根域灌溉方式下灌水量和灌水周期對芒果大小及產(chǎn)量的影響*

劉軼男，郭學(xué)紅，黃必瓊，王金振，李 茂，孫志遠(yuǎn)，彭 磊，李 琦

（1 云南農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院，昆明 650201）（2 華坪縣有機(jī)晚熟芒果研究中心）（3 云南農(nóng)業(yè)大學(xué)園林園藝學(xué)院）

芒果具有營養(yǎng)價值高、風(fēng)味獨(dú)特等特點(diǎn)，素有“熱帶果王”的美譽(yù)[1-2]。近年來我國芒果栽培面積不斷擴(kuò)大，產(chǎn)量逐年上升[3-5]。云南省華坪縣是我國適宜芒果生產(chǎn)的優(yōu)質(zhì)基地，是滇西北芒果主產(chǎn)區(qū)之一，也是云南省芒果種植面積最大的縣市[6-9]。

合理的灌溉技術(shù)是推動芒果產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵，傳統(tǒng)的灌溉方式極易造成水資源的浪費(fèi)，高效節(jié)水灌溉技術(shù)可以極大地促進(jìn)芒果產(chǎn)業(yè)發(fā)展[3,10-12]。潘佳佳等[13]研究表明，采用布置在地下或地面的管道，將灌溉水直接輸送到田間，耗水更少，可節(jié)水15%～30%。本研究采用的根域灌溉技術(shù)通過埋在土壤下的根灌管，可以直接將水分運(yùn)輸?shù)街参锏母担瑥亩岣咚值睦寐剩瑴p少水資源的浪費(fèi)。

本文以‘熱農(nóng)1號’芒果為試材，采用根域灌溉方式在華坪縣開展了灌溉試驗(yàn)，研究旱季不同灌水量和灌水周期下對果實(shí)縱橫徑和產(chǎn)量的影響，為華坪縣芒果的種植生產(chǎn)起到參考作用。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)區(qū)基本概況

華坪縣位于云南省西北部的金沙江中段北岸，境內(nèi)最高海拔3 198 m，最低海拔1 015 m，熱區(qū)面積1 414.35 hm2。該縣海拔1 500 m以下熱區(qū)年平均氣溫19.8 ℃，年日照時數(shù)2 541.2 h，≥10 ℃年活動積溫7 091 ℃，無霜期303 d，熱量豐富，光照充足，晝夜溫差大，屬亞熱帶干熱河谷氣候[14]，芒果的種植主要集中在中心鎮(zhèn)、榮蔣鎮(zhèn)和石龍壩鄉(xiāng)3個鄉(xiāng)鎮(zhèn)。試驗(yàn)地點(diǎn)設(shè)在榮將鎮(zhèn)哲理村芒果根域灌溉技術(shù)試驗(yàn)地，試驗(yàn)地面積約2 200 m2，土壤以黏土為主，肥力較差，保水性較好，試驗(yàn)地坡度較大，坡臺之間高差1.0～1.5 m。

1.2 試驗(yàn)地根域灌溉系統(tǒng)簡介

灌溉系統(tǒng)前端的水罐接收來自蓄水池經(jīng)過沉淀、過濾的水，罐上裝設(shè)有超聲波液位儀，灌水時實(shí)時監(jiān)測液位，并將其反饋至自動控制柜中的PLC，從而實(shí)現(xiàn)實(shí)時補(bǔ)充水量。主管前端有連接控制系統(tǒng)的電磁閥，因此可以實(shí)現(xiàn)自動灌溉。灌水器采用根灌管，埋在果樹滴水線附近樹根上方，它的主要作用是使毛管中壓力水流均勻地分配到果樹根域附近的土壤；同時在根域附近埋設(shè)溫濕度傳感器，其可以將根域附近土壤的溫濕度數(shù)據(jù)傳入到自動控制柜中的PLC，實(shí)現(xiàn)對灌溉效果的監(jiān)測與記錄。

1.3 試驗(yàn)方法與設(shè)計(jì)

供試芒果品種為8年生‘熱農(nóng)1號’，行株距為4 m×4 m，試驗(yàn)設(shè)置3種不同的灌水量處理及1個常規(guī)澆水的對照，每個灌水量設(shè)置3個不同的灌水周期，如表1所示。每個處理各選擇3塊芒果樹生長情況相近的區(qū)域作為試驗(yàn)小區(qū)，共28個小區(qū)。根域灌溉系統(tǒng)在旱季時期（2019年1月5日）開啟，按照上述處理進(jìn)行灌溉，進(jìn)入雨季時期（2019年6月25日下第一場雨）則關(guān)閉。

