王榮香 康專苗
摘 要 通過田間試驗探討滴灌施肥和噴水帶灌溉施肥對香蕉生長和果實品質的影響。結果表明:2種灌溉施肥方式對香蕉長勢影響無顯著差異,對香蕉葉片N、K、Ca、Mg的含量無顯著差異,滴灌地香蕉葉片P的含量顯著高于噴灌地;2種灌溉施肥方式對香蕉品質的影響無明顯差異;滴灌施肥方式有利于節水、節省用工成本,滴灌條件下的經濟效益更好。本研究結果為滴灌施肥技術在香蕉生產上的應用提供理論依據。
關鍵詞 香蕉 ;滴灌 ;噴水帶灌溉 ;經濟效益
分類號 S668.1
香蕉(Musa spp.)屬多年生常綠草本植物,是世界四大水果作物之一,其栽培面積僅次于葡萄、柑桔,居世界第3位[1]。中國是香蕉主產國之一,香蕉生產主要分布在廣東、廣西、臺灣、福建、海南、云南等省區,且在貴州、四川和西藏等地也有小面積的栽培[2]。其中,海南全島都適宜種植香蕉,但由于臺風危害程度和島內氣候差異的存在,更主要是近幾年省政府不斷推進農業產業化進程和調整農村經濟結構,使海南省香蕉的商品生產區域逐步集中[3]。
目前,海南香蕉生產主要分布在南部、西南部、西部和北部[4]。近年來,由于土地租金提高,勞動力和生產資料投入較多,局部地區香蕉枯萎病危害嚴重,產業效益有所降低。因此,如何在保持高產的前提下實現增效成為當前產業發展亟待解決的問題。香蕉產量的改善和品質的提高受到香蕉品種、種植密度、土壤特性、氣候條件、水肥供應狀況等多因素的影響[5-7]。其中水分灌溉與管理成為香蕉種植者最為關注的問題之一,發展節水灌溉是支持和推動產業可持續發展的必由之路[8]。目前,香蕉種植主要采用溝灌或漫灌等傳統灌溉方式,既浪費有限的水資源,又易因肥料流失造成環境污染。因此,在水資源普遍匱乏的前提下,研究香蕉節水灌溉方式具有重要意義[9-12]。滴灌施肥技術作為現代農業發展的一項綜合管理技術措施,推廣節水、省肥、節省勞力、提高單位面積效益的水肥一體化技術,可促進香蕉高產穩產、農民增收。因此,在香蕉生產中選用合適的水肥管理模式就顯得尤為重要。本研究比較滴灌施肥和噴水帶灌溉施肥對香蕉生長及品質的影響,以為香蕉生產的產業化、標準化提供有益探討。
1 材料與方法
1.1 材料
供試香蕉品種為巴西蕉。于2011年6月至2012年3月在海南東方市華僑農場萬鐘公司香蕉生產基地進行。
灌溉施肥設備:水泵、過濾器、水表、PVC管材、滴灌管、噴水帶及相關配件等均為市售產品[13]。滴灌采用普通滴灌管,16 mm外徑、0.4 mm壁厚,滴頭流量設計為2.9 L/h,實測流量為3.0 L/h;最大鋪設長度為100 m。每公頃用滴灌管4 050 m,滴頭間距為40 cm,共計10 125個滴頭,總出水量約30 m3/h,出水均勻度為90%以上。噴灌采用萬鐘公司的常規灌溉方式。
供試肥料:高氮(22-9-9)和高鉀(16-6-22)固體水溶肥料(由天脊煤化工集團提供);有機無機復合微量元素水溶肥料(含黃腐酸300 g/L、硼30 g/L、鋅30 g/L、鉬1 g/L,由華南農業大學園藝開發公司提供);硫酸鎂和氯化鉀。
1.2 方法
1.2.1 試驗設計
