鐘 奇，羅 玲，朱軍保，江國良，李貴利，潘宏兵，劉 偉*

(1.四川省農(nóng)業(yè)科學(xué)院園藝研究所,四川 成都 610066；2.攀枝花市農(nóng)林科學(xué)研究院,四川 攀枝花 617061)

攀西地區(qū)是我國“緯度最北、海拔最高、成熟最晚”的芒果主產(chǎn)區(qū)[1]，其“凱特”芒成熟期從每年8月持續(xù)到翌年1月，芒果產(chǎn)業(yè)已成為攀西地區(qū)重要的農(nóng)業(yè)支柱產(chǎn)業(yè)。但目前攀西地區(qū)大多數(shù)芒果園水肥管理技術(shù)落后，當(dāng)?shù)孛⒐麍@主要地處丘陵山區(qū)，地表徑流嚴(yán)重，土壤貧瘠，保水保肥性能差，加上當(dāng)?shù)厥┓室蚤_溝施肥為主，施肥時期、施肥種類及施肥量把握不當(dāng)，導(dǎo)致芒果園肥料揮發(fā)、淋洗及被土壤固定損失量大，施肥量大而肥料利用率低；另外攀西地區(qū)果園灌水仍以人工澆灌為主，水分地表流失和蒸發(fā)量大，農(nóng)業(yè)灌溉水利用率低，長期人工澆灌將破壞土壤結(jié)構(gòu)，造成土壤板結(jié)、裂縫等問題，影響芒果根系正常的呼吸和生長發(fā)育，進而影響芒果樹體生長及其產(chǎn)量、品質(zhì)。攀西地區(qū)氣溫高、日照充足，滿足芒果對熱量的需求，因當(dāng)?shù)亟涤晟?，年均降雨量僅826mm，氣候干燥，蒸發(fā)量大，年平均蒸發(fā)量大于2400mm[2]，當(dāng)?shù)厮Y源十分匱乏，水庫貯水量已不能滿足當(dāng)?shù)厣a(chǎn)需要。因此，攀西地區(qū)芒果園急需推廣節(jié)水灌溉和施肥新技術(shù)，以提高果園灌溉水和肥料的利用率，達到節(jié)水節(jié)肥、提質(zhì)增效的目的，這對促進攀西地區(qū)芒果產(chǎn)業(yè)健康、可持續(xù)發(fā)展具有十分重要的意義。

本文基于水肥一體化設(shè)施設(shè)備，開展攀西地區(qū)芒果園滴灌、微噴灌灌水量及灌水次數(shù)的研究，以及滴灌不同施肥量對芒果產(chǎn)量及品質(zhì)影響的研究，總結(jié)出一套適宜攀西芒果園的節(jié)水灌溉制度和滴灌施肥技術(shù)，為攀西芒果園水肥管理技術(shù)提供一定的理論和實踐參考。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗在攀枝花市仁和區(qū)混撒拉村的芒果園(26°26′N，101°51′E，海拔1402m)中進行，試驗區(qū)屬南亞熱帶半干旱季風(fēng)氣候，區(qū)內(nèi)光熱資源豐富，全年日照時數(shù)達2300～2700h，年均氣溫19～22℃，≥10℃的積溫為6638～7358℃，無霜期288～301d。年均降雨量826mm，分干、雨兩季，降水量高度集中在雨季(6～10月)，占全年降雨量的85%以上，年平均蒸發(fā)量大于2400mm[2]。試驗區(qū)地形為坡臺地，土壤為黃紅壤土。

1.2 試驗材料

1.2.1 參試品種 試驗樹為“凱特”芒和“吉祿”芒，芒果樹為盛產(chǎn)期，生長健壯，樹勢中庸，株行距為4m×5m。其中節(jié)水灌溉的試驗樹種為12a“凱特”芒，滴灌施肥的試驗樹種為14a“凱特”芒和13a“吉祿”芒。

1.2.2 水肥一體化設(shè)施 從蓄水池到試驗地，灌溉系統(tǒng)由Ф50過濾器、文丘里施肥器、輸水管及配件、控制設(shè)備、水表、滴頭和微噴頭組成。滴灌滴頭選用的是1.75L/h的壓力補償式滴頭，滴灌管沿樹冠滴水線外沿環(huán)形布置，每棵樹等間距安裝6個滴頭，微噴灌噴頭選用的是流量為35L/h的頂帽式微噴頭，每棵樹安裝1個微噴頭。

1.2.3 肥料 傳統(tǒng)施肥用肥：高氮復(fù)合肥(25-8-12)、硝酸鈣(總氮≥11%，CaO≥23%)、硫酸鎂(MgSO4·7H2O，Mg 9%)、硫酸鉀(K2O≥52%)、氨基酸、腐殖酸。

