滴灌肥不同施用量對設施靈武長棗生長、產量和品質的影響

朱 鈺，芮長春，王 銳，紀立東，白 巖，孫 權

(1. 寧夏大學農學院，銀川 750021；2.靈武市大泉林場，銀川 751400 ； 3. 寧夏農林科學院農業資源與環境研究所，銀川 750002)

靈武長棗，寧夏靈武市特有品種，栽培歷史悠久，品種優良，鮮食果味鮮美，質地酥脆，汁液多，果肉白綠色，可食率高。商品性狀優良，營養價值高，其中維生素C含量高達6.42 mg[1]，K元素高達9.90 mg/g[2]。2006年被批準為中國國家地理標志產品[3,4]。靈武長棗是當地的優勢特色資源，靈武市把長棗產業確定為調整農業產業結構、增加農民收入的支柱產業，優勢特色農業[5]。

水肥一體化技術是發展現代農業，轉變農業發展方式，建設“資源節約型，環境友好型”農業的“一號技術”，推廣應用潛力巨大、前景十分廣闊[6]，目前水肥一體化在生產應用中存在著一些問題：技術培訓不足，專業人才缺乏，后期管理工作不足；研究不足，缺乏合理的效果評價[7]。

探究水肥一體化技術在果樹生產中的應用，是提高產量、提升果實品質，達到節水節肥，提高果農增產增收的主要途徑。浦浚等對水肥一體化對山地紅棗樹生長及棗果產量和品質的影響研究表明，氮、磷、鉀固體施肥及水肥一體化對棗樹生長有明顯的促進作用，單施氮肥顯著提高葉片葉綠素指數，氮磷鉀固體施肥及水肥一體化顯著提高紅棗糖酸比、增大果實體積[8]；柴仲平等對不同氮磷鉀配比滴灌對灰棗產量與品質的影響研究表明，在1 hm2滴灌水量5 250 m3條件下，棗 園目標產量的氮、磷、鉀施肥量分別為414.9、280.2、33.6 kg時，最佳施肥配比為1∶1.48∶12.34[9]；劉潔等研究表明：不同滴灌施 肥處理對靈武長棗果實可溶性糖、有機酸、VC等的含量有顯著影響；在灌水量1 110 m3/hm2、施肥量480 kg/hm2處理下，果實的可溶性固形物含量最高；灌水量1 380 m3/hm2、施肥量360 kg/hm2處理果實的含糖量、維生素C含量最高，糖酸比最低；這兩個處理組合下的靈武長棗果實品質較好[1]。

水肥一體化技術在靈武長棗生產中鮮有應用和報道，大部分農民在靈武長棗生產過程中嚴重缺乏水肥協同種植管理方面的科學知識和技能，造成水肥資源大量浪費，甚至對環境造成危害[10]。本試驗在滴灌條件下研究靈武長棗滴灌肥合理施用量，以期較好的協調水肥供需關系，利用有限的資源獲得較大的生產效益。

1 材料與方法

1.1 研究區概況

試驗地點位于靈武市大泉林場良繁場千畝設施園藝基地，試驗地海拔1 250 m，屬于典型的大陸性季風氣候，春遲秋早，四季分明、日照充足、熱量豐富、蒸發強烈、氣候干燥、晴天多、雨雪少，全年日照時數3 080 h，平均無霜期157 d，植物生長期持續170 d，年平均≥10 ℃，年平均氣溫9 ℃，年均降水量220 mm。 土壤為人為土土綱，灌淤土土類，土壤理化性質如表1所示。

