張立永,谷成銅,尹慶珍,谷明月
(1.河北化工醫(yī)藥職業(yè)技術(shù)學(xué)院,河北 石家莊 050026;2.鹿泉區(qū)谷家香椿專業(yè)合作社,河北 鹿泉 050200;3.河北省農(nóng)林科學(xué)院經(jīng)濟(jì)作物研究所,河北 石家莊 050051)
隨著香椿矮化密植修剪整形技術(shù)[1]以及山區(qū)坡地設(shè)施香椿栽培技術(shù)[2,3]的成功研發(fā),石家莊市鹿泉區(qū)白鹿泉鄉(xiāng)谷家峪村谷家香椿專業(yè)合作社的露地矮化香椿和設(shè)施香椿種植面積不斷擴(kuò)大,逐步發(fā)展成為谷家峪村的主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)。2017年“谷家香椿”獲得國家地理標(biāo)志保護(hù),成為鹿泉區(qū)的一個特色產(chǎn)品。長期以來,白鹿泉鄉(xiāng)山區(qū)香椿受水資源缺乏的影響,產(chǎn)量低而不穩(wěn),成為制約其發(fā)展的瓶頸。節(jié)水灌溉工程[4~6]是解決山區(qū)坡地香椿種植水資源短缺、增強(qiáng)山區(qū)抵御自然災(zāi)害能力的有效途徑之一。
不同地區(qū)、不同作物的適宜節(jié)水灌溉模式不同。前人對蔬菜、柑橘、核桃、水稻等作物的節(jié)水灌溉技術(shù)進(jìn)行了深入研究[7~17]。但截至目前,關(guān)于山區(qū)坡地香椿節(jié)水灌溉的研究尚未見報道。在香椿矮化密植修剪整形技術(shù)、香椿育苗[5]、山區(qū)坡地設(shè)施香椿栽培技術(shù)以及山區(qū)坡地香椿集雨節(jié)灌系統(tǒng)[4]的基礎(chǔ)上,開展了山區(qū)坡地設(shè)施香椿的節(jié)水灌溉技術(shù)研究,以期提高水資源利用率,為解決山區(qū)坡地香椿栽培中水資源短缺問題提供合理方案。
試驗(yàn)于2014年1月~2015年12月在石家莊市鹿泉區(qū)白鹿鄉(xiāng)谷家峪村的香椿溫室及露地示范園進(jìn)行。2014年和2015年該區(qū)降水量分別為293.1和534.5 mm。溫室香椿栽培密度為90萬~120萬株/hm2,露地香椿栽培密度為6 000~7 500株/hm2,2種栽培方式的香椿均設(shè)3個灌溉處理。其中,溫室香椿每個灌溉處理下均設(shè)3個灌溉定額,不設(shè)重復(fù)(表1);露地香椿每個處理設(shè)3次重復(fù)(表2)。小區(qū)面積30 m2,隨機(jī)排列。
表1 溫室香椿的灌水方式與灌水量 (m3/hm2)Table 1 Irrigation methods and irrigation volume of T.sinensis in greenhouse
表2 露地香椿的灌水方式與灌水量Table 2 Irrigation methods and irrigation volume of T.sinensis in open field
香椿持綠性是指香椿生長后期葉片保持較長時間綠色的特性,與其產(chǎn)量、品質(zhì)和病蟲害抗性有直接聯(lián)系。自10月1日開始到落葉結(jié)束,每處理均隨機(jī)選取香椿樹50株,觀察持綠期的長短(短:持綠期≤35 d;中:35 d<持綠期≤40 d;長:40 d<持綠期≤45 d)。
于椿芽采摘時期,每處理均隨機(jī)選取50株香椿,統(tǒng)計(jì)每株香椿的單芽數(shù);隨后隨機(jī)選取100個芽,稱量總重量,取平均值記為單芽重。將小區(qū)實(shí)收香椿芽重量的總和記為產(chǎn)量。根據(jù)產(chǎn)量,計(jì)算水分生產(chǎn)力〔kg/m3,產(chǎn)量/(灌溉定額+降雨量)〕和水分利用效率〔%,(節(jié)水灌溉處理的水分生產(chǎn)力-常規(guī)灌溉處理的水分生產(chǎn)力)/常規(guī)灌溉處理的水分生產(chǎn)力〕。
利用SPSS 13.0和EXCEL 2010軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和分析。
