根域灌溉技術(shù)對(duì)華寧柑桔新稍新葉生長(zhǎng)影響

李敏可 劉宏斌 劉軼男 王金振 李茂 李琦

摘 要：? 為探究柑桔在根域精準(zhǔn)灌溉技術(shù)下不同灌溉量對(duì)新稍、新葉葉長(zhǎng)和葉寬生長(zhǎng)的影響。以柑桔為研究對(duì)象，設(shè)置不同的灌溉量進(jìn)行灌溉，根域精準(zhǔn)灌溉下的試驗(yàn)組分別設(shè)置35、30、25 L/（株·次），7 d澆灌一次;微噴灌方式下的對(duì)照組灌溉量為130 L/（株·次），15 d灌溉一次。在不同灌溉量下，分別記錄其新稍、新葉葉長(zhǎng)和葉寬的生長(zhǎng)情況。結(jié)果顯示：根域精準(zhǔn)灌溉下不同灌溉量對(duì)新稍、新葉葉長(zhǎng)和葉寬的影響顯著，在14 d觀測(cè)期內(nèi)試驗(yàn)Ⅱ組長(zhǎng)勢(shì)最好，其中新稍生長(zhǎng)總量72.1 mm，比對(duì)照組生長(zhǎng)量增加17.7 mm，同比增加32.5%;新葉葉長(zhǎng)的生長(zhǎng)總量48.9 mm，比對(duì)照組生長(zhǎng)量增加9.6 mm，同比增加24.4%，葉寬的生長(zhǎng)總量23.3 mm，比對(duì)照組生長(zhǎng)量增加5.3 mm，同比增加29.4%。因此在根域精準(zhǔn)灌溉技術(shù)下灌溉量為30 L/（株·次）較適宜柑桔新稍新葉的生長(zhǎng)。

關(guān)鍵詞： 根域精準(zhǔn)灌溉;灌溉量;新稍;新葉長(zhǎng)和寬

中圖分類號(hào) ： S-3 ;S27 ?????文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 ：A?? ?文章編號(hào) ：1006-8023（2020）02-0035-05

Effect of Root Domain Irrigation on the Growth of Fresh Leaves of Huaning Citrus

LI Minke1， LIU Hongbin2， LIU Yinan1， WANG Jinzhen1， LI Mao1， LI Qi1*

（1.Faculty of Mechanical and Electrical Engineering， Yunnan Agricultural University， Kunming 650201， China; 2.Citrus Industry Development Office of Huaning County， Yuxi City， Yunnan Province， Yuxi 652800， China）

Abstract： In order to explore the effects of different irrigation amounts on the length and width of new citrus leaves under the precise root domain irrigation technology， citrus was taken as the research object and set different irrigation amount for irrigation. In the experimental group under the precise root field irrigation， 35， 30， 25L/ （plant·times） were respectively set and irrigated once in seven days; in the control group under the micro-sprinkling irrigation method， 130L/（plant·times） irrigated once in 15 days. After irrigating different amount of water， the growth of slightly new tip of the tree and the length and width of new leaves were recorded. Results showed that the root domain precision irrigation under different irrigation amount had a significantly influence on the new tip of the tree and the length and width of new leaves. In the 14 days observation period， test II had the best growth potential， the total growth of the new tip of the tree was 72.1 mm， compared with the control group， the growth volume increased by 17.7 mm and increased by 32.5% year-on-year. The total growth of new leaf length was 48.9 mm， increased by 9.6 mm compared with the control group， increased by 24.4% year-on-year， and the total growth of leaf width was 23.3 mm， which was higher than that of the control. The growth of the group increased by 5.3 mm， a year-on-year increase of 29.4%. Therefore， the irrigation amount of 30 L/（plant·times） under the precise root domain irrigation technology is more suitable for the growth of fresh citrus leaves.

Keywords： Root domain precision irrigation; irrigation amount; new tip of the tree; new leaf length and width

收稿日期： 2019-10-25

基金項(xiàng)目： 云南省現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系建設(shè)項(xiàng)目（2017KJTX0012-08）

第一作者簡(jiǎn)介： 李敏可，碩士研究生。研究方向：農(nóng)業(yè)節(jié)水裝備。E-

mail：2658140581@qq.com

*通信作者： 李琦，碩士，副教授。研究方向：農(nóng)業(yè)節(jié)水裝備。E-mail：3263571143@qq.com

引文格式： 李敏可，劉宏斌，劉軼男，等. 根域灌溉技術(shù)對(duì)華寧柑桔新稍新葉生長(zhǎng)影響[J].