表1 試驗地土壤理化性質Tab.1 Soil physiochemical property of the experimental field

1.2 試驗設計

各處理均施用有機肥15 000 kg/hm2做基肥。常規施肥追肥總量為900 kg/hm2，追肥3次，分別為4月8日、5月8日、6月3日，施肥方式為條施。各處理組在長棗生育期內追施不同量的滴灌肥，其中施用滴灌肥分為Ⅰ型(N∶P∶K=1∶0.26∶0.33)，Ⅱ型(N∶P∶K=1∶1.27∶1.02)，Ⅲ型(N∶P∶K=1∶1∶3.5)，各處理施肥總量分別為T1:405 kg/hm2，T2:540 kg/hm2，T3:675 kg/hm2，T4:810 kg/hm2；整個生育期追肥9次，分別為萌芽期(4月1日)、開花期(4月15日)、坐果期(4-5月，安排4月25日追肥)、果實膨大期(5月15日和6月5日)、果實著色期(6月15日、6月30日、7月15日、7月25日)，設計灌水量統一為灌溉至田間持水量的75%[16-18]，灌水1 500 m3/hm2試驗設2次重復。

1.3 測定方法

(1)土壤理化性質。于2014年3月下旬采集土樣，測定pH(酸度計法)、全鹽(電導率法)、全氮(半微量凱式法)、有機質(重鉻酸鉀-硫酸氧化法)、堿解氮(堿解擴散法)、全磷(HClO4-H2SO4消化法)、速效磷(0.5 mol/L NaHCO3浸提-鉬銻鈧比色法)、速效鉀(NH4AOc浸提-火焰光度計法)[19]。

(2)新梢長。每處理選擇生長相近的5棵樹，每棵樹選定10條新梢，于果實著色期6月下旬開始，分別測定其長度，直至果實膨大期新梢不再增長，每周測定1次，共測定4次。

(3)棗吊數。每處理選擇大小相似，生長狀況相近的5棵樹，于果實成熟期前7月下旬測定每棵樹棗吊總數，求其平均值。

(4)產量與品質。8月上旬果實成熟期，每處理隨機5棵樹，測定單株產量，折算每個處理小區總產量，每處理分別測定其百粒鮮果重，計算單果重。測定硬度(GY-1指針式水果硬度計)、有機酸含量(酸堿中和法)、維生素C含量(2，6-二氯靛酚滴定法)、可溶性固形物含量(TD-45手持數顯糖度計)[20]。

1.4 數據處理

試驗數據均使用Excel 2003與DPS7.05數據處理軟件進行數據處理與統計分析，多重比較采用LSD法。

2 結果分析

2.1 不同滴灌肥施用量對靈武長棗生長的影響

由表2可知，除T1外，各處理新梢長均顯著高于對照組，呈現隨施肥量增加呈先逐漸增加而后減少的趨勢，在T3處理下達到最大，為38.56 cm；與其他各處理間差異達到顯著水平(p<0.05)；T4處理下時35.50 cm；對照組新梢生長量最小，僅為33.01 cm；說明滴灌肥施用量對靈武長棗新梢生長量有一定的影響。此外，滴灌肥對靈武長棗棗吊數有一定影響，T3處理下達到最大，達到192；其次為T2處理，為180；其中在T1處理下棗吊數僅為167，低于對照組172。其中T3處理達到顯著差異水平，其余各組間有差異但差異不顯著；在滴灌肥施用量低水平時，增加施肥量有利用棗吊數的增加，從而提升產量；但當施肥量較大時，增加滴灌肥的施用會造棗吊數減少，不利用棗樹的增產增收。

表2 滴灌肥不同施用量對長棗生長的影響Tab.2 Effect of different fertilizer drip irrigation fertilizer on the growth of long date

T1處理下產量最低，僅為14 985 kg/hm2，適量增加施肥量能顯著提高長棗產量，T3處理下，產量最大達到19 575 kg/hm2；隨后施肥量增加施肥量反而會導致長棗產量降低；在低供肥水平下，增施滴灌肥有利于棗樹營養物質的積累，提高坐果率，提升產量；在高供肥水平下增施滴灌肥會造成肥料利用率下降，同時過量的養分會對根系造成離子脅迫，影響根系生長，不利于根系對養分水分的吸收，導致棗樹產量降低。

