水分是蘋果生產(chǎn)中的重要物質,水分直接決定蘋果產(chǎn)量的形成及生產(chǎn)效益的高低。在長期的生產(chǎn)過程中,水分管理與時俱進,隨著時代進步,對水分在蘋果生產(chǎn)中作用認識加深,供水方式不斷改進,科學識水用水,提高水分利用率,促進蘋果栽培效益提高(圖1),一直是蘋果生產(chǎn)管理的重點內容。
1 水分在蘋果生產(chǎn)中的作用
1.1 水分是蘋果樹的組成部分
在蘋果樹體中水分含量占一半左右,果實中水分含量在80%以上,蘋果樹的生長發(fā)育,果實的形成都需要充足的水分供給作保障,水分不足時,樹體生長發(fā)育不良,果實滲透壓明顯低于葉片滲透壓,葉片會從果實中吸收水分,導致果實縮小,出現(xiàn)裂果、萎蔫,以致脫落。
1.2 水分是蘋果生命活動的原料和物質運輸工具
水分是光合作用和蒸騰作用的原料,光合作用是水和二氧化碳在葉綠素作用下合成碳水化合物的過程,蒸騰作用是水分通過氣孔散發(fā)到空氣中的過程,蒸騰作用可產(chǎn)生拉動力,形成樹體吸水分和礦物質的動力,將根系吸收的礦物質和水分及光合作用合成的光合產(chǎn)物運送到樹體的各部位。水分不足時,植株光合作用和蒸騰作用均會受到影響,導致樹體內運輸動力不足,光合產(chǎn)物積累少,蒸騰作用差,樹體長勢不良。
1.3 水分是蘋果樹體體溫的調節(jié)劑
蘋果樹體中水分通過蒸騰作用在體內循環(huán),水分在蒸騰作用下,從根系進入蘋果樹體內,進入蘋果樹體內的水分大量從氣孔散失到空氣中,在這個過程中會帶走部分樹體熱量,防止樹體出現(xiàn)日灼等高溫危害。
1.4 水分可改變蘋果樹的生長環(huán)境
水分有固態(tài)(冰)、液態(tài)(水)、氣態(tài)(水蒸氣)三種形態(tài),三者之間可相互轉化,在溫度低的情況下,水會凝結成冰,在高溫情況下,水會轉化為水蒸氣,在水凝結成冰時會放出熱量,在水變成水蒸氣時會吸收熱量,生產(chǎn)中可利用這一變化,調節(jié)蘋果生長的環(huán)境,如在春季花期有霜凍時,果園澆水或噴水,可減輕霜凍現(xiàn)象的發(fā)生,在夏季高溫期澆水,可降低園內溫度,防止高溫危害。
2 蘋果樹需水特點
蘋果為高產(chǎn)作物,需水量大,一般在年降雨量540毫米以上的地區(qū),生長結果有保障。在年生長周期中,不同時期,不同時間段,蘋果樹的需水量是不一樣的,在落葉后至萌芽前,樹體僅靠樹皮進行蒸騰作用,水分散失少,是一年中需水最少的時期。隨著萌芽、開花、展葉、坐果、新梢生長的逐步進行,樹體蒸騰作用逐漸增強,需水量逐漸增加,到葉片大小定型,果實開始膨大期是一年中需要水最多的時期。生產(chǎn)中應根據(jù)這一規(guī)律進行水分補給,以滿足蘋果樹生長結果對水分的需求,保證樹體健壯生長,多結果,結好果,提高產(chǎn)量和品質。
蘋果生產(chǎn)中水分供給主要來源于兩部分,一是自然降水供給,二是人工澆灌供給,其中降雨供給對蘋果生產(chǎn)影響最大,降雨量直接決定能不能種蘋果,能不能生產(chǎn)出好蘋果,但由于降水不可控制,季節(jié)性降水特征明顯,容易出現(xiàn)季節(jié)性干旱和澇現(xiàn)象。通常年降水量在540毫米左右最適宜蘋果生長,降雨量超過600毫米,樹體易旺長,成花難,進入結果期遲,所結果實含水量大,風味淡,生產(chǎn)過程中易發(fā)生多種病害,生產(chǎn)成本高,生產(chǎn)效益提高難度大。自然降水能達到450毫米,如果風調雨順,配套一定的覆蓋保墑措施,可滿足蘋果生長結果水分之需,空氣干燥,蘋果生產(chǎn)病害輕,所產(chǎn)蘋果品質好,宜進行高效種植。自然降水量低于400毫米,干旱對蘋果生長影響較大,如果沒有澆水條件,不適宜種植蘋果。