森林工程，2020，36（2）：35-39.

LI M K， LIU H B，LIU Y N ， et al. Effect of root domain irrigation on the growth of fresh leaves of Huaning citrus [J]. Forest Engineering，2020，36（2）：35-39.

0 引言

目前我國(guó)水果的種植面積和產(chǎn)量均居世界第一，其中柑桔在我國(guó)很多省市都有種植，總產(chǎn)量占世界總產(chǎn)量的三分之一[1-2]，云南省華寧縣是全國(guó)早熟和特早熟柑桔的主產(chǎn)區(qū)，最早在7月即可上市，比其他相同品種柑桔早成熟40～60 d，果實(shí)口感好，品質(zhì)優(yōu)，產(chǎn)量可達(dá)3×104 kg/hm2，具有極高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值[3-8]。柑桔生長(zhǎng)需水量大，傳統(tǒng)的漫灌存在水沿土壤表面流失損失、蒸發(fā)損失和水浸濕土壤表層的無效灌溉損失，90%的水分得不到有效利用[9]。唐蓮等[10]研究表明，微噴灌技術(shù)比傳統(tǒng)漫灌要節(jié)水50%～80%，增產(chǎn)20%～30%。Ibrahim等[11]研究表明，滴灌技術(shù)適應(yīng)性強(qiáng)，容易實(shí)現(xiàn)水肥一體化灌溉，達(dá)到節(jié)水增產(chǎn)效果。根域精準(zhǔn)灌溉技術(shù)可將水肥直接運(yùn)輸?shù)街参锏母?，可定時(shí)定量對(duì)植物進(jìn)行灌溉，避免了諸多損失，可大大提高水肥的利用率，增加產(chǎn)量[12-14]。2014年開始，作者研究團(tuán)隊(duì)在玉溪華寧縣華溪鎮(zhèn)斑矛棵亞熱帶水果示范園內(nèi)開展了對(duì)比研究試驗(yàn)，建成了水肥藥一體根域精準(zhǔn)自動(dòng)灌溉系統(tǒng)，從2年生柑桔幼樹開始進(jìn)行根域精準(zhǔn)灌溉技術(shù)與微噴灌灌溉技術(shù)研究與試驗(yàn)，根域精準(zhǔn)灌溉試驗(yàn)地面積為0.67 hm2，微噴灌灌溉試驗(yàn)地面積為0.33 hm2。

本文以微噴灌灌溉技術(shù)做為對(duì)比，探討旱季柑桔根域精準(zhǔn)灌溉技術(shù)的適宜灌水量，通過比較不同灌溉量下柑桔新稍，及新葉葉長(zhǎng)和葉寬的生長(zhǎng)量，得出旱季柑桔適宜的灌溉量。

1 實(shí)驗(yàn)地點(diǎn)及材料

試驗(yàn)地點(diǎn)在玉溪華寧縣華溪鎮(zhèn)斑矛棵亞熱帶水果示范園內(nèi)，地理坐標(biāo)在24°06′N，103°02′E， 海拔為1 223 m，年日照時(shí)數(shù)為2 190 h，年平均氣溫為19.5 ℃，年平均地面溫度為18.9 ℃，常年無霜期為350 d，年平均相對(duì)濕度為70%～80%，該地區(qū)分為雨季和旱季，年平均降雨量為930 mm，6—10月為雨季，降水主要集中在6—8月，11月至次年5月長(zhǎng)達(dá)7個(gè)月的時(shí)間為旱季。示范園內(nèi)土壤為透水性強(qiáng)、保水性差的砂礫土壤。該試驗(yàn)所用的材料為7年生早熟新津柑桔樹。

2 研究方法

2.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)和灌水方案設(shè)計(jì)