縱徑隨施肥量增加呈先增加后減小的趨勢，其中在T1處理最低，僅有41.81 mm,在T3處理下最大，為44.61 mm，方差分析顯示各處理間差異達到顯著水平，說明施肥量對長棗縱徑具有顯著影響；橫徑隨施肥量增加而逐漸增加，T1處理下橫徑最小，為25.42 mm,T4處理下達到30.34 mm;除T1處理外各處理間存在差異但差異不顯著，說明施肥量對橫徑在施肥量低水平下有顯著影響，在高施肥水平下有影響但不顯著。

2.2 不同滴灌肥施用量對靈武長棗品質的影響

由表3可知，隨滴灌肥施用量增加，長棗硬度大致呈現逐漸減小的趨勢，其中T1處理下最高，為16.68 N/cm2。在T3處理下最低，為14.28 N/cm2。各處理間存在差異，部分處理間差異不顯著，說明滴灌肥不同施用量對長棗硬度影響不顯著。

表3 不同滴灌肥施用量對果實品質的影響Tab.3 Effects of Different Fertilizer drip irrigation on fruit quality

維生素C含量在T3處理下最高，為0.889 2 mg/g；比對照組提高約20.95%，其次為T4處理下為0.814 6 mg/g，其余兩處理下長棗中維生素C含量均小于對照組0.735 2 mg/g；試驗各處理組間差異顯著；說明滴灌肥施用量對靈武長棗維生素C含量有較顯著影響。

總酸含量隨施肥量增加逐漸增加，分別在T1和T4處理下出現最小和最大，分別為0.335和0.82：且各處理間差異水平顯著；分析結果表明滴灌肥施用量對靈武長棗總酸含量影響極顯著，施肥量增加有利于長棗中酸性物質的積累。

滴灌肥不同施用量對靈武長棗可溶性固形物含量影響較顯著，試驗各處理間差異顯著。可溶性固形物含量在T3處理下達到23.23%；比對照組提高6.22%；在T1處理下最小為20.87%，低于對照組21.87%，在滴灌肥供肥水平低時，適量增施滴灌肥有利于長棗中可溶性固形物的積累，顯著提高靈武長棗中可溶性固形物的含量；當滴灌肥施用量過多時長棗中可溶性固形物含量隨施肥量增加呈現逐漸降低趨勢。

2.3 經濟效益分析

由表4可知，滴灌肥施用量405 kg/hm2處理下產量最低，僅為14 985 kg/hm2,適量增加施肥量能顯著提高長棗產量，施肥量675 kg/hm2處理下，產量最大達到19 575 kg/hm2，顯著高于常規施肥；進一步增加施肥量反而會導致長棗產量降低；施肥量對產量的影響達到顯著水平(見圖1)。

表4 經濟效益分析Tab.4 Economic benefit analysis

注：長棗價格70元/kg；尿素價格1.55元/kg;硫酸鉀價格為3.44元/kg;磷酸一銨為2.15元/kg。

圖1 不同滴灌肥施用量對靈武長棗產量的影響Fig.1 Effect of different fertilizer drip irrigation fertilizer on the yield of long date

通過對滴灌肥施用量與長棗產量的模擬，二者的關系可由滴灌肥肥肥效方程表達，即：

Y=-4 647.5+67.526Xd-0.048 6X2dR2=0.881 2

(1)

通過求導，得出靈武長棗最高產量滴灌肥施用量為694.71 kg/hm2，最大經濟效益滴灌肥施用量為695.13 kg/hm2。

3 討 論

肥料作為對植物生長發育最為重要的影響因素之一，根據不同地區土壤肥力不同以及作物需肥規律的不同，肥料用量及施用方式都不盡相同；當前農業中推廣使用較為廣泛的在滴灌肥的施用，與傳統農業施肥以及灌溉方式相比較，具有節水、節肥、提高肥料利用率等優勢，并能在作物整個生育期內保證各養分元素的供應，從而保證作物不會因缺素而導致品質降低以及減產的現象發生。

