張鵬 曹紅霞 張建鍇 胡笑濤
摘 要:以溫室油桃為試驗材料,探明滴灌施肥條件下,不同灌水和施肥水平對油桃產(chǎn)量及水肥利用的影響。試驗設(shè)置3個灌水水平,W1(90%θf)、W2(75%θf) 、W3(60%θf)(θf為田間持水量),當(dāng)任一水分處理的土壤含水率達(dá)灌水下限50%θf時開始統(tǒng)一灌水;設(shè)置3個NPK施肥水平:F1(130%F2)、F2(N 200 kg/hm2+ P2O5 120 kg/hm2+ K2O 240 kg/hm2)、F3(70%F2),完全組合,并以當(dāng)?shù)毓嗨┓史绞綖閷φ眨–K)。結(jié)果表明:CK的產(chǎn)量較低,水肥利用效率低,滴灌施肥油桃產(chǎn)量、水分利用效率、偏肥料生產(chǎn)力受灌水和施肥水平及交互效應(yīng)影響顯著(P<0.05)。低水低肥處理產(chǎn)量均較低,中水W2和中肥F2水平促進(jìn)了產(chǎn)量的增加,而W1和F1水平增產(chǎn)效應(yīng)不明顯,甚至出現(xiàn)負(fù)效應(yīng);水分利用效率隨灌水水平的提高先增后減,W1下各施肥水平的差異不明顯,W2下F2水平的值最高,F(xiàn)3最低,W3下2017年和2018年的變化規(guī)律不同;對于偏肥料生產(chǎn)力,在同一施肥水平下,均由W3到W2而變大,W1水平的效應(yīng)不穩(wěn)定,在同一灌水水平下,高肥F1的值最小。經(jīng)非線性模型擬合,得出基于高產(chǎn)、節(jié)水、節(jié)肥的灌水和施肥量范圍分別為750~900 m3/hm2和510~610 kg/hm2。
關(guān)鍵詞:滴灌施肥;溫室油桃;產(chǎn)量;水肥利用效率;回歸擬合
中圖分類號:S274.1; S628 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A
doi:10.3969/j.issn.1000-1379.2021.08.028
引用格式:張鵬,曹紅霞,張建鍇,等.滴灌施肥對溫室油桃產(chǎn)量及水肥利用效率的影響[J].人民黃河,2021,43(8):152-158.
Abstract: By using nectarine trees in greenhouse as experimental material, the effects of different irrigation and fertilization levels on nectarine yield, water and fertilizer utilization efficiency under drip fertigation were studied. Three irrigation levels were set in the experiment, W1 (90% θf), W2 (75% θf) and W3 (60% θf), irrigation event began together when the soil moisture content of any treatment approached the lower limit of 50% θf; three NPK fertilization levels were set: F1 (130% F2), F2 (N 200 kg/hm2+ P2O5 120 kg/hm2 + K2O 240 kg/hm2), F3 (70% F2), which were completely combined and the local irrigation and fertilization method (CK) was set as the contrast. The results show that the yield of CK is low and its using of water and fertilizer is also inefficient. The yield, water utilization efficiency and partial fertilizer productivity of nectarine under drip fertigation are significantly affected by irrigation and fertilization level and interaction effect (P<0.05). The treatments with low-water and fertilizer amount have lower fruit yield than others. The yield is increased with irrigation level W2 and fertilization level F2, but the increasing effects are not obvious with W1 and F1 level and even show negative effects. Water utilization efficiency is increased first and then decreased with the increase of irrigation level. There is no significant difference in fertilization levels under W1. Under W2 level, the value of F2 level is the highest and F3 is the lowest and the effect of W3 is different in the two years. For partial fertilizer productivity, it increases from W3 to W2 at the same fertilization level, while the effect of W1 level is unstable. At the same irrigation level, the value of high fertilization level F1 is the smallest. According to the fitting of non-linear model, the irrigation and fertilization ranges based on the target of high yield, the water and fertilizer saving are 750-900 m3/hm2 and 510-610 kg/hm2.
