不同灌溉方式对槟榔生长、果实品质及产量的影响

降佳君 张瀚 李晗 罗天雄 辛晓栋 杨福孙

(海南大学热带作物学院海南海口570228)

农业灌溉方式一般可分为传统的地面灌溉和现代农业微灌溉技术。传统地面灌溉包括畦灌、沟灌、淹灌和漫灌，其中漫灌是指灌溉水在种植地块上流动过程中，借助重力作用湿润土壤，或者在地块上建立有一定深度的水层，借助重力作用入渗到土壤中的一种方法。现代农业微灌溉技术包括微喷灌、滴灌、渗灌等，其中滴灌是以水滴形式向土壤供水，以满足作物需水要求的灌溉方法。它通常利用低压管道系统将水连同溶于水的化肥均匀而缓慢地滴在作物根部的土壤中。合理的灌溉方式能有效提高作物产量，继而增加作物的生产效益。

槟榔（Areca catechuL.），原产于马来西亚，现广泛分布于亚洲、东非和太平洋的热带地区［1］。在海南，当前槟榔种植多在坡地，以农户为主，因其抗逆性强，所以大多管理粗放，很多槟榔园地因水肥管理不当、农业生产水平较低，造成营养缺失、水肥失衡，严重影响了槟榔的生长发育［2］。不但造成了水肥的浪费，而且还导致土壤板结和养分流失，降低微生物活性和多样性，破坏土壤微生物区系，抑制根系的正常生长和发育，进而影响养分的吸收，导致槟榔抵抗力减弱并引发生理性黄化［3］。

槟榔的水肥管理是影响槟榔果实品质及产量的重要管理措施。传统的灌溉模式由于缺乏科学的指导，水分投入过量或不足的现象较为普遍，对槟榔的果实品质及产量造成不利影响［4］。滴灌技术通过可控管道系统将水肥输送到根系周围，保证水分适时适量精确供给［5］，实现省水、省工，显著提高水肥利用效率，提高果实产量、质量及农户的生产科学性和主动性［6］。此外，传统的耕作方式导致槟榔园水土流失严重，槟榔产业的可持续发展面临严峻挑战［7］。目前槟榔上存在不灌溉和滴灌、田间种植树盘漫灌及喷灌等灌水方式，针对槟榔园存在的问题，本研究以不同灌溉方式为处理，研究槟榔生长与果实生长及品质的影响，探究水分与槟榔生产的关系，为槟榔产业服务。

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 研究区概况

试验地位于海南省琼中黎族苗族自治县湾岭镇大路坡村（N 19°11′32.351″，E 109°57′13.255″），属热带海洋季风气候，年均降雨量2 462 mm，2020年达2 388 mm，雨量主要集中在5—11月（图1），全年日照时间1 600～2 000 h，年均气候22.5℃。当地槟榔园土壤基本数据为：土壤性质为DA，pH 5，有机质为21.36 g/kg，全氮为802.25 mg/kg，碱解氮为80.36 mg/g，全磷占0.08%，有效磷为3.85 mg/kg，全钾占1.99%，速效钾为45.82 mg/kg，交换性钙为1.93 mmol/kg，交换性镁为0.31 mmol/kg。通过数据显示土壤酸性较强，有机质含量丰富，全氮含量处于中等水平，但土壤碱解氮较高，处于中等偏上水平；无论是全量水平，还是有效态水平，土壤磷、钾含量均处于低至极低水平；中、微量营养元素分布不一，交换性钙含量高而交换性镁含量低。

图1 琼中实验基地2020年降雨量监测数据

1.1.2 试材

槟榔园主栽品种为海南本地种，树龄12年，园区占地100亩（1亩＝667 m2），缓坡地，株行距2 m×3 m，平均种植1 650株/hm2。

1.2 方法

1.2.1 试验设计

采用随机区组设计，设置树盘漫灌（T1）和滴灌（T2）2种灌溉方式，无灌溉（CK）作为对照组，每种处理30株，3次重复，于花序形成期开始处理。根据槟榔生长发育关键时期对水分的需求量及天气情况确定灌水量，2种灌溉方式灌水量与次数相同，其他施肥、管理等农艺操作措施一致。灌溉用水量见表1。

表1 槟榔不同生育阶段的灌溉设计单位：L/株

1.2.2 测定项目

1.2.2.1 植株生理性状

在采收期开始对槟榔的茎粗、叶片数、叶面积、叶长、叶宽和叶片含水量等指标进行测定，每种处理选定10株槟榔作为试验样本，取平均值。茎粗和叶片长宽均使用卷尺测量，其中茎粗为开始处理后新长出的茎节粗，叶面积的测定采用叶形纸称重法，使用阿贝折射仪测定叶片自由水和束缚水含量。