水肥一體化用肥：黃腐酸中微量元素肥(N≥12%，Ca≥8.5%，Mg≥3.5%，B、Zn、Cu、Fe、Mo、Mn等微量元素≥2%)、硝酸銨鈣(總氮≥15%，CaO≥25%)、高鉀水溶肥(18-12-30)、微生物菌劑(有效活菌數(shù)20億/g)。

基肥：有機肥、過磷酸鈣(P2O5≥18%)。

1.3 試驗設(shè)計

1.3.1 節(jié)水灌溉 試驗時間為2018年1～10月，選用滴灌、微噴灌兩種節(jié)水灌溉方式，以人工澆灌為對照(CK)。滴灌灌水量采用4個水平，D1∶0.06m3/株·次、D2∶0.08m3/株·次、D3∶0.10m3/株·次、D4∶0.12m3/株·次；微噴灌灌水量采用3個水平，P1∶0.14m3/株·次、P2∶0.19m3/株·次、P3∶0.24m3/株·次。人工澆灌灌水量及各處理灌水時間根據(jù)氣候環(huán)境、芒果園內(nèi)土壤水分及農(nóng)戶灌水經(jīng)驗確定。

滴灌和微噴灌都采用隨機區(qū)組設(shè)計，3次重復(fù)，共24個小區(qū)，每個小區(qū)有5棵芒果樹，其中3棵試驗，另2棵作為保護株。滴灌和微噴灌小區(qū)各安裝一個DN15的水表，人工澆灌小區(qū)各安裝1個DN50水表，用于控制和統(tǒng)計灌水量。除灌溉外其他果園管理措施保持一致。

表1 不同處理施肥方案

表2 不同處理肥料用量

1.3.2 滴灌施肥 試驗時間為2018年10月至2019年10月，水肥一體化施肥方法為滴灌施肥，綜合實際生產(chǎn)經(jīng)驗及譚永貞等[3]建議的芒果需肥比例N∶P2O5∶K2O=1∶0.5∶0.5～1和張文等[4]建議的芒果需肥量N∶P2O5∶K2O=360∶255∶285kg/hm2設(shè)計施肥量由低到高的4個滴灌施肥方案—T1、T2、T3、T4，以傳統(tǒng)開溝施肥為對照(CK)，具體施肥方案見表1。表2所示為各施肥方案全年施肥量折合的N、P2O5、K2O用量(不考慮有機肥)。傳統(tǒng)開溝施肥和滴灌施肥均于秋季采果后施有機肥7kg/株，過磷酸鈣0.5kg/株。

采用隨機區(qū)組設(shè)計，3次重復(fù)，2個試驗樹種，共30個小區(qū)，1個小區(qū)為1行芒果樹(5～6棵)，小區(qū)與小區(qū)之間設(shè)置1行芒果樹作為隔離區(qū)。除施肥外其他果園管理措施保持一致。

1.4 測定指標(biāo)與方法

在節(jié)水灌溉試驗中記錄每次灌水時間，統(tǒng)計各處理灌水總量。節(jié)水灌溉和施肥試驗于芒果成熟時統(tǒng)計小區(qū)產(chǎn)量，并折合為畝產(chǎn)量，同時每個小區(qū)在不同樹的不同方向共采集正常果10個，用于測定芒果單果重及可溶性固形物、可溶性糖、可滴定酸、VC含量。單果重用ACS系列電子計價稱稱量，可溶性固形物含量采用2812袖珍式數(shù)字折射計測定，可溶性糖含量采用3,5-二硝基水楊酸比色法測定[5]，可滴定酸含量采用滴定法測定[6]，抗壞血酸(VC)含量采用2,6-二氯靛酚滴定法測定[7]。

1.5 數(shù)據(jù)處理

使用Microsoft Excel 2010對數(shù)據(jù)進行初步處理，采用SPSS 19.0 軟件進行方差分析，Duncan多重比較確定數(shù)據(jù)間的差異，顯著水平為α=0.05。

2 結(jié)果與分析

2.1 節(jié)水灌溉制度研究

2.1.1 灌溉周期 由表3可知，2018年各處理芒果灌水時期在2018年2～5月(5月下旬進入雨季，故無灌水量)，灌水周期12～21d，灌水次數(shù)為6次。結(jié)合本次實驗，綜合考慮攀西地區(qū)多年的氣候條件以及芒果生長發(fā)育規(guī)律，當(dāng)?shù)匾话阌?月中旬開始灌水，一直持續(xù)到5月中旬至6月上旬雨季來臨，因此，攀西地區(qū)芒果灌水持續(xù)時間為90～110d，平均灌水周期13～16d，適宜的灌水次數(shù)為6～8次。

