果樹滲灌及根際營(yíng)養(yǎng)管理技術(shù)在‘新鳳蜜露’水蜜桃上的應(yīng)用研究

陳露 楊帆 闞雨晨 閆龍翔 張躍*

（1 上海諾同農(nóng)業(yè)科技有限公司，上海 201108；2 吉林省林業(yè)生物防治中心站，長(zhǎng)春 130117）*為通信作者

根際是指在植物根系表面、受植物根系活動(dòng)直接影響的特定區(qū)域[1]，根際微域內(nèi)的養(yǎng)分被稱為“實(shí)際有效養(yǎng)分”，可直接被植物根系吸收利用，對(duì)植株生長(zhǎng)發(fā)育起著決定性作用[2]。果樹作為深根性植物，其吸收養(yǎng)分的毛細(xì)根主要分布在20～40 cm 深的土層內(nèi)，而目前我國(guó)大部分果園以溝施、撒施肥料為主，這不僅導(dǎo)致肥料無(wú)法被果樹直接吸收利用而造成浪費(fèi)，還導(dǎo)致果樹根系上浮[3]；同時(shí)，每年人工挖溝施肥，不僅浪費(fèi)了大量勞動(dòng)力，還極易損傷果樹根系；此外，果樹屬于多年生植物，為保證其樹體養(yǎng)分分配合理、產(chǎn)量穩(wěn)定，施肥應(yīng)與果樹的生長(zhǎng)習(xí)性和需肥規(guī)律相結(jié)合，但是，由于果農(nóng)缺乏科學(xué)性指導(dǎo)，在果樹生產(chǎn)過程中盲目、粗放施肥，嚴(yán)重影響了果樹的產(chǎn)量和果農(nóng)的經(jīng)濟(jì)效益[5]。因此，針對(duì)不同果樹的栽培情況和不同時(shí)期果樹的需肥規(guī)律，實(shí)施精準(zhǔn)的施肥技術(shù)方案就顯得尤為重要。

果樹滲灌及根際營(yíng)養(yǎng)管理技術(shù)是將管道直接埋于土壤20～30 cm 深處的果樹根際區(qū)域，通過滲灌的方式，將水肥通過管道輸送到果樹吸收養(yǎng)分的毛細(xì)根域[4]，這不僅一次布管即可避免每年挖溝施肥對(duì)果樹根系造成的機(jī)械損傷，還可針對(duì)果樹生長(zhǎng)發(fā)育不同時(shí)期的養(yǎng)分需求，制定精準(zhǔn)的施肥方案，通過滲灌管道將水肥精準(zhǔn)地輸送到果樹根際區(qū)域，從而提高水肥的利用率，實(shí)現(xiàn)果園生產(chǎn)的提質(zhì)增效。在此背景下，為了解和評(píng)價(jià)果樹滲灌及根際營(yíng)養(yǎng)管理技術(shù)的具體應(yīng)用效果，筆者特于2021年—2022年進(jìn)行了相關(guān)試驗(yàn)，以期為果樹的養(yǎng)分管理提供技術(shù)參考?，F(xiàn)將相關(guān)試驗(yàn)結(jié)果報(bào)道如下。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)概況

試驗(yàn)于2021 年—2022 年在上海市浦東新區(qū)的上海桃詠桃業(yè)專業(yè)合作社內(nèi)進(jìn)行，合作社桃樹種植面積為6.67 hm2。供試桃樹品種為‘新鳳蜜露’水蜜桃。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)依據(jù)施肥措施不同，設(shè)處理：CK，不施肥；RF，常規(guī)施肥；IF，采用果樹滲灌及根際營(yíng)養(yǎng)管理技術(shù)。每處理重復(fù)3次，每小區(qū)5棵桃樹，小區(qū)兩端設(shè)置保護(hù)行。