Key words: drip fertigation; greenhouse nectarine; yield; water and fertilizer utilization efficiency; regression fitting
桃是一種世界性大宗果品,具有重要的商業(yè)價值,我國的桃樹產(chǎn)量和種植面積均位居世界第一[1]。油桃作為一種口感濃甜且富有風(fēng)味的水果,深受消費(fèi)者喜愛[2]。陜北風(fēng)沙區(qū)位于北緯36°57′—39°34′、東經(jīng)107°28′—111°15′,年平均降水量為350~450 mm,且分布極不均勻[3-4]。近年來,隨著當(dāng)?shù)厣钏降奶岣?,設(shè)施農(nóng)業(yè)逐漸興起。目前,該地區(qū)的設(shè)施果樹大都采用大水漫灌和開溝施肥,水肥利用效率低。
灌水和施肥是除園藝措施外影響果實(shí)產(chǎn)量的主要因素,適宜的灌水施肥方式及灌水施肥量能夠在保證產(chǎn)量的前提下,節(jié)省肥料并減少田間無效水[5-6]。過多的水肥易造成土壤深層滲漏和肥料淋溶,且使?fàn)I養(yǎng)過剩、生長過旺,水肥利用效率低,而水肥量過少又使得果實(shí)生長所需的水分和營養(yǎng)元素得不到滿足,造成果實(shí)品質(zhì)和產(chǎn)量低下,經(jīng)濟(jì)效益降低[7-8]。曹曉慶等[9]研究表明,櫻桃在適宜膜下滴灌施肥條件下的產(chǎn)量明顯優(yōu)于畦灌沖施肥方式,其水分利用效率和偏肥料生產(chǎn)力明顯提高;袁宇霞等[10]對溫室番茄的研究表明,在同一灌水下限下,果實(shí)產(chǎn)量和施肥量正相關(guān),但施肥量過高,產(chǎn)量反而下降;李光永等[11]的研究卻顯示,對桃樹進(jìn)行適宜的虧缺灌溉可以在不影響產(chǎn)量的前提下減少枝條的生長量;馬忠明等[12]由甜瓜的水肥耦合試驗得出,氮肥施用量對產(chǎn)量影響最大,其次是灌水量,水肥耦合效應(yīng)顯著?;谝欢ㄔ囼灲Y(jié)果,以高產(chǎn)和節(jié)水節(jié)肥為目標(biāo),確定適宜灌水和施肥量的研究較多。楊慧等[13]、邢英英等[14]利用空間分析法對溫室番茄的適宜水氮施用量進(jìn)行了研究,得出了番茄品質(zhì)和產(chǎn)量指標(biāo)均大于等于95%最大值時的對應(yīng)灌水和施肥量;張富倉等[15]利用最小二乘法對大田玉米的產(chǎn)量及水分利用效率和偏肥料生產(chǎn)力進(jìn)行回歸分析,得出基于節(jié)水節(jié)肥目標(biāo)的適宜水肥范圍;王振華等[16]通過歸一化處理擬合得出了基于果實(shí)凈收益的適宜水肥投入量。
目前關(guān)于灌水施肥對果實(shí)產(chǎn)量影響的研究較多,但對溫室果樹的水肥耦合研究較少,油桃更是鮮有涉及?!扒毓?號”作為一種果實(shí)品質(zhì)優(yōu)異的特早熟油桃,經(jīng)濟(jì)價值較高,且可以進(jìn)行保護(hù)地栽培[17]。本研究旨在探明不同滴灌施肥量對油桃果實(shí)產(chǎn)量及其水肥利用效率的影響,以期對陜北風(fēng)沙區(qū)設(shè)施油桃水肥制度的合理制定提供依據(jù)。
1 材料與方法
1.1 試驗材料與試驗設(shè)計
試驗于2017年2月5日至2018年6月15日在陜西省榆林市榆陽區(qū)魚河鎮(zhèn)金沙灣農(nóng)業(yè)合作社溫室大棚內(nèi)進(jìn)行。該地位于北緯38°18′、東經(jīng)109°43′,屬于溫帶半干旱大陸性季風(fēng)氣候區(qū)。溫室為塑料膜拱棚,南北走向,內(nèi)部光照、溫度及濕度條件較為一致,主要?dú)庀髼l件見表1。棚內(nèi)桃樹共8行、72列,于2014年4月2日移植,將栽種行開挖深80 cm、寬60 cm的深溝,在底層填置20 cm黃土以防止水肥滲漏,然后在其上堆放約5 cm厚的檸條枝作為有機(jī)肥料。