張計(jì)峰，耿慶龍，梁 智，曹文超，陳 清

根區(qū)孔下滴灌施肥對新疆紅棗產(chǎn)量品質(zhì)和氮磷鉀利用影響

張計(jì)峰1,2，耿慶龍2，梁 智2，曹文超1，陳 清1※

（1. 中國農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院，北京 100193；2. 新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)院土壤肥料與農(nóng)業(yè)節(jié)水研究所，烏魯木齊 830091）

選擇合理的滴灌施肥方式是實(shí)現(xiàn)果園節(jié)水減肥的技術(shù)關(guān)鍵。該研究分析比較了地表滴灌和根區(qū)孔下滴灌施肥對新疆南疆地區(qū)紅棗生長和氮磷鉀吸收的影響，以期為提高果園水肥利用效率提供理論依據(jù)。試驗(yàn)設(shè)置常規(guī)地表滴灌和根區(qū)孔下滴灌施肥2種灌溉方式，比較其對紅棗營養(yǎng)狀況、根系生長、產(chǎn)量及品質(zhì)的影響。結(jié)果表明，與常規(guī)地表滴灌施肥相比，在相同水肥供給條件下，根區(qū)孔下滴灌施肥處理紅棗2 a平均產(chǎn)量比地表滴灌施肥處理顯著提高（<0.05），增產(chǎn)幅度為6.9%，單果干質(zhì)量達(dá)5.04 g。2 a紅棗果實(shí)品質(zhì)結(jié)果顯示，根區(qū)孔下滴肥處理總糖、還原糖和粗脂肪含量顯著高于地表滴灌處理（<0.05）。該根區(qū)孔下滴灌施肥方式顯著增加紅棗樹體各器官對養(yǎng)分的吸收（<0.05），其中2011年根區(qū)孔下滴灌施肥處理紅棗葉片中N、P和K含量分別比地表滴灌施肥處理增加6.7%、33.6%和7.3%，2012年紅棗葉片中N和P含量差異顯著（<0.05），比地表滴灌分別高3.4%和26.8%。根區(qū)孔下滴灌施肥處理紅棗果實(shí)中P、K含量顯著高于地表滴灌施肥處理（<0.05），2011年和2012年分別比地表滴灌高41.0%、13.6%和46.2%、12.9%；2012年根區(qū)孔下滴灌施肥處理葉片、新梢、細(xì)根和果實(shí)中P累積量顯著高于地表滴灌相應(yīng)器官P累積量（<0.05），相比于地表滴灌分別提高38.2%、70.7%、159.8%和55.3%，根區(qū)孔下滴肥處理的吸收根干物質(zhì)質(zhì)量比地表滴灌增加46.7%。根區(qū)孔下滴肥的水肥管理方式可以顯著增加根系生物量、提高棗樹器官養(yǎng)分含量、增加紅棗產(chǎn)量和提高肥料的利用效率，研究結(jié)果可為今后果園的節(jié)水減肥田間管理提供參考。

滴頭；灌溉；肥；根區(qū)；孔下滴灌施肥；紅棗；產(chǎn)量；磷素

0 引 言

滴灌施肥目前已成為中國經(jīng)濟(jì)作物生產(chǎn)中提高水肥利用效率、減少養(yǎng)分浪費(fèi)的主要灌溉施肥措施。受傳統(tǒng)果園樹體差異較大和根系、土壤非均勻分布的影響，水分養(yǎng)分供應(yīng)的差異性空間分布對水肥的高效利用具有較大影響。目前，在果園水肥一體化技術(shù)應(yīng)用中，多采用微噴灌、滴灌和涌泉灌等方法，而在干旱和半干旱地區(qū)，膜下滴灌技術(shù)是其水肥供應(yīng)的主導(dǎo)方式。該技術(shù)的關(guān)鍵點(diǎn)是所供應(yīng)的水分和養(yǎng)分在空間上是否能夠滿足根系的養(yǎng)分水分吸收，在時(shí)間上是否可以做到滿足果樹不同階段生長的需要。

