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    不同地表覆蓋模式對(duì)干熱河谷地區(qū)杧果樹體生長(zhǎng)和產(chǎn)量的影響

    2025-03-12 00:00:00段元杰劉海剛孟富宣胡祥孫漫瑩陽世瑩
    湖南農(nóng)業(yè)科學(xué) 2025年1期
    關(guān)鍵詞:產(chǎn)量生長(zhǎng)

    摘要:為探明干熱河谷地區(qū)杧果園不同地表覆蓋模式對(duì)樹體生長(zhǎng)、開花和產(chǎn)量的影響,為杧果高效生產(chǎn)管理提供理論依據(jù),以澳杧為研究對(duì)象,設(shè)置CK(清耕)、T1(自然生草)和T2(秸稈覆蓋)3個(gè)處理,2020—2022年連續(xù)3 a測(cè)定干莖、株高、冠幅、頂梢數(shù)、花梢數(shù)、花序長(zhǎng)、掛果數(shù)量和產(chǎn)量等指標(biāo)并進(jìn)行方差分析。結(jié)果表明:各處理株高、干莖、冠幅、頂梢數(shù)和花梢數(shù)指標(biāo)均逐年增長(zhǎng)。2022年,T1處理的株高、干莖和冠幅均小于其他處理,頂梢數(shù)、花梢數(shù)和花梢比率呈現(xiàn)出T1>CK>T2的特點(diǎn)。連續(xù)3 a各處理產(chǎn)量指標(biāo)均表現(xiàn)為T2>CK>T1。產(chǎn)量、株高和干莖的凈增長(zhǎng)量指標(biāo)表現(xiàn)為T2>CK>T1,T2單位面積產(chǎn)量?jī)粼鲩L(zhǎng)量較CK和T1分別提高15.29%和27.36%。各處理頂梢數(shù)和花梢數(shù)凈增長(zhǎng)量差異不顯著,頂梢數(shù)凈增長(zhǎng)量T2>T1>CK,花梢數(shù)凈增長(zhǎng)量T1>T2>CK。綜上,干熱河谷地區(qū)杧果園地表自然生草覆蓋雖有利于花梢數(shù)的增加,但不利于產(chǎn)量提高;秸稈覆蓋有利于杧果樹的根系生長(zhǎng)及養(yǎng)分吸收,促進(jìn)樹體養(yǎng)分累積和產(chǎn)量提高,是一種科學(xué)有效的杧果園地表管理措施。

    關(guān)鍵詞:杧果;地表覆蓋;樹體生長(zhǎng);產(chǎn)量

    中圖分類號(hào):S436.67 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1006-060X(2025)01-0077-04

    Effects of Different Surface Mulching Patterns on the Growth and Yield of Mango

    Plants in Dry-Hot Valley Areas

    DUAN Yuan-jie,LIU Hai-gang,MENG Fu-xuan,HU Xiang,SUN Man-ying,YANG Shi-ying

    (Tropical Eco-Agricultural Research Institute, Yunnan Academy of Agricultural Sciences, Yuanmou Dry-Hot Valley Botanical Garden, Yuanmou 651300, PRC)

    Abstract: This study explored the effects of different surface mulching patterns on the growth, flowering, and yield of mango plants in dry-hot valley areas, aiming to provide a theoretical basis for efficient management of mango orchards. Three mulching patterns including CK (clear ploughing), T1 (natural grass mulching), and T2 (straw mulching) were designed. The stem diameter, plant height, crown width, top shoot number, flowering shoot number, inflorescence length, fruit number, and yield were measured for three consecutive years from 2020 to 2022. Furthermore, the analysis of variance was performed for the above indicators. The results showed that the plant height, stem diameter, crown width, top shoot number, and flowering shoot number of each treatment increased year by year. In 2022, the plant height, stem diameter, and crown width of T1 were smaller than those of other treatments, and the top shoot number, flowering shoot number, and the ratio of flowering shoots followed the trend of T1 gt; CK gt; T2. In all the three years, yields were in an order of T2 gt; CK gt; T1. The net increases in yield, plant height, and stem diameter followed the trend of T2 gt; CK gt; T1, and the net increase in yield per unit area of T2 was 15.29% and 27.36% higher than that of CK and T1, respectively. There was no significant difference in the net increases in top shoot number or flowering shoot number among treatments. The net increases in top shoot number and flowering shoot number followed the trends of T2 gt; T1 gt; CK and T1 gt; T2 gt; CK, respectively. In conclusion, natural grass mulching in dry-hot valley areas is beneficial to the increase in flowering shoot number but not conducive to the increase in yield. Straw mulching promotes the root growth and nutrient absorption to improve the nutrient accumulation and yield, serving as a reasonable and effective surface management measure for mango orchards.