試驗土壤為風(fēng)沙土,1 m土層田間持水量為0.141 7(質(zhì)量),土壤密度1.581 7 g/cm3,土壤有機(jī)質(zhì)含量9.34 g/kg,速效磷含量19.74 mg/kg,速效鉀含量132.64 mg/kg,硝態(tài)氮含量32.85 mg/kg,銨態(tài)氮含量5.82 mg/kg。試驗用樹為4年生早熟油桃“秦光6號”,株距為1 m,行距為2.3 m。采用滴灌水肥一體化設(shè)備進(jìn)行灌水,每行樹在距離樹干兩側(cè)垂直距離40 cm處各鋪設(shè)1根滴管,滴頭間距50 cm,額定流量4 L/h,計劃濕潤層厚度0.6 m,滴灌濕潤比0.5。
試驗設(shè)置3個灌水水平,按灌水梯度由高到低分別為W1、W2、W3,灌水上限分別為90% θf(θf為田間持水量)、75% θf 、60% θf[18-20],以實(shí)際土壤含水率和灌水上限進(jìn)行灌水量計算,計算公式為M=(θ1-θ2)·γ·s·h·p/η(M為灌水量,m3;θ1為灌水上限,θ2為實(shí)際含水率;γ為土壤容重,取1.581 7 g/cm3;s為灌水面積;h為計劃濕潤層厚度,取0.6 m;p為滴灌濕潤比,取0.5;η為水分利用效率,取100%)。當(dāng)3個水分處理中任一個0~60 cm土層的平均土壤含水率接近灌水下限50%θf即開始統(tǒng)一灌水。不同灌水處理設(shè)計見圖1。施肥量設(shè)置3個水平:以N 200 kg/hm2+ P2O5 120 kg/hm2+ K2O 240 kg/hm2(F2)為基準(zhǔn)[21-22],以30%F2施肥量為梯度,設(shè)置F1(130%F2,即N 260 kg/hm2+ P2O5 156 kg/hm2+K2O 312 kg/hm2)、F3(70%F2,即N 140 kg/hm2+ P2O5 84 kg/hm2+ K2O 168 kg/hm2)。肥料種類為尿素(N-46%)、磷酸二氫氨(N-P2O5-K2O-11%-52%-0%)、硫酸鉀(K2O-51%)。總施肥量分5次滴施完畢:萌芽期,N 40% + P2O5 60%+ K2O 20%(2次均量);花后肥,N 30%;果實(shí)第一膨大期,K2O 20%;果實(shí)第二膨大期,N 30% + P2O5 40%+ K2O 60%(2次均量)。以當(dāng)?shù)芈鄿鲜┓侍幚恚–K)作為試驗對照,灌水和施肥均參照當(dāng)?shù)赝甑姆绞?,分別在開花期前、果實(shí)第一膨大期中段以及果實(shí)第二膨大期中后段進(jìn)行漫灌;施肥量為 N 300 kg/hm2+ P2O5 180 kg/hm2+ K2O 280 kg/hm2,氮肥和磷肥一次性在花期后10 d溝施完畢,鉀肥在掛果約30 d后全部溝施,所有處理在10月溝施15 m3/hm2羊糞作為基肥。2017年和2018年生育期各處理的總灌水量和施肥量見表2。
試驗共計10個處理(W1F1、W1F2、W1F3、W2F1、W2F2、W2F3、W3F1、W3F2、W3F3、CK),滴灌施肥處理為兩因素完全隨機(jī)設(shè)計。依處理劃分10個小區(qū),每個小區(qū)6列橫跨8行共48棵樹;以外側(cè)2列樹為保護(hù)行,選取內(nèi)側(cè)4列長勢較為一致的6棵樹作為產(chǎn)量觀測樹。
由實(shí)際觀測得出各生育期所對應(yīng)的年天數(shù),2017年:萌芽期(46~68 d)、花期(69~88 d)、果實(shí)生長初期(89~131 d)、硬核期(132~144 d)、果實(shí)第二膨大期(145~152 d)、成熟采摘期(153~159 d);2018年:萌芽期(59~77 d)、花期(78~93 d)、果實(shí)生長初期(94~129 d)、硬核期(130~141 d)、果實(shí)第二膨大期(142~160 d)、成熟采摘期(161~166 d)[1]。
