管道輸液滴干對核桃生長、果實的影響

張鶴華， 薛進軍， 侯延杰， 陳千付

( 廣西大學 農(nóng)學院， 南寧 530005 )

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管道輸液滴干對核桃生長、果實的影響

張鶴華， 薛進軍*， 侯延杰， 陳千付

( 廣西大學 農(nóng)學院， 南寧 530005 )

摘要：為了探索核桃提質(zhì)增效新途徑，該研究采用管道輸液滴干技術(shù)，對‘遼核’核桃樹進行水、肥、藥一體化管理，將管道輸液滴干處理與土壤施肥處理、常規(guī)管理進行對比，測定葉片SPAD值、葉面積、新梢長度、新梢粗度、干周、土壤含水量、單株產(chǎn)量、單果重、出仁率、黑果率等指標。結(jié)果表明：管道輸液滴干處理的葉片SPAD值比土壤施肥處理和常規(guī)管理分別提高了28.37%和53.23%；核桃葉片葉面積值分別提高了18.27%和51.54%；新梢長度分別提高了7.03%和13.73%；新梢粗度分別提高了21.92%和27.14%；干周分別提高了20.52%和24.28%；0～20 cm土層的土壤含水量分別增加了8.66%和8.52%；單株產(chǎn)量分別提高了21.62%和73.08%；單果重分別提高了14.55%和23.53%；出仁率分別提高了11.45%和12.37%；黑果率分別降低了88.76%和91.55%。這說明管道輸液滴干技術(shù)可以促進樹體生長，提高核桃產(chǎn)量和果實品質(zhì)以及抗病性，降低果實的黑果率，確保核桃豐產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)。該研究結(jié)果能達到既節(jié)水、省工，又高效利用肥料、農(nóng)藥，提高核桃產(chǎn)量和品質(zhì)的目標，從而為管道輸液滴干技術(shù)在果木生產(chǎn)上的推廣應(yīng)用提供了依據(jù)。

關(guān)鍵詞：核桃, 管道輸液滴干, 營養(yǎng)器官, 果實

果樹林木管道輸液滴干(薛進軍等，2014)是在管道輸液(薛進軍等，2012)、虹吸輸液(薛進軍和呂鳴群，2009)的基礎(chǔ)上發(fā)展而來的。主要特點是將水肥藥混合溶液通過滴頭插入樹干進行滴干。這種模式將常規(guī)滴灌的滴土壤變?yōu)榈螛涓?，具有如下特點：(1)水肥藥滴入樹干的孔中，可以在葉片蒸騰拉力的作用下通過木質(zhì)部導管直接進入葉片等器官，進入速度快，發(fā)揮效果快。(2)水肥藥順樹干流入根系和根際，利用了樹干對水肥藥的吸收作用，同時有利于防治樹干害蟲。(3)水肥藥順樹干直接流入根系，有利于根對水肥藥的吸收，而且克服了輸液在樹冠上分配的局限性。(4)滴干每株樹只需1個滴頭，而滴灌每株成齡樹一般需要4～6個滴頭，不僅降低了滴灌材料的成本，而且水肥用量是常規(guī)滴灌的1/6～1/4。(5)滴灌一般是水肥一體化，滴干可以水肥藥一體化，農(nóng)藥直接運輸?shù)饺~片和通過樹干吸收直接防治病蟲害，通過根系吸收進入樹體也能夠防治病蟲害。(6)操作比滴灌顯著簡單,而且滴頭插在樹干上，不存在常規(guī)滴灌滴頭容易堵塞的問題。核桃是四大干果之首，在我國北方和南方都是極為重要的果樹。2012 年，據(jù)聯(lián)合國糧農(nóng)組織統(tǒng)計，我國核桃收獲面積達425萬hm2，為我國農(nóng)民致富、綠化荒山野嶺發(fā)揮了重要作用。本研究以核桃為材料進行管道輸液滴干試驗，旨在探索核桃資源節(jié)約、環(huán)境友好、優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)的栽培途徑。