    Key words: mango; surface mulching pattern; plant growth; yield

    杧果(Mangifera indica L.)屬漆樹科(Anacardiaceae)杧果屬(Mangifera)[1],是一種生長(zhǎng)在熱帶和亞熱帶的水果,也是世界5大水果之一。杧果芳香濃郁、風(fēng)味獨(dú)特、肉質(zhì)細(xì)膩且營(yíng)養(yǎng)豐富,被譽(yù)為“熱帶水果之王”[2]。近年來,云南杧果種植面積不斷增加,其全年鮮果供應(yīng)期長(zhǎng)達(dá)7個(gè)月,現(xiàn)已成為我國重要的杧果產(chǎn)區(qū)。云南光熱資源豐富,杧果產(chǎn)業(yè)因具備熱區(qū)地域及科技創(chuàng)新優(yōu)勢(shì)而得到迅速發(fā)展,現(xiàn)已成為云南重要農(nóng)業(yè)支柱產(chǎn)業(yè)之一[3-4]。云南杧果主要分布在金沙江、元江、怒江和瀾滄江河谷等干熱區(qū)及周邊的緩坡山地[5-6]。受季風(fēng)氣候、焚風(fēng)效應(yīng)和山地小氣候等環(huán)境因素影響,上述區(qū)域炎熱干燥、降雨量少、降雨時(shí)間集中且蒸發(fā)量大[7],因此地表植被、土壤生物和微生物少,土壤結(jié)構(gòu)和理化性質(zhì)差,持水能力弱,墑情較差,不利于果樹生長(zhǎng)發(fā)育,使杧果產(chǎn)量和品質(zhì)下降。

    地表覆蓋作為一種保護(hù)性的耕作方式,有利于保持土壤水分并穩(wěn)定土壤溫度,有助于改善土壤的物理、化學(xué)和生物學(xué)特性[8-9],調(diào)控微生物群落結(jié)構(gòu)和微域生態(tài)環(huán)境,增加土壤有機(jī)物和礦質(zhì)元素含量[10],防止耕作層板結(jié)并提高地力[11]。此外,地表覆蓋能夠有效緩解果園表層土壤水土流失[12],調(diào)節(jié)果園微氣候[13],提高葉片凈光合速率,促進(jìn)果實(shí)橫徑增加,提高產(chǎn)量、果實(shí)維生素含量和可溶性糖含量[14],在國內(nèi)外均得到廣泛應(yīng)用。然而,耕作效果因區(qū)域、氣候、覆蓋方式及作物種類的不同存在較大差異。因此,選擇合適的覆蓋模式對(duì)改善干熱區(qū)杧果園土壤墑情,幫助提高杧果產(chǎn)量和品質(zhì)具有重要意義。研究以金沙江干熱河谷地區(qū)澳杧為研究對(duì)象,分析了不同覆蓋模式對(duì)杧果樹體生長(zhǎng)和產(chǎn)量的影響,以期為干熱河谷地區(qū)杧果園高效栽培管理提供理論依據(jù)。

    1 材料與方法

    1.1 試驗(yàn)地概況與試驗(yàn)材料

    試驗(yàn)地位于金沙江干熱河谷區(qū)元謀縣黃瓜園鎮(zhèn)熱區(qū)生態(tài)農(nóng)業(yè)研究所苴林基地,海拔1 080 m。試驗(yàn)地屬南亞熱帶季風(fēng)氣候,炎熱干燥,年均氣溫21.9℃,最高氣溫42℃,最低氣溫-1.3℃,年日照時(shí)數(shù)2 670.4 h,有效積溫(≥10℃)為8 003℃,年均降雨量632.47 mm,年均蒸發(fā)量3 911.2 mm,蒸發(fā)量是降雨量的6倍以上,80%以上的降雨集中在7—9月份,展現(xiàn)出典型的干熱河谷氣候特征。

