核技术合成的新型保水剂对攀枝花芒果增产效果研究

魏 敏，杨平华*，严庆海，何代帝，刘华强，刘 颖

(1.四川省农业科学院生物技术核技术研究所，四川 成都 610066；2.攀枝花市锐华农业开发有限责任公司，四川 攀枝花 617000)

【研究意义】攀枝花市地处金沙江干热河谷区，年日照时间长达2300～2700 h，昼夜温差大，有利于果实生长发育中营养物质的积累、糖分的转化[1]，芒果产量高、品质好，是我国芒果产业发展新区。【前人研究进展】攀枝花每年11月到下年5月为旱季，几乎无有效降水，这个时段里，干旱成为常态，旱情严重[2]。由于攀枝花特殊的地理条件，在陡峭的山区修建水利设施，建设难度大、成本高、水资源不足，水利设施严重不足，绝大多数芒果园无保灌能力，很多初建设的果园无水灌溉，因此干旱成为攀枝花芒果产业发展的最大制约因素。保水剂是一类高吸水性树脂(super absorbent polymer，SAP)，具有较强的保水性和释水性，施用于土壤后，能提高土壤保水能力，在土壤干旱时，能在较长时间内缓慢地释放水分满足作物需要，施用保水剂是减轻干旱损失的一个重要手段。王燕等人研究了不同剂量聚丙烯酰胺型保水剂施用在海南芒果树冠层内，能有效的避免或减轻干旱危害，达到提高芒果产量的作用[3]，但目前此类保水剂存在粘结土壤，无法降解等缺点，施用不当会给土壤结构造成破坏，对自然环境有一定的危害性。【本研究切入点】核技术合成的保水剂是四川省农业科学院生物技术核技术研究所利用钴-60γ 射线辐照引发淀粉接枝丙烯酸盐而成的新型保水剂，它具有无毒、可降解、不粘结土壤的特点。【拟解决的关键问题】作者首次在光照强烈的攀西季节性干旱地区，将其应用于芒果种植上，以期研究其对土壤水分、肥料养分和芒果产量的影响。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验地设在攀枝花市西区格里坪攀枝花市锐华农业开发有限责任公司梅子箐果园，园区为山区坡地与人工梯田, 土壤类型为红褐土壤和黄褐土， pH7.0～8.2，颗粒粗糙，渗水速度快，保水性能差，通气性能好，土壤有机质少，主要靠枯枝杂草，人工补给，有浇灌设施。该地年降雨量：776.3～990 mm，集中在6-8月，平均119.9 d；雨季4个月平均年降水660.6 mm，占全年降水86 %。干季平均245.3 d；干季8个月降水103.8 mm，占全年降水14 %。

供试品种：凯特芒果，树龄7年。试验材料：农林保水剂：由四川省农业科学院生物技术核技术研究所研制，吸水倍数300～500倍；缓释肥：N∶P∶K=16∶10∶16，市售；复合肥：N∶P∶K=15∶15∶15，市售。测量仪器：叶绿素(植物营养)测定仪YLS；土壤水份速测仪TZS系列。实施时间：2017年2-9月。

1.2 试验设计

试验设4个处理，每个处理3次重复，共12个小区，随机区组排列，每个小区选树势一致的10株树， 试验处理如下(每株施用量)：①保水剂60 g +缓释肥1 kg +农家肥12 kg；②缓释肥1 kg +农家肥12 kg；③保水剂60 g +常规施肥(复合肥1 kg +农家肥12 kg)；④常规施肥 (复合肥1 kg +农家肥12 kg )。

1.3 试验方法

1.3.1 施肥处理 于2017年3月25日在芒果树滴水线1/3处开长60～100 cm、宽15～20 cm、深15～25 cm的沟，将保水剂、肥料1/3均匀施于沟内，2/3均匀施于翻出的土上，拌土均匀，再覆土于沟内踏实。