表3 2018年各處理芒果灌水時間

2.1.2 不同灌溉方式對芒果產(chǎn)量與品質(zhì)的影響 如表4所示，滴灌D2、D3、D4的芒果單果重、可溶性固形物含量和產(chǎn)量均顯著高于人工澆灌處理，其中D3和D4處理的產(chǎn)量顯著高于D2，而D3和D4處理3個指標(biāo)之間無顯著差異，表明滴灌處理中D3和D4處理效果最佳，D3處理芒果單果重、可溶性固形物含量和折合產(chǎn)量分別較人工澆灌提高15.57%、7.61%、20.44%，D4處理芒果單果重、可溶性固形物含量和折合產(chǎn)量分別較人工澆灌提高17.21%、5.90%、16.38%。微噴灌P2和P3處理的芒果產(chǎn)量顯著高于人工澆灌，分別提高21.99%、7.42%，而單果重和可溶性固形物含量與人工澆灌差異不顯著。D3和D4處理芒果單果重、可溶性固形物含量及折合畝產(chǎn)量均顯著高于P2處理。

綜合分析表明，滴灌處理中0.08～0.12m3/株·次的灌溉制度可明顯提高“凱特”芒產(chǎn)量、單果重及可溶性固形物含量，其中0.10m3/株·次和0.12m3/株·次的滴灌溉制度效果較佳；微噴灌處理中0.19m3/株·次和0.24m3/株·次的灌溉制度有利于提高芒果產(chǎn)量，但對芒果品質(zhì)無明顯影響，其中0.19m3/株·次的微噴灌溉制度芒果產(chǎn)量較高。滴灌制度下芒果產(chǎn)量、品質(zhì)表現(xiàn)優(yōu)于微噴灌溉制度。

表4 不同灌水方式下芒果產(chǎn)量與品質(zhì)的比較

表5 滴灌、微噴灌與人工澆灌灌水量比較

2.1.3 滴灌、微噴灌與人工澆灌灌水量比較 從表5可看出，這3種灌水方式中，滴灌用水量最少，微噴灌次之，人工澆灌用水最大。其中滴灌D3處理的灌水量比人工澆灌節(jié)水58.68%,比微噴P2處理節(jié)水47.37%，較D4處理節(jié)水16.67%。微噴P2處理的灌水量則比人工澆灌節(jié)水21.48%。

2.2 滴灌施肥技術(shù)研究

2.2.1 不同施肥處理對芒果單果重及產(chǎn)量的影響 由表6可知，滴灌施肥對“凱特”芒、“吉祿”芒的單果重?zé)o顯著影響，其中T1、T2和T3處理下“凱特”芒產(chǎn)量顯著高于傳統(tǒng)開溝施肥，分別提高31.66%、34.44%、32.56%；T1和T2處理下“吉祿”芒折合產(chǎn)量較傳統(tǒng)開溝施肥提高33.75%、46.75%。

表6 不同施肥處理下“凱特”“吉祿”芒單果重及單株產(chǎn)量的比較

2.2.2 不同施肥處理對芒果品質(zhì)的影響 如圖1、圖2所示，對“凱特”芒而言，各滴灌施肥處理均能顯著增加芒果可溶性固形物含量，但僅T2處理可顯著提高果實可溶性糖含量，T1和T2處理可顯著降低可滴定酸含量，T3處理可顯著提高VC含量；綜合來看，T2處理下“凱特”芒果實品質(zhì)最佳，其果實可溶性固形物和可溶性糖含量最高，分別較傳統(tǒng)開溝施肥提高15.49%、8.97%，而可滴定酸含量降低6.67%。

圖1 不同施肥處理對“凱特”芒果實品質(zhì)的影響

圖2 不同施肥處理對“吉祿”芒果實品質(zhì)的影響

2.2.3 不同施肥處理施肥量對比 由表7可知，除T4處理芒果一年中施肥總量高于傳統(tǒng)開溝施肥外，T1、T2、T3處理施肥量均低于傳統(tǒng)開溝施肥，分別省肥56.22%、35.41%、14.59%。

對“吉祿”芒而言，僅T2處理可顯著提高芒果可溶性固形物和可溶性糖含量，分別較傳統(tǒng)開溝施肥提高8.55%、23.85%，且T2處理芒果可滴定酸含量較對照降低21.25%。各滴灌處理對芒果VC含量均為顯著影響。