1材料與方法

1.1 供試材料

試驗于2014年4-9月在河北省邯鄲市涉縣更樂鎮(zhèn)更樂村核桃園進行，供試品種遼核于2007年定植，株行距4 m × 5 m；土壤為石灰性褐土，pH 值為8.11～8.36，管理水平一般。

1.2 試驗設(shè)計

試驗分為3個處理：(1)管道輸液滴干(T1)：水塔體積500 kg，置于距地面140 cm高處；主管為PPR管，伸入行內(nèi)的支管為蛇皮管，在蛇皮管上插上80 cm長直徑為6 mm × 4 mm的PU小管(毛管)，毛管上安裝流速為每小時2 L滴頭(購自以色列)；在樹干上用型號為4.5的鉆頭打孔，將滴頭插入樹上的孔中。水塔中加入水肥藥后依靠重力進行輸液滴干。從4月18日～8月18日，每月通過管道輸液滴干裝置輸500倍水溶肥(N∶P2O5∶K2O=20∶20∶20，河北萌幫水溶肥料有限公司生產(chǎn))，按照每株樹0.5 kg水溶肥+30 L水，輸5次，共輸12.5 kg水溶肥。另外，于4月18日輸2 L的300倍氧化樂果+300倍井岡霉素溶液，5月20日輸2 L的300倍高滲苯氧威液，6月10日、7月10日輸2 L的800倍甲基托布津液防病治蟲；(2)土壤施肥(T2)：每株樹每次施0.5 kg水溶性復合肥，具體做法是沿主干1 m處挖10 cm深的環(huán)形溝，施入肥料后倒入30 kg水，再覆土，時間和次數(shù)同T1處理。噴藥種類和次數(shù)同T1；(3)對照為果園常規(guī)管理(T3)：10月在樹冠投影范圍挖40～50 cm深的溝或穴，每株樹施用50 kg腐熟的農(nóng)家肥。6月上旬每株樹施用0.5 kg氮肥，漫灌澆水，噴施農(nóng)藥同T1。單株小區(qū)，5次重復，共15株樹。

1.3 測定方法

1.3.1 葉片樣品指標的測定方法于4月18日和8月18日分別從每株試驗樹外圍東、西、南、北四個方向采集第2張復葉的第2張小葉，每個方向兩片，每株樹8片，每處理共計40片葉子，帶回實驗室擦干凈后用日產(chǎn)SPAD-502Plus測定葉片葉綠素含量；用面積儀(CI-202)測定葉面積值。

1.3.2 土壤樣品的測定方法于8月18日分別在每株樹的東、南、西、北4個方向的距離主干30 cm處，利用取土鉆取0～20 cm土層土樣，用密封袋裝好，采集完成后立即帶回實驗室。用烘干法測定含水量。

1.3.3 果實樣品的測定方法于6月18日至8月18日，每月18日測定一次新梢長度和粗度，共測3次。測定方法：在田間隨機從每株樹東、南、西、北四個方向，選取長勢中庸，生長勢一致的四個新梢，用卷尺測定新梢長度，用游標卡尺測定新梢粗度，每個新梢重復測量3次，每個處理共60個重復。計算3次的新梢長度和粗度平均值。于6月18日至8月18日，每月18日田間測離地50 cm的干周，共測3次，計算3次的干周平均值。

表 1　不同處理對葉片SPAD值和葉面積的影響

注：同一列中無相同字母表示在P<0.05水平顯著。下同。

Note：Values followed by different letters in the column are significant (P<0.05). The same below.

