核技術合成的新型保水劑對攀枝花芒果增產效果研究

魏 敏，楊平華*，嚴慶海，何代帝，劉華強，劉 穎

(1.四川省農業科學院生物技術核技術研究所，四川 成都 610066；2.攀枝花市銳華農業開發有限責任公司，四川 攀枝花 617000)

【研究意義】攀枝花市地處金沙江干熱河谷區，年日照時間長達2300～2700 h，晝夜溫差大，有利于果實生長發育中營養物質的積累、糖分的轉化[1]，芒果產量高、品質好，是我國芒果產業發展新區。【前人研究進展】攀枝花每年11月到下年5月為旱季，幾乎無有效降水，這個時段里，干旱成為常態，旱情嚴重[2]。由于攀枝花特殊的地理條件，在陡峭的山區修建水利設施，建設難度大、成本高、水資源不足，水利設施嚴重不足，絕大多數芒果園無保灌能力，很多初建設的果園無水灌溉，因此干旱成為攀枝花芒果產業發展的最大制約因素。保水劑是一類高吸水性樹脂(super absorbent polymer，SAP)，具有較強的保水性和釋水性，施用于土壤后，能提高土壤保水能力，在土壤干旱時，能在較長時間內緩慢地釋放水分滿足作物需要，施用保水劑是減輕干旱損失的一個重要手段。王燕等人研究了不同劑量聚丙烯酰胺型保水劑施用在海南芒果樹冠層內，能有效的避免或減輕干旱危害，達到提高芒果產量的作用[3]，但目前此類保水劑存在粘結土壤，無法降解等缺點，施用不當會給土壤結構造成破壞，對自然環境有一定的危害性。【本研究切入點】核技術合成的保水劑是四川省農業科學院生物技術核技術研究所利用鈷-60γ 射線輻照引發淀粉接枝丙烯酸鹽而成的新型保水劑，它具有無毒、可降解、不粘結土壤的特點。【擬解決的關鍵問題】作者首次在光照強烈的攀西季節性干旱地區，將其應用于芒果種植上，以期研究其對土壤水分、肥料養分和芒果產量的影響。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗地設在攀枝花市西區格里坪攀枝花市銳華農業開發有限責任公司梅子箐果園，園區為山區坡地與人工梯田, 土壤類型為紅褐土壤和黃褐土， pH7.0～8.2，顆粒粗糙，滲水速度快，保水性能差，通氣性能好，土壤有機質少，主要靠枯枝雜草，人工補給，有澆灌設施。該地年降雨量：776.3～990 mm，集中在6-8月，平均119.9 d；雨季4個月平均年降水660.6 mm，占全年降水86 %。干季平均245.3 d；干季8個月降水103.8 mm，占全年降水14 %。

供試品種：凱特芒果，樹齡7年。試驗材料：農林保水劑：由四川省農業科學院生物技術核技術研究所研制，吸水倍數300～500倍；緩釋肥：N∶P∶K=16∶10∶16，市售；復合肥：N∶P∶K=15∶15∶15，市售。測量儀器：葉綠素(植物營養)測定儀YLS；土壤水份速測儀TZS系列。實施時間：2017年2-9月。

1.2 試驗設計

試驗設4個處理，每個處理3次重復，共12個小區，隨機區組排列，每個小區選樹勢一致的10株樹， 試驗處理如下(每株施用量)：①保水劑60 g +緩釋肥1 kg +農家肥12 kg；②緩釋肥1 kg +農家肥12 kg；③保水劑60 g +常規施肥(復合肥1 kg +農家肥12 kg)；④常規施肥 (復合肥1 kg +農家肥12 kg )。

1.3 試驗方法

1.3.1 施肥處理 于2017年3月25日在芒果樹滴水線1/3處開長60～100 cm、寬15～20 cm、深15～25 cm的溝，將保水劑、肥料1/3均勻施于溝內，2/3均勻施于翻出的土上，拌土均勻，再覆土于溝內踏實。

