處理對蘋果產(chǎn)量和內(nèi)在品質(zhì)的影響Table 3 Effect of different treatments on apple yield and internal quality±SE)

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2.4 肥水膜一體化的產(chǎn)投比

肥水膜一體化是施肥、澆水后用地膜覆蓋施肥、澆水區(qū)域，增加的投入包括灌溉、地膜及地膜鋪設(shè)的費(fèi)用，而常規(guī)開溝施肥增加的投入包括松土、除草等費(fèi)用。地膜覆蓋能抑制大部分雜草，可節(jié)省除草費(fèi)用80%～90%[10-11]。就本試驗(yàn)地的投入來說，小區(qū)面積為60 m2，小區(qū)使用1捆地膜，每捆地膜單價是48元，地膜鋪設(shè)花費(fèi)的勞動力是100元，當(dāng)?shù)厮畠r是0.04元·m-3，灌溉成本是3.06元·m-3?？傮w來說，肥水膜一體化的成本大約是150元，而對照處理中，除草每次80元，松土每次120元，總成本為每次200元。

在產(chǎn)出方面，肥水一體化單株產(chǎn)量比對照增加24.64%，據(jù)調(diào)查，肥水膜一體化著色率＞80%果實(shí)所占的比例達(dá)到83.33%，而對照占76.29%，肥水膜一體化果實(shí)橫徑＞75 mm所占的比例為85.9%，對照的比例是72.8%。2012年在陜西省延安市果實(shí)橫徑＞75 mm的蘋果批發(fā)價格為6.40元·kg-1，肥水膜一體化的平均株產(chǎn)是44.2 kg，橫徑＞75 mm所占的比例是85.9%，小區(qū)的收入為1 214.97元。對照的收入為824.68元。

3 討論與結(jié)論

3.1 肥水膜一體化處理對土壤速效養(yǎng)分的影響

速效氮、速效磷及速效鉀是植物所需營養(yǎng)的直接來源[12]。肥水膜結(jié)合模式能增加土壤中速效養(yǎng)分含量，直接改善果樹生長狀況，有利于果樹對營養(yǎng)元素吸收。本試驗(yàn)與李會科等在蘋果園試驗(yàn)結(jié)果一致[13-14]，Pande等試驗(yàn)結(jié)果表明，所有的覆蓋處理的土壤營養(yǎng)都高于清耕[10]。

3.2 肥水膜一體化對蘋果的葉片色素、百葉干重及新梢生長量的影響

樹盤覆蓋會增加樹體生長量，增強(qiáng)樹勢[15]。Hipps等對蘋果園進(jìn)行覆蓋處理，并連續(xù)觀察8年發(fā)現(xiàn)，聚乙烯塑膜覆蓋使樹體生長量較清耕處理高[16]。Singh等研究認(rèn)為，覆膜對12年生的紅元帥蘋果新梢生長長度比對照長[17]。評價樹體養(yǎng)分狀況最便捷的方法是進(jìn)行葉片營養(yǎng)診斷。

本試驗(yàn)研究表明，肥水膜一體化可以提高葉片葉綠素含量，增強(qiáng)光合作用的強(qiáng)度。李敏敏指出，覆膜能夠顯著增加新梢長度和葉片葉綠素含量[18]。

3.3 肥水膜一體化對蘋果產(chǎn)量和內(nèi)在品質(zhì)的影響

水分和養(yǎng)分是渭北旱塬地區(qū)蘋果生產(chǎn)的主要限制因子，也是一對協(xié)同因子。“肥水膜一體化”因在施肥后將施肥區(qū)域用地膜覆蓋，形成中間低兩側(cè)高的集雨面，可把春季有限的降雨通過在地膜中間扎的小孔集中到施肥區(qū)域，形成施肥區(qū)域高溫高濕的土壤環(huán)境，有利于肥水的高效吸收利用。因此該模式的果樹長勢強(qiáng)，葉大而厚，果大形正，產(chǎn)量及其品質(zhì)等方面都顯著提高。

3.4 肥水膜一體化經(jīng)濟(jì)效益分析及應(yīng)用前景展望

本試驗(yàn)初步證明肥水膜一體化在增產(chǎn)、增效方面效果顯著，肥水膜一體化較對照增產(chǎn)1.5 t·hm-2，按當(dāng)?shù)靥O果市場價格6.4元·kg-1計(jì)算，可獲得增收約9 600元·hm-2。雖然果園實(shí)施肥水膜一體化中前期工作量較大，但是它能緩解本地區(qū)水資源短缺問題，具有增產(chǎn)、增效優(yōu)勢，在果園中具有較為廣闊的應(yīng)用前景。

總之，“肥水膜一體化”技術(shù)具有方法簡便、取材容易、投資少、見效快、節(jié)約用水等優(yōu)點(diǎn)，適用于干旱缺水地區(qū)果園推廣。

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Study on irrigation with fertilizer under plastic film in dryland apple orchard

AN Guiyang,FANG Yan,WANG Rongli
(School of Horticulture,Northwest Agriculture and Forestry University,Yangling Shaanxi 712100,China)

Apple(Shinano red)were used to study irrigation with fertilizer under plastic film on available nutrient of soil and apple growth,yield and internal quality.The results showed that compared to traditional fertilizer and water management mode,irrigation with fertilizer under plastic film improved obviously the leaf quality,hastened stem growth.Compared to the CK,young shoot growth were increased by 31.37%,single fruit mass were increased by 15.47%,yield per apple tree were increased by 24.64%,soluble solids content were increased by 20.18%.To analysis comprehensively,irrigation with fertilizer under plastic film as the moderate of pattern of water and fertilizer should be used in dryland.

dryland;apple;irrigation with fertilizer under plastic film

S661.1

A

1005-9369（2014）04-0051-04

2013-07-18

陜西省果業(yè)生產(chǎn)技術(shù)體系建設(shè)項(xiàng)目（2011KTZB02-02）

安貴陽（1964-），男，研究員，碩士，碩士生導(dǎo)師，研究方向?yàn)楣麡渖砩鷳B(tài)。E-mail:guiyangan@163.com

時間2014-4-21 13:20:55[URL]http://www.cnki.net/kcms/detail/23.1391.S.20140421.1321.002.html

安貴陽,房燕,王榮莉.旱地蘋果園肥水膜一體化技術(shù)研究[J].東北農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2014,45(4)∶51-54.

An Guiyang,Fang Yan,Wang Rongli.Study on irrigation with fertilizer under plastic film in dryland apple orchard[J].Journal of Northeast Agricultural University,2014,45(4)∶51-54.(in Chinese with English abstract)