1.2.2.2 果实品质

每种处理随机选取5株植株，取其相同位置的槟榔果实，制成匀浆后进行果实品质的测定，测定指标包括可溶性糖含量、纤维素含量、可溶性蛋白含量。可溶性糖含量采用硫酸苯酚法测定；纤维素含量采用蒽酮比色法测定，可溶性蛋白采用分光光度法测定。各处理重复3次。

1.2.2.3 槟榔产量

在槟榔成熟后进行测产，测量槟榔单果重，并统计槟榔数量，计算单株产量，折合成公顷产量。

1.2.2.4 数据处理与分析

采用Excel 2019进行茎粗及叶面积等数据处理，采用Spss 20.0软件对叶片含水量与果实可溶性糖含量等进行统计分析。

2 结果与分析

2.1 灌溉方式对槟榔生长的影响

表2为不同灌溉方式下槟榔茎粗、叶片数、叶面积和叶长宽的变化情况。由方差分析结果可知，滴灌处理下的槟榔植株形态指标均优于树盘漫灌和对照，其中叶面积较树盘漫灌和无灌溉分别提高了10.13%和35.94%。

表2 不同灌溉方式对槟榔生长的影响

2.2 灌溉方式对槟榔叶片含水量的影响

表3为不同灌溉方式下槟榔叶片自由水、束缚水及其比值的变化情况。结果表明：灌溉处理的槟榔叶片，自由水、束缚水及两者比值均与对照存在显著差异，其中滴灌处理对叶片含水量的影响最为明显。

表3 不同灌溉方式对槟榔叶片含水量的影响

2.3 不同灌溉方式对槟榔果产量的影响

分别对3种处理槟榔植株的果实数量、单果重、单株产量和每公顷产量进行测定，结果表明：灌水处理能有效提高槟榔的单株产量（表4），其中滴灌处理产量最高，与无灌溉差异显著。滴灌与树盘漫灌的产量分别较对照提高32.71%和18.70%。

表4 不同灌溉方式对槟榔果产量的影响

2.4 不同灌溉方式对槟榔果品质的影响

由表5可知，经过灌溉处理的可溶性糖、纤维素和可溶性蛋白含量均显著高于对照处理，且滴灌处理的槟榔果品质显著高于树盘漫灌。由此可见，灌水对果实品质影响显著，同时不同灌水方式对果实品质有较大的影响。

表5 不同灌溉方式对槟榔果品质的影响

3 讨论与结论

作物在不同的生长时期对水分的敏感性不同，通过灌溉技术调控植株根系及地上部的生长和水势，可以达到控制作物营养生长的目的，进而增加营养累积，促进花芽分化［8］。合理的灌溉方式能够提高植株水分利用效率，实现节水和高效用水的目的［9］。不同的灌溉模式会影响土壤中水分的分布，而水分的分布直接影响作物根系的分布，进而影响作物的生长发育［10］。在灌水量相同的条件下，两种灌水方式均对槟榔树体的生长有一定的促进作用。本研究结果显示，与无灌溉相比，滴灌和树盘漫灌均明显促进了槟榔树干与叶片的生长。

束缚水含量及自由水/束缚水与植物的抗旱性有密切关系［11］，自由水与束缚水的比值越高，代表植物代谢活跃，生长快，但抗性较弱；反之则代谢缓慢，但也从另一方面反应了植物抗旱能力强。无灌溉的叶片自由水含量低于其他灌水处理，其中滴灌处理对叶片含水量的影响最为明显，其自由水含量较无灌溉提高了35.13%；束缚水的含量与自由水的含量呈反比。在本研究中，无灌溉处理的束缚水含量高于灌水处理，说明合理的灌水可以提高槟榔的生长和代谢能力。

作物的产量依赖于水分的供应，灌水量的大小以及均匀度是影响作物产量的重要因素［12］。滴灌模式水分利用率较高，且产量最高，可为生产带来很高的经济价值，利于农民增收。水分不仅影响作物的生理生长，还可以调节作物细胞内的生化反应过程，进而影响果实的品质。因此，适宜的灌溉可以提高槟榔的果实品质［10］。本研究结果表明，2种灌溉处理均会影响槟榔的果实品质，滴灌模式下槟榔果的可溶性糖和可溶性蛋白含量均高于另外两个处理。因此，选择适宜的灌溉模式不仅可以提高槟榔果实的产量，也有利于高品质的形成。

综上分析可以看出，选择合适的灌溉方式有利于槟榔树体的生长发育，以及果实品质和产量的提高。本研究中，滴灌处理的效果优于树盘漫灌和无灌溉。