1.3.4 黑果率的測定方法果實黑果率測定：核桃出現(xiàn)黑果是由核桃舉肢蛾、黑斑病、桃蛀螟和核桃炭疽病共同危害的結(jié)果(張文虹，2010)。主要是舉肢蛾在核桃青皮內(nèi)縱橫串食，被害處變黑后全果變黑，使青皮果變成皺縮“黑果” (董福香，2012)。采收時取樣測單株黑果數(shù)，黑果率=黑果數(shù)/單株總果數(shù)。

1.3.5 數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析所有數(shù)據(jù)采用Excel及SPSS18.0數(shù)據(jù)分析軟件進行統(tǒng)計和方差分析及數(shù)據(jù)圖的制作，用Duncan’s法進行多重比較。

2結(jié)果與分析

2.1 不同處理對核桃葉片SPAD值、葉面積的影響

不同的施肥方式處理核桃樹，4個月后葉片SPAD值的變化情況如表1。T1、T2、T3的核桃葉片SPAD值增加量分別為28.5、22.2、18.6，T1的核桃葉片SPAD值增加量比T2的增加量高出28.37%，T1的核桃葉片SPAD值增加量比T3的增加量高出53.23%。這表明輸液滴干有效地提高了葉片生理活性和葉綠素含量，提高了樹體光合作用的效率。

由表1可知，經(jīng)不同處理后，T1、T2、T3的核桃樹葉片的葉面積值均有所提高，增加量分別為64.1、54.2、42.3 cm2。T1的核桃葉片葉面積值增加量比T2高出18.27%，差異顯著，比T3高出51.54%，差異顯著。這說明管道輸液滴干處理促進了植株對有機養(yǎng)分的轉(zhuǎn)化，改善了樹體代謝，有利于葉片營養(yǎng)物質(zhì)的積累，提高了葉片的葉面積值。

表 2　不同處理對樹體和土壤含水量的影響

2.2 不同處理對樹體和土壤含水量的影響

由表2可知，T1、T2、T3的新梢長度分別為47.2、44.1、41.5 cm；T1、T2、T3的新梢粗度分別為8.9、7.3、7.0 mm；T1、T2、T3的干周平均值分別為55.8、46.3、44.9 cm。T1的核桃樹體新梢長度、新梢粗度、干周的平均值比T2提高了7.03%、21.92%、20.52%，且差異顯著。T1的核桃樹體新梢長度、新梢粗度、干周比T3提高了13.73%、27.14%、24.28%，且差異顯著。這說明運用輸液滴干技術(shù)，一方面，水肥通過木質(zhì)部和韌皮部高效運輸。另一方面水肥通過樹干緩慢入滲土壤的過程中，供水強度低，其孔隙水流速度小，機械彌散作用小，從而水肥以及土壤養(yǎng)分向下運移速度慢，入滲時間長，入滲結(jié)束后，養(yǎng)分濃度集中分布在土壤表層作用的主根區(qū)內(nèi)，有利于樹體的吸收利用。同時輸液滴干技術(shù)可根據(jù)核桃需肥規(guī)律，在各個生長階段平衡施肥，而且肥料溶于水后施在根部，使核桃更好地吸收養(yǎng)分，減少肥料損失，提高肥料利用率，從而促進核桃樹體的生長。

由表2可知，T1、T2、T3的0～20 cm土層的土壤含水量分別為82.8%、76.2%、76.3%。T1的0～20cm土層的土壤含水量比T2增加了8.66%，差異顯著；T1的土壤含水量比T3增加了8.52%，且差異顯著。這說明輸液滴干技術(shù)是滴頭按一定流速將水肥藥輸入樹體，大部分沿樹干流入根和根際處，通過均勻、定時、定量浸潤作物根系發(fā)育區(qū)域避免了土壤深層及表土水分蒸發(fā)等損失，大大節(jié)省了水資源。保證樹體生長在一個變化不大且適宜的土壤水勢范圍，避免了水分脅迫。