1.2 測定項目與方法
各處理隨機(jī)選取6棵樹測定果實(shí)總質(zhì)量和單株果個數(shù)。利用各小區(qū)的平均單果重和單株果個數(shù)計算果實(shí)產(chǎn)量。
水分利用效率(Water utilization efficiency,WUE)和偏肥料生產(chǎn)力(Production efficiency of partial fertilizer,PFP)的計算公式如下:
WUE=Y/I, PFP= Y/F
式中:Y為產(chǎn)量;I為總灌水量;F為總化肥施用量。
采用非線性最小二乘法(麥夸特法[23],Marquardt)進(jìn)行兩年試驗數(shù)據(jù)的統(tǒng)一回歸分析。其基本原理為:基于一定的專業(yè)知識,輸入待求方程公式;利用迭代算法,初步設(shè)定各因子的初始方程系數(shù),首次計算產(chǎn)生初始參數(shù)點(diǎn);經(jīng)多次迭代使得未解釋離差平方和滿足允許誤差,求出方程系數(shù)。
1.3 數(shù)據(jù)處理
利用DPS進(jìn)行ANOVA分析及方程擬合(α=0.05),采用LSD法進(jìn)行多重比較,運(yùn)用Excel 和Origin9.6進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和繪圖。
2 結(jié)果與分析
2.1 不同水肥處理的果實(shí)產(chǎn)量
不同灌水和施肥處理對油桃果實(shí)產(chǎn)量影響顯著,各處理年均產(chǎn)量2017年為25 549.8 kg/hm2、2018年為20 195.6 kg/hm2,
2018年較2017年平均減產(chǎn)5 354.2 kg/hm2,減產(chǎn)率20.96%(見表3)。
2017年,W2F2的產(chǎn)量顯著大于其他處理,而W3F3最小,CK為W2F2的71.7%。W1F2、W3F1的果實(shí)產(chǎn)量顯著高于其他處理(W2F2除外),而W1F3及W3F3顯著低于其他處理。對比不同滴灌施肥處理,灌水和施肥水平對果實(shí)產(chǎn)量產(chǎn)生極顯著影響,且水肥耦合效應(yīng)影響顯著。W1、W2、W3的產(chǎn)量均值分別為24 577.3、29 424.9、22 565.1 kg/hm2,中度灌水水平的產(chǎn)量較高,低水處理W3的平均產(chǎn)量最低;在F2和F3施肥水平下,W2灌水水平下的產(chǎn)量均最高。不同施肥水平F1、F2、F3的產(chǎn)量均值分別為26 242.3、29 378.0、20 946.9 kg/hm2,F(xiàn)2平均產(chǎn)量最高,F(xiàn)3最低;在W1和W2灌水水平下,F(xiàn)2的產(chǎn)量最高,F(xiàn)3最低。
2018年,W1F1、W1F2、W1F3的果實(shí)產(chǎn)量顯著高于其他處理(W2F2除外),而CK、W3F1及W3F3顯著低于其他處理,產(chǎn)量變化范圍為12 891.3~24 446.8 kg/hm2,變化幅度189.64%。對比不同滴灌施肥處理,灌水和施肥水平及水肥耦合效應(yīng)對產(chǎn)量產(chǎn)生顯著影響。W1、W2、W3的均值分別為24 333.6、21 497.5、16 161.9 kg/hm2,F(xiàn)1、F2、F3的均值分別為20 160.7、23 003.0、20 072.5 kg/hm2;不同施肥水平的產(chǎn)量變化規(guī)律為W1>W2>W3;對不同灌水水平,W1的產(chǎn)量規(guī)律為F1≈F2≈F3,W2的為F2>F3>F1,W3的為F2>F1>F3。
