何振嘉 李曉

摘要? ? 以陜西榆林山地矮化密植棗樹為研究對象，分析了不同水肥濃度對涌泉根灌棗樹生育期內(nèi)葉面積指數(shù)、果實發(fā)育和產(chǎn)量的影響。結果表明，不同水肥處理葉面積指數(shù)均在棗樹果實膨大期達到高峰且穩(wěn)定持續(xù)至果實成熟期末期、隨后葉面積指數(shù)開始下降，葉面積指數(shù)隨著萌芽展葉期灌水量的增加而增加，而且以高水中肥處理（萌芽展葉期和果實膨大期各灌水105 L/株，幼果期追施純氮240 g/株，W1N2）最大;所有處理中，高水、低水處理與低肥相組合果實體積最大，在中灌水處理下不施肥時果實的體積最大;單位枝長的果實數(shù)目最高的是中水中肥處理（萌芽展葉期灌水80 L/株、果實膨大期灌水105 L/株，幼果期追施純氮肥240 g/株，W2N2），最低的是低水處理（果實膨大期灌水150 L/株，不追肥，W3N0），在一定范圍內(nèi)，適當施肥能促進棗果單位枝長果實數(shù)目的增加;在一定條件下，所有處理中產(chǎn)量最高的是中水中肥處理（W2N2，產(chǎn)量超過30 000 kg/hm2），最低的是低水高肥處理（W3N1，產(chǎn)量不到15 000 kg/hm2）。因此，可以選擇中水中肥處理，以獲得最高的產(chǎn)量。

關鍵詞? ? 棗樹;涌泉根灌;水肥濃度;葉面積指數(shù);產(chǎn)量

中圖分類號? ? S665.1? ? ? ? 文獻標識碼? ? A

文章編號? ?1007-5739（2019）17-0063-04? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?開放科學（資源服務）標識碼（OSID）

Abstract? ? Taking the dwarf and densely pear-jujube tree planted in Yulin mountainous area of Shaanxi Province as the research object，the effects of different water and fertilizer concentrations on the leaf area index，fruit development and yield of jujube trees under bubbled-root irrigation during the growth period were analyzed. The results showed that the leaf area index of different water and fertilizer treatments reached a peak at the fruit enlargement stage of the jujube tree，and remained stable until the end of fruit ripening period，and then the leaf area index began to decline.The leaf area index increased with the increase of irrigation water during the leafing stage，and reached maximum with high water and medium fertilizer treatment（W1N2）.Among all the treatments，the fruits with high water，low water treatment and low fertilizer had the largest size，while the fruits with middle irrigation had the largest size when no fertilizer was applied.The highest number of fruits per unit branch length appeared in medium water and medium fertilizer treatment（W2N2），while the lowest appeared in low water treatment（W3N0）.In a certain range，appropriate fertilization could increase the number of fruits per unit branch length of jujube fruit.Under certain conditions，the highest yield of all treatments was medium water and medium fertilizer treatment（W2N2）with a yield of more than 30 000 kg/hm2，while the lowest was low water and high fertilizer treatment（W3N1）with a yield of less than 15 000 kg/hm2.Therefore，medium water and medium fertilizer treatment can be selected to obtain the highest yield.

Key words? ? jujube tree;bubbled-root irrigation;water and fertilizer concentration;leaf area index;yield

不同的灌水量和施肥量對作物生長和產(chǎn)量有重要的影響[1-3]。目前，不同水肥方式下灌溉已被廣泛應用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的各個領域，對作物高產(chǎn)、品質改善等方面都有很大的影響。在農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中，水分和養(yǎng)分是密不可分的，合理的水肥交互作用可以有效促進作物生長，提高產(chǎn)量[4]。

孫文濤等[5]通過室內(nèi)試驗，對滴灌條件下番茄進行水肥試驗，結果表明，番茄產(chǎn)量受鉀肥影響最大，而氮肥對番茄生長的影響為其次。梁運江等[6]設計了灌水量與施肥量關于辣椒產(chǎn)量的數(shù)學模型，研究表明，灌水量與施用氮肥和鉀肥對辣椒產(chǎn)量的影響基本相同。

孫文濤等[7]在田間對玉米進行滴灌條件下水肥效應研究，結果表明，氮肥用量的多少對玉米生長和產(chǎn)量起主導作用。胡順軍等[8]進行了棉花膜下滴灌條件下大田試驗，結果表明，水肥效應對棉花的增產(chǎn)具有很好的作用，但水和肥的含量不宜過多。