    供試果園為平地,園土為淤沙土和燥紅土混合型土壤,pH值為5.61,有機(jī)質(zhì)含量3.17 g/kg,全氮、全磷和全鉀含量分別為0.004 g/kg、0.051 g/kg和0.081 g/kg。試驗(yàn)園于2016年7月定植馬切蘇實(shí)生苗,南北行向,株行距4 m×4 m,2017年7月在離地120 cm處截頂促發(fā)分枝,2018年7月于分枝往上15 cm處嫁接澳杧,培養(yǎng)成自然圓頭形樹冠。果園使用滴灌技術(shù),采用常規(guī)水肥管理,果樹定期修剪,根據(jù)病蟲害發(fā)生情況和為害規(guī)律提前做好病蟲害防控措施。

    1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

    試驗(yàn)設(shè)置CK(對(duì)照)、T1和T2共3個(gè)處理。CK(清耕):在生長(zhǎng)季內(nèi)多次中耕除草,清除地表殘留物,地表裸露無覆蓋;T1(自然生草):免耕,主要生長(zhǎng)禾本科、矮生菊科和其他矮生雜草,待長(zhǎng)至30 cm左右時(shí)用割草機(jī)割刈,樹盤內(nèi)及時(shí)除草;T2(秸稈覆蓋):首年(2019年)7月中耕后用玉米秸稈全覆蓋,覆蓋厚度20 cm。次年開始,每年7月用微耕機(jī)翻埋,然后重新做覆蓋處理,樹盤內(nèi)及時(shí)除草。試驗(yàn)為隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì),重復(fù)3次,共27個(gè)小區(qū),每小區(qū)面積為192 m2(24 m×8 m),單個(gè)小區(qū)植株數(shù)為12株。小區(qū)間間隔1行,設(shè)為保護(hù)行。試驗(yàn)于2019年7月開始,連續(xù)處理3 a,各小區(qū)其它栽培管理措施均一致。

    1.3 測(cè)定指標(biāo)與方法

    2020—2022年,于每年3月下旬盛花末期調(diào)查樹體生長(zhǎng)和開花性狀指標(biāo),卷尺測(cè)量株高和冠幅(東西冠幅和南北冠幅),游標(biāo)卡尺測(cè)量距地面50 cm處的干莖,直尺測(cè)量花序長(zhǎng)度。6月上旬采果時(shí)在每小區(qū)隨機(jī)挑選6株果樹,調(diào)查單株掛果數(shù)量和單株產(chǎn)量。單位面積產(chǎn)量=單株產(chǎn)量×單位面積種植株數(shù),單位面積以667 m2計(jì)。各指標(biāo)凈增長(zhǎng)量以2022年數(shù)值減去2020年數(shù)值進(jìn)行計(jì)算。

    1.3 數(shù)據(jù)分析

    用SPSS 19進(jìn)行數(shù)據(jù)方差分析,用LSD法檢驗(yàn)組間差異顯著性。

    2 結(jié)果與分析

    2.1 各處理對(duì)澳杧樹體生長(zhǎng)、開花性狀和產(chǎn)量的影響

    如表1所示,對(duì)比3個(gè)處理數(shù)據(jù),2020—2022年連續(xù)3 a測(cè)定的株高和冠幅差異不顯著。2022年測(cè)得的干莖指標(biāo)差異達(dá)到顯著水平,T1處理的干莖數(shù)值分別比CK、T2顯著低6.82%和3.49%。從時(shí)間維度看,各處理澳杧植株的株高、干莖和冠幅逐年增長(zhǎng),2020—2021年測(cè)得的株高、干莖和冠幅數(shù)值在各處理間沒有明顯規(guī)律,但2022年T1處理的株高、干莖和冠幅均小于CK和T2,這表明T1處理一定程度上抑制了澳杧植株的生長(zhǎng)。頂梢數(shù)在不同處理間差異未達(dá)顯著水平,2021—2022年表現(xiàn)為T1>CK>T2。