分析2017年和2018年各處理產(chǎn)量均值,W2F2的值顯著大于其他處理(W1F2除外)。W1、W2、W3的產(chǎn)量均值分別為24 439.0、25 252.6、19 363.5 kg/hm2,F(xiàn)1、F2、F3的產(chǎn)量均值分別為23 041.5、26 022.7、20 466.0 kg/hm2,灌水和施肥水平對產(chǎn)量的影響規(guī)律為W1≈W2>W3,F(xiàn)2>F1>F3。在F2下,W1、W2、W3的產(chǎn)量變化規(guī)律為W2>W1>W3,在F1、F3下,W1≈W2>W3;不同灌水水平下,各施肥水平的產(chǎn)量變化規(guī)律為F2>F1>F3。
2.2 不同水肥處理對水分利用效率和偏肥料生產(chǎn)力的影響
對比不同處理的水分利用效率,當(dāng)?shù)芈鄿鲜┓侍幚鞢K的值在兩年中均最低(見表4)。2017年,W2F2和W3F2顯著大于其他處理,而2018年的 W3水平處理顯著大于其他處理。對滴灌施肥處理,灌水施肥水平及水肥耦合效應(yīng)在兩年試驗中均對水分利用效率產(chǎn)生顯著或極顯著影響(見表5)。2017年和2018年不同灌水水平W1、W2、W3的WUE均值分別為11.9、25.0、40.7 kg/m3和12.8、19.6、34.0 kg/m3,隨灌水量的增加,水分利用效率明顯降低;2017年和2018年不同施肥水平F1、F2、F3的WUE均值分別為27.9、28.5、21.2 kg/m3和20.2、24.7、18.7 kg/m3,其變化規(guī)律為F2>F1>F3。在不同施肥水平F1、F2、F3下,兩年不同灌水水平的WUE變化情況均為W1
對于偏肥料生產(chǎn)力,2017年W2F2顯著大于其他處理(W2F3除外),而W1F1、W3F1及CK的值均較小;2018年W1F3、W2F3顯著大于其他處理,而W3F1及CK顯著小于其他處理。對比不同滴灌施肥處理,灌水和施肥水平對其產(chǎn)生極顯著影響,但水肥交互作用的顯著效應(yīng)僅發(fā)生在2018年。不同灌水水平W1、W2、W3在2017年和2018年的PFP均值分別為46.1、54.4、41.5和46.4、42.3、30.1,適度灌水提高了肥料的生產(chǎn)能力;不同施肥水平F1、F2、F3的PFP均值分別為30.6、52.5、53.4和27.7、41.1、51.2,過高的施肥量使得偏肥料生產(chǎn)力下降。W1下不同施肥量的PFP變化規(guī)律為F3>F2>F1,W2和W3下F1的偏肥料生產(chǎn)力最小,而F2和F3在兩年表現(xiàn)出相反的規(guī)律。對不同灌水水平的PFP變化規(guī)律,2017年F1下為W2>W3>W1,F(xiàn)2和F3下為W2>W1>W3;2018年各施肥水平下均為W1>W2>W3。
對不同處理的2 a均值分析可知,W3F2和W3F1的WUE顯著大于其他處理,而CK的水分利用效率顯著小于其他處理;對于偏肥料生產(chǎn)力,W1F3、W2F1和W2F2(W1F2除外)顯著大于其他處理,而CK和W3F1的值最小,水肥耦合效應(yīng)對于PFP影響并不顯著。整體來看,2018年較2017年的水分利用效率減小3.5 kg/m3,偏肥料生產(chǎn)力下降8.4。
2.3 不同水肥施用量與果實(shí)產(chǎn)量及WUE、PFP的回歸關(guān)系
鑒于滴灌試驗處理個數(shù)的有限性,并不能直接得出滿足高產(chǎn)和節(jié)水、節(jié)肥目標(biāo)的適宜灌水和施肥量范圍。基于試驗所得的產(chǎn)量和水分利用效率及偏肥料生產(chǎn)力數(shù)據(jù),通過回歸擬合尋優(yōu)的方法來確定相應(yīng)的適宜灌水和施肥量范圍?;诘喂嗍┓蕳l件下灌水施肥量和果實(shí)產(chǎn)量及WUE、PFP的回歸方程見表6。 基于回歸方程的果實(shí)產(chǎn)量、WUE、PFP最大值及對應(yīng)灌水施肥量見表7。