相同栽培方式下,常規(guī)灌溉和節(jié)水灌溉處理的香椿持綠期、單株芽數(shù)和單芽重均差異不大,且二者指標(biāo)值均>無灌溉處理(表3)。不同栽培方式下,各處理溫室香椿的單株芽數(shù)和產(chǎn)量均>露地香椿,單芽重均<露地香椿。
溫室栽培方式下,2014年、2015年常規(guī)灌溉處理的香椿產(chǎn)量分別為27 450和28 230 kg/hm2,與節(jié)水灌溉處理(香椿產(chǎn)量分別為26 785和28 065 kg/hm2)差異均不顯著,但二者指標(biāo)值均顯著>無灌溉處理(香椿產(chǎn)量分別為15 365和21 780 kg/hm2)。露地栽培方式下,2014年、2015年常規(guī)灌溉處理的香椿產(chǎn)量分別為6 915和7 035 kg/hm2,與節(jié)水灌溉處理(香椿產(chǎn)量分別為6 825和6 900 kg/hm2)差異均不顯著,但二者指標(biāo)值均顯著>無灌溉處理(香椿產(chǎn)量分別為4 680和4 560 kg/hm2)??梢钥闯?,無論是溫室栽培還是露地栽培,節(jié)水灌溉處理的香椿產(chǎn)量均與常規(guī)灌溉處理差異不顯著。因此,可將節(jié)水灌溉處理作為香椿栽培的一項(xiàng)節(jié)水技術(shù)措施在生產(chǎn)中應(yīng)用。
表3 不同灌溉處理對香椿產(chǎn)量及其構(gòu)成因素的影響Table 3 Effects of different irrigation methods on the yield and yield components of T.sinensis
溫室栽培方式下,2014年、2015年節(jié)水灌溉處理的灌溉定額均為3 705 m3/hm2,較常規(guī)灌溉處理(均為4 905 m3/hm2)節(jié)水24.46%;水分生產(chǎn)力分別為7.23和7.57 kg/m3,較常規(guī)灌溉處理(水分生產(chǎn)力分別為5.60和5.76 kg/m3)提高水分利用效率29.11%和31.43% (表 4)。
表4 不同灌溉處理對香椿灌溉水分利用效率的影響Table 4 Effect of different irrigation methods on the irrigation water use efficiency of To sinensis
露地栽培方式下,因年度間降水量有差異,因此,不同年份的灌溉定額也不相同。2014年節(jié)水灌溉處理的灌溉定額為2 250 m3/hm2,較常規(guī)灌溉處理(3 375m3/hm2)節(jié)水33.33%;2015年節(jié)水灌溉處理的灌溉定額為2 010 m3/hm2,較常規(guī)灌溉處理(2 835m3/hm2)節(jié)水29.10%。2014年、2015年節(jié)水灌溉處理的水分生產(chǎn)力分別為1.32和0.94 kg/m3,較常規(guī)灌溉處理(水分生產(chǎn)力分別為1.10和0.86 kg/m3)提高水分利用效率20.00%和9.30%。可以看出,無論是溫室栽培還是露地栽培,節(jié)水灌溉與常規(guī)灌溉處理相比均可節(jié)約灌溉用水,提升水分利用效率。因此,可將節(jié)水灌溉處理作為香椿栽培的一項(xiàng)節(jié)水技術(shù)措施在生產(chǎn)中應(yīng)用。
在溫室和露地2種栽培方式下,節(jié)水灌溉處理的香椿持綠期、單株芽數(shù)和單芽重均與常規(guī)灌溉處理基本相當(dāng),且產(chǎn)量無顯著差異。
在溫室栽培方式下,節(jié)水灌溉處理較常規(guī)灌溉處理可節(jié)水24.46%,提高水分利用效率29.11%~31.43%。在露地栽培方式下,節(jié)水灌溉處理較常規(guī)灌溉處理可節(jié)水29.10%~33.33%,提高水分利用效率9.30%~20.00%。在山區(qū)坡地利用節(jié)水灌溉技術(shù),可在不影響香椿產(chǎn)量的前提下有效提升水資源利用效率,因此,可將其作為有效節(jié)水技術(shù)措施在香椿生產(chǎn)中應(yīng)用。
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