根域灌溉技術對華寧柑桔新稍新葉生長影響

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灌溉技術下不同灌溉量對新稍、新葉葉長和葉寬生長的影響。以柑桔為研究對象，設置不同的灌溉量進行灌溉，根域精準灌溉下的試驗組分別設置35、30、25 L/（株·次），7 d澆灌一次;微噴灌方式下的對照組灌溉量為130 L/（株·次），15 d灌溉一次。在不同灌溉量下，分別記錄其新稍、新葉葉長和葉寬的生長情況。結果顯示：根域精準灌溉下不同灌溉量對新稍、新葉葉長和葉寬的影響顯著，在14 d觀測期內試驗Ⅱ組長勢最好，其中新稍生長總量72.1 mm，比對照組生長量增加17.7 mm，同比增加32.5%;新葉葉長的生長總量48.9 mm，比對照組生長量增加9.6 mm，同比增加24.4%，葉寬的生長總量23.3 mm，比對照組生長量增加5.3 mm，同比增加29.4%。因此在根域精準灌溉技術下灌溉量為30 L/（株·次）較適宜柑桔新稍新葉的生長。

關鍵詞： 根域精準灌溉;灌溉量;新稍;新葉長和寬

中圖分類號 ： S-3 ;S27 ?????文獻標識碼 ：A?? ?文章編號 ：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

基金項目： 云南省現代農業產業技術體系建設項目（2017KJTX0012-08）

第一作者簡介： 李敏可，碩士研究生。研究方向：農業節水裝備。E-

mail：2658140581@qq.com

*通信作者： 李琦，碩士，副教授。研究方向：農業節水裝備。E-mail：3263571143@qq.com

引文格式： 李敏可，劉宏斌，劉軼男，等. 根域灌溉技術對華寧柑桔新稍新葉生長影響[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

目前我國水果的種植面積和產量均居世界第一，其中柑桔在我國很多省市都有種植，總產量占世界總產量的三分之一[1-2]，云南省華寧縣是全國早熟和特早熟柑桔的主產區，最早在7月即可上市，比其他相同品種柑桔早成熟40～60 d，果實口感好，品質優，產量可達3×104 kg/hm2，具有極高的經濟價值[3-8]。柑桔生長需水量大，傳統的漫灌存在水沿土壤表面流失損失、蒸發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，微噴灌技術比傳統漫灌要節水50%～80%，增產20%～30%。Ibrahim等[11]研究表明，滴灌技術適應性強，容易實現水肥一體化灌溉，達到節水增產效果。根域精準灌溉技術可將水肥直接運輸到植物的根系，可定時定量對植物進行灌溉，避免了諸多損失，可大大提高水肥的利用率，增加產量[12-14]。2014年開始，作者研究團隊在玉溪華寧縣華溪鎮斑矛棵亞熱帶水果示范園內開展了對比研究試驗，建成了水肥藥一體根域精準自動灌溉系統，從2年生柑桔幼樹開始進行根域精準灌溉技術與微噴灌灌溉技術研究與試驗，根域精準灌溉試驗地面積為0.67 hm2，微噴灌灌溉試驗地面積為0.33 hm2。

本文以微噴灌灌溉技術做為對比，探討旱季柑桔根域精準灌溉技術的適宜灌水量，通過比較不同灌溉量下柑桔新稍，及新葉葉長和葉寬的生長量，得出旱季柑桔適宜的灌溉量。

1 實驗地點及材料

試驗地點在玉溪華寧縣華溪鎮斑矛棵亞熱帶水果示范園內，地理坐標在24°06′N，103°02′E， 海拔為1 223 m，年日照時數為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，年平均相對濕度為70%～80%，該地區分為雨季和旱季，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月長達7個月的時間為旱季。示范園內土壤為透水性強、保水性差的砂礫土壤。該試驗所用的材料為7年生早熟新津柑桔樹。