根系是果樹吸收水分和養(yǎng)分的主要器官，由于根區(qū)土壤物理、化學(xué)和生物過程受水分和養(yǎng)分供應(yīng)空間差異的影響很大[1]，因此對于果樹的養(yǎng)分吸收、果實(shí)產(chǎn)量及品質(zhì)也會(huì)造成很大的影響。與氮素相比，磷鉀養(yǎng)分在土壤中較難移動(dòng)，因此采用根區(qū)水肥調(diào)控、實(shí)現(xiàn)近根施用可有效提高土壤養(yǎng)分生物有效性和養(yǎng)分利用效率。一些研究表明，合理的滴灌施肥方法可在時(shí)間和空間上調(diào)整土壤水、肥條件[2-5]。根區(qū)或近根施肥可持續(xù)有效的向作物根系供應(yīng)養(yǎng)分，有利于植物根系對養(yǎng)分的吸收和運(yùn)輸，進(jìn)而提高水肥利用效率[6-11]。

傳統(tǒng)滴灌施肥設(shè)計(jì)中進(jìn)行雙排毛管設(shè)計(jì)，在每棵樹只能有1～2個(gè)滴頭供應(yīng)水肥，特別是在一些砂性土壤，這種方式無法實(shí)現(xiàn)全根區(qū)進(jìn)行水肥的供應(yīng)等問題?？紫碌喂嗍┓始夹g(shù)針對果樹根系分布的空間性特點(diǎn)，可以在果樹根區(qū)周邊布局多點(diǎn)滴孔，克服上述布局不足的問題。在砂性土壤中，可以通過多點(diǎn)快速浸潤根層使作物主根區(qū)土壤經(jīng)常保持良好的水分環(huán)境，同時(shí)很快將鹽分帶入濕潤區(qū)邊緣淡化主根區(qū)的鹽分，為作物生長創(chuàng)造了一個(gè)良好的水鹽環(huán)境[12]；而且可能有效解決磷鉀等養(yǎng)分在土壤中擴(kuò)散速率很慢等問題。

最近十多年，新疆阿克蘇地區(qū)的紅棗種植得到規(guī)模化快速發(fā)展[13]。目前已經(jīng)發(fā)展到48.6萬hm2，占新疆特色林果種植面積的49.5%[14]。該地區(qū)光能資源豐富和特殊的地理區(qū)域優(yōu)勢[15-16]，為紅棗生長提供了優(yōu)良的自然條件，已成為重要的紅棗生產(chǎn)基地和當(dāng)?shù)刂е援a(chǎn)業(yè)。然而，由于南疆地區(qū)鄰近沙漠，土壤沙化問題非常突出，此外南疆地區(qū)降雨量稀少[17]，年均降雨量僅為43.9 mm，水源是影響南疆紅棗產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要限制因素[18]。因此在砂性土壤上發(fā)展“少量多次”的滴灌施肥方式，不僅可以減少大水漫灌造成的養(yǎng)分損失，而且可進(jìn)一步提高肥料利用效率、增加紅棗產(chǎn)量和品質(zhì)。在該地區(qū)發(fā)展背景下，如何發(fā)展新式的滴灌施肥布局已成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)[19-23]。

本文以南疆阿克蘇地區(qū)紅棗作為研究對象，以常規(guī)地面滴灌施肥為對照，探究根區(qū)孔下滴灌施肥對棗樹養(yǎng)分狀況、紅棗產(chǎn)量及商品性等方面的影響，以期為新疆紅棗產(chǎn)業(yè)最佳的水肥管理模式及其健康持續(xù)發(fā)展提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地點(diǎn)與土壤特點(diǎn)

