保水劑對(duì)渭北旱塬蘋果園提質(zhì)保墑效果的研究

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(zhǎng)需求。同時(shí)，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(jī)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(qiáng)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(qiáng)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(shí)，保水劑具有無毒無害、無污染和無殘留等特點(diǎn)，近年來針對(duì)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(yàn)地，研究其對(duì)蘋果果園土壤含水量、樹體生長(zhǎng)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)?；瘧?yīng)用提供理論依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 試驗(yàn)地點(diǎn)及果園概況

試驗(yàn)園設(shè)在渭南市澄城縣王莊鎮(zhèn)太賢村，蘋果樹品種為‘長(zhǎng)富二號(hào)’，樹齡8年盛果期。試驗(yàn)地0.3 hm，地勢(shì)平坦，灌溉條件較差。

1.2 試驗(yàn)材料與方法

1.2.1 試驗(yàn)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(rùn)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(rùn)涵新材料科技有限公司提供。

1.2.2 試驗(yàn)方法 試驗(yàn)共設(shè)5個(gè)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(gè)處理設(shè)3個(gè)重復(fù)，每個(gè)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(gè)，溝長(zhǎng)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。

1.3 測(cè)定指標(biāo)與方法

果實(shí)品質(zhì)：10月中旬，處理CK、A、B、C、D 5組分別隨機(jī)采摘成熟的果實(shí)10個(gè)，測(cè)定相關(guān)指標(biāo)。果形指數(shù)：游標(biāo)卡尺測(cè)量果實(shí)縱橫徑后計(jì)算；果實(shí)硬度：用果實(shí)硬度計(jì)測(cè)定；可溶性固形物含量：通過手持糖量折光儀測(cè)定；果實(shí)含酸量：用水果酸度計(jì)測(cè)定。

果質(zhì)量：在果實(shí)成熟期，處理CK、A、B、C、D 5組分別隨機(jī)采摘30個(gè)蘋果，用電子天平稱質(zhì)量，計(jì)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(jī)抽取5株果樹，沿樹冠投影邊沿均勻分布取4個(gè)點(diǎn)（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(cè)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(zhǎng)度：10月下旬測(cè)定新梢長(zhǎng)度，樹冠東、西、南、北4個(gè)方向各隨機(jī)選取2個(gè)枝條測(cè)定。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析方法

應(yīng)用DPS和Excel 2003軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和分析，采用Duncan's新復(fù)極差法進(jìn)行多重比較。

2 結(jié)果與分析

2.1 保水劑對(duì)蘋果品質(zhì)的影響

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(yàn)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(duì)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(shí)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(duì)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(shí)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(duì)蘋果果實(shí)品質(zhì)的影響

2.2 保水劑對(duì)土壤含水量的影響

通過對(duì)蘋果樹根系附近的土壤含水量進(jìn)行試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，與對(duì)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(zhǎng)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(yàn)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(yàn)結(jié)果顯示，保水劑D對(duì)土壤保墑效果最佳，與CK相較，含水量提高了37.89%，同時(shí)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(zhǎng)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(zhǎng)。

表2 保水劑對(duì)果園土壤含水量的影響

2.3 保水劑對(duì)蘋果樹新梢生長(zhǎng)的影響

新梢生長(zhǎng)量是衡量樹體發(fā)育的一項(xiàng)重要指標(biāo)。由表3可知，4種保水劑對(duì)蘋果樹新梢的生長(zhǎng)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(zhǎng)度增長(zhǎng)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(duì)蘋果樹新梢生長(zhǎng)的影響

3 結(jié)論與討論

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(duì)果園進(jìn)行保墑提質(zhì)，從而促進(jìn)樹體生長(zhǎng)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(yàn)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(duì)土壤含水量、單果質(zhì)量、可溶性固形物等果實(shí)品質(zhì)以及樹體的生長(zhǎng)均具有一定的促進(jìn)作用，同時(shí)能夠有效促進(jìn)果實(shí)膨大。具體表現(xiàn)為：?jiǎn)喂|(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(shí)硬度下降4.64%~8.93%，土壤含水量提高37.89%，新梢生長(zhǎng)增長(zhǎng)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(shí)硬度下降1.26%~30.08%，新梢生長(zhǎng)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(duì)果樹的土壤水分、果實(shí)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(zhǎng)。但在本試驗(yàn)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(shí)品質(zhì)、土壤含水量和促進(jìn)樹體生長(zhǎng)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(yàn)中，可同時(shí)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(duì)渭北旱塬果園起到更好的保墑提質(zhì)效果。