水肥藥一體根域精準(zhǔn)自動(dòng)灌溉系統(tǒng)的構(gòu)建參見文獻(xiàn)[14]。

試驗(yàn)設(shè)計(jì)：在根域精準(zhǔn)灌溉區(qū)選取3個(gè)電磁閥控制的區(qū)域作為試驗(yàn)組，分別記為試驗(yàn)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ組，在果園基地選取樹齡長(zhǎng)勢(shì)相同的地塊設(shè)置為對(duì)照組，采用傳統(tǒng)的微噴灌灌溉方式進(jìn)行人工澆灌。

試驗(yàn)地2017年第一次掛果，根據(jù)灌水后土壤濕度值應(yīng)達(dá)到60%以上的園藝要求，2017—2018年根域精準(zhǔn)灌溉區(qū)在旱季灌水量均為40 L/（棵·次），兩年測(cè)產(chǎn)結(jié)果與人工控制微噴灌灌溉的對(duì)照地相比較，未出現(xiàn)因灌水量不足導(dǎo)致減產(chǎn)情況，本次實(shí)驗(yàn)的試驗(yàn)地為第3年掛果，因此，灌水方案設(shè)計(jì)為：

試驗(yàn)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ組區(qū)域內(nèi)的柑桔樹分別進(jìn)行根域精準(zhǔn)灌溉，灌溉量分別設(shè)置為35、30、25 L/（棵·次）， 7 d灌溉一次;采用微噴灌灌溉技術(shù)的對(duì)照組區(qū)域內(nèi)灌溉量設(shè)置為130 L/（棵·次），15 d灌溉一次。

2.2 數(shù)據(jù)采集

（1）灌水量：試驗(yàn)組地塊每次的灌水量由控制系統(tǒng)自動(dòng)記錄，對(duì)照地塊在灌水支路上安裝一個(gè)水表，人工記錄每次的灌水量。

（2）稍長(zhǎng)生長(zhǎng)量：從2月19日—3月3日，在每組區(qū)域內(nèi)選取20棵株高、樹冠大小以及樹干直徑接近的柑桔樹，每棵樹均從東南西北4個(gè)方向選取一枝新稍，在柑桔新稍生長(zhǎng)期用直尺對(duì)新稍的長(zhǎng)度進(jìn)行測(cè)量，每?jī)商鞛?個(gè)時(shí)間段（設(shè)為T），測(cè)量1次，觀測(cè)的6個(gè)時(shí)間段分別記為T1、T2……T6，進(jìn)行平均計(jì)算得出新稍平均的生長(zhǎng)量。

（3）葉長(zhǎng)和葉寬的生長(zhǎng)量：在選取的新稍上選取3片長(zhǎng)出不久的新葉，每?jī)商煲淮斡弥背邷y(cè)量新葉的葉長(zhǎng)和葉寬，計(jì)算每個(gè)時(shí)間段葉長(zhǎng)和葉寬的生長(zhǎng)量，對(duì)其數(shù)據(jù)進(jìn)行平均計(jì)算處理得出葉長(zhǎng)和葉寬的平均生長(zhǎng)量。

2.3 數(shù)據(jù)分析

用Microsoft Excel 2010 軟件對(duì)數(shù)據(jù)整理，用Origin 2017 軟件繪圖，用SPSS 20. 0軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)性分析。

3 結(jié)果與分析

3.1 灌水量對(duì)柑桔新稍生長(zhǎng)的影響

不同灌水量下，新稍的生長(zhǎng)量不同，各個(gè)時(shí)間段柑桔新稍的生長(zhǎng)量見表1，長(zhǎng)勢(shì)對(duì)比如圖1所示。

從圖1和表1中可以看出，在根域精準(zhǔn)灌溉方式下，不同灌溉量下柑桔新稍的生長(zhǎng)量不同，在灌水 量為30 L/（棵·次）的試驗(yàn)Ⅱ組，新稍在各個(gè)時(shí)間段 生長(zhǎng)量達(dá)到最大值，并且生長(zhǎng)總量最大，其總生長(zhǎng)量為72.1 mm，比對(duì)照組生長(zhǎng)量增加17.7 mm， 同比增加32.5%。其次為試驗(yàn)Ⅲ組，總生長(zhǎng)量為67.9 mm，比對(duì)照組生長(zhǎng)量增加13.5 mm，同比增加24.8%。較差為試驗(yàn)Ⅰ組，生長(zhǎng)總量為56.5 mm，比對(duì)照組增加2.1 mm，同比增加3.9%。對(duì)照組新稍生長(zhǎng)量最少，生長(zhǎng)量為54.4 mm。對(duì)表1數(shù)據(jù)用SPSS 20.0 進(jìn)行相關(guān)分析，結(jié)果為：新稍的生長(zhǎng)量與灌水量相關(guān)性不顯著。