試驗(yàn)在新疆阿克蘇地區(qū)試驗(yàn)林場（80°20′～80°25′E，41°10′～41°15′N）進(jìn)行。試驗(yàn)區(qū)為典型的暖溫帶大陸性干旱氣候，降水量年際變化大，年均降水量為53.2～120.6 mm，日照時(shí)間長、年日照時(shí)數(shù)2 670～3 022 h，太陽的總輻射量為5 340～6 220 MJ/m2，光熱資源較豐富，全年無霜期為168～225 d，氣溫年際差及晝夜溫差大，年平均氣溫在7.9～13.7 ℃。供試土壤質(zhì)地為砂壤土，試驗(yàn)前0～40 cm耕層土壤基本理化性質(zhì)：容重1.56 g/cm3、pH值8.35、有機(jī)質(zhì)1.85 g/kg、全氮0.27 g/kg、堿解氮46.1 mg/kg、速效磷19.8 mg/kg、速效鉀108.5 mg/kg、有效鋅0.52 mg/kg、有效錳5.51 mg/kg、有效鐵13.4 mg/kg、有效硼0.72 mg/kg。

1.2 供試果樹

供試果樹品種為灰棗（），1999年種植，2001—2002年嫁接，栽培模式為株行距2 m×4 m，樹高3.5～4 m，冠輻3～3.5 m，每公頃約1 250株，選擇長勢基本一致無病蟲害果樹，設(shè)置保護(hù)行。每年3月底噴施石硫合劑殺滅蟲卵，開春4月中旬施入有機(jī)肥棉籽殼12 t/hm2，硫酸銅7.5 kg/hm2，硫酸鋅7.5 kg/hm2，并根據(jù)作物生長期和生育期需水肥規(guī)律進(jìn)行滴灌施肥及修剪老弱枝條，定期清除雜草和中耕處理，10月中上旬收獲。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

選擇土壤質(zhì)地、樹齡、田間管理均一致的3個(gè)地塊，每個(gè)地塊均設(shè)2個(gè)處理，每個(gè)處理設(shè)置3個(gè)重復(fù)，每個(gè)重復(fù)10株棗樹，設(shè)置保護(hù)行。

1）處理1為地表滴灌施肥：地表滴灌毛管（16 mm）在棗樹兩側(cè)各鋪設(shè)1條，毛管樹干距離為50 cm，毛管上滴頭距離為50 cm，流量為3.75 L/h。

2）處理2為根區(qū)孔下滴灌施肥：在果園中地表布置無滴頭輸水毛管，每行果樹布置1根輸水毛管，輸水毛管的直徑為8 cm。春季在每株棗樹附近的輸水毛管上打6個(gè)孔，分別將6個(gè)導(dǎo)流小管的進(jìn)水口插入輸水毛管上的孔中與輸水毛管連接，將每個(gè)導(dǎo)流小管的出水口上安裝1個(gè)壓力補(bǔ)償式滴頭，滴頭流量為3.75 L/h，導(dǎo)流小管的長度為120 cm、直徑為0.5 cm。在每株果樹樹冠下地表打6個(gè)豎直的孔洞，將帶滴頭的導(dǎo)流小管插入孔洞中，然后用油渣將孔洞填塞以固定導(dǎo)流小管滴頭和防止泥沙堵塞，油渣成分為棉籽餅，干基N、P、K質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為4.11%、0.54%和0.76%，有機(jī)質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為74.8%。每株果樹用量為300～500 g。豎直孔洞的深度為35 cm、直徑為10 cm，滴頭插入孔洞的深度為30 cm。

1.輸水毛管 2.轉(zhuǎn)換接頭 3.導(dǎo)流小管 4.壓力補(bǔ)償?shù)晤^ 5.棉籽餅

紅棗萌芽期至盛花期，每7 d灌水1次，灌水量為300 m3/hm2，共計(jì)灌水8次；果實(shí)生長期每3～4 d灌水1 次，每次灌水量為225 m3/hm2，共計(jì)灌水15次；果實(shí)白熟期每8 d灌水1次，每次灌水300 m3/hm2，共計(jì)灌水3次。全生育期滴灌水量6 675 m3/hm2。供試肥料采用棗樹專用水溶性肥料。開花前采用高氮復(fù)合肥滴灌肥（N、P2O5和K2O質(zhì)量分?jǐn)?shù)為33%、12%和5%），開花至坐果期采用高磷復(fù)合滴灌肥（N、P2O5和K2O質(zhì)量分?jǐn)?shù)為17%、18%和15%），萌芽至盛花期使用高氮滴灌肥（N+P2O5+K2O≥50%）1 050 kg/hm2，分4次滴施；坐果至成熟期滴施高磷滴灌肥（N+P2O5+K2O≥50%）1 050 kg/hm2，分4次滴施。每個(gè)處理灌溉和追肥數(shù)量、時(shí)期及肥料種類完全相同。