1.3.2 田间调查 ①保水剂施入1个月(2017年4月18日)，在施肥沟槽的中间随机选取3个点，将土壤水分速测仪探针完全埋于土壤中，测定土壤的含水量，取平均值作为该株树土壤的含水量。②保水剂施入1个月(2017年4月18日)，选择树冠下1/3处叶片，用叶绿素(植物营养)测定仪测叶片叶绿素的含量。③采收时(2017年9月1日)测每一株的产量。

1.3.3 数据处理 数据经DPS数据处理系统进行方差分析，采用新复极差法(SSR)进行多重比较，下列表中大小写字母分别表示在P<0.01、P<0.05水平差异显著。

2 结果与分析

2.1 保水剂对土壤水分的影响

土壤水分是植物水分的主要来源，直接影响植物的生长状况，施保水剂1个月后，4个处理的土壤水分含量平均值分别为18.1、18.3、17.1、16.9，与各自的对照相比，处理①比处理③高5.8 %，处理②比处理④高8.3 %，差异达显著水平(表1)。

2.2 保水剂对叶片叶绿素的影响

叶片叶绿素含量与光合速率、作物营养状况密切相关，是监测果树长势和产量的重要生化参数。用叶绿素(植物营养)测定仪测得的SPAD值通常被称作叶色值，能反映活体叶片中叶绿素的相对含量，与叶片叶绿素含量具有良好的相关性，所以，可以通过测定SPAD值来比较不同处理的叶绿素含量差异，间接反映植株的养分状况。从表2可以看出，施用了保水剂的处理比相应的对照的SPAD值都高。处理①～④的SPAD值为35.75、35.58、32.63、32.05，处理①比其对照③增加了9.6 %，处理②比对照④增加了11.0 % ，都达到了差异显著。

表1 各处理土壤中水分含量

表2 各处理植株叶片的SPAD值

表3 各处理株产

2.3 保水剂对芒果产量的影响

由表3可以看出，施用了保水剂的植株，由于水分、养分供给均衡、持续，每株产量也极大地提高，保水剂+缓释肥的处理①株产达到70.98 kg，比单用缓释肥的处理③增产12.3 %，差异达极显著；保水剂+常规施肥的处理②，比单用缓释肥的处理③增产11.1 %，比常规施肥的处理④增产28.5 %，差异都达到极显著。

3 讨 论

3.1 施用保水剂显著地提高土壤水分含量

土壤水分含量，保水剂+缓释肥的处理①比单用缓释肥的对照高5.8 %，保水剂+常规施肥的处理比单用复合肥的对照高8.3 %，且达到差异显著水平，说明芒果施用保水剂后，土壤中的水分含量得到提高，减轻干旱对芒果树生长的影响，使芒果树在旱季得到一定的水分供给，能够正常生长发育。

3.2 施用保水剂显著提高叶片的叶绿素含量

叶绿素含量可用SPAD值(即叶色值)体现，保水剂+缓释肥的处理①比单用缓释肥的对照SPAD值高9.6 %，保水剂+常规施肥的处理比常规施肥的对照高11.0 %，且达到差异显著水平，可以看出，施用保水剂后，由于水肥供应充足，叶片长势好，叶色更浓绿，叶绿素含量更高。

3.3 施用保水剂可显著提高芒果的产量

保水剂随肥料一起施入，保水保肥效果显著，极大的提高了芒果的产量，比单用缓释肥增产12.3 %，比常规施肥增产28.5 %；而且常规肥料与保水剂一起施入后，增产效果比缓释肥的增产效果还好，保水剂+常规施肥比单用缓释肥增产11.1 %，达到极显著水平。

4 结 论

因此，核技术合成的新型保水剂具有无毒、可降解、不粘结土壤的特点，不仅提高了土壤水分含量、保水效果好、而且锁住了肥料成分不流失、养分均衡、可发挥肥料的协同效果，使芒果产量显著提高，适合在光照强烈、季节性干旱严重的攀西地区芒果上施用。