常規(guī)施肥的具體措施為：秋季和冬季合計(jì)每667 m2施鴿子糞100 kg、生物有機(jī)肥400 kg、獅馬牌復(fù)合肥（N∶P2O5∶K2O=15∶15∶15，質(zhì)量分?jǐn)?shù)，下同）25 kg；5 月中旬每667 m2施獅馬牌復(fù)合肥50 kg、磷酸二氫鉀（N∶P2O5∶K2O=0∶52∶34）6.70 kg；7 月分2 次、合計(jì)每667 m2施獅馬牌復(fù)合肥50 kg、硫酸鉀（N∶P2O5∶K2O=0∶0∶50）28 kg；合計(jì)折每667 m2施N 18.75 kg、P2O522.234 kg、K2O 35.028 kg。

果樹滲灌及根際營(yíng)養(yǎng)管理技術(shù)通過尿素、磷酸一銨、硝酸鉀等肥料的不同配比來調(diào)節(jié)N、P2O5、K2O的具體施用量，肥料溶解后通過滲灌系統(tǒng)進(jìn)行施用，具體施肥方法為：3 月—4 月（萌芽期）滲灌2 次，合計(jì)每667 m2施N 3.67 kg、P2O52.21 kg、K2O 1.77 kg；4 月—5 月滲灌3 次，合計(jì)每667 m2施N 4.57 kg、P2O52.24 kg、K2O 8.90 kg；5 月—6 月滲灌2 次，合計(jì)每667 m2施N 1.83 kg、P2O59.98 kg、K2O 3.54 kg；6 月—7 月滲灌3 次，合計(jì)每667 m2施N 4.57 kg、P2O51.12 kg、K2O 17.76 kg；秋冬肥滲灌2 次，合計(jì)每667 m2施N 3.67 kg、P2O56.65 kg、K2O 3.54 kg；整個(gè)試驗(yàn)期間合計(jì)折每667 m2施N 18.31 kg、P2O522.20 kg、K2O 35.51 kg，果樹滲灌及根際營(yíng)養(yǎng)管理技術(shù)的養(yǎng)分用量與常規(guī)施肥基本持平。

1.3 調(diào)查內(nèi)容和方法

在生育期內(nèi)，調(diào)查桃樹果實(shí)、枝條、葉片的全氮、全磷、全鉀含量，并計(jì)算肥料利用效率。具體方法為：各小區(qū)隨機(jī)選取一年生枝條、葉片、果實(shí)，在105 ℃下殺青30 min，然后在75 ℃下烘至恒重，粉碎后過0.25 mm 篩，最后，進(jìn)行全氮、全鉀、全磷含量測(cè)定。全氮含量測(cè)定采用硫酸-過氧化氫消煮-凱氏定氮法[6]，全鉀含量測(cè)定采用硫酸-過氧化氫消煮-火焰光度法[7]，全磷含量測(cè)定采用硫酸-過氧化氫消煮-鉬銻抗比色法[8]。

肥料利用效率計(jì)算公式[9]為：氮肥利用效率=[（施肥處理植株吸氮量-不施肥處理植株吸氮量)÷施氮量]×100%；磷肥利用效率=[（施肥處理植株吸磷量-不施肥處理植株吸磷量)÷施磷量]×100%；鉀肥利用效率=[（施肥處理植株吸鉀量-不施肥處理植株吸鉀量)÷施鉀量]×100%。

在果實(shí)采收期，各小區(qū)隨機(jī)選取25個(gè)成熟果實(shí)，測(cè)定果實(shí)的橫徑、縱徑、單果質(zhì)量、可溶性固形物含量、可滴定酸含量及可溶性總糖含量，取平均值。具體方法為：用游標(biāo)卡尺測(cè)定果實(shí)橫徑、縱徑，用天平測(cè)定單果質(zhì)量，用手持式折光儀測(cè)定可溶性固形物含量，用氫氧化鈉滴定法測(cè)定可滴定酸含量[10]，用蒽酮試劑比色法測(cè)定可溶性總糖含量[11]。