1.4 樣品采集與分析

試驗(yàn)開始前采集基礎(chǔ)土樣，2010年10月紅棗采收后，沿果樹滴水線用土鉆在耕層0～40 cm取5個(gè)點(diǎn)采集土壤樣品并測定土壤基本理化性質(zhì)[24]：土壤有機(jī)質(zhì)用重鉻酸鉀-濃硫酸加熱法，全氮用凱氏定氮法；全磷和全鉀測定用NaOH熔融-鉬銻抗比色法和火焰光度計(jì)法；速效氮用1 mol/L KCL浸提-流動(dòng)分析儀法；速效磷用0.5 mol/L NaHCO3浸提-鉬銻抗比色法；速效鉀用1 mol/L NH4OAC浸提-火焰光度計(jì)法。

2011年和2012年9月取葉片、新梢、果實(shí)、直徑小于2 mm細(xì)根樣品，測定生物量和N、P、K含量。2012年秋季棗果成熟期，每個(gè)處理選擇3株棗樹，以樹干為圓心，以1 m為半徑，以0.5 m為深度，挖1/4的扇形土體，將根系洗凈烘干稱質(zhì)量。

每年10月中旬紅棗采收后，測定每株果樹實(shí)際產(chǎn)量，每個(gè)處理的重復(fù)隨機(jī)選擇5 kg紅棗測定數(shù)量計(jì)算單果質(zhì)量，測定紅棗品質(zhì)[25]：果實(shí)的總糖、還原糖測定用蒽酮比色法；總酸測定用酸堿滴定法；VC含量用碘滴定法；粗脂肪含量測定用仲裁法，蛋白質(zhì)含量測定用凱氏定氮法。

1.5 數(shù)據(jù)處理與分析

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Excel 2016、SPSS22.0和Sigma Plot14.0分別進(jìn)行數(shù)據(jù)整理、方差分析以及作圖。其中顯著性水平為=0.05。

2 結(jié)果與分析

2.1 紅棗產(chǎn)量與品質(zhì)

棗樹產(chǎn)量、商品性（單果質(zhì)量來表示）是衡量紅棗生長和水肥供應(yīng)的重要指標(biāo)。由表1可知，連續(xù)2a根區(qū)孔下滴肥處理的紅棗產(chǎn)量和單果質(zhì)量均顯著高于地表滴灌處理（<0.05）。根區(qū)孔下滴肥處理連續(xù)2 a的年平均產(chǎn)量為10.8 t/hm2，比地表滴灌施肥處理增產(chǎn)6.9%；根區(qū)孔下滴灌施肥處理連續(xù)2 a單果質(zhì)量平均為5.04 g，比地表滴灌增加8.4%。由此可見，在水肥供應(yīng)量一致量條件下，通過根區(qū)孔下滴肥的給肥方式可顯著提高棗樹產(chǎn)量和單果質(zhì)量。

2 a試驗(yàn)結(jié)果表明，不同的滴灌施肥方式對紅棗品質(zhì)也會(huì)產(chǎn)生影響（表1）。2011年結(jié)果顯示，根區(qū)孔下滴肥處理總糖和還原糖含量比地表滴灌處理分別高5.6%和40.9%（<0.05），粗脂肪（0.09g/kg）和糖酸比（141.8）含量與地表滴灌施肥處理（0.06 g/kg，143.6）相比差異顯著（<0.05），2處理總酸、Vc和蛋白質(zhì)含量均沒有表現(xiàn)出顯著差異（>0.05）；除糖酸比外，2012年2處理總糖、還原糖和粗脂肪含量差異顯著，與2011年結(jié)果相同?？梢姡鶇^(qū)孔下滴肥處理紅棗含糖量等品質(zhì)指標(biāo)明顯優(yōu)于地表滴灌處理。

表1 2種滴灌施肥方法對紅棗果實(shí)品質(zhì)和產(chǎn)量的影響

注：數(shù)據(jù)后不同字母表示同一年份處理間差異達(dá)0.05%顯著水平。下同。

Note: Different letters indicate significant differences (<0.05) in the same year. The same as below.