3.2 灌水量對(duì)柑桔新葉葉長(zhǎng)和葉寬生長(zhǎng)的影響

不同灌水量下葉長(zhǎng)和葉寬的生長(zhǎng)量見表2和表3，長(zhǎng)勢(shì)對(duì)比如圖2和圖3所示，從圖表中可以看出，不同灌水量下同一時(shí)間段各組新葉葉長(zhǎng)和葉寬的生長(zhǎng)量不同，試驗(yàn)Ⅱ組新葉葉長(zhǎng)葉寬的生長(zhǎng)量最多，其中葉長(zhǎng)生長(zhǎng)量為48.9 mm，葉寬生長(zhǎng)量為23.3 mm，分別比對(duì)照組生長(zhǎng)量增加9.6、5.3 mm，同比分別增加24.4%、29.4%。其次為試驗(yàn)Ⅲ組，葉長(zhǎng)、葉寬的生長(zhǎng)量分別為7.7、3.9 mm，分別比對(duì)照組生長(zhǎng)量增加9.6、5.3 mm，同比分別增加19.6%、21.7%。較差是試驗(yàn)Ⅰ組，葉長(zhǎng)和葉寬的生長(zhǎng)量分別為43.6、19.5 mm;分別比對(duì)照組生長(zhǎng)量增加4.3、1.5 mm，同比分別增加10.9%、8.3%。對(duì)照組的葉長(zhǎng)和葉寬的生長(zhǎng)量最少，葉長(zhǎng)、葉寬的生長(zhǎng)量分別為39.3、18.0 mm。試驗(yàn)組與對(duì)照組差異明顯，主要原因是灌水量不同，土壤的濕度不同，光合速率不同，影響新葉的生長(zhǎng)，對(duì)表2和表3數(shù)據(jù)用SPSS 20.0 進(jìn)行相關(guān)分析，其結(jié)果為：新葉葉寬的生長(zhǎng)量與灌水量相關(guān)性不顯著，新葉葉長(zhǎng)的生長(zhǎng)量與灌水量相關(guān)性顯著（P<0.05）。

4 討論與結(jié)論

水是影響植物分布和生長(zhǎng)的重要因素。有研究表明，同一性狀在不同水分環(huán)境下顯著性不同[15]，植物葉片葉柄直徑和密度，葉脈大小、密度和排列狀況，氣孔數(shù)目和大小等在不同水分的條件下顯著不同，從而影響植物的水分傳輸能力和 CO2吸收能力，進(jìn)而影響植物光合速率，影響植物生長(zhǎng)[16-21]。從本研究的結(jié)果看，不同灌水量下，柑桔新稍新葉的生長(zhǎng)量不同，進(jìn)一步證明在不同水分的情況下影響著植物的生長(zhǎng)。

柑桔新稍新葉的生長(zhǎng)受到土壤水分的影響，灌溉量的不同影響新稍新葉的生長(zhǎng)，在根域精準(zhǔn)灌溉方式下，隨著灌溉量減少，新稍新葉的生長(zhǎng)量也在變化。在本試驗(yàn)中，采用精準(zhǔn)灌溉方式在灌溉量為30 L/（棵·次），柑桔新稍新葉增長(zhǎng)量均高于其他灌溉量下的平均水平。說明在根域精準(zhǔn)灌溉方式下，灌溉量的多少影響新稍新葉的增長(zhǎng)，但不是灌溉量越多越有利于新稍新葉生長(zhǎng)，灌溉量在一個(gè)適當(dāng)?shù)姆秶鷥?nèi)新稍新葉增長(zhǎng)最快。對(duì)比根域精準(zhǔn)灌溉技術(shù)下的3組試驗(yàn)，灌溉量多的試驗(yàn)Ⅰ組新稍新葉的增長(zhǎng)量卻不如灌溉量較少的試驗(yàn)Ⅱ組，從對(duì)照組柑桔新稍新葉的長(zhǎng)勢(shì)發(fā)現(xiàn)，T3時(shí)間段之前生長(zhǎng)速度慢，在T4時(shí)間段之后生長(zhǎng)速度與其他組相比生長(zhǎng)速度加快。出現(xiàn)這種情況的主要原因是，灌水量太多，土壤濕度過高，不利于柑桔新稍新葉的生長(zhǎng)，對(duì)照組T4時(shí)間段后新稍新葉的生長(zhǎng)速度逐漸加快，說明土壤濕度逐漸適合新稍新葉的生長(zhǎng)。