設2個處理,即滴灌區(滴灌施肥示范區)和噴灌區(噴水帶灌溉加人工撒肥施肥示范區,對照區),面積均為4.4 hm2,各分為2個等面積的輪灌區。香蕉定植規格都為每壟寬5 m,種植2行,行距2.5 m、株距1.5 m。
1.2.2 田間管理
2011年5~6月初完成試驗地選地、整地、分區、灌溉施肥、設備安裝等工作,6月7~8日定植香蕉。
香蕉生長過程的水肥管理:(1)滴灌區。以滴灌形式進行灌溉,施肥時肥料先溶于水,然后再通過滴灌系統隨水一起施入試驗地。按葉片數施肥法,每出2片葉施1次肥。每公頃香蕉計劃施純N 450 kg、純P2O5 225 kg、純K2O 1 350 kg、鎂150 kg、鈣150 kg[14]。滴水時期由張力計表上的讀數來確定,即張力計上的讀數小于某一數值時就開始滴水。(2)噴灌區。按萬鐘公司常規的施肥方法,將肥料溶于0.6 m3的桶中,再通過文丘里器按小行施肥。肥料的種類有9種,施肥時期、施肥量按萬鐘公司往年經驗來確定。噴水時期按經驗來確定。
其他管理:按萬鐘公司常規管理方法,由同一承包戶來管理。
1.2.3 測定項目
每個處理隨機選30株香蕉,在香蕉生長過程中完整記錄香蕉的抽葉量(第一片組培苗的花葉稱為第九葉),香蕉的株高、莖圍、葉長、葉寬,香蕉果實生長情況,用肥量、用水量、用工量。2012年3月香蕉收獲時,采集30株香蕉倒三葉葉片制備成混合樣品,測定葉片N、P、K、Ca、Mg的含量(取4個樣);采集10株香蕉果實,選取第3把香蕉催熟后每把選取3個香蕉剝皮后用打漿機制備成混合樣品,測定5項指標,其中維生素C、總酸、有效酸、總糖含量按《土壤農化分析》分析方法測定[15],可溶性蛋白含量按考馬斯亮藍法測定[16]。
1.2.4 數據分析
試驗數據統計分析及圖制作采用Microsoft Office Excel2003 和SAS9.0軟件。
2 結果與分析
2.1 不同灌溉方式對香蕉長勢的影響
2.1.1 對香蕉抽葉量的影響
由表1可以看出,從種植開始,滴灌區與噴灌區(對照區)在植株抽葉量上的發展趨勢保持基本一致;8月2日(植蕉2個月),滴灌區香蕉總抽葉量高于噴灌區,9月份時約高于噴灌區,10月份以后,噴灌區反超滴灌區,但是無顯著差異。
2.1.2 對香蕉株高的影響
從6月上旬種植開始,滴灌區與噴灌區在香蕉株高上的發展趨勢保持基本一致。7~8月株高生長呈較緩慢的速度生長,9~10月的株高生長速度較快,10月以后又呈較緩慢的速度生長。由表2可知,植蕉開始前2個月滴灌區香蕉株高略高于噴灌區;9月份以后,噴灌區香蕉株高生長高于滴灌區,并且差異較大;滴灌區香蕉在11月份開始出現大量抽蕾,其長勢生長已基本穩定。
2.1.3 對香蕉莖粗的影響
由表3可知,滴灌區與噴灌區香蕉莖生長無顯著差異。7~8月,滴灌區香蕉莖圍生長略大于噴灌區,但是到雨季過后,噴灌區莖圍略大于滴灌區。在10月底以后,隨著雨季過去,香蕉莖圍生長基本趨于穩定,莖圍的差異也就逐漸縮小。滴灌區香蕉在11月后出現大量抽蕾,其長勢已基本穩定。
2.1.4 對香蕉葉片生長的影響
由表4可知,前3個月測量滴灌區與噴灌區在香蕉葉片長度和寬度上無顯著差異,但是10月份時滴灌區的葉片明顯比噴灌區長,表明雨季過后滴灌區香蕉生長迅速;但滴灌區葉片寬度較噴灌區差。