2.2 紅棗樹體氮磷鉀含量

如表2所示，2種滴灌施肥處理?xiàng)棙錉I養(yǎng)狀況有顯著的差異。2 a結(jié)果顯示，2011年根區(qū)孔下滴肥處理?xiàng)棙淙~片中N、P和K含量分別比地表滴灌高6.7%、33.6%、7.3%（0.05），2012年2處理N和P含量差異顯著，比地表滴灌分別高3.4%和26.8%（0.05）。2011年2處理新梢中N和P含量差異顯著，根區(qū)孔下滴肥處理N和P含量比地表滴灌處理高5.6%和58.5%（0.05），2012年2處理新梢P含量差異顯著（0.05）。2011年根區(qū)孔下滴肥處理細(xì)根中P含量比地表滴灌處理高72.5%，2012年高81.1%（0.05）。2011年和2012年根區(qū)孔下滴肥處理果實(shí)中P、K含量分別比地表滴灌高41.0%、13.6%和46.2%、12.9%，2處理果實(shí)P和K含量差異均達(dá)到顯著水平（0.05）。由此可見，根區(qū)孔下滴肥處理可以顯著增加棗樹各器官中養(yǎng)分含量，尤其是增加各器官中P含量。由于南疆棗園土壤普遍呈堿性[3]，限制了土壤磷素的移動(dòng)性，而根區(qū)孔下滴肥直接將營養(yǎng)元素供給到根區(qū)土壤區(qū)域進(jìn)而促進(jìn)了磷素的吸收，這可能是導(dǎo)致棗樹器官中兩處理養(yǎng)分含量差異的原因。

表2 2種滴灌施肥方法對棗樹氮磷鉀養(yǎng)分質(zhì)量分?jǐn)?shù)的影響

2.3 樹體生物量和氮磷鉀累積量

不同的滴灌施肥方式也會(huì)對棗樹生物量累積產(chǎn)生影響[18,26-28]，由表3可知，2012年收獲期，紅棗根區(qū)孔下滴肥處理的細(xì)根和果實(shí)干物質(zhì)累積量比地表滴灌處理高46.7%和8.0%（<0.05）。表4表明，2012年根區(qū)孔下滴肥處理的棗樹各新生器官P和K（葉片除外）元素累積量均高于常規(guī)地表滴灌，尤其是P累積量顯著高于地表滴灌相應(yīng)器官P累積量（<0.05），葉片、新梢、細(xì)根、果實(shí)中P累積量分別比地表滴灌增加38.2%、70.7%、159.8%和55.3%。根區(qū)孔下滴肥處理的葉片、新梢、細(xì)根、果實(shí)中P吸收累積總量為33.72 g/株，而地表滴灌的葉片、新梢、細(xì)根、果實(shí)中P吸收累積總量為21.23 g/株，根區(qū)孔下滴肥處理P吸收累積總量比地表滴灌增加58.8%。由此可見，根區(qū)孔下滴肥方式可促進(jìn)吸收根和果實(shí)的生長，提高P和K元素在棗樹體內(nèi)的吸收和累積量。

表3 2012年2種滴灌施肥方法對棗樹樹體干物質(zhì)累積的影響

表4 2012年2種滴灌施肥方法對棗樹樹體氮磷鉀吸收累積的影響

2.4 2種滴灌施肥方式效益分析

2種滴灌施肥方式在材料、用工、產(chǎn)值增加方面有所差異（表5），2種方式在主灌溉系統(tǒng)方面均相同，差異主要表現(xiàn)在滴灌毛管和用工方面，其中地表滴灌在材料和用工方面支出為1 650元//hm2（不計(jì)主系統(tǒng)和其他人工成本），紅棗產(chǎn)值50 250元/hm2；而孔下滴灌所用毛管為16PE管，在材料和用工支出方面為3 600元/hm2（不計(jì)主系統(tǒng)和其他人工成本），紅棗產(chǎn)值為54 000元/hm2?？梢?，孔下滴肥增加成本為1 950元//hm2，而產(chǎn)值增加3 750元/hm2，果園采用孔下滴肥方式較常規(guī)滴管方式達(dá)到了提質(zhì)增效的目的。