在果實(shí)采收期，各小區(qū)摘取全部果實(shí)，測(cè)定小區(qū)產(chǎn)量。

1.4 數(shù)據(jù)分析

采用Microsoft Excel 2013軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，采用SPSS 18.0 軟件進(jìn)行單因素方差分析，利用最小差異顯著法 (Least Significant Difference)進(jìn)行均值比較。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同處理對(duì)桃樹果實(shí)、枝條、葉片的全氮、全磷、全鉀含量的影響

由表1可知，處理間桃樹果實(shí)、枝條、葉片的全氮含量差異顯著，且由于桃樹當(dāng)年吸收的氮素主要供應(yīng)生長(zhǎng)中心器官發(fā)育，故桃樹果實(shí)、枝條、葉片的氮肥利用效率差異較大。與常規(guī)施肥（RF）處理相比，2021 年和2022 年，采用果樹滲灌及根際營(yíng)養(yǎng)管理技術(shù)（IF）處理的果實(shí)氮肥利用效率分別提高26.43% 和34.54%、枝條氮肥利用效率分別提高47.42% 和41.64%、葉片氮肥利用效率分別提高23.89%和14.72%。

表1 不同處理對(duì)桃樹果實(shí)、枝條、葉片全氮含量的影響

由表2可知，處理間桃樹果實(shí)、枝條、葉片的全磷含量差異顯著。與常規(guī)施肥（RF）處理相比，2021年和2022年，采用果樹滲灌及根際營(yíng)養(yǎng)管理技術(shù)(IF)處理的果實(shí)磷肥利用效率分別提高5.05%和5.14%、枝條磷肥利用效率分別提高1.81%和2.53%、葉片磷肥利用效率分別提高1.17%和1.50%。

表2 不同處理對(duì)桃樹果實(shí)、枝條、葉片全磷含量的影響

由表3可知，處理間桃樹果實(shí)、枝條、葉片的全鉀含量差異顯著。與常規(guī)施肥（RF）處理相比，2021年和2022年，采用果樹滲灌及根際營(yíng)養(yǎng)管理技術(shù)（IF）處理的果實(shí)鉀肥利用效率分別提高18.70%和21.17%、枝條鉀肥利用效率分別提高7.30%和1.68%、葉片鉀肥利用效率分別提高25.36%和29.68%。

以上結(jié)果表明，桃樹采用果樹滲灌及根際營(yíng)養(yǎng)管理技術(shù)，可以顯著提高氮肥、磷肥、鉀肥的利用效率。

表3 不同處理對(duì)桃樹果實(shí)、枝條、葉片全鉀含量的影響

2.2 不同處理對(duì)水蜜桃果實(shí)品質(zhì)的影響

由表4 可知，與常規(guī)施肥的RF 處理相比，采用果樹滲灌及根際營(yíng)養(yǎng)管理技術(shù)的IF處理的水蜜桃果實(shí)品質(zhì)有明顯提高，且處理間差異顯著。與RF 處理相比，2021 年和2022 年，IF 處理的果實(shí)可溶性固形物含量分別提高12.60%和16.00%，可滴定酸含量分別降低3.57%和11.10%，可溶性總糖含量分別提高10.47%和10.84%。以上結(jié)果表明，桃樹采用果樹滲灌及根際營(yíng)養(yǎng)管理技術(shù)，可顯著提高水蜜桃果實(shí)品質(zhì)。

表4 不同處理對(duì)水蜜桃果實(shí)品質(zhì)的影響

2.3 不同處理對(duì)水蜜桃產(chǎn)量和單果質(zhì)量的影響

由表5 可知，與常規(guī)施肥(RF)處理相比，采用果樹滲灌及根際營(yíng)養(yǎng)管理技術(shù)(IF)處理的水蜜桃單果質(zhì)量、產(chǎn)量有明顯提高，且處理間差異顯著。與RF處理相比，2021 年和2022 年，IF 處理的單果質(zhì)量分別提高63.33 g 和48.37 g，坐果數(shù)分別增加8.45%和12.08%，小區(qū)產(chǎn)量分別增加44.48%和45.75%。值得注意的是，雖然2021 年在水蜜桃果實(shí)膨大成熟期出現(xiàn)了臺(tái)風(fēng)和連續(xù)暴雨天氣，導(dǎo)致果實(shí)生長(zhǎng)發(fā)育受到影響，小區(qū)產(chǎn)量低于2022 年，但是，果樹滲灌及根際營(yíng)養(yǎng)管理技術(shù)對(duì)桃果小區(qū)產(chǎn)量的提高作用與2022 年表現(xiàn)一致。