表 3　對產(chǎn)量、品質(zhì)、黑果率的影響

2.3 不同處理對果實影響

由表3可知，T1、T2、T3核桃果實三徑平均值分別為3.6、3.5、3.4 cm；單果重分別為12.6、11.0、10.2 g。青皮率分別為60.8%、59.1%、58.0%。出仁率分別為54.5%、48.9%、48.5%。T1核桃果實三徑平均值、單果重、青皮率、出仁率，比T2分別提高了2.86%、14.55%、2.88%、11.45%，且差異顯著。T1的核桃果實三徑平均值、單果重、青皮率、出仁率比T3分別提高了5.88%、23.53%、4.83%、12.37%，且差異顯著。這說明輸液滴干技術(shù)對促進果實膨大和提高果實出仁率的作用顯著，一部分水肥通過果樹通過蒸騰拉力和根壓向枝葉運輸，另一部分水肥順著樹干滴入到根部，有利于保持土壤水分和改善土壤結(jié)構(gòu)，在核桃樹須根區(qū)存儲的水分多，有利于根系的生長發(fā)育和養(yǎng)分的吸收，進而為果實的膨大和果實營養(yǎng)物質(zhì)的積累提供了保障。

T1、T2、T3的單株產(chǎn)量分別為4.5、3.7、2.6 kg。T1單株產(chǎn)量比T2提高了21.62%，比T3提高了73.08%，差異顯著。這說明輸液滴干技術(shù)極大地改善了核桃產(chǎn)量，輸液滴干技術(shù)的應(yīng)用對改進目前核桃產(chǎn)量普遍較低的現(xiàn)象有積極的意義。

由表3可知T1、T2、T3核桃果實黑果率分別為1.9%、16.9%、22.5%。T1的黑果率比T2減少了88.76%，比T3減少了91.55%，T1與T2、T3均差異顯著。這表明通過輸液滴干方式，提高了核桃樹體的抗性。通過輸液滴干輸農(nóng)藥，比直接滴入土壤不但增加了樹干吸收部位，同時農(nóng)藥直接運輸?shù)饺~片和通過樹干吸收直接防治病蟲害，比滴灌減少病蟲害的發(fā)生效果更明顯。通過輸液滴干輸農(nóng)藥也避免了噴施農(nóng)藥受天氣、樹高、人工等因素的影響。

3討論與結(jié)論

(1) 灌溉施肥是目前國內(nèi)外農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉和高效利用肥料的主要途徑，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中發(fā)揮的作用越來越大。灌溉施肥主要的方法是滴灌，是將肥料溶于水后滴入土壤，由于沒有徑流，大大提高了水肥利用效率。但是由于果樹的根分布深而廣，果樹滴灌水肥利用率遠不如根分布淺而密的農(nóng)作物。而且滴灌要求水肥緩慢進入土壤，滴速不能太快，導致滴頭容易堵塞。加上滴灌設(shè)備成本比較高，推廣受到一定限制。輸液滴干將滴頭直接插入樹干，滴頭按一定流速將水肥藥輸入樹體。輸液滴干有三種作用：樹體輸液、滴灌樹干、根際滴灌，一部分營養(yǎng)液進入樹干，隨著蒸騰拉力和樹體的水分運動而發(fā)生縱向運輸和橫向擴散，既能夠向樹冠葉片運輸和擴散，同時某些礦質(zhì)營養(yǎng)元素能隨下行液流經(jīng)韌皮部導管轉(zhuǎn)入到根部，或直接從木質(zhì)部向鋪皮部轉(zhuǎn)移、傳輸和擴散(胡江川,2010)，一部分營養(yǎng)液沿著主干直接流到根系，通過根系吸收。輸液滴干技術(shù)對水肥的高效利用提高了樹體的葉片指標。輸液滴干比滴入土壤的優(yōu)點是增加了葉片和樹干吸收器官，可以加入農(nóng)藥和生長調(diào)節(jié)劑。由于管道輸液滴干每株樹只需1個滴頭，比常規(guī)滴灌節(jié)省支管和滴頭，成本大為降低，因此，管道輸液滴干可以取代滴灌在木本果樹上廣泛應(yīng)用。