表5 不同灌溉方式下棗園經(jīng)濟(jì)分析

注：由于棉籽餅用量少，故未參與產(chǎn)值計(jì)算。

Note: The cost of cottonseed cake was not taken into account in the calculation, because its rate of application was low.

3 討 論

3.1 不同滴灌給肥方式對紅棗產(chǎn)量和品質(zhì)的影響

新疆紅棗種植面積大，集約化程度高，便于滴灌水肥一體化技術(shù)的應(yīng)用[13-14,16]。相關(guān)研究表明應(yīng)用滴灌技術(shù)可以保持土壤中有效養(yǎng)分適宜的強(qiáng)度和容量，有利于提高紅棗產(chǎn)量改善品質(zhì)[6-10]。而不同的滴灌方式對于作物生長作用效果不同[26-27]，大量元素N、P和K對紅棗產(chǎn)量品質(zhì)影響較大，堿性土壤上常規(guī)地表滴灌磷肥移動(dòng)性差，多積聚在土壤表層，不能滿足樹體對磷素的需求；鉀肥是果樹的品質(zhì)元素，鉀肥供應(yīng)不足直接影響紅棗果實(shí)的品質(zhì)構(gòu)成，本研究試圖通過將營養(yǎng)元素直接供給到果樹根系附近，提高有效元素的利用效率，進(jìn)而改善果實(shí)品質(zhì)。研究結(jié)果表明通過根區(qū)孔下滴肥將養(yǎng)分輸送到根系集中區(qū)的給肥方式對于提高養(yǎng)分利用效率和產(chǎn)量在文中得以體現(xiàn)。通過分析2a的試驗(yàn)結(jié)果，棗樹產(chǎn)量平均提高6.9%，單果質(zhì)量提高8.4%；果實(shí)中總糖、還原糖和粗脂肪含量均顯著提高（<0.05）。此外，本研究中油渣用量很少，且為一次性使用，其作用主要是固定導(dǎo)流管滴頭，防止滴頭堵塞，作用時(shí)間為3～5 a，與投入的化學(xué)養(yǎng)分相比，油渣養(yǎng)分含量僅占化學(xué)養(yǎng)分投入總量的0.15%～0.3%，從營養(yǎng)角度分析對果樹養(yǎng)分吸收影響可能較小，但本試驗(yàn)中油渣的使用對紅棗產(chǎn)量和品質(zhì)是否會(huì)產(chǎn)生影響、影響程度如何需要在以后繼續(xù)深入研究。

3.2 不同滴灌給肥方式對棗樹養(yǎng)分含量和累積的影響

由于不同養(yǎng)分在土壤中的移動(dòng)能力并不一致[28-29]，因此將養(yǎng)分有效輸送至紅棗根區(qū)對其養(yǎng)分的吸收和利用較為重要。有研究表明，不同滴灌方式對作物養(yǎng)分吸收影響較大[26]，尤其是在不同土壤上滴灌方式對作物體內(nèi)營養(yǎng)元素含量和累積差別較大。李青軍等研究表明常規(guī)滴灌條件下棉花單鈴質(zhì)量、單株棉鈴數(shù)、產(chǎn)量均提高[30]。梁智等在紅棗上研究結(jié)果顯示，與肥料開溝施肥方式相比，滴灌有利于增加紅棗葉片中氮磷含量[31]。本研究比較了2種滴灌施肥方式下紅棗葉片、新稍、細(xì)根和果實(shí)中養(yǎng)分含量和累積量，通過將肥料直接供給到紅棗根區(qū)的給肥方式顯著增加了各器官中養(yǎng)分含量和累積量。2 a的產(chǎn)量結(jié)果也表明根區(qū)孔下滴肥方式對于提高紅棗產(chǎn)量效果明顯。

