不同保水处理对苹果生长的影响

刘海全，任宏涛，吴晔，赵永强

（天水市果树研究所，甘肃天水741002）

甘肃省天水市地处内陆，属暖温带半湿润半干旱气候，是我国苹果优势产区之一。截止2016年，天水市苹果种植面积13.33万hm2，年产量216.8万t，产值61.9亿元。虽然天水市果树栽培面积大，但果园多为山地，土壤贫瘠，且年降雨量偏少、降雨分布不均，缺少灌溉条件，生长季节干旱缺水成为当地果业发展的瓶颈[1-4]。为解决旱地果园水分胁迫问题，于2015年对同一立地条件苹果园进行覆草、覆园艺地布及施用保水剂等多种保水措施，2015～2016年连续两年调查其对苹果园土壤含水量、叶片及树体生长、果实品质及产量等的影响，旨在探讨无灌溉条件果园提高果园土壤水分含量的有效措施。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验地设在天水市果树研究所9年生苹果园，河滩地，园地面积2.67hm2。苹果品种为天汪一号，栽植株行距3m×4m，纺锤形树形，园貌整齐，灌溉困难。

1.2 试验材料

钠型保水剂：白色粉末，有效成分为丙烯酰胺70%、丙烯酸钠30%，北京华瑞祥科技有限公司。钾型保水剂a：白色颗粒，直径1.6～4.0mm，有效成分为丙烯酰胺与丙烯酸钾共聚物，河南惠之源农业科技有限公司。钾型保水剂b：白色颗粒，直径5.0～7.0mm，有效成分为丙烯酰胺与丙烯酸钾交联共聚物，北京汉力淼新技术有限公司。园艺地布，山东德州正宇土工材料有限公司。

1.3 处理时间与方法

该试验于2015年3月23日雨后进行。试验共设5个处理，每个处理10株树，顺序排列。处理1：钠型保水剂 250g/株；处理 2：钾型保水剂 a，250g/株；处理 3：钾型保水剂b，250g/株；以上各处理均采用环状沟施法在树冠投影边缘施入，深度15～20cm，施入保水剂后原土回填；处理4：覆草，行内覆20cm厚的麦草，通行覆盖；处理5：园艺地布覆盖，行内沿树干两侧各覆宽1m的园艺地布，通行覆盖。对照（CK）为常规管理，不采取保水措施。

1.4 测量指标与方法

1.4.1 土壤含水量

2015、2016年连续两年分别于5月上旬、7月中旬、9月下旬将各处理及对照随机抽取5株树，沿树冠投影边沿均匀分布取4个点（10～40cm深土层）的混合土样，分别装于小铝盒，用烘干法测土壤含水量。

1.4.2 叶片特性

2015年7月25日、2016年7月29日，分别对各处理及对照叶片指标进行调查。叶长、叶宽：用直尺测量；百叶重：用电子天平测定；新梢生长量：用卷尺、游标卡尺测量；叶绿素含量：用叶绿素测定仪测定。

1.4.3 苹果果实品质

2015年9月13日、2016年9月20日随机采摘各处理及对照成熟的果实10个，测定相关指标。果形指数：用游标卡尺测果实纵横径后计算；果实硬度：用果实硬度计测定；可溶性固形物含量：用手持糖量折光仪测定；果实含酸量：用水果酸度计测定。

1.4.4 果实产量

在果实成熟期（2015年9月13日、2016年9月20日），各处理及对照随机采摘30个果实，用电子天平称重，计算平均单果重；随机选5株树，计算单株平均果个数、单株产量，用0.9缩值系数计算平均产量。

1.5 计算及统计方法

应用Excel 2003和SPSS18.0软件进行数据统计和分析，采用Duncan's新复极差法进行多重比较。

2 结果与分析

2.1 各处理对土壤水分变化的影响

表1 苹果园土壤水分变化情况表1 Changes of soil moisture in apple orchards

各处理对土壤水分变化的影响结果见表1。由表1看出，2015年3次土壤含水量测定结果均以处理4最高，各处理均与对照差异显著；2016年3次土壤含水量测定结果比较，仍然以处理4最高，处理2、3、4、5与处理1和对照差异显著，可见苹果园覆草在保持土壤水分方面效果最好，其次为覆盖园艺地布，两种钾型保水剂施入两年来对苹果园保持土壤水分也有很好的作用，但是随着时间的推移，保持土壤水分的能力有所下降，而钠型保水剂施入当年有效，次年分解后失去保水作用。

表2 不同处理对苹果叶片特性的影响Table 2 Effects of different treatments on the characteristics of apple leaves

