不同水肥条件对涌泉根灌枣树叶面积和产量的影响

何振嘉 李晓

摘要    以陜西榆林山地矮化密植枣树为研究对象，分析了不同水肥浓度对涌泉根灌枣树生育期内叶面积指数、果实发育和产量的影响。结果表明，不同水肥处理叶面积指数均在枣树果实膨大期达到高峰且稳定持续至果实成熟期末期、随后叶面积指数开始下降，叶面积指数随着萌芽展叶期灌水量的增加而增加，而且以高水中肥处理（萌芽展叶期和果实膨大期各灌水105 L/株，幼果期追施纯氮240 g/株，W1N2）最大;所有处理中，高水、低水处理与低肥相组合果实体积最大，在中灌水处理下不施肥时果实的体积最大;单位枝长的果实数目最高的是中水中肥处理（萌芽展叶期灌水80 L/株、果实膨大期灌水105 L/株，幼果期追施纯氮肥240 g/株，W2N2），最低的是低水处理（果实膨大期灌水150 L/株，不追肥，W3N0），在一定范围内，适当施肥能促进枣果单位枝长果实数目的增加;在一定条件下，所有处理中产量最高的是中水中肥处理（W2N2，产量超过30 000 kg/hm2），最低的是低水高肥处理（W3N1，产量不到15 000 kg/hm2）。因此，可以选择中水中肥处理，以获得最高的产量。

关键词    枣树;涌泉根灌;水肥浓度;叶面积指数;产量

中图分类号    S665.1        文献标识码    A

文章编号   1007-5739（2019）17-0063-04                                                                                     开放科学（资源服务）标识码（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对作物生长和产量有重要的影响[1-3]。目前，不同水肥方式下灌溉已被广泛应用于农业生产的各个领域，对作物高产、品质改善等方面都有很大的影响。在农业生态系统中，水分和养分是密不可分的，合理的水肥交互作用可以有效促进作物生长，提高产量[4]。

孙文涛等[5]通过室内试验，对滴灌条件下番茄进行水肥试验，结果表明，番茄产量受钾肥影响最大，而氮肥对番茄生长的影响为其次。梁运江等[6]设计了灌水量与施肥量关于辣椒产量的数学模型，研究表明，灌水量与施用氮肥和钾肥对辣椒产量的影响基本相同。

孙文涛等[7]在田间对玉米进行滴灌条件下水肥效应研究，结果表明，氮肥用量的多少对玉米生长和产量起主导作用。胡顺军等[8]进行了棉花膜下滴灌条件下大田试验，结果表明，水肥效应对棉花的增产具有很好的作用，但水和肥的含量不宜过多。

张秋英等[9]研究了水肥耦合与大豆光合特性以及品质和产量的关系，结果表明，灌水量充足时，无机肥和有机肥的耦合对脂肪的积累起促进作用。郭  松等[10]研究了压砂地西瓜的水肥耦合模型，结果表明，补水量对产量的影响大于有机肥对产量的影响。

涌泉根灌是国内近几年来提出的一种适合于山地枣树的微灌技术，可将灌溉水分直接补给到果树的根系部位，极大地提高了水分利用率。目前，国内对涌泉根灌的研究已有一定进展，但大多为对涌泉根灌湿润体特征值的研究[11-13]。叶面积是枣树合成物质的主要器官，有效叶面积与其产量成正相关。在实际生产中，枣树叶面积生长受水肥条件影响，目前有关涌泉根灌水肥浓度对枣樹叶面积及产量的影响研究较少。

为此，本研究比较分析不同水肥浓度对涌泉根灌枣树生育期内叶面积指数、果实生长及产量的影响，以期为陕北山地枣树水肥耦合制度的合理制定提供科学依据[14-15]。

1    材料与方法

1.1    试验区概况

试验于2014年5—10月在陕西省榆林市米脂县远志山西北农林科技大学试验基地（北纬37°40′～38°06′、东经100°15′～110°16′）进行。试验区气候属暖温带半干旱气候，根据米脂县气象局提供的1971—2014年逐日气象资料统计，该地区年平均降雨量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。试验区平均坡度为30°，地形平整均一。土壤以黄绵土为主，平均土壤容重1.29 g/cm3，五年生枣树根系主要分布在0～60 cm土层中。0～60 cm计划湿润层的田间持水量为22%（占干土重百分数），土壤较为贫瘠，有效氮、磷、钾含量分别为34.739、2.909、101.900 mg/kg，有机质含量为0.21%，pH值为8.6，土壤偏碱性。本试验中气象数据利用西北农林科技大学米脂试验站提供的2014年逐日气象资料。

1.2    试验材料

试验枣树为五年生红枣，株行距为2 m×3 m，田间密度为1 650株/hm2。每株枣树埋设1个涌泉根灌灌水器，位置在树的正东方向距树干20 cm处，灌水器埋深15 cm，灌水流量均为7 L/h。涌泉根灌示意图如图1所示。