2 研究方法

2.1 試驗設計和灌水方案設計

水肥藥一體根域精準自動灌溉系統的構建參見文獻[14]。

試驗設計：在根域精準灌溉區選取3個電磁閥控制的區域作為試驗組，分別記為試驗Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ組，在果園基地選取樹齡長勢相同的地塊設置為對照組，采用傳統的微噴灌灌溉方式進行人工澆灌。

試驗地2017年第一次掛果，根據灌水后土壤濕度值應達到60%以上的園藝要求，2017—2018年根域精準灌溉區在旱季灌水量均為40 L/（棵·次），兩年測產結果與人工控制微噴灌灌溉的對照地相比較，未出現因灌水量不足導致減產情況，本次實驗的試驗地為第3年掛果，因此，灌水方案設計為：

試驗Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ組區域內的柑桔樹分別進行根域精準灌溉，灌溉量分別設置為35、30、25 L/（棵·次）， 7 d灌溉一次;采用微噴灌灌溉技術的對照組區域內灌溉量設置為130 L/（棵·次），15 d灌溉一次。

2.2 數據采集

（1）灌水量：試驗組地塊每次的灌水量由控制系統自動記錄，對照地塊在灌水支路上安裝一個水表，人工記錄每次的灌水量。

（2）稍長生長量：從2月19日—3月3日，在每組區域內選取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個方向選取一枝新稍，在柑桔新稍生長期用直尺對新稍的長度進行測量，每兩天為1個時間段（設為T），測量1次，觀測的6個時間段分別記為T1、T2……T6，進行平均計算得出新稍平均的生長量。

（3）葉長和葉寬的生長量：在選取的新稍上選取3片長出不久的新葉，每兩天一次用直尺測量新葉的葉長和葉寬，計算每個時間段葉長和葉寬的生長量，對其數據進行平均計算處理得出葉長和葉寬的平均生長量。

2.3 數據分析

用Microsoft Excel 2010 軟件對數據整理，用Origin 2017 軟件繪圖，用SPSS 20. 0軟件對數據進行相關性分析。

3 結果與分析

3.1 灌水量對柑桔新稍生長的影響

不同灌水量下，新稍的生長量不同，各個時間段柑桔新稍的生長量見表1，長勢對比如圖1所示。

從圖1和表1中可以看出，在根域精準灌溉方式下，不同灌溉量下柑桔新稍的生長量不同，在灌水 量為30 L/（棵·次）的試驗Ⅱ組，新稍在各個時間段 生長量達到最大值，并且生長總量最大，其總生長量為72.1 mm，比對照組生長量增加17.7 mm， 同比增加32.5%。其次為試驗Ⅲ組，總生長量為67.9 mm，比對照組生長量增加13.5 mm，同比增加24.8%。較差為試驗Ⅰ組，生長總量為56.5 mm，比對照組增加2.1 mm，同比增加3.9%。對照組新稍生長量最少，生長量為54.4 mm。對表1數據用SPSS 20.0 進行相關分析，結果為：新稍的生長量與灌水量相關性不顯著。

3.2 灌水量對柑桔新葉葉長和葉寬生長的影響

不同灌水量下葉長和葉寬的生長量見表2和表3，長勢對比如圖2和圖3所示，從圖表中可以看出，不同灌水量下同一時間段各組新葉葉長和葉寬的生長量不同，試驗Ⅱ組新葉葉長葉寬的生長量最多，其中葉長生長量為48.9 mm，葉寬生長量為23.3 mm，分別比對照組生長量增加9.6、5.3 mm，同比分別增加24.4%、29.4%。其次為試驗Ⅲ組，葉長、葉寬的生長量分別為7.7、3.9 mm，分別比對照組生長量增加9.6、5.3 mm，同比分別增加19.6%、21.7%。較差是試驗Ⅰ組，葉長和葉寬的生長量分別為43.6、19.5 mm;分別比對照組生長量增加4.3、1.5 mm，同比分別增加10.9%、8.3%。對照組的葉長和葉寬的生長量最少，葉長、葉寬的生長量分別為39.3、18.0 mm。試驗組與對照組差異明顯，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，對表2和表3數據用SPSS 20.0 進行相關分析，其結果為：新葉葉寬的生長量與灌水量相關性不顯著，新葉葉長的生長量與灌水量相關性顯著（P<0.05）。