(2) 目前樹冠噴化學農(nóng)藥仍是防控果樹病蟲害的主要方法，注射農(nóng)藥防治蟲害在國外受到重視。他們認為，噴農(nóng)藥只有29%～56%的農(nóng)藥落在樹冠，其余都進入大氣和飄落的土壤，大大降低其效益，并污染環(huán)境，將農(nóng)藥直接注射到樹干能夠顯著提高農(nóng)藥效率并減少對環(huán)境的污染，是一種資源節(jié)約、環(huán)境友好的的病蟲害防控方式(Van Woerkom et al,2014；Frank et al,2014)。鄧立軍(2011)報道，膜下滴灌技術(shù)可以減少馬鈴薯灌溉病蟲害的發(fā)生，各種病蟲害發(fā)生率降低25%～30%。注射需要注射機，而且由于注射速度慢比較費工，管道輸液滴干防治果樹病蟲害能夠有效彌補注射的弊端。

(3) 葉片葉綠素含量是影響樹體光合作用的產(chǎn)物基礎(chǔ)，葉綠素含量的多少反映光合作用的強弱，是葉片生理活性的主要指標。本研究中，管道輸液滴干施肥技術(shù)對樹體的影響，通過管道輸液滴干技術(shù)輸營養(yǎng)液可以促進樹體生長。T1的葉片SPAD值增加量比T3提高53.23%，葉面積值增加量比T3提高了51.54%，新梢長度、新梢粗度和干周比常規(guī)管理提高13.73%、27.14%、24.28%，效果顯著。

(4) 管道輸液滴干施肥技術(shù)對果實品質(zhì)的影響，從果實三徑平均值、單果重、青皮率、出仁率、單株產(chǎn)量均比其它處理高。T1的單株產(chǎn)量比T3的單株產(chǎn)量高出73.08%，效果尤為顯著。肖艷等(2004)通過研究石灰性土壤中畦灌和滴灌方式對番茄產(chǎn)量的影響，結(jié)果表明：滴灌施肥處理比畦灌與常規(guī)施肥處理增產(chǎn)9.2%。黑龍江省東寧縣在蘋果、梨上應(yīng)用該項技術(shù)，蘋果、梨增產(chǎn)40%～60%(何明莉等，2005)。李和兵等(2013)通過研究成齡核桃的不同的灌水方式，結(jié)果表明：滴灌比漫灌節(jié)水54.3%，增產(chǎn)7.1%；溝灌比漫灌節(jié)水35.0%，增產(chǎn)8.4%；低壓軟管灌比漫灌節(jié)水54.3%，增產(chǎn)4.5%，成齡核桃灌水方式以滴灌最優(yōu)，其次為低壓軟管灌和溝灌。張耀輝等(2006)在芒果上采用吊瓶輸液施肥，從開花到結(jié)果時間里向樹干木質(zhì)部輸液結(jié)果表明，單果重增產(chǎn)22.77%，總產(chǎn)量增產(chǎn)52.06%。而輸液滴干技術(shù)比常規(guī)管理單株產(chǎn)量提高了73.08%，比滴灌技術(shù)和輸液技術(shù)提高的產(chǎn)量更明顯。

通過管道輸液滴干輸營養(yǎng)液的方式顯著地提高了果實產(chǎn)量同時優(yōu)質(zhì)了果實品質(zhì)。通過輸液滴干輸營養(yǎng)液的方式顯著地提高了果實的抗性，大大減少了舉肢蛾幼蟲危害，T1的核桃樹的黑果率比T3減少了91.55%。