3.3 不同滴灌施肥方式對紅棗根系生長的磷素移動(dòng)的影響

堿性土壤中磷的移動(dòng)性較低，而常規(guī)滴灌條件下，磷肥在滴施過程中很容易被固定在表層。根據(jù)筆者試驗(yàn)的結(jié)果，在砂性棗園中磷的移動(dòng)距離僅為5～7 cm，完全依靠常規(guī)滴灌可能不能滿足紅棗對磷的需求，而通過根區(qū)孔下滴肥方式將磷元素直接供給到根區(qū)，使作物根系能夠及時(shí)吸收進(jìn)而提高磷素利用效率在本文中的效果得到證明。本研究中2012年根區(qū)孔下滴肥處理與常規(guī)滴灌相比棗樹細(xì)根數(shù)量顯著增加，同時(shí)樹體新生器官葉片、新梢、細(xì)根和果實(shí)中P吸收累積總量比地表滴灌增加58.8%。這種給肥方式提高了棗樹各器官中養(yǎng)分累積和樹體干物質(zhì)累積量，結(jié)果顯示2012年通過根區(qū)孔下滴肥方式紅棗吸收根生物量提高了46.7%，這對于養(yǎng)分的吸收、產(chǎn)量的形成均有非常積極的作用。

由此可見，對于南疆普遍呈堿性的沙性土壤來說，通過根區(qū)孔下滴肥方式不僅能夠提高棗樹對營養(yǎng)元素的吸收，而且對于增加果樹干物質(zhì)累計(jì)、根系調(diào)控、提高產(chǎn)量和品質(zhì)方面均有顯著作用。

4 結(jié)論

1）根區(qū)孔下滴肥能顯著提高果樹產(chǎn)量和品質(zhì)，與地表滴灌滴肥相比，2 a產(chǎn)量平均增加6.9%，單果質(zhì)量平均增加8.4%。紅棗果實(shí)總糖、還原糖和粗脂肪含量顯著提高。

2）根區(qū)孔下滴肥新方法能顯著促進(jìn)吸收根的生長，提高K（葉片除外）、P素的吸收利用。與地表滴灌滴肥相比，在試驗(yàn)第2年即2012年吸收根生物量增加46.7%，樹體新生器官總P素吸收累積量提高58.8%。

3）根區(qū)孔下滴肥新方法可以顯著提高果樹營養(yǎng)水平，2011年根區(qū)孔下滴灌施肥處理紅棗葉片中N、P和K含量分別比地表滴灌施肥處理增加6.7%、33.6%和7.3%，2012年紅棗葉片中N和P比地表滴灌分別高3.4%和26.8%。果實(shí)中P和K含量2011年和2012年分別比地表滴灌高41.0%、13.6%和46.2%、12.9%

4）根區(qū)孔下滴肥新方法與地表滴灌滴肥相比增加用工和材料成本1 950元/hm2，產(chǎn)值增加3 750元/hm2，綜合效益增加1 800元/hm2，起到提質(zhì)增效的作用。

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Effects of drip fertigation around root zone on yield and quality of red jujube and utilization of nitrogen, phosphorus and potassium in Xinjiang

Zhang Jifeng1,2, Geng Qinglong2, Liang Zhi2, Cao Wenchao1, Chen Qing1※

(1.,,100193,; 2.,,830091,)