由表6中的回歸方程可知,基于2017年、2018年試驗數(shù)據(jù),以滴灌施肥條件的灌水施肥量為自變量,能夠得到較優(yōu)的水分利用效率和偏肥料生產(chǎn)力回歸方程,而產(chǎn)量回歸方程的決定系數(shù)R2則相對較小,但也達(dá)到顯著性水平(P<0.05)。由圖2可以得出灌水施肥量和產(chǎn)量、水分利用效率及偏肥料生產(chǎn)力的關(guān)系:產(chǎn)量隨灌水量和施肥量的增加先增后減;水分利用效率和灌水量負(fù)相關(guān),且隨施肥量的增加先增大后減小;偏肥料生產(chǎn)力隨灌水量的增大先增后減,隨施肥量的增加不斷減小。
對圖2進(jìn)行降維處理,可得出各指標(biāo)相互關(guān)系。為同時獲得較高的產(chǎn)量及水肥利用效率,必須對各指標(biāo)選取適當(dāng)范圍。圖3中(a)(b)(c)分別為以產(chǎn)量最大值的95%和PFP最大值的90%、產(chǎn)量最大值的90%和WUE最大值的70%、產(chǎn)量最大值的85% 和PFP最大值的75%及WUE最大值的75% 為范圍的等值線。由各灌水施肥量范圍可知,各區(qū)間均有相交。最終得出基于高產(chǎn)節(jié)肥目標(biāo)的較優(yōu)灌水和施肥量范圍分別為1 320~1 670 m3/hm2和530~550 kg/hm2,對應(yīng)的產(chǎn)量、PFP范圍分別為29 096~29 500 kg/hm2、53.7~55.7;基于高產(chǎn)節(jié)水目標(biāo)的較優(yōu)灌水和施肥量范圍分別為870~990 m3/hm2和525~660 kg/hm2,對應(yīng)的產(chǎn)量、WUE范圍分別為26 618~276 000 kg/hm2、29.4~31.9 kg/m3;基于高產(chǎn)節(jié)水、節(jié)肥目標(biāo)的較優(yōu)灌水和施肥量范圍分別為750~900 m3/hm2和510~610 kg/hm2,對應(yīng)產(chǎn)量、WUE、PFP范圍分別為25 139~26 760 kg/hm2、31.5~34.4 kg/m3、44.8~48.2。
3 討 論
對溫室作物來說,其所吸收的水分和大部分營養(yǎng)元素均需人工施入,水肥施入量以及施用時間都顯著影響果實(shí)產(chǎn)量。在本研究中,漫灌溝施肥方式下的果實(shí)產(chǎn)量在2017年、2018年試驗中均較低,且水肥利用效率低。究其原因,主要是試驗土壤為沙壤土,漏水漏肥嚴(yán)重[24],當(dāng)?shù)氐墓嗨┓史绞讲⒉焕诠麑?shí)的良好生長。漫灌對土壤的沖刷作用加劇了肥料的滲漏,且肥料均是一次性施入,在果實(shí)發(fā)育的某些階段,營養(yǎng)元素?zé)o法得到充分滿足[1]。分析漫灌的灌水量及時間,雖然單次灌水量較大,但整個生育期僅灌水3次左右,尤其是在果實(shí)第二膨大期,桃樹需水強(qiáng)烈,而灌水時間并不十分適宜,明顯影響果實(shí)的膨大,進(jìn)而影響單果重及產(chǎn)量[25]。此外,由于年際效應(yīng)的存在,2018年的產(chǎn)量整體較2017年下降了20.96%,部分原因可能是兩年不同的氣候條件導(dǎo)致大棚內(nèi)溫度的差異,進(jìn)而影響花芽和葉芽的萌發(fā)率[1]。
對比不同滴灌施肥處理,本研究表明:適宜的灌水水平促進(jìn)了產(chǎn)量的增加,進(jìn)而提高水分利用效率,而灌水量過大的增產(chǎn)效應(yīng)不明顯甚至?xí)档凸麑?shí)產(chǎn)量,灌水量過小則明顯造成減產(chǎn),這與周罕覓等[26-28]的研究結(jié)果相似。在一定灌水量下,適度施肥水平的果實(shí)產(chǎn)量最高,因而偏肥料生產(chǎn)力也較大,過大或過小的施肥量都造成產(chǎn)量下降,這與張興國等[29-30]的研究結(jié)果一致。另外,水和肥的耦合作用也對產(chǎn)量產(chǎn)生了顯著影響,這與王振華等[16]