張秋英等[9]研究了水肥耦合與大豆光合特性以及品質和產(chǎn)量的關系，結果表明，灌水量充足時，無機肥和有機肥的耦合對脂肪的積累起促進作用。郭? 松等[10]研究了壓砂地西瓜的水肥耦合模型，結果表明，補水量對產(chǎn)量的影響大于有機肥對產(chǎn)量的影響。

涌泉根灌是國內(nèi)近幾年來提出的一種適合于山地棗樹的微灌技術，可將灌溉水分直接補給到果樹的根系部位，極大地提高了水分利用率。目前，國內(nèi)對涌泉根灌的研究已有一定進展，但大多為對涌泉根灌濕潤體特征值的研究[11-13]。葉面積是棗樹合成物質的主要器官，有效葉面積與其產(chǎn)量成正相關。在實際生產(chǎn)中，棗樹葉面積生長受水肥條件影響，目前有關涌泉根灌水肥濃度對棗樹葉面積及產(chǎn)量的影響研究較少。

為此，本研究比較分析不同水肥濃度對涌泉根灌棗樹生育期內(nèi)葉面積指數(shù)、果實生長及產(chǎn)量的影響，以期為陜北山地棗樹水肥耦合制度的合理制定提供科學依據(jù)[14-15]。

1? ? 材料與方法

1.1? ? 試驗區(qū)概況

試驗于2014年5—10月在陜西省榆林市米脂縣遠志山西北農(nóng)林科技大學試驗基地（北緯37°40′～38°06′、東經(jīng)100°15′～110°16′）進行。試驗區(qū)氣候屬暖溫帶半干旱氣候，根據(jù)米脂縣氣象局提供的1971—2014年逐日氣象資料統(tǒng)計，該地區(qū)年平均降雨量451.6 mm，主要集中在7—9月，最大年降雨量704.8 mm，最小年降雨量186.1 mm。試驗區(qū)平均坡度為30°，地形平整均一。土壤以黃綿土為主，平均土壤容重1.29 g/cm3，五年生棗樹根系主要分布在0～60 cm土層中。0～60 cm計劃濕潤層的田間持水量為22%（占干土重百分數(shù)），土壤較為貧瘠，有效氮、磷、鉀含量分別為34.739、2.909、101.900 mg/kg，有機質含量為0.21%，pH值為8.6，土壤偏堿性。本試驗中氣象數(shù)據(jù)利用西北農(nóng)林科技大學米脂試驗站提供的2014年逐日氣象資料。

1.2? ? 試驗材料

試驗棗樹為五年生紅棗，株行距為2 m×3 m，田間密度為1 650株/hm2。每株棗樹埋設1個涌泉根灌灌水器，位置在樹的正東方向距樹干20 cm處，灌水器埋深15 cm，灌水流量均為7 L/h。涌泉根灌示意圖如圖1所示。

1.3? ? 試驗設計

棗樹生育期在年際間有差異，通常萌芽展葉期為4月底至5月底，開花坐果期為6月初至7月中旬，果實膨大期在7月下旬至9月上旬，果實成熟期在9月中旬至10月初，但2014年5月棗樹第一批萌芽經(jīng)受了較嚴重的凍害及蟲害，故生育期從5月18日開始算起。生育期具體劃分：萌芽展葉期為5月18日至6月20日，開花坐果期為6月21日至7月31日，果實膨大期為8月1日至9月15日，果實成熟期為9月16日至10月10日。

試驗方案設計為：開花坐果期和果實成熟期不灌水，果實膨大期常規(guī)灌水105 L/株，萌芽展葉期設高灌水定額105 L/株（W1）、中灌水定額80 L/株（W2）以及低灌水定額0 L/株（W3）3個灌水水平與常規(guī)施氮量（360 g/株，N1）、2/3常規(guī)施氮量（240 g/株，N2）、1/3常規(guī)施氮量（120 g/株，N3）以及不施氮肥對照（N0）。所有處理3次重復。氮肥選用尿素（含純N 46%），在萌芽前全部磷肥、鉀肥和50%氮肥以基肥施入，剩余的50%氮肥在開花坐果期的幼果期以穴施的方式追施，棗樹不同處理及全生育期內(nèi)灌水量及施肥量設計詳見表1。各處理間棗樹除灌水、施肥不同，其他措施如修剪、環(huán)割、噴藥、除草等均相同。

1.4? ? 測定內(nèi)容與方法

1.4.1? ? 棗樹葉面積指數(shù)測定。采用LAI-2000植物冠層分析儀，在棗樹萌芽展葉期和開花坐果期每隔7 d測定1次，在棗樹進入果實膨大期后每隔15 d測定1次。獲取不同水肥處理下棗樹各時段葉面積指數(shù)。