Reasonable selection of drip fertigation technique is the key to achieve the effects of water-saving and fertilizer reduction in the intensive orchards. In this study, the influences of surface drip fertigation method (SD) and in-hole around rootzone drip fertigation method (RD) on the growth, fruit quality and the uptake of nitrogen (N), phosphorus (P) and potassium (K) in Xinjiang red jujube were investigated in the Akasu, southern Xinjiang area. Thewas planted since 1999. 3 plots were prepared. In each plot, the 2 treatments were used. In the treatment of SD, the drip line was placed both sides of jujube tree. In the treatment of RD, 1 lateral pipe without emitters in diameter of 8 cm was placed on the soil surface for a line of jujube tree. Around each tree, 6 holes in diameter of 10 cm and depth of 35 cm were drilled for placement of catheter with emitters. The holes were filled with cottonseed cake to hold the catheter. The emitter had flow rate of 3.75 L/h. For each replicate of treatment, 10 jujube trees were included. The irrigation amount and fertilizer application rate were same for the 2 treatments. In 2011 and 2012, the yield and quality of jujube were determined. In 2012, the cumulative N, P and K content in the jujube trees were also determined. The results showed that the 2-year average yield of jujube fruit in the RD treatment significantly increased by 6.9% compared to the SD treatment. Meanwhile, the 2-year average weight of single dry fruit was 5.04 g in the RD treatment, which was 8.4% higher than that in the SD treatment. The influence of irrigation method on quality of jujube was similar except for the ratio of sugar to acid content. In 2011, the total sugar and reducing sugar content of the RD treatment were 5.6% and 40.9% higher than those of the SD treatment; The crude fat and the ratio of sugar content to acid content in the RD treatment was significantly higher than that in the SD; The other quality index was similar in the both treatments. In 2012, the ratio of sugar content to acid content was not significantly different between the both treatments and the influence of treatments on the other jujube quality index followed the same way with that in 2011. In general, the RD could increase jujube yield and quality. Compared to the SD treatment, the RD treatment increased the contents of N, P, and K in the leaf of jujube tree in 2011 by 6.7%, 33.6% and 7.3%, respectively, while it only increased the contents of N and P in the leaf in 2012. In 2011 and 2012, the significant higher content of P in shoots and roots of the treatment of RD was observed than that in the treatment of SD. In the jujube fruits, the P and K content of the treatment of RD was significantly higher than those in the SD treatment by 41.0% and 13.6% in 2011 and 46.2% and 12.9% in 2012 (0.05). In the harvest stage of 2012, the biomass of root and fruit were significantly higher by 46.7% and 8.0% in the RD treatment than in the SD treatment (0.05). In the meantime, the cumulative of P in the jujube tree was significantly higher in the RD treatment than in the SD treatment. The total P accumulated content was 33.72 g/plant in the RD treatment and 21.23 g/plant in the SD treatment. Economic benefit analysis on jujube orchard under different irrigation methods showed that, although the cost increased by 1 950 RMB/hm2with the RD treatment compared to the SD treatment, the jujube output increased by 3 750 RMB/hm2. Therefore, the management practices of RD treatment significantly increase the biomass in root system, fruit yield, the nutrient content of jujube tree, and the utilization efficiency of fertilizer. This study provide an effective irrigation method for orchard so as to improve yield and save water.

emitters; irrigation; fertilizers; root zone; drip fertigation; red jujube; yield; phosphorus

2018-11-28

2019-05-10

國家自然科學(xué)基金（31560580）；新疆維吾爾自治區(qū)重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目（2016B01002-1）

張計(jì)峰，博士生，副研究員，研究方向：植物營養(yǎng)與土壤肥料方面研究。Email：280862589@qq.com；

陳 清，博士，教授，博士生導(dǎo)師，研究方向：設(shè)施土壤修復(fù)與面源污染防控，廢棄物資源肥料化利用。Email：qchen@cau.edu.cn

10.11975/j.issn.1002-6819.2019.12.008

S365

A

1002-6819(2019)-12-0065-07

張計(jì)峰，耿慶龍，梁 智，曹文超，陳 清. 根區(qū)孔下滴灌施肥對新疆紅棗產(chǎn)量品質(zhì)和氮磷鉀利用影響[J]. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)，2019，35(12)：65－71. doi：10.11975/j.issn.1002-6819.2019.12.008 http://www.tcsae.org

Zhang Jifeng, Geng Qinglong, Liang Zhi, Cao Wenchao, Chen Qing. Effects of drip fertigation around root zone on yield and quality of red jujube and utilization of nitrogen, phosphorus and potassium in Xinjiang[J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering (Transactions of the CSAE), 2019, 35(12): 65－71. (in Chinese with English abstract) doi：10.11975/j.issn.1002-6819.2019.12.008 http://www.tcsae.org