對于棗樹的研究結(jié)果一致。究其原因,主要是果個數(shù)和單果重決定了桃樹的產(chǎn)量。當(dāng)灌水量過小時,樹體生長發(fā)育受到抑制,坐果率會降低,單果重變小,果實(shí)生殖生長受限;而適度的水分虧缺可以增加單果重。施肥量過小使得樹體營養(yǎng)不足,造成落果及結(jié)果枝變少,而過量的肥料投入造成營養(yǎng)過剩,生理落果加重[1,31-32]。通過對實(shí)測數(shù)據(jù)的回歸擬合,得出了基于滴灌不同灌水施肥量下產(chǎn)量、水分利用效率和偏肥料生產(chǎn)力的變化規(guī)律,并得出節(jié)水節(jié)肥和高產(chǎn)目標(biāo)下較為合理的灌水和施肥量范圍。
4 結(jié) 論
(1)基于不同水肥處理的試驗結(jié)果可知,適宜的滴灌施肥處理明顯優(yōu)于當(dāng)?shù)氐穆鄿鲜┓侍幚恚m度的灌水施肥量在提高產(chǎn)量的同時,明顯提升水分利用效率和偏肥料生產(chǎn)力。其中W2F2試驗處理在2017年和2018年均保持較高的產(chǎn)量,平均產(chǎn)量、水分利用效率、偏肥料生產(chǎn)力分別為29 633.8 kg/hm2、26.46 kg/m3、52.92,是比較適宜的滴灌施肥制度。
(2)利用非線性最小二乘法對試驗結(jié)果進(jìn)行擬合尋優(yōu),得出基于高產(chǎn)和節(jié)水節(jié)肥條件的適宜滴灌灌水量、施肥量分別為750~900 m3/hm2、510~610 kg/hm2,對應(yīng)產(chǎn)量、WUE、PFP范圍分別為25 139~26 760 kg/hm2、31.5~34.4 kg/m3、44.8~48.2。由于實(shí)際果實(shí)產(chǎn)量的影響因素較多,模型模擬的偏差難以避免,因此與試驗結(jié)果存在差異,需要進(jìn)一步開展研究。
參考文獻(xiàn):
[1] 李紹華.桃樹學(xué)[M].北京:中國農(nóng)業(yè)出版社,2013:1-15,179-180,243-248.
[2] 焦藝,畢金峰,劉璇,等.桃品質(zhì)評價研究進(jìn)展[J].農(nóng)產(chǎn)品加工(學(xué)刊),2014(7):55-59,62.
[3] 丁金梅.陜北風(fēng)沙區(qū)生態(tài)建設(shè)與經(jīng)濟(jì)發(fā)展互動模式[D].西安:陜西師范大學(xué),2008:4-8.
[4] 許登科,楊澤元,鄭志偉,等.陜北風(fēng)沙草灘區(qū)包氣帶含水率、地下水埋深與降雨量的關(guān)系研究[J].灌溉排水學(xué)報,2017,36(1):22-28.
[5] 方棟平,張富倉,李靜,等.灌水量和滴灌施肥方式對溫室黃瓜產(chǎn)量和品質(zhì)的影響[J].應(yīng)用生態(tài)學(xué)報,2015,26(6):1735-1742.
[6] 路永莉,高義民,同延安,等.滴灌施肥對渭北旱塬紅富士蘋果產(chǎn)量與品質(zhì)的影響[J].中國土壤與肥料,2013(1):48-52.
[7] 邢英英,張富倉,張燕,等.滴灌施肥水肥耦合對溫室番茄產(chǎn)量、品質(zhì)和水氮利用的影響[J].中國農(nóng)業(yè)科學(xué),2015,48(4):713-726.
[8] MUHAMMAD S, SANDEN B L, SAA S, et al. Optimization of Nitrogen and Potassium Nutrition to Improve Yield and Yield Parameters of Irrigated Almond (Prunus Dulcis, (Mill.) d. a. Webb)[J]. Scientia Horticulturae,2018,228:204-212.
[9] 曹曉慶,楊培嶺,李憑峰.膜下滴灌施肥對櫻桃產(chǎn)量品質(zhì)和土壤肥力的影響[J].中國農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報,2018,23(11):133-141.