1.4.2? ? 棗果體積測定。自坐果后20 d開始，每株樹分別在東、西、南、北4個方向各隨機選取2個棗吊加以標記，并在每個標記棗吊上隨機選取果實1個，每10 d用游標卡尺測量1次其縱徑（H）和橫徑（R）（分別取果實上、中、下3個部位測量，并分別計為R1、R2、R3，取3個值的平均值），果實體積計為V=Hπ（R/2）2。

1.4.3? ? 果實數(shù)目和產(chǎn)量測定。測定棗樹產(chǎn)量先統(tǒng)計整株棗樹的掛果數(shù)，然后于果實成熟期選擇采摘大小均一、代表性好的棗果100個，裝入密封袋中立即稱重，得出平均單果重，從而計算得出產(chǎn)量，測定時間為9月26日。

2? ? 結果與分析

2.1? ? 不同處理對棗樹葉面積指數(shù)的影響

由圖2可以看出，各處理葉面積指數(shù)在棗樹整個生育期內(nèi)均呈現(xiàn)先上升、然后趨于穩(wěn)定、最后下降的趨勢。總體表現(xiàn)為，葉面積指數(shù)在果實膨大期達到峰值且穩(wěn)定持續(xù)至果實成熟末期，此后棗樹葉面積指數(shù)有不同程度的衰減。在一定范圍內(nèi)，土壤中增施氮肥和增加灌水量均能提高葉面積指數(shù)。相同灌水條件下，施肥量為240 g/株的處理棗樹葉面積指數(shù)最大，說明適當?shù)厥┓士梢源龠M棗樹葉片的生長;施肥量360 g/株的處理棗樹葉面積指數(shù)最小，說明在適當?shù)乃謼l件下，過大的肥液濃度對棗樹葉片的生長有抑制作用。相同施肥條件下，棗樹葉面積指數(shù)隨灌水量的增加而增大，這是由于在果實膨大期至果實成熟初期，棗樹冠層發(fā)育迅速，葉面積指數(shù)急劇上升，說明良好的水分條件更有利于棗樹冠層發(fā)育。

在本試驗設計水平范圍內(nèi)，不同的水肥濃度處理條件下，棗樹生育期內(nèi)平均葉面積指數(shù)隨灌水定額的增大而增大。所有處理中，棗樹葉面積指數(shù)最高的為高水中肥處理（W1N2），最低為低水不施肥處理（W3N0）。

2.2? ? 不同處理對棗樹果實發(fā)育的影響

2.2.1? ? 對棗果體積的影響。由圖3可以看出，不同水肥處理對棗果體積產(chǎn)生了一定影響。隨著時間的推移，不同處理下棗果體積均有不同程度的增加，高水低肥處理（W1N3）平均果實體積最大。在高灌水定額處理下，棗果體積隨施肥量的增加而降低，而高水中肥處理（W1N2）和高水低肥處理（W1N3）果實體積均大于不施肥處理，高水高肥處理（W1N1）果實體積小于不施肥處理，說明在高灌水處理下，施肥量與棗果體積的增長呈負相關關系，施肥量過大不利于果實膨大;在中灌水定額處理下，不施肥處理（W2N0）果實體積最大且中水中肥處理（W2N2）明顯高于中水高肥處理（W2N1）和中水低肥處理（W2N3）;低灌水定額處理下，低水高肥處理（W3N1）和低水中肥處理（W3N2）的果實體積均顯著小于不施肥處理（W3N0），低水低肥處理（W3N3）的棗樹果實體積大于不施肥處理（W3N0），說明進入果實膨大期后，施肥對果實生長量產(chǎn)生抑制作用，這可能是由于施肥的棗樹坐果多，棗樹進入果實膨大期后養(yǎng)分不足造成的。在一定的施肥條件下，果實的體積隨著灌水定額的增加呈增長的趨勢，說明灌水可以促進果實膨大。

2.2.2? ? 對棗果數(shù)目的影響。由圖4可以看出，隨著時間的推移，果實總數(shù)及單位枝長果實數(shù)均逐漸降低，并于果實成熟期逐漸穩(wěn)定，這是因為棗樹在開花坐果期由于樹體營養(yǎng)不良及水分不良等原因，造成不同程度的落果，所有施肥處理的棗樹后期落果率明顯小于不施肥處理。在相同施肥條件下，中水處理（W2）果實總數(shù)最多，低水處理（W3）果實總數(shù)最少;在高水處理（W1）和中水處理（W2）下，施肥量越大，棗果總數(shù)越多。在低水處理（W3）下，中肥處理（W3N2）果實數(shù)量最多。