    由表2可知,開花性狀指標(biāo)中,各處理間花梢數(shù)、花梢比率和花序長(zhǎng)度差異不顯著。其中,2022年花梢數(shù)和花梢比率數(shù)值呈現(xiàn)出T1>CK>T2的特征。2020—2021年,CK、T1和T2的花序長(zhǎng)增長(zhǎng)量分別為8.25 cm、9.98 cm和8.28 cm,單果重增長(zhǎng)量分別為74.78g、9.46g和63.15g。各處理單株產(chǎn)量和單位面積產(chǎn)量連續(xù)3 a表現(xiàn)出T2>CK>T1的規(guī)律,CK、T1和T2處理3 a累計(jì)單位面積產(chǎn)量分別為2 887.69 kg、2 275.71 kg和3 157.41 kg,T2比CK、T1分別高9.34%和38.74%。產(chǎn)量構(gòu)成指標(biāo)中,對(duì)比掛果數(shù)指標(biāo),T2和CK處理連續(xù)3 a顯著高于T1處理,T2略高于CK。單果重在各處理間差異不顯著,未表現(xiàn)出明顯規(guī)律。綜上,T2處理有助于提高澳杧的掛果數(shù)量及產(chǎn)量。

    2.2 各處理澳杧樹體生長(zhǎng)性狀、開花性狀和產(chǎn)量?jī)粼鲩L(zhǎng)量的比較

    由表3可見,各處理間株高、干莖和冠幅的凈增長(zhǎng)量差異不顯著。其中,T2的株高凈增長(zhǎng)量比CK和T1分別高15.16%和25.26%,干莖凈增長(zhǎng)量比CK和T1分別高5.41%和29.74%。澳杧抽梢能力強(qiáng),一年可抽出新梢4~7次[15],試驗(yàn)中不同處理的冠幅凈增長(zhǎng)量差異較小,說明地表覆蓋對(duì)澳杧新梢抽發(fā)能力影響不大。各處理頂梢數(shù)和花梢數(shù)凈增長(zhǎng)量差異不顯著,頂梢數(shù)凈增長(zhǎng)量T2>T1>CK,花梢數(shù)凈增長(zhǎng)量T1>T2>CK。T2和CK處理的掛果數(shù)凈增長(zhǎng)量顯著高于T1處理。CK處理花序長(zhǎng)及各處理單果重凈增長(zhǎng)量均為負(fù)值,可能是因?yàn)?022年2月下旬澳杧花序發(fā)育關(guān)鍵期的雪天低溫凍害抑制了花序和幼果的正常發(fā)育。株產(chǎn)量和單位面積產(chǎn)量?jī)粼鲩L(zhǎng)量表現(xiàn)為T2>CK>T1,T2比CK、T1分別高15.29%和27.36%。

    3 討論與結(jié)論

    果園是一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的人工生態(tài)系統(tǒng),果樹生長(zhǎng)所需的水分、礦質(zhì)元素和有機(jī)質(zhì)等大部分物質(zhì)均來自于土壤[16],地表覆蓋可以形成農(nóng)田小氣候,影響耕作層溫度、水分、有機(jī)質(zhì)含量及微生物群落活動(dòng)[17],改善生態(tài)環(huán)境及土壤結(jié)構(gòu)[18],進(jìn)而調(diào)節(jié)作物的生長(zhǎng)發(fā)育。

    秸稈覆蓋作為一種保護(hù)性耕作栽培技術(shù)[19],使土壤表面和外界環(huán)境之間形成一個(gè)隔離層,對(duì)土壤溫度的變化具有緩沖作用,高溫時(shí)減少地表對(duì)太陽輻射熱量的吸收以降低地溫,低溫時(shí)抑制土壤熱量向外界擴(kuò)散以保持地溫相對(duì)穩(wěn)定[20-21],平抑地溫在晝夜間和季節(jié)間的變化[22],有利于緩解土壤極端溫度脅迫對(duì)果樹生長(zhǎng)發(fā)育產(chǎn)生的負(fù)面影響。自然生草與秸稈覆蓋相似,同樣是在地表和外界環(huán)境之間構(gòu)建起隔離層以平抑地溫變化。試驗(yàn)地所處區(qū)域全年干熱少雨且雨量集中,7—9月份全園生草覆蓋良好,但10月份以后草干枯腐化,地表長(zhǎng)時(shí)間無植被覆蓋;在果樹年生長(zhǎng)周期中,極端高溫和極端低溫出現(xiàn)的時(shí)段內(nèi)果園地表幾乎呈裸露狀態(tài),自然生草覆蓋在當(dāng)?shù)刈饔糜邢蕖?/p>