1.3.2 田間調查 ①保水劑施入1個月(2017年4月18日)，在施肥溝槽的中間隨機選取3個點，將土壤水分速測儀探針完全埋于土壤中，測定土壤的含水量，取平均值作為該株樹土壤的含水量。②保水劑施入1個月(2017年4月18日)，選擇樹冠下1/3處葉片，用葉綠素(植物營養)測定儀測葉片葉綠素的含量。③采收時(2017年9月1日)測每一株的產量。

1.3.3 數據處理 數據經DPS數據處理系統進行方差分析，采用新復極差法(SSR)進行多重比較，下列表中大小寫字母分別表示在P<0.01、P<0.05水平差異顯著。

2 結果與分析

2.1 保水劑對土壤水分的影響

土壤水分是植物水分的主要來源，直接影響植物的生長狀況，施保水劑1個月后，4個處理的土壤水分含量平均值分別為18.1、18.3、17.1、16.9，與各自的對照相比，處理①比處理③高5.8 %，處理②比處理④高8.3 %，差異達顯著水平(表1)。

2.2 保水劑對葉片葉綠素的影響

葉片葉綠素含量與光合速率、作物營養狀況密切相關，是監測果樹長勢和產量的重要生化參數。用葉綠素(植物營養)測定儀測得的SPAD值通常被稱作葉色值，能反映活體葉片中葉綠素的相對含量，與葉片葉綠素含量具有良好的相關性，所以，可以通過測定SPAD值來比較不同處理的葉綠素含量差異，間接反映植株的養分狀況。從表2可以看出，施用了保水劑的處理比相應的對照的SPAD值都高。處理①～④的SPAD值為35.75、35.58、32.63、32.05，處理①比其對照③增加了9.6 %，處理②比對照④增加了11.0 % ，都達到了差異顯著。

表1 各處理土壤中水分含量

表2 各處理植株葉片的SPAD值

表3 各處理株產

2.3 保水劑對芒果產量的影響

由表3可以看出，施用了保水劑的植株，由于水分、養分供給均衡、持續，每株產量也極大地提高，保水劑+緩釋肥的處理①株產達到70.98 kg，比單用緩釋肥的處理③增產12.3 %，差異達極顯著；保水劑+常規施肥的處理②，比單用緩釋肥的處理③增產11.1 %，比常規施肥的處理④增產28.5 %，差異都達到極顯著。

3 討 論

3.1 施用保水劑顯著地提高土壤水分含量

土壤水分含量，保水劑+緩釋肥的處理①比單用緩釋肥的對照高5.8 %，保水劑+常規施肥的處理比單用復合肥的對照高8.3 %，且達到差異顯著水平，說明芒果施用保水劑后，土壤中的水分含量得到提高，減輕干旱對芒果樹生長的影響，使芒果樹在旱季得到一定的水分供給，能夠正常生長發育。

3.2 施用保水劑顯著提高葉片的葉綠素含量

葉綠素含量可用SPAD值(即葉色值)體現，保水劑+緩釋肥的處理①比單用緩釋肥的對照SPAD值高9.6 %，保水劑+常規施肥的處理比常規施肥的對照高11.0 %，且達到差異顯著水平，可以看出，施用保水劑后，由于水肥供應充足，葉片長勢好，葉色更濃綠，葉綠素含量更高。

3.3 施用保水劑可顯著提高芒果的產量

保水劑隨肥料一起施入，保水保肥效果顯著，極大的提高了芒果的產量，比單用緩釋肥增產12.3 %，比常規施肥增產28.5 %；而且常規肥料與保水劑一起施入后，增產效果比緩釋肥的增產效果還好，保水劑+常規施肥比單用緩釋肥增產11.1 %，達到極顯著水平。

4 結 論

因此，核技術合成的新型保水劑具有無毒、可降解、不粘結土壤的特點，不僅提高了土壤水分含量、保水效果好、而且鎖住了肥料成分不流失、養分均衡、可發揮肥料的協同效果，使芒果產量顯著提高，適合在光照強烈、季節性干旱嚴重的攀西地區芒果上施用。