3 蘋果生產(chǎn)中水分人工補充方式的變遷
人工補給是蘋果生產(chǎn)中水分供給的主要方式,隨著科技發(fā)展和人們對蘋果生產(chǎn)中水分影響認識的提高,我國蘋果生產(chǎn)中水分人工供給發(fā)生了很大的變化。在20世紀80年代包產(chǎn)到戶,我國蘋果規(guī)?;a(chǎn)初期,生產(chǎn)中普遍認為蘋果為高產(chǎn)作物,生產(chǎn)中水分供給越多越好,生產(chǎn)中無節(jié)制地進行大水漫灌,導致蘋果樹生長失衡現(xiàn)象嚴重,樹體只抽條,不結果或結果很少,產(chǎn)量低,生產(chǎn)投資大,引進了人們反思,開始對蘋果需水情況進行重新認識。
在20世紀90年代,塑料產(chǎn)品大量開始應用到蘋果生產(chǎn)中,特別是塑料薄膜在蘋果生產(chǎn)中應用后,蘋果生產(chǎn)中水分供給得到極大改善,通過地面覆蓋地膜,天然降水的大部分用于蘋果生產(chǎn)中,少部分蒸發(fā)損失,蘋果根系生長區(qū)水分供給基本穩(wěn)定。水分供給穩(wěn)定后,樹勢也趨于穩(wěn)定,在降水正常的年份,蘋果產(chǎn)量和品質均有保障。覆蓋栽培后,蘋果生產(chǎn)中澆水的量和澆水次數(shù)明顯減少,除長時間不降雨、土壤嚴重缺墑,適當進行澆灌、補給水分外,一般蘋果生產(chǎn)中不再進行澆灌。
隨著水帶的普及,澆水方式也發(fā)生了很大的變化,澆水由傳統(tǒng)的溝渠澆灌(圖2)向水帶管灌(圖3)轉變,水帶管灌的應用,有效地克服了溝渠灌溉水分跑冒滴漏的弊端,大大地提高了水分利用率。
進入21世紀后,隨著生態(tài)環(huán)境的好轉,蘋果生產(chǎn)中以完善覆蓋措施為主,灌溉應用越來越少。在2012年我國現(xiàn)代蘋果矮化密植開始發(fā)展后,由于矮化蘋果樹以須根為主,根系吸收功能弱,不抗旱,對肥水要求高,樹勢易衰弱,水分供給是防止樹勢衰弱的關鍵環(huán)節(jié),水分供給受到高度重視。陜西海升集團在引進矮化密植栽培技術的同時,引入了肥水一體化滴灌配套措施(圖4),促進了我國蘋果灌溉方式革命性變化,滴灌節(jié)水灌溉在我國蘋果生產(chǎn)中大量應用。
隨著滴灌設施在蘋果生產(chǎn)中的普及,其弊端也逐漸顯現(xiàn)。滴灌設施投資大,生產(chǎn)成本高,滲水范圍有限,在矮化蘋果生產(chǎn)中應用效果較好,在喬化果園中應用效果并不理想。由于喬化蘋果樹根系龐大,利用滴灌灌溉時,水分能滲達的地方,土壤是濕潤的,而在水分滲達不到的地方,毛根易枯死,旱情難解除。以后人們在蘋果生產(chǎn)中使用噴灌、對栽植行布設雙行滴灌管的方法進行改進,現(xiàn)在規(guī)?;N植的果園,基本上以滴灌為主,噴灌為輔,實現(xiàn)了灌溉現(xiàn)代化。
近年來,我國干旱現(xiàn)象發(fā)生頻繁,特別是從2022開始,我國西北蘋果產(chǎn)區(qū)已連續(xù)長時間沒有有效降雨,2024年春季果園澆水應用面積是多年來最大的,農(nóng)戶自發(fā)根據(jù)水源遠近,選擇提灌管灌或拉水灌溉的方法進行抗旱作業(yè)。
4 蘋果生產(chǎn)中的科學用水
天氣干旱,進行灌溉是保障蘋果豐產(chǎn)豐收必不可少的措施,從澆水的應用情況來看,有的果農(nóng)走極端,澆水過量的現(xiàn)象較普遍。大量生產(chǎn)實踐證明,蘋果生產(chǎn)中并不是