新梢生長量是苗木生長能力的表現，生長量的大小體現了苗木各部分協調情況和總體水平。馮治磊等對不同施肥水平對紅棗生長及產量的影響研究表明，在低水平施肥范圍內，隨施肥量增加，新梢平均增長量也隨著增加，但當施肥量過多高時，施肥的增加反而會降低新梢生長量[21]；本試驗與其研究結果一致，說明當施肥量過高時，根系土壤中養分離子濃度過高，對根系造成鹽分脅迫，影響根系生長，以及對養分離子和水分的吸收，從而對新梢生長造成抑制作用。

棗吊為脫落性結果枝，由棗股上的副芽形成，集制造有機物兼生長、結果于一身，是棗樹非常重要的營養器官和生殖器官[22]，棗吊數的多少一定程度上反映出棗樹所需養分元素是否供應充足，在T3處理下棗吊數高達192，而在T1處理下僅有167，棗吊數隨施肥量增加呈現先增加后減少趨勢；通過多重比較分析可知處理間差異顯著，說明滴灌肥施用量的多少對棗吊數具有重要影響。

提升棗樹產量是進行探究的最主要目的之一，產量的多少是經濟效益的直觀表現。馮治磊等研究表明，在總施肥量較低的水平內，隨著施肥量的增加灰棗產量隨之增加，增產效果顯著，在總施肥量較大的范圍內，隨施肥量增加略有下降[23]，本試驗與這一研究結果一致，造成這一現象可能是由于在過量施肥情況下易造成樹體養分失衡，而且過多的養分離子對根系造成離子脅迫，影響根系對水分及養分的吸收，同時養分間存在拮抗作用，也不利于根系對養分的吸收，進而影響產量。

果實橫徑、縱徑是果樹產量與果實單粒重的重要影響因素之一。劉國宏等對不同施肥水平對成齡紅棗生長及產量的影響研究表明，不同施肥水平間紅棗橫、縱徑差異不顯著，果實橫徑隨施肥量增大呈現先增后減的趨勢，果實縱徑隨施肥量增大呈增大的趨勢[24]，本試驗研究結果也表現出這一變化規律；可能是高施肥水平下，過量的養分離子在果實膨脹期對果實的正常生長有一定的抑制作用。

果皮硬度反映了果皮對壓力的最大抵抗能力，對果實在貯藏與運輸過程中保持良好品質的重要保證，吳春森等對有機與無機肥料對山地梨棗品質的影響研究表明，施用N肥能提高果皮硬度；而施用P、K則會造成梨棗果皮硬度降低[25]，在本試驗研究中發現長棗果皮硬度隨施肥量增加而降低，可能是由于所用滴灌肥中P、K所占比例過高，導致果皮硬度降低。

有機酸是決定水果味感的主要成分，對果實的風味影響很大，研究表明，在滴灌條件下配施氮肥磷肥以及單施鉀肥都能降低棗果酸度，但氮磷鉀配施會顯著增加棗果酸度[26]，本試驗在滴灌條件下氮磷鉀配施，導致棗果酸度顯著提高。

本試驗在T3處理施肥水平下，靈武長棗維生素C、可溶性固形物含量最高，在施肥水平低的情況下，隨施肥量增加可溶性固形物逐漸增加，劉潔等在研究不同滴灌水肥處理對靈武長棗品質影響中表明[3]，在灌水量1 110 m3/hm2、施肥量480 kg/hm2處理下果實可溶性固形物含量最高，在灌水量1 380 m3/hm2、施肥量360 kg/hm2處理下維生素C含量最高這一研究結果有所差異，主要原因在于灌水量的差異、試驗區土壤理化性質不同，并且供試棗樹樹齡不同；同時在低施肥水平下有機酸含量隨施肥量增加而增加，造成這一現象的原因可能是滴灌肥中含有氮肥 ，氮肥施用時期與水果品質密切相關，花后和生理落果后施用氮肥能顯著提高品質，其他時期施用氮肥可能會降低水果品質，尤其是采摘前施氮肥，會嚴重影響水果品質[27]。

4 結 語

在滴灌肥施用量為675 kg/hm2處理下，靈武長棗生長狀況良好，產量最高，品質較好。

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