2.2 不同处理对苹果叶片的影响

不同处理对苹果叶片影响的结果见表2。由表2可知，两年处理4的叶长、叶宽和叶绿色含量、百叶鲜重均高于其他处理，结果表明覆草、覆园艺地布以及施用保水剂这三种措施均可以通过改善土壤水分状况而有助于叶片的健康成长和叶绿素的合成，且两年的结果均以覆草最明显，其次为覆园艺地布和施用钾型保水剂，钠型保水剂施用当年作用明显而次年失去作用。

2.3 不同处理对苹果新梢生长的影响

不同处理对苹果新梢生长影响的结果见表3。由表3可知，2015年新梢长各处理与对照差异显著；新稍长、粗处理4最高。2016年新梢长处理4最高。新稍粗处理5最高其次为处理4。说明覆草、覆园艺地布和施用不同保水剂均可改善土壤水分状况，促进新梢生长，在促进新梢生长方面的功效依次为覆草、覆园艺地布、施用钾型保水剂和施用钠型保水剂。

表3 不同处理对新梢生长的影响Table 3 Effects of different treatments on the growth of new shoots

2.4 不同处理对苹果果实品质的影响

不同处理对苹果果实品质的影响结果如表4（见下页）。两年的调查结果显示，果形指数各处理差异不大。2015年，处理4的果实硬度最小，仅6.52kg/cm2，相比各处理及对照差异显著。可溶性固形物含量各处理显著高于对照，处理4显著高于其他处理；总酸含量处理1、4、5分别与对照差异显著。2016年，果实硬度处理1最大，为10.21kg/cm2，与对照差异不大，但二者与其他处理之间差异显著；可溶性固形物含量处理4与处理5差异不大，但处理4显著高于其他各处理和对照；总酸含量处理4、处理5分别与对照差异显著，处理1、2、3和对照无显著差异。说明覆草、覆园艺地布、施用保水剂等均可提高果实可溶性固形物含量、降低总酸含量，降低硬度，提高果实品质。其作用显著程度依次为覆草，覆园艺地布、施用钾型保水剂，钠型保水剂施用当年效果显著好于对照，第二年与对照无显著差异。

2.5 不同处理对苹果产量的影响

不同处理对苹果产量的影响见表5。由表5可以看出，两年来各处理产量均比对照增加。2015年各产量差异达显著水平，各处理之间差异不显著，产量由高到低依次为处理4、处理1、处理5、处理2、处理3和对照；2016年产量处理2、3、4、5显著高于处理1和对照，处理1与对照差异不显著，产量由高到低依次为处理4、处理5、处理3、处理2、处理1和对照。说明在提高产量方面，覆草、覆园艺地布、施用钾型保水剂均有显著效果，施用钠型保水剂第一年效果显著，第二年与对照差异不显著。

3 小结

通过对两年试验结果的比较可知，覆草、覆园艺地布、施用保水剂等不同抗旱保水措施均能保持土壤水分含量，增大苹果树叶片面积，增加叶绿素含量，促进树体新梢生长，提高果实品质和产量，有效地解决山旱地苹果园水分胁迫问题。效果表现为覆草最好，因为覆草能显著提高果园土壤的含水量和果园土壤N、P、K及有机质含量[5]，改善土壤水分、热量和通气状况，调节土壤酸碱度，促进微生物活动和酶活性的发挥[5，6]；其次为覆盖园艺地布，这项措施虽然不能增加土壤有机质，但由于良好的增温和保墒作用可促进养分的释放，提高土壤酶活性，增加土壤真菌和细菌的数量[6,7]。保水剂的施用，不仅提高了土壤有效水的含量[8]，而且吸水、释水的过程，改善了土壤结构，提高了水肥利用率[9]。

表4 不同处理对果实品质的影响Table 4 Effects of different treatments on fruit quality

表5 不同处理对产量的影响Talbe 5 Effects of different treatments on yield

黄土高原山旱地苹果生产中，建议在草源丰富的地区大面积推广覆草措施，在草源缺乏的平地最好覆盖园艺地布，山坡地可选择施用保水剂。大粒长效钾型保水剂第一年使用后，虽然经过多次吸水、释水的过程，但分解速度缓慢，所以第二年也有明显效果，而粉末状钠型保水剂施用当年有很好的保水作用，但分解较快，第二年则失去保水效果，因此在长周期的苹果生产中，宜选用粒径较大、凝胶强度较高的长效丙烯酰胺-丙烯酸盐共聚物型保水剂。