雖然從新稍新葉葉長(zhǎng)和葉寬的生長(zhǎng)量對(duì)比來看，灌水量明顯影響其生長(zhǎng)，但是用SPSS軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)性分析，除了灌水量對(duì)葉長(zhǎng)的生長(zhǎng)量影響顯著外，新稍和葉寬的生長(zhǎng)都不顯著，原因可能與土壤養(yǎng)分、柑桔病蟲害和氣候等因素影響有關(guān)，尚需進(jìn)一步研究。

試驗(yàn)組和對(duì)照組對(duì)比發(fā)現(xiàn)，采用微噴灌技術(shù)灌溉的對(duì)照組較根域精準(zhǔn)灌溉技術(shù)的試驗(yàn)組新稍新葉的增長(zhǎng)量少，且對(duì)照組用水多，由此說明根域精準(zhǔn)灌溉技術(shù)具有高效節(jié)水的作用。根域精準(zhǔn)灌溉技術(shù)與微噴灌灌溉技術(shù)對(duì)土壤的濕潤(rùn)范圍不同，微噴灌將水噴灑在地表，從地表往下滲透到柑桔根系部位，濕潤(rùn)的表層土壤主要在0～60 cm范圍內(nèi)，在地表水分容易蒸發(fā)喪失，且在地表沒有根系的土壤處造成了無效灌溉，水分不能得到有效的利用;根域精準(zhǔn)灌溉是將水分運(yùn)輸?shù)酵寥辣韺酉?0 cm柑桔根系部位毛根處開始往下滲透，主要的范圍是土壤表層下20～60 cm的范圍，在這個(gè)土層范圍內(nèi)，根系廣泛分布，有利于根系吸收水分，土壤表層沒有水分，阻礙了濕潤(rùn)土壤與大氣直接接觸，能更好保持水分，保持土壤的濕度。濕潤(rùn)土壤的速度不同，微噴灌從表層開始濕潤(rùn)土壤，水分到達(dá)根系要用一定的時(shí)間，根域精準(zhǔn)灌溉直接將水分運(yùn)輸?shù)礁担瑵駶?rùn)周圍土壤，直接供根系吸收，沒有微噴灌滲透土壤表層的滲透時(shí)間，所以微噴灌的濕潤(rùn)速度比根域精準(zhǔn)灌溉的濕潤(rùn)速度要慢。由此可見，灌溉方式不同，水分的實(shí)際利用率也不同，從而影響柑桔的生長(zhǎng)。

本次試驗(yàn)的研究結(jié)果表明，根域精準(zhǔn)灌溉方式下，灌溉量為30 L/（棵·次）、7 d灌溉1次柑桔新稍新葉的生長(zhǎng)量最多，最適合柑桔生長(zhǎng)。

因試驗(yàn)中微噴灌灌溉技術(shù)灌溉量為130 L/（棵·次）、15 d灌溉1次，在灌溉周期內(nèi)平均每天灌水量為8.67 L;根域精準(zhǔn)灌溉技術(shù)灌溉量為30 L/（棵·次）、7 d灌溉1次，在灌溉周期內(nèi)平均每天灌水量為4.29 L。從而可以看出，根域精準(zhǔn)灌溉更節(jié)水，建議使用精準(zhǔn)灌溉技術(shù)進(jìn)行灌溉。

本試驗(yàn)根域精準(zhǔn)灌溉只設(shè)置了3個(gè)灌溉梯度，范圍較大，因此還需要進(jìn)一步探究灌水量在更小梯度范圍內(nèi)對(duì)柑桔新稍新葉生長(zhǎng)量的影響。

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