[10] 袁宇霞,張富倉,張燕,等.滴灌施肥灌水下限和施肥量對溫室番茄生長、產(chǎn)量和生理特性的影響[J].干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)研究,2013,31(1):76-83.
[11] 李光永,王小偉,黃興法,等.充分灌與調(diào)虧灌溉條件下桃樹滴灌的耗水量研究[J].水利學(xué)報,2001,32(9):55-58.
[12] 馬忠明,杜少平,薛亮.滴灌施肥條件下砂田設(shè)施甜瓜的水肥耦合效應(yīng)[J].中國農(nóng)業(yè)科學(xué),2016,49(11):2164-2173.
[13] 楊慧,曹紅霞,李紅崢,等.基于空間分析法研究溫室番茄優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)的水氮模式[J].中國農(nóng)業(yè)科學(xué),2016,49(5):896-905.
[14] 邢英英,張富倉,吳立峰,等.基于番茄產(chǎn)量品質(zhì)水肥利用效率確定適宜滴灌灌水施肥量[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報,2015,31(增刊1):110-121.
[15] 張富倉,嚴(yán)富來,范興科,等.滴灌施肥水平對寧夏春玉米產(chǎn)量和水肥利用效率的影響[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報,2018,34(22):111-120.
[16] 王振華,扁青永,李文昊,等.南疆沙區(qū)成齡紅棗水肥一體化滴灌的水肥適宜用量[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報,2018,34(11):96-104.
[17] 魏景臣,王菊芬,田玉命.特早熟甜油桃新品種秦光6號[J].西北園藝(果樹),2010(4):33-34.
[18] 廖凱,范興科.基于水分上限的灌溉控制對黃瓜水分利用效率的影響[J].灌溉排水學(xué)報, 2011,30(1):54-56,60.
[19] 王峰,杜太生,邱讓建,等.虧缺灌溉對溫室番茄產(chǎn)量與水分利用效率的影響[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報,2010,26(9):46-52.
[20] 李建明,潘銅華,王玲慧,等.肥耦合對番茄光合、產(chǎn)量及水分利用效率的影響[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報,2014,30(10):82-90.
[21] 張福鎖,陳新平,陳清.中國主要作物施肥指南[M].北京:中國農(nóng)業(yè)大學(xué)出版社,2009:88-92.
[22] 譚金芳,張自立,邱慧珍.作物施肥原理與技術(shù)[M].北京:中國農(nóng)業(yè)大學(xué)出版社,2003:275-281.
[23] 唐啟義,馮明光.DPS數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)[M].北京:科學(xué)出版社,2007:789-831.
[24] 龔振平,邵孝侯,張富倉,等.土壤學(xué)與農(nóng)作學(xué)[M].北京:中國水利水電出版社,2009:29-31.
[25] 賀軍奇.土壤水勢與桃樹生命互作過程試驗研究[D]. 楊凌:西北農(nóng)林科技大學(xué),2008:29-49.
[26] 周罕覓,張富倉,李志軍,等.桃樹需水信號及產(chǎn)量和果實(shí)品質(zhì)對水分的響應(yīng)研究[J].農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報,2014,45(12):171-180.
[27] 劉錦洋,賈生海,梁仲鍔.綠洲膜下滴灌調(diào)虧對馬鈴薯生長及品質(zhì)的影響[J].人民黃河,2018,40(8):152-156.
[28] 朱潔,劉學(xué)軍,陸立國,等.寧夏賀蘭山東麓釀酒葡萄滴灌水肥一體化試驗研究[J].節(jié)水灌溉,2016(8):76-81,85.
[29] 張興國,胡笑濤,冉輝,等.水肥耦合對溫室葡萄產(chǎn)量和水肥利用的影響[J].中國農(nóng)村水利水電,2019(1):1-5.
[30] 谷曉博,李援農(nóng),黃鵬,等.種植方式和施氮量對冬油菜產(chǎn)量與水氮利用效率的影響[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報,2018,34(10):113-123.
[31] 武陽,王偉,雷廷武,等.調(diào)虧灌溉對滴灌成齡香梨果樹生長及果實(shí)產(chǎn)量的影響[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報,2012,28(11):118-124.
[32] 張繼澎.植物生理學(xué)[M].北京:中國農(nóng)業(yè)出版社,2006:68-70.
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