2.2 不同灌溉方式對香蕉葉片N、P、K、Ca、Mg含量的影響
由表5可知,滴灌區與噴灌區的葉片N、K、Ca、Mg含量無顯著差異,但P的含量存在顯著性差異。
2.3 不同灌溉方式對香蕉果實及品質的影響
由表6可知,滴灌區與噴灌區香蕉果實的果指長度和果指數量無顯著差異。噴灌區的香蕉果梳數稍多于滴灌區,滴灌區一般留6梳香蕉,噴灌區為6~7梳香蕉。
由表7可知,滴灌區與噴灌區香蕉果實總糖、總酸、有效酸、維生素C、可溶性蛋白含量無顯著差異。
2.4 不同灌溉方式對香蕉經濟效益的影響
由表8可知,截止2012年3月1日,滴灌區共施用肥料品種5種,共計8.6元/株;噴灌區共施用肥料品種9種,共計8.38元/株;噴灌區種植工費5.5元/株,滴灌區4.53元/株,滴灌區較噴灌區節省人工費0.97元/株,節約勞動力成本17%;滴灌區平均單株用水0.92 元,噴灌區平均單株用水1.16 元,滴灌區較噴灌區節約用水21%。總成本滴灌地比噴灌地節約0.89元。
3 討論與結論
本試驗研究了滴灌和噴灌灌水施肥對香蕉生長及果實品質的影響。香蕉生長指標在8月份前,即海南島雨季到來之前,滴灌示范區香蕉生長速度稍快于噴灌區;但當海南島進入雨季后,滴灌示范區香蕉長勢稍滯后于常規種植的噴灌區。其原因可能有:(1)施肥方式,2011年9月26至10月10日海南島降雨量普遍較大,特別是臺風“桑坦”、“納沙”、“尼格”帶來連續性的強降雨天氣,最長連續降雨時間達15 d,因為滴灌區施肥按計劃施肥,不撒干肥,溶于水的肥均很難滲透入土壤供給作物吸收利用,導致滴灌示范區生長滯后于噴灌區,并且滴灌施肥導致肥料損失,對香蕉植株的生長造成影響;而噴灌區在強降雨天氣下采用撒干肥的方式施肥,香蕉吸收養分快,生長迅速。(2)自然災害,受到臺風帶來的強風影響,香蕉植株葉片和根系受到嚴重的影響,噴灌區采取噴施葉面肥和灌根處理,促進香蕉植株的恢復,而滴灌試驗示范區未采取這一系列措施,只是按照正常的施肥方案施肥。(3)由于示范面積較大,土壤養分含量存在差異,導致香蕉長勢上的差異。(4)香蕉在每個生長期需水量的多少還沒把握好,可能導致供水過多或不足而影響香蕉的生長。
滴灌區的肥料成本略高于噴灌區,由于在雨季期間,田間積水過多,而滴灌地照常按施肥方案進行施肥,肥料浪費;而噴灌區采用撒干肥的方式使香蕉生長迅速并在雨季節省了一部分肥料成本。
滴灌示范區節省人工主要表現在:(1)滴灌示范區不用培土,節約大量人工;(2)噴灌區通過牛犁撒干肥的方式進行撒肥,較費人工;(3)噴灌區需要調苗,需要用工量較大。滴灌區現處于調試階段,如果以后大規模使用,可以用配套的管理模式和更先進的滴灌設備,可能更節省人工。滴灌區的用工量和用水量都比噴灌區低。在東方市干濕季節明顯,降雨量少的地區有必要節省水資源,滴灌區比噴灌區節水約21%。
綜上所述,本試驗滴灌區可以節水、省工、節約成本。因此,滴灌施肥技術可以作為一項綜合管理技術措施進行推廣應用。
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