水分在苹果生产中的作用、供水方式的变迁及科学用水的方法
2024-10-25赵小毛刘林博
水分是苹果生产中的重要物质,水分直接决定苹果产量的形成及生产效益的高低。在长期的生产过程中,水分管理与时俱进,随着时代进步,对水分在苹果生产中作用认识加深,供水方式不断改进,科学识水用水,提高水分利用率,促进苹果栽培效益提高(图1),一直是苹果生产管理的重点内容。
1 水分在苹果生产中的作用
1.1 水分是苹果树的组成部分
在苹果树体中水分含量占一半左右,果实中水分含量在80%以上,苹果树的生长发育,果实的形成都需要充足的水分供给作保障,水分不足时,树体生长发育不良,果实渗透压明显低于叶片渗透压,叶片会从果实中吸收水分,导致果实缩小,出现裂果、萎蔫,以致脱落。
1.2 水分是苹果生命活动的原料和物质运输工具
水分是光合作用和蒸腾作用的原料,光合作用是水和二氧化碳在叶绿素作用下合成碳水化合物的过程,蒸腾作用是水分通过气孔散发到空气中的过程,蒸腾作用可产生拉动力,形成树体吸水分和矿物质的动力,将根系吸收的矿物质和水分及光合作用合成的光合产物运送到树体的各部位。水分不足时,植株光合作用和蒸腾作用均会受到影响,导致树体内运输动力不足,光合产物积累少,蒸腾作用差,树体长势不良。
1.3 水分是苹果树体体温的调节剂
苹果树体中水分通过蒸腾作用在体内循环,水分在蒸腾作用下,从根系进入苹果树体内,进入苹果树体内的水分大量从气孔散失到空气中,在这个过程中会带走部分树体热量,防止树体出现日灼等高温危害。
1.4 水分可改变苹果树的生长环境
水分有固态(冰)、液态(水)、气态(水蒸气)三种形态,三者之间可相互转化,在温度低的情况下,水会凝结成冰,在高温情况下,水会转化为水蒸气,在水凝结成冰时会放出热量,在水变成水蒸气时会吸收热量,生产中可利用这一变化,调节苹果生长的环境,如在春季花期有霜冻时,果园浇水或喷水,可减轻霜冻现象的发生,在夏季高温期浇水,可降低园内温度,防止高温危害。
2 苹果树需水特点
苹果为高产作物,需水量大,一般在年降雨量540毫米以上的地区,生长结果有保障。在年生长周期中,不同时期,不同时间段,苹果树的需水量是不一样的,在落叶后至萌芽前,树体仅靠树皮进行蒸腾作用,水分散失少,是一年中需水最少的时期。随着萌芽、开花、展叶、坐果、新梢生长的逐步进行,树体蒸腾作用逐渐增强,需水量逐渐增加,到叶片大小定型,果实开始膨大期是一年中需要水最多的时期。生产中应根据这一规律进行水分补给,以满足苹果树生长结果对水分的需求,保证树体健壮生长,多结果,结好果,提高产量和品质。
苹果生产中水分供给主要来源于两部分,一是自然降水供给,二是人工浇灌供给,其中降雨供给对苹果生产影响最大,降雨量直接决定能不能种苹果,能不能生产出好苹果,但由于降水不可控制,季节性降水特征明显,容易出现季节性干旱和涝现象。通常年降水量在540毫米左右最适宜苹果生长,降雨量超过600毫米,树体易旺长,成花难,进入结果期迟,所结果实含水量大,风味淡,生产过程中易发生多种病害,生产成本高,生产效益提高难度大。自然降水能达到450毫米,如果风调雨顺,配套一定的覆盖保墒措施,可满足苹果生长结果水分之需,空气干燥,苹果生产病害轻,所产苹果品质好,宜进行高效种植。自然降水量低于400毫米,干旱对苹果生长影响较大,如果没有浇水条件,不适宜种植苹果。
3 苹果生产中水分人工补充方式的变迁