4 討論與結論

水是影響植物分布和生長的重要因素。有研究表明，同一性狀在不同水分環境下顯著性不同[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，進而影響植物光合速率，影響植物生長[16-21]。從本研究的結果看，不同灌水量下，柑桔新稍新葉的生長量不同，進一步證明在不同水分的情況下影響著植物的生長。

柑桔新稍新葉的生長受到土壤水分的影響，灌溉量的不同影響新稍新葉的生長，在根域精準灌溉方式下，隨著灌溉量減少，新稍新葉的生長量也在變化。在本試驗中，采用精準灌溉方式在灌溉量為30 L/（棵·次），柑桔新稍新葉增長量均高于其他灌溉量下的平均水平。說明在根域精準灌溉方式下，灌溉量的多少影響新稍新葉的增長，但不是灌溉量越多越有利于新稍新葉生長，灌溉量在一個適當的范圍內新稍新葉增長最快。對比根域精準灌溉技術下的3組試驗，灌溉量多的試驗Ⅰ組新稍新葉的增長量卻不如灌溉量較少的試驗Ⅱ組，從對照組柑桔新稍新葉的長勢發現，T3時間段之前生長速度慢，在T4時間段之后生長速度與其他組相比生長速度加快。出現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，對照組T4時間段后新稍新葉的生長速度逐漸加快，說明土壤濕度逐漸適合新稍新葉的生長。

雖然從新稍新葉葉長和葉寬的生長量對比來看，灌水量明顯影響其生長，但是用SPSS軟件對數據進行相關性分析，除了灌水量對葉長的生長量影響顯著外，新稍和葉寬的生長都不顯著，原因可能與土壤養分、柑桔病蟲害和氣候等因素影響有關，尚需進一步研究。

試驗組和對照組對比發現，采用微噴灌技術灌溉的對照組較根域精準灌溉技術的試驗組新稍新葉的增長量少，且對照組用水多，由此說明根域精準灌溉技術具有高效節水的作用。根域精準灌溉技術與微噴灌灌溉技術對土壤的濕潤范圍不同，微噴灌將水噴灑在地表，從地表往下滲透到柑桔根系部位，濕潤的表層土壤主要在0～60 cm范圍內，在地表水分容易蒸發喪失，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;根域精準灌溉是將水分運輸到土壤表層下20 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，在這個土層范圍內，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。濕潤土壤的速度不同，微噴灌從表層開始濕潤土壤，水分到達根系要用一定的時間，根域精準灌溉直接將水分運輸到根系，濕潤周圍土壤，直接供根系吸收，沒有微噴灌滲透土壤表層的滲透時間，所以微噴灌的濕潤速度比根域精準灌溉的濕潤速度要慢。由此可見，灌溉方式不同，水分的實際利用率也不同，從而影響柑桔的生長。

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

因試驗中微噴灌灌溉技術灌溉量為130 L/（棵·次）、15 d灌溉1次，在灌溉周期內平均每天灌水量為8.67 L;根域精準灌溉技術灌溉量為30 L/（棵·次）、7 d灌溉1次，在灌溉周期內平均每天灌水量為4.29 L。從而可以看出，根域精準灌溉更節水，建議使用精準灌溉技術進行灌溉。

本試驗根域精準灌溉只設置了3個灌溉梯度，范圍較大，因此還需要進一步探究灌水量在更小梯度范圍內對柑桔新稍新葉生長量的影響。

【參 考 文 獻】

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