表5 不同處理對(duì)水蜜桃單果質(zhì)量和小區(qū)產(chǎn)量的影響

3 結(jié)論與討論

果樹滲灌及根際營(yíng)養(yǎng)管理技術(shù)，是通過對(duì)所選果樹的生長(zhǎng)特性、產(chǎn)量、習(xí)慣施肥及土壤測(cè)定數(shù)據(jù)等進(jìn)行調(diào)查后，選擇優(yōu)質(zhì)的有機(jī)原料、作物營(yíng)養(yǎng)元素與復(fù)合功能菌劑進(jìn)行科學(xué)復(fù)配，通過對(duì)土壤微生態(tài)中的微生物、有機(jī)質(zhì)與營(yíng)養(yǎng)元素的關(guān)系進(jìn)行平衡，形成兼顧土壤保育與作物營(yíng)養(yǎng)的技術(shù)產(chǎn)品，然后依靠滲灌技術(shù)將管道布設(shè)于果樹根際區(qū)域進(jìn)行施肥的施肥技術(shù)，該技術(shù)有助于提高水肥利用率。

試驗(yàn)結(jié)果表明，與不施肥（CK）處理和常規(guī)施肥（RF）處理相比，采用果樹滲灌及根際營(yíng)養(yǎng)管理技術(shù)（IF）處理的桃樹果實(shí)、枝條、葉片的全氮、全磷、全鉀含量均有明顯提高，果實(shí)的單果質(zhì)量、可溶性固形物含量、可溶性總糖含量及產(chǎn)量均有明顯提高，可滴定酸含量有明顯下降，果形指數(shù)有明顯改善。經(jīng)分析，2021 年與2022 年相比，桃樹果實(shí)、枝條、葉片的氮肥、磷肥、鉀肥利用效率差別較大，這是因?yàn)闃潴w所吸收的養(yǎng)分，除了供應(yīng)當(dāng)年的果實(shí)生長(zhǎng)之外，還要保持樹體有足夠的營(yíng)養(yǎng)貯藏來延續(xù)下一年春季各器官的正常生長(zhǎng)發(fā)育，故當(dāng)年施肥的養(yǎng)分效力可能不會(huì)在當(dāng)年立刻體現(xiàn)，這與前人的研究結(jié)果一致[12-14]。

葛順峰[15]的研究表明，在國(guó)外果園中，使用滴灌施肥的氮肥、磷肥、鉀肥的利用率均達(dá)到了較高水平。而目前，我國(guó)大多數(shù)果園的施肥管理水平仍低于發(fā)達(dá)國(guó)家，果農(nóng)對(duì)于何時(shí)施肥、如何施肥及肥料施用量等均缺乏科學(xué)認(rèn)知，再加上缺少施肥機(jī)械，僅少數(shù)果園配備水肥一體化設(shè)備，從而導(dǎo)致我國(guó)果樹生產(chǎn)出現(xiàn)了肥料利用率低、土壤污染、果實(shí)產(chǎn)量低、產(chǎn)品品質(zhì)差等問題。因此，針對(duì)果樹生長(zhǎng)發(fā)育及其養(yǎng)分吸收規(guī)律制定施肥計(jì)劃，從而實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)施肥就顯得尤為重要[16-17]。而果樹滲灌及根際營(yíng)養(yǎng)管理技術(shù)具有提高肥料利用率、增加果樹產(chǎn)量、改善果實(shí)品質(zhì)、減少資源投入的優(yōu)點(diǎn)，故該技術(shù)可在果樹生產(chǎn)上進(jìn)行大面積推廣應(yīng)用。