    高茂盛等[23]研究了不同地表覆蓋方式對(duì)果園土壤貯水量的影響,認(rèn)為在少雨季節(jié)自然生草覆蓋1 m土層內(nèi)水分含量顯著小于秸稈覆蓋和清耕處理,自然生草與果樹之間存在水分競(jìng)爭(zhēng)[21,24],不利于樹體生長(zhǎng)發(fā)育。試驗(yàn)期間挖開表層土壤進(jìn)行觀察,對(duì)比3個(gè)處理發(fā)現(xiàn),秸稈覆蓋的小區(qū)土壤濕度更大,自然生草的小區(qū)土壤水分流失率更高,這表明T2處理耕作層水分保持能力較好,T1處理的耕作層保水能力較差,驗(yàn)證了前人結(jié)論。

    相關(guān)研究表明,秸稈覆蓋和自然生草都能夠有效改善果園土壤營(yíng)養(yǎng)狀況[25-26],增加耕作層有機(jī)質(zhì)含量,有利于作物的生長(zhǎng)發(fā)育[27-29]。在試驗(yàn)中,對(duì)比3 a掛果數(shù)量和產(chǎn)量數(shù)值,T2處理均為最高,T1處理為最低,這可能是因?yàn)門2處理每年都將腐化秸稈進(jìn)行翻埋,使土壤有機(jī)質(zhì)含量逐年增加,土壤結(jié)構(gòu)得到改良,逐步形成利于養(yǎng)分吸收和根系生長(zhǎng)的土壤環(huán)境;T1處理連年不翻耕,地表腐化枯草大多被風(fēng)吹走,對(duì)土壤改良作用較小,且土壤重力沉降及日常管理踩踏造成土壤孔隙度降低和土壤容重增加,不利于根系延伸生長(zhǎng)和養(yǎng)分吸收。

    有研究表明,果園生草有利于植株枝條總量增加,但對(duì)產(chǎn)量具有負(fù)面影響,不利于植株對(duì)土壤養(yǎng)分的吸收[21, 30]。試驗(yàn)中T1處理果樹分枝數(shù)量較多。2021—2022年T1頂梢數(shù)和花梢數(shù)均高于其他處理,2020—2022年,T1掛果數(shù)量和產(chǎn)量均低于其他處理,與前人結(jié)論相符。究其原因,可能是因?yàn)樽匀簧莞采w下,杧果植株受到地溫、水分及養(yǎng)分等環(huán)境條件的刺激,植株分枝,花芽分化,頂梢和花梢數(shù)量增加,但樹體養(yǎng)分供應(yīng)不足導(dǎo)致花序發(fā)育不良進(jìn)而降低了坐果率,最終影響產(chǎn)量表現(xiàn),具體原因和作用機(jī)理有待后續(xù)進(jìn)一步探明。

    干熱河谷地區(qū)杧果園T1處理周年生草時(shí)間短,地表長(zhǎng)時(shí)間處于裸露狀態(tài),使得根系生長(zhǎng)和養(yǎng)分吸收易受極端地溫、水分和有機(jī)質(zhì)含量等因素影響。且隨著處理時(shí)間的延長(zhǎng),相較于T2和CK,T1樹體生長(zhǎng)性狀表現(xiàn)不佳,掛果數(shù)量和產(chǎn)量數(shù)值均為最低。T2處理因地表覆蓋秸稈,能夠有效緩沖地溫變化、減少水分蒸發(fā)并增加土壤有機(jī)質(zhì)含量,有利于構(gòu)建適宜植株生長(zhǎng)的良好土壤環(huán)境。此外,相較于其他處理方式,T2處理干莖凈增長(zhǎng)量最高,掛果數(shù)量最多,產(chǎn)量最高。與T1相比,T2每年可減少中耕除草2~3次。綜上所述,秸稈覆蓋是一種較為科學(xué)和有效的杧果園地表管理措施。

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    (責(zé)任編輯:彭靜瀾)

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