表7 不同施肥處理施肥量比較

3 討論

通過觀察滴灌、微噴灌與人工澆灌后的土壤發(fā)現(xiàn)，人工澆灌區(qū)地表積水明顯，由于積水對土壤的浸泡、壓實作用，會導(dǎo)致積水消失后積水處土壤出現(xiàn)板結(jié)、裂縫現(xiàn)象，土壤板結(jié)將造成芒果根系呼吸受阻，抑制根系生長。滴灌是將具有一定壓力的水通過滴頭以水滴的形式緩慢、精準(zhǔn)的輸送到果樹根區(qū)附近土壤；微噴灌則是將水通過噴頭噴入空中，變成微小水滴再落到農(nóng)作物和地面上進行灌溉。滴灌和微噴灌灌水后，樹冠下面基本無積水現(xiàn)象，土壤表層保持疏松狀態(tài)，芒果根系發(fā)達?？梢姷喂嗯c微噴灌比人工澆灌更有利于給果樹生長創(chuàng)造優(yōu)越的生長環(huán)境。

本研究中，綜合考慮芒果產(chǎn)量、品質(zhì)以及灌水量，滴灌灌水中0.10m3/株·次的灌溉制度最佳，可使“凱特”芒產(chǎn)量提高20.44%，可溶性固形物含量提高7.61%，同時較人工澆灌節(jié)水58.68%；而微噴灌灌水中0.19m3/株·次的灌溉制度較佳，雖對“凱特”芒品質(zhì)無明顯提高作用，但可使芒果產(chǎn)量顯著提高21.99%。滴灌是直接將水滴入作物根部土壤，因此灌水過程中水分蒸發(fā)損失極低，灌溉水利用率高；而微噴灌溉時，若風(fēng)力較大，會使微噴灌的小水滴產(chǎn)生飄逸損失，另外溫度較高和空氣干燥時也會增加微噴灌時水的蒸發(fā)損失，因此滴灌技術(shù)較微噴灌技術(shù)的灌溉水利用率高，節(jié)水率高。本研究中，滴灌0.10m3/株·次的灌溉制度較微噴灌0.19m3/株·次的灌溉制度節(jié)水47.37%，同時考慮微噴灌溉時樹周圍雜草生長旺盛，需經(jīng)常清理，且微噴灌溉導(dǎo)致空氣濕度增大，易造成病害流行等問題，實際芒果生產(chǎn)中建議采用滴灌為主，有條件的果園可同時安裝微噴灌灌水設(shè)備，在芒果花期通過微噴灌增加空氣濕度，緩解干熱風(fēng)對芒果授粉的影響，增加芒果的坐果率，提高芒果產(chǎn)量。

滴灌施肥技術(shù)通過實現(xiàn)水分和養(yǎng)分在時間和空間上的同步、耦合，可促進作物根系對養(yǎng)分的吸收，同時減少肥料揮發(fā)、淋洗及被土壤固定帶來的損失，提高水、肥的利用效率，從而達到節(jié)水、節(jié)肥、增產(chǎn)、提質(zhì)的目的[8]。本研究中，中度施肥水平T2處理下“凱特”芒和“吉祿”芒的果實產(chǎn)量、品質(zhì)最佳，與傳統(tǒng)開溝施肥相比，T2處理2個芒果品種產(chǎn)量提高34.44%～46.75%，可溶性固形物提高8.55%～15.49%，總體施肥量降低35.41%。高施肥水平T3和T4處理芒果產(chǎn)量和品質(zhì)降低可能是因為氮肥施用量過高，導(dǎo)致樹體枝葉生長過旺，從而抑制了果實的生長發(fā)育。

4 結(jié)論

攀西地區(qū)芒果節(jié)水灌溉灌水持續(xù)時間90～110d，芒果滴灌的最佳1次灌水量為0.10m3/株·次，微噴灌的最佳1次灌水量為0.19m3/株·次，灌水周期為13～16d，灌水次數(shù)6～8次。滴灌效果優(yōu)于微噴灌。攀西地區(qū)芒果推薦施肥方案：初現(xiàn)花穗期黃腐酸中微量元素肥0.3kg/株，硝酸銨鈣0.2kg/株；謝花后30～40d：黃腐酸中微量元素肥0.35kg/株，硝酸銨鈣0.2kg/株，高鉀水溶肥0.5kg/株，微生物菌劑0.02kg/株；采果后：高鉀水溶肥0.5kg/株，黃腐酸中微量元素肥0.3kg/株，微生物菌劑0.02kg/株；基肥：有機肥7kg/株，過磷酸鈣0.5kg/株。