(5) 水分既是礦質(zhì)營養(yǎng)溶解的媒介，又是礦質(zhì)養(yǎng)分遷移的載體。礦質(zhì)養(yǎng)分遷移方式主要有兩種：質(zhì)流和擴散。土壤水分是質(zhì)流的主要動力，影響著土壤中的養(yǎng)分濃度和養(yǎng)分向根系的遷移速度(Radin et al,1989)。當水分供應(yīng)充足時，土壤濕度處于適宜含水狀態(tài)，土壤空氣含量得當，有利于根系生長，有利于作物對養(yǎng)分的吸收和運輸，同時為植株地上部分健壯生長提供了保證。水分供應(yīng)不足時根系與地上部分存在養(yǎng)分和光合產(chǎn)物的競爭，土壤水分含量明顯地影響到植物體內(nèi)葉綠素的生物合成(李昭楠，2012)。根系成為光合產(chǎn)物的優(yōu)勢庫，根系養(yǎng)分含量增加(陳竹君等，2001)。隨著土壤含水量的增加，單果重增加(Ismail et al,2008)。本研究中，管道輸液滴干施肥技術(shù)對T1與T2和T3相比，明顯提高了0～20 cm土層的含水量，防治土壤板結(jié)，改善土壤結(jié)構(gòu)，為根系提供了很好的水分環(huán)境，有利于養(yǎng)料的運輸。

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Effects of pipeline trunk transfusion and drip on walnut growth and fruit

ZHANG He-Hua, XUE Jin-Jun*, HOU Yan-Jie, CHEN Qian-Fu

(DepartmentofAgronomy，GuangxiUniversity， Nanning 530004, China )

Abstract:We studied the integrated management of water and fertilizer pesticide on walnut cv. Liaohe with pipeline trunk transfusion and drip irrigation technology, in order to achieve the goal of water conservation, efficient use of fertilizers and pesticides, get better yields and improve quality so as to explore a new way for the quality and efficiency of walnut. We Compared with the soil fertilization treatment and conventional management,and Determined the leaf SPAD, leaf area, new shoots length, new shoots diameter, soil water content, yield per plant, single fruit weight, kernel rate, black fruit rate, and so on. The result showed that compared with soil fertilization treatment and conventional management, the pipeline trunk transfusion and drip irrigation treatment increased the leaf SPAD value by 20.39% and 75.27%, leaf area increased by 18.27% and 51.54%, new shoots length increased by 7.03% and 13.73%，new shoots diameter increased by 21.92% and 27.14%, trunk girth increased by 20.52% and 24.28%, soil water content of 0-20 cm soil layer increased by 8.63% and 8.52%, yield per plant increased by 21.62% and 73.08%, single fruit weight increased by 14.55% and 23.53%, the kernel rate increased by 11.40% and 12.44%，the black fruit rate decreased by 88.97% and 91.74%, respectively. It showed that pipeline trunk transfusion and drip irrigation technology could greatly promote the growth of tree, improve the yield of walnut and walnut fruit quality. This mode could strengthen the resistance ability of walnut, reduce the black fruit rate, and achieve the goal of high yield and stable yield of walnut. This experiment provides a sufficient basis for popularization and application of pipeline trunk transfusion and drip irrigation technology.

Key words:walnut, pipeline trunk transfusion and drip, vegetative organs, fruit

DOI:10.11931/guihaia.gxzw201410039

收稿日期:2014-10-23修回日期：2015-03-26

基金項目：國家荔枝龍眼產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系(CARS-33-09)[Supported by the National Industrial Technology System of Litchi and Longan(CARS-33-09)]。

作者簡介：張鶴華(1991-)，女，河南鶴壁人，碩士研究生，主要從事園藝作物栽培技術(shù)研究與推廣研究，(E-mail)1609136466@qq.com。 *通訊作者：薛進軍，教授，主要從事果樹栽培及生理、作物營養(yǎng)調(diào)控，(E-mail)xuejinjun@163.com。

中圖分類號：Q945,S667.2

文獻標識碼：A

文章編號：1000-3142(2016)06-0635-05

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