人工补给是苹果生产中水分供给的主要方式,随着科技发展和人们对苹果生产中水分影响认识的提高,我国苹果生产中水分人工供给发生了很大的变化。在20世纪80年代包产到户,我国苹果规模化生产初期,生产中普遍认为苹果为高产作物,生产中水分供给越多越好,生产中无节制地进行大水漫灌,导致苹果树生长失衡现象严重,树体只抽条,不结果或结果很少,产量低,生产投资大,引进了人们反思,开始对苹果需水情况进行重新认识。
在20世纪90年代,塑料产品大量开始应用到苹果生产中,特别是塑料薄膜在苹果生产中应用后,苹果生产中水分供给得到极大改善,通过地面覆盖地膜,天然降水的大部分用于苹果生产中,少部分蒸发损失,苹果根系生长区水分供给基本稳定。水分供给稳定后,树势也趋于稳定,在降水正常的年份,苹果产量和品质均有保障。覆盖栽培后,苹果生产中浇水的量和浇水次数明显减少,除长时间不降雨、土壤严重缺墒,适当进行浇灌、补给水分外,一般苹果生产中不再进行浇灌。
随着水带的普及,浇水方式也发生了很大的变化,浇水由传统的沟渠浇灌(图2)向水带管灌(图3)转变,水带管灌的应用,有效地克服了沟渠灌溉水分跑冒滴漏的弊端,大大地提高了水分利用率。
进入21世纪后,随着生态环境的好转,苹果生产中以完善覆盖措施为主,灌溉应用越来越少。在2012年我国现代苹果矮化密植开始发展后,由于矮化苹果树以须根为主,根系吸收功能弱,不抗旱,对肥水要求高,树势易衰弱,水分供给是防止树势衰弱的关键环节,水分供给受到高度重视。陕西海升集团在引进矮化密植栽培技术的同时,引入了肥水一体化滴灌配套措施(图4),促进了我国苹果灌溉方式革命性变化,滴灌节水灌溉在我国苹果生产中大量应用。
随着滴灌设施在苹果生产中的普及,其弊端也逐渐显现。滴灌设施投资大,生产成本高,渗水范围有限,在矮化苹果生产中应用效果较好,在乔化果园中应用效果并不理想。由于乔化苹果树根系庞大,利用滴灌灌溉时,水分能渗达的地方,土壤是湿润的,而在水分渗达不到的地方,毛根易枯死,旱情难解除。以后人们在苹果生产中使用喷灌、对栽植行布设双行滴灌管的方法进行改进,现在规模化种植的果园,基本上以滴灌为主,喷灌为辅,实现了灌溉现代化。
近年来,我国干旱现象发生频繁,特别是从2022开始,我国西北苹果产区已连续长时间没有有效降雨,2024年春季果园浇水应用面积是多年来最大的,农户自发根据水源远近,选择提灌管灌或拉水灌溉的方法进行抗旱作业。
4 苹果生产中的科学用水
天气干旱,进行灌溉是保障苹果丰产丰收必不可少的措施,从浇水的应用情况来看,有的果农走极端,浇水过量的现象较普遍。大量生产实践证明,苹果生产中并不是浇水越多,土壤湿度越大越好,苹果树在不同生长时期对土壤湿度的要求是不一样的,一般在开花坐果期,苹果园土壤相对湿度在75%左右时,坐果情况最好。如果土壤相对湿度超过80%,新梢会旺盛生长,新梢与花果竞争营养的矛盾突出,反而不利于坐果。在坐果后,果实开始生长,叶面积增大,新梢生长快,对水分需求明显增加,浇水有利于营养生长和光合作用,有浇水条件的地方,可根据土壤墒情,适时适量浇水,保持土壤相对湿度在70%~80%。在新梢停长后,花芽开始分化和果实生长期根据土壤墒情,尽量控制浇水次数和浇水量,维持田间土壤相对湿度在50%~60%,防止土壤水分含量过大,新梢出现二次生长高峰,导致树体营养生长与生殖生长失衡,影响花芽分化的顺利进行和果实品质的提高。在成熟前20天开始,要控制田间土壤相对湿度在50%左右,以利于果实营养物质积累,提高果实品质。在果实采收后至土壤封冻前,如果有浇水条件,可饱灌一次越冬水,以形成良好的土壤墒情,有利于苹果树安全越冬。这就是苹果生产中灌水时应遵循的“春灌早、夏灌巧,秋灌妙,冬灌饱”的原则,要严防不分季节、不管土壤墒情蛮灌胡灌,打乱苹果树生长节奏,引发树体旺盛生长,影响坐果、成花和果实生长。