1.4 試驗(yàn)觀測項(xiàng)目及方法

果實(shí)縱、橫徑：在芒果結(jié)果后（2019年5月13日），每個處理選取、標(biāo)記9株生長情況相近的芒果樹，每株樹選取、標(biāo)記3個芒果，每半個月用數(shù)顯游標(biāo)卡尺測量并記錄果實(shí)縱、橫徑，并取平均值。單株產(chǎn)量：在芒果收獲時（2019年7月25日），對選取的芒果樹進(jìn)行產(chǎn)量測定。芒果果實(shí)縱、橫徑實(shí)際測量時間（T1～T5）分別為：5月13日、5月30日、6月16日、7月3日、7月23日。

表1 不同灌水量和灌水周期的處理

2 結(jié)果與分析

2.1 不同灌水處理對芒果果實(shí)大小的影響

表2為不同灌水量和灌水時期芒果果實(shí)的縱、橫徑變化情況。從中可以看出，T1～T3時間內(nèi)果實(shí)縱、橫徑的總體變化趨勢大致為處理1＞處理4＞處理7＞對照，3個處理的芒果果實(shí)縱、橫徑均顯著大于對照，而處理1與處理4不存在顯著性差異，這表明處理1與處理4在旱季能對芒果的生長起到顯著的效果；T4～T5時間華坪縣已經(jīng)開始進(jìn)入雨季，根域灌溉系統(tǒng)逐漸停止灌溉，因此后2次果實(shí)縱、橫徑的變化趨勢變?yōu)樘幚?＞處理1＞處理7＞對照，此時處理4的果實(shí)橫、縱徑均顯著大于處理1、處理7、對照。

同一灌水量下（25 L/株）不同灌水周期（3、4、5 d）處理下芒果果實(shí)的縱、橫徑變化如表2所示。可以看出，在旱季（T1～T3）不同的灌水周期之間存在著顯著差異，且芒果果實(shí)縱、橫徑呈現(xiàn)的變化趨勢為處理1＞處理＞2處理3＞對照，這表明灌水周期越短越有利于芒果度過旱季時期。

表2 不同灌水量和灌水周期處理下芒果果實(shí)縱、橫徑變化情況 mm

2.2 不同灌水處理對芒果產(chǎn)量的影響

不同灌水條件處理下芒果的單株產(chǎn)量差異較大。當(dāng)灌水量一定時，灌水周期越小，產(chǎn)量越高。這可能是因?yàn)楣嗨芷谠叫。谙嗤瑫r間內(nèi)的灌水次數(shù)越多，更有利于維持果樹根域附近土壤的濕度。當(dāng)灌水周期相同時，20 L/株灌水量下的芒果產(chǎn)量高于25、15 L/株。各個處理下的單株產(chǎn)量依次為：處理4（35.37 kg）>處理1（33.74 kg）>處理5（31.89 kg）>處理7（31.65 kg）>處理2（29.62 kg）>處理6（28.83 kg）>處理8（28.27 kg）>處理3（27.58 kg）>處理9（26.61 kg）>對照（22.67 kg）。從中可以看出，處理4的芒果單株產(chǎn)量最高，但是處理4并不是灌水量最多的，這說明灌水周期對產(chǎn)量有更大的影響，當(dāng)灌水周期進(jìn)一步縮小時，產(chǎn)量如何變化有待進(jìn)一步研究。

3 討論與結(jié)論

本試驗(yàn)得到的單株產(chǎn)量小于楊玉皎等[15]研究結(jié)果中‘熱農(nóng)1號’的單株產(chǎn)量，這可能是試驗(yàn)地土壤以黏土為主，肥力較差，同時與試驗(yàn)地坡度較大有關(guān)，張東等[16]研究表明，坡度對芒果的產(chǎn)量有很大的影響，處在陡坡的芒果產(chǎn)量小于緩坡和平地的芒果產(chǎn)量。同時試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)當(dāng)灌水量一定時，灌水周期越小產(chǎn)量越高的現(xiàn)象，這與江俊燕等[17]在馬鈴薯中的研究結(jié)果相似。

本試驗(yàn)結(jié)果表明，灌水量為20 L/株時，芒果果實(shí)的大小及產(chǎn)量均優(yōu)于其他灌水量處理，且灌水周期越小，芒果果實(shí)越大、產(chǎn)量越高。