由圖5可以看出，最終單位枝長果實數(shù)最多的是中水中肥處理（W2N2），結果枝上平均約有棗果4個/cm;最少的是低水不施肥處理（W3N0），結果枝上平均約有棗果2個/cm。說明在一定范圍內(nèi)，適當施肥能促進單位枝長上果實數(shù)目的增加，但肥液濃度過大，反而會抑制其增加。

2.3? ? 水肥濃度對棗樹產(chǎn)量的影響

適宜的水肥條件可促進作物生長和物質積累，對產(chǎn)量也有不同程度的促進作用。棗樹產(chǎn)量按照下式計算：

式中：L、L0分別為試驗組實際累計結果枝長度和標準樹體累計結果枝長度，單位為cm;Y、Yi分別為試驗組實際產(chǎn)量以及化為標準樹形之后的產(chǎn)量，單位為kg/hm2。

以實測單株棗樹的產(chǎn)量與結果枝累計枝長的比值，將實測產(chǎn)量換算為標準產(chǎn)量，標準產(chǎn)量見圖6。

水、肥是棗樹生產(chǎn)中投入的兩大主要因素，也是可以調(diào)控的兩大重要技術措施，對棗樹產(chǎn)量的影響主要反映在水肥供應水平上，水肥條件不同，棗樹的產(chǎn)量表現(xiàn)也不同[16-17]。由圖6可以看出，不同水肥處理下，中水中肥（W2N2）的標準產(chǎn)量最大，超過30 000 kg/hm2;低水高肥處理（W3N1）標準產(chǎn)量最低，不到15 000 kg/hm2。在土壤水分條件相同的條件下，施加中肥、低肥均能不同程度地提高棗樹的果實產(chǎn)量，施加高肥對棗樹的產(chǎn)量將會產(chǎn)生抑制效應。在不同的土壤水分條件下，能使棗樹獲得最高產(chǎn)量的最佳施肥量也不同，對高水處理和低水處理下，施以低肥棗樹產(chǎn)量能達到最高;中水處理下，施加中肥可使棗果產(chǎn)量達到最高。在施肥量適當?shù)臈l件下，萌芽展葉期灌水能夠提高棗樹產(chǎn)量。在土壤中氮素水平不同的條件下，能使棗樹獲得最高產(chǎn)量的最佳灌水量也不相同，如施加高肥以及中肥時，均是配以中灌水定額能使棗樹獲得較高產(chǎn)量;而施加低肥時，應配以高灌水定額，才能使棗樹產(chǎn)量最高。因此，在本試驗條件下，可以選擇中水中肥處理（W2N2），能使棗樹獲得最高的產(chǎn)量。

3? ? 結論

本文對不同水肥條件下棗樹的葉面積指數(shù)、棗果生長和產(chǎn)量進行了研究分析，結果表明，在一定條件下，各處理葉面積指數(shù)在棗樹整個生育期內(nèi)呈現(xiàn)先上升、然后趨于穩(wěn)定、最后下降的趨勢。葉面積指數(shù)隨著萌芽展葉期灌水量的增加而增加且高水中肥處理（萌芽展葉期和果實膨大期各灌水105 L/株，幼果期追施純氮肥240 g/株）最大，肥液濃度過大會抑制棗樹葉面積指數(shù)的增加。

不同灌水處理所對應的最佳施肥量不同，高灌水、低灌水處理與低肥相組合，果實體積最大;在中灌水處理下不施肥時果實的體積最大。這可能是由于棗樹坐果較多，而在果實膨大的過程中沒有及時補充足夠的養(yǎng)分導致的。所有處理中，單位枝長的果實數(shù)目最高的是中水中肥處理（萌芽展葉期灌水80 L/株、果實膨大期灌水105 L/株，幼果期追施純氮肥240 g/株），最低的是低水不施肥處理（果實膨大期灌水150 L/株，不追肥）。說明在一定范圍內(nèi)，適當施肥能促進棗果單位枝長的果實數(shù)目的增加。

在一定條件下，施肥能夠顯著提高棗樹的最終產(chǎn)量，所有處理中產(chǎn)量最高的是中水中肥處理（萌芽展葉期灌水80 L/株、果實膨大期灌水105 L/株，幼果期追施純氮肥240 g/株），產(chǎn)量超過30 000 kg/hm2;最低的是低水高肥處理（果實膨大期灌水105 L/株，幼果期追施純氮肥360 g/株），產(chǎn)量不到15 000 kg/hm2。因此，可選擇中水中肥處理以獲得最高的產(chǎn)量。

4? ? 參考文獻

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