1.3    试验设计

枣树生育期在年际间有差异，通常萌芽展叶期为4月底至5月底，开花坐果期为6月初至7月中旬，果实膨大期在7月下旬至9月上旬，果实成熟期在9月中旬至10月初，但2014年5月枣树第一批萌芽经受了较严重的冻害及虫害，故生育期从5月18日开始算起。生育期具体划分：萌芽展叶期为5月18日至6月20日，开花坐果期为6月21日至7月31日，果实膨大期为8月1日至9月15日，果实成熟期为9月16日至10月10日。

试验方案设计为：开花坐果期和果实成熟期不灌水，果实膨大期常规灌水105 L/株，萌芽展叶期设高灌水定额105 L/株（W1）、中灌水定额80 L/株（W2）以及低灌水定额0 L/株（W3）3个灌水水平与常规施氮量（360 g/株，N1）、2/3常规施氮量（240 g/株，N2）、1/3常规施氮量（120 g/株，N3）以及不施氮肥对照（N0）。所有处理3次重复。氮肥选用尿素（含纯N 46%），在萌芽前全部磷肥、钾肥和50%氮肥以基肥施入，剩余的50%氮肥在开花坐果期的幼果期以穴施的方式追施，枣树不同处理及全生育期内灌水量及施肥量设计详见表1。各处理间枣树除灌水、施肥不同，其他措施如修剪、环割、喷药、除草等均相同。

1.4    测定内容与方法

1.4.1    枣树叶面积指数测定。采用LAI-2000植物冠层分析仪，在枣树萌芽展叶期和开花坐果期每隔7 d测定1次，在枣树进入果实膨大期后每隔15 d测定1次。获取不同水肥处理下枣树各时段叶面积指数。

1.4.2    枣果体积测定。自坐果后20 d开始，每株树分别在东、西、南、北4个方向各随机选取2个枣吊加以标记，并在每个标记枣吊上随机选取果实1个，每10 d用游标卡尺测量1次其纵径（H）和横径（R）（分别取果实上、中、下3个部位测量，并分别计为R1、R2、R3，取3个值的平均值），果实体积计为V=Hπ（R/2）2。

1.4.3    果实数目和产量测定。测定枣树产量先统计整株枣树的挂果数，然后于果实成熟期选择采摘大小均一、代表性好的枣果100个，装入密封袋中立即称重，得出平均单果重，从而计算得出产量，测定时间为9月26日。

2    结果与分析

2.1    不同处理对枣树叶面积指数的影响

由图2可以看出，各处理叶面积指数在枣树整个生育期内均呈现先上升、然后趋于稳定、最后下降的趋势。总体表现为，叶面积指数在果实膨大期达到峰值且稳定持续至果实成熟末期，此后枣树叶面积指数有不同程度的衰减。在一定范围内，土壤中增施氮肥和增加灌水量均能提高叶面积指数。相同灌水条件下，施肥量为240 g/株的处理枣树叶面积指数最大，说明适当地施肥可以促进枣树叶片的生长;施肥量360 g/株的处理枣树叶面积指数最小，说明在适当的水分条件下，过大的肥液浓度对枣树叶片的生长有抑制作用。相同施肥条件下，枣树叶面积指数随灌水量的增加而增大，这是由于在果实膨大期至果实成熟初期，枣树冠层发育迅速，叶面积指数急剧上升，说明良好的水分条件更有利于枣树冠层发育。

在本试验设计水平范围内，不同的水肥浓度处理条件下，枣树生育期内平均叶面积指数随灌水定额的增大而增大。所有处理中，枣树叶面积指数最高的为高水中肥处理（W1N2），最低为低水不施肥处理（W3N0）。

2.2    不同处理对枣树果实发育的影响

2.2.1    对枣果体积的影响。由图3可以看出，不同水肥处理对枣果体积产生了一定影响。随着时间的推移，不同处理下枣果体积均有不同程度的增加，高水低肥处理（W1N3）平均果实体积最大。在高灌水定额处理下，枣果体积随施肥量的增加而降低，而高水中肥处理（W1N2）和高水低肥处理（W1N3）果实体积均大于不施肥处理，高水高肥处理（W1N1）果实体积小于不施肥处理，说明在高灌水处理下，施肥量与枣果体积的增长呈负相关关系，施肥量过大不利于果实膨大;在中灌水定额处理下，不施肥处理（W2N0）果实体积最大且中水中肥处理（W2N2）明显高于中水高肥处理（W2N1）和中水低肥处理（W2N3）;低灌水定额处理下，低水高肥处理（W3N1）和低水中肥处理（W3N2）的果实体积均显著小于不施肥处理（W3N0），低水低肥处理（W3N3）的枣树果实体积大于不施肥处理（W3N0），说明进入果实膨大期后，施肥对果实生长量产生抑制作用，这可能是由于施肥的枣树坐果多，枣树进入果实膨大期后养分不足造成的。在一定的施肥条件下，果实的体积随着灌水定额的增加呈增长的趋势，说明灌水可以促进果实膨大。

2.2.2    对枣果数目的影响。由图4可以看出，随着时间的推移，果实总数及单位枝长果实数均逐渐降低，并于果实成熟期逐渐稳定，这是因为枣树在开花坐果期由于树体营养不良及水分不良等原因，造成不同程度的落果，所有施肥处理的枣树后期落果率明显小于不施肥处理。在相同施肥条件下，中水处理（W2）果实总数最多，低水处理（W3）果实总数最少;在高水处理（W1）和中水处理（W2）下，施肥量越大，枣果总数越多。在低水处理（W3）下，中肥处理（W3N2）果实数量最多。

由图5可以看出，最终单位枝长果实数最多的是中水中肥处理（W2N2），结果枝上平均约有枣果4个/cm;最少的是低水不施肥处理（W3N0），结果枝上平均约有枣果2个/cm。说明在一定范围内，适当施肥能促进单位枝长上果实数目的增加，但肥液浓度过大，反而会抑制其增加。

2.3    水肥浓度对枣树产量的影响

适宜的水肥条件可促进作物生长和物质积累，对产量也有不同程度的促进作用。枣树产量按照下式计算：

式中：L、L0分别为试验组实际累计结果枝长度和标准树体累计结果枝长度，单位为cm;Y、Yi分别为试验组实际产量以及化为标准树形之后的产量，单位为kg/hm2。

以实测单株枣树的产量与结果枝累计枝长的比值，将实测产量换算为标准产量，标准产量见图6。

水、肥是枣树生产中投入的两大主要因素，也是可以调控的两大重要技术措施，对枣树产量的影响主要反映在水肥供应水平上，水肥条件不同，枣树的产量表现也不同[16-17]。由图6可以看出，不同水肥處理下，中水中肥（W2N2）的标准产量最大，超过30 000 kg/hm2;低水高肥处理（W3N1）标准产量最低，不到15 000 kg/hm2。在土壤水分条件相同的条件下，施加中肥、低肥均能不同程度地提高枣树的果实产量，施加高肥对枣树的产量将会产生抑制效应。在不同的土壤水分条件下，能使枣树获得最高产量的最佳施肥量也不同，对高水处理和低水处理下，施以低肥枣树产量能达到最高;中水处理下，施加中肥可使枣果产量达到最高。在施肥量适当的条件下，萌芽展叶期灌水能够提高枣树产量。在土壤中氮素水平不同的条件下，能使枣树获得最高产量的最佳灌水量也不相同，如施加高肥以及中肥时，均是配以中灌水定额能使枣树获得较高产量;而施加低肥时，应配以高灌水定额，才能使枣树产量最高。因此，在本试验条件下，可以选择中水中肥处理（W2N2），能使枣树获得最高的产量。

3    结论

本文对不同水肥条件下枣树的叶面积指数、枣果生长和产量进行了研究分析，结果表明，在一定条件下，各处理叶面积指数在枣树整个生育期内呈现先上升、然后趋于稳定、最后下降的趋势。叶面积指数随着萌芽展叶期灌水量的增加而增加且高水中肥处理（萌芽展叶期和果实膨大期各灌水105 L/株，幼果期追施纯氮肥240 g/株）最大，肥液浓度过大会抑制枣树叶面积指数的增加。

不同灌水处理所对应的最佳施肥量不同，高灌水、低灌水处理与低肥相组合，果实体积最大;在中灌水处理下不施肥时果实的体积最大。这可能是由于枣树坐果较多，而在果实膨大的过程中没有及时补充足够的养分导致的。所有处理中，单位枝长的果实数目最高的是中水中肥处理（萌芽展叶期灌水80 L/株、果实膨大期灌水105 L/株，幼果期追施纯氮肥240 g/株），最低的是低水不施肥处理（果实膨大期灌水150 L/株，不追肥）。说明在一定范围内，适当施肥能促进枣果单位枝长的果实数目的增加。

在一定条件下，施肥能够显著提高枣树的最终产量，所有处理中产量最高的是中水中肥处理（萌芽展叶期灌水80 L/株、果实膨大期灌水105 L/株，幼果期追施纯氮肥240 g/株），产量超过30 000 kg/hm2;最低的是低水高肥处理（果实膨大期灌水105 L/株，幼果期追施纯氮肥360 g/株），产量不到15 000 kg/hm2。因此，可选择中水中肥处理以获得最高的产量。

4    参考文献

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