核技術(shù)合成的新型保水劑對(duì)攀枝花芒果增產(chǎn)效果研究

魏 敏，楊平華*，嚴(yán)慶海，何代帝，劉華強(qiáng)，劉 穎

(1.四川省農(nóng)業(yè)科學(xué)院生物技術(shù)核技術(shù)研究所，四川 成都 610066；2.攀枝花市銳華農(nóng)業(yè)開發(fā)有限責(zé)任公司，四川 攀枝花 617000)

【研究意義】攀枝花市地處金沙江干熱河谷區(qū)，年日照時(shí)間長達(dá)2300～2700 h，晝夜溫差大，有利于果實(shí)生長發(fā)育中營養(yǎng)物質(zhì)的積累、糖分的轉(zhuǎn)化[1]，芒果產(chǎn)量高、品質(zhì)好，是我國芒果產(chǎn)業(yè)發(fā)展新區(qū)?！厩叭搜芯窟M(jìn)展】攀枝花每年11月到下年5月為旱季，幾乎無有效降水，這個(gè)時(shí)段里，干旱成為常態(tài)，旱情嚴(yán)重[2]。由于攀枝花特殊的地理?xiàng)l件，在陡峭的山區(qū)修建水利設(shè)施，建設(shè)難度大、成本高、水資源不足，水利設(shè)施嚴(yán)重不足，絕大多數(shù)芒果園無保灌能力，很多初建設(shè)的果園無水灌溉，因此干旱成為攀枝花芒果產(chǎn)業(yè)發(fā)展的最大制約因素。保水劑是一類高吸水性樹脂(super absorbent polymer，SAP)，具有較強(qiáng)的保水性和釋水性，施用于土壤后，能提高土壤保水能力，在土壤干旱時(shí)，能在較長時(shí)間內(nèi)緩慢地釋放水分滿足作物需要，施用保水劑是減輕干旱損失的一個(gè)重要手段。王燕等人研究了不同劑量聚丙烯酰胺型保水劑施用在海南芒果樹冠層內(nèi)，能有效的避免或減輕干旱危害，達(dá)到提高芒果產(chǎn)量的作用[3]，但目前此類保水劑存在粘結(jié)土壤，無法降解等缺點(diǎn)，施用不當(dāng)會(huì)給土壤結(jié)構(gòu)造成破壞，對(duì)自然環(huán)境有一定的危害性?！颈狙芯壳腥朦c(diǎn)】核技術(shù)合成的保水劑是四川省農(nóng)業(yè)科學(xué)院生物技術(shù)核技術(shù)研究所利用鈷-60γ 射線輻照引發(fā)淀粉接枝丙烯酸鹽而成的新型保水劑，它具有無毒、可降解、不粘結(jié)土壤的特點(diǎn)。【擬解決的關(guān)鍵問題】作者首次在光照強(qiáng)烈的攀西季節(jié)性干旱地區(qū)，將其應(yīng)用于芒果種植上，以期研究其對(duì)土壤水分、肥料養(yǎng)分和芒果產(chǎn)量的影響。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)地設(shè)在攀枝花市西區(qū)格里坪攀枝花市銳華農(nóng)業(yè)開發(fā)有限責(zé)任公司梅子箐果園，園區(qū)為山區(qū)坡地與人工梯田, 土壤類型為紅褐土壤和黃褐土， pH7.0～8.2，顆粒粗糙，滲水速度快，保水性能差，通氣性能好，土壤有機(jī)質(zhì)少，主要靠枯枝雜草，人工補(bǔ)給，有澆灌設(shè)施。該地年降雨量：776.3～990 mm，集中在6-8月，平均119.9 d；雨季4個(gè)月平均年降水660.6 mm，占全年降水86 %。干季平均245.3 d；干季8個(gè)月降水103.8 mm，占全年降水14 %。

供試品種：凱特芒果，樹齡7年。試驗(yàn)材料：農(nóng)林保水劑：由四川省農(nóng)業(yè)科學(xué)院生物技術(shù)核技術(shù)研究所研制，吸水倍數(shù)300～500倍；緩釋肥：N∶P∶K=16∶10∶16，市售；復(fù)合肥：N∶P∶K=15∶15∶15，市售。測量儀器：葉綠素(植物營養(yǎng))測定儀YLS；土壤水份速測儀TZS系列。實(shí)施時(shí)間：2017年2-9月。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)設(shè)4個(gè)處理，每個(gè)處理3次重復(fù)，共12個(gè)小區(qū)，隨機(jī)區(qū)組排列，每個(gè)小區(qū)選樹勢一致的10株樹， 試驗(yàn)處理如下(每株施用量)：①保水劑60 g +緩釋肥1 kg +農(nóng)家肥12 kg；②緩釋肥1 kg +農(nóng)家肥12 kg；③保水劑60 g +常規(guī)施肥(復(fù)合肥1 kg +農(nóng)家肥12 kg)；④常規(guī)施肥 (復(fù)合肥1 kg +農(nóng)家肥12 kg )。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 施肥處理 于2017年3月25日在芒果樹滴水線1/3處開長60～100 cm、寬15～20 cm、深15～25 cm的溝，將保水劑、肥料1/3均勻施于溝內(nèi)，2/3均勻施于翻出的土上，拌土均勻，再覆土于溝內(nèi)踏實(shí)。

1.3.2 田間調(diào)查 ①保水劑施入1個(gè)月(2017年4月18日)，在施肥溝槽的中間隨機(jī)選取3個(gè)點(diǎn)，將土壤水分速測儀探針完全埋于土壤中，測定土壤的含水量，取平均值作為該株樹土壤的含水量。②保水劑施入1個(gè)月(2017年4月18日)，選擇樹冠下1/3處葉片，用葉綠素(植物營養(yǎng))測定儀測葉片葉綠素的含量。③采收時(shí)(2017年9月1日)測每一株的產(chǎn)量。

1.3.3 數(shù)據(jù)處理 數(shù)據(jù)經(jīng)DPS數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)進(jìn)行方差分析，采用新復(fù)極差法(SSR)進(jìn)行多重比較，下列表中大小寫字母分別表示在P<0.01、P<0.05水平差異顯著。

2 結(jié)果與分析

2.1 保水劑對(duì)土壤水分的影響

土壤水分是植物水分的主要來源，直接影響植物的生長狀況，施保水劑1個(gè)月后，4個(gè)處理的土壤水分含量平均值分別為18.1、18.3、17.1、16.9，與各自的對(duì)照相比，處理①比處理③高5.8 %，處理②比處理④高8.3 %，差異達(dá)顯著水平(表1)。

2.2 保水劑對(duì)葉片葉綠素的影響

葉片葉綠素含量與光合速率、作物營養(yǎng)狀況密切相關(guān)，是監(jiān)測果樹長勢和產(chǎn)量的重要生化參數(shù)。用葉綠素(植物營養(yǎng))測定儀測得的SPAD值通常被稱作葉色值，能反映活體葉片中葉綠素的相對(duì)含量，與葉片葉綠素含量具有良好的相關(guān)性，所以，可以通過測定SPAD值來比較不同處理的葉綠素含量差異，間接反映植株的養(yǎng)分狀況。從表2可以看出，施用了保水劑的處理比相應(yīng)的對(duì)照的SPAD值都高。處理①～④的SPAD值為35.75、35.58、32.63、32.05，處理①比其對(duì)照③增加了9.6 %，處理②比對(duì)照④增加了11.0 % ，都達(dá)到了差異顯著。

表1 各處理土壤中水分含量

表2 各處理植株葉片的SPAD值

表3 各處理株產(chǎn)

2.3 保水劑對(duì)芒果產(chǎn)量的影響

由表3可以看出，施用了保水劑的植株，由于水分、養(yǎng)分供給均衡、持續(xù)，每株產(chǎn)量也極大地提高，保水劑+緩釋肥的處理①株產(chǎn)達(dá)到70.98 kg，比單用緩釋肥的處理③增產(chǎn)12.3 %，差異達(dá)極顯著；保水劑+常規(guī)施肥的處理②，比單用緩釋肥的處理③增產(chǎn)11.1 %，比常規(guī)施肥的處理④增產(chǎn)28.5 %，差異都達(dá)到極顯著。

3 討 論

3.1 施用保水劑顯著地提高土壤水分含量

土壤水分含量，保水劑+緩釋肥的處理①比單用緩釋肥的對(duì)照高5.8 %，保水劑+常規(guī)施肥的處理比單用復(fù)合肥的對(duì)照高8.3 %，且達(dá)到差異顯著水平，說明芒果施用保水劑后，土壤中的水分含量得到提高，減輕干旱對(duì)芒果樹生長的影響，使芒果樹在旱季得到一定的水分供給，能夠正常生長發(fā)育。

3.2 施用保水劑顯著提高葉片的葉綠素含量

葉綠素含量可用SPAD值(即葉色值)體現(xiàn)，保水劑+緩釋肥的處理①比單用緩釋肥的對(duì)照SPAD值高9.6 %，保水劑+常規(guī)施肥的處理比常規(guī)施肥的對(duì)照高11.0 %，且達(dá)到差異顯著水平，可以看出，施用保水劑后，由于水肥供應(yīng)充足，葉片長勢好，葉色更濃綠，葉綠素含量更高。

3.3 施用保水劑可顯著提高芒果的產(chǎn)量

保水劑隨肥料一起施入，保水保肥效果顯著，極大的提高了芒果的產(chǎn)量，比單用緩釋肥增產(chǎn)12.3 %，比常規(guī)施肥增產(chǎn)28.5 %；而且常規(guī)肥料與保水劑一起施入后，增產(chǎn)效果比緩釋肥的增產(chǎn)效果還好，保水劑+常規(guī)施肥比單用緩釋肥增產(chǎn)11.1 %，達(dá)到極顯著水平。

4 結(jié) 論

因此，核技術(shù)合成的新型保水劑具有無毒、可降解、不粘結(jié)土壤的特點(diǎn)，不僅提高了土壤水分含量、保水效果好、而且鎖住了肥料成分不流失、養(yǎng)分均衡、可發(fā)揮肥料的協(xié)同效果，使芒果產(chǎn)量顯著提高，適合在光照強(qiáng)烈、季節(jié)性干旱嚴(yán)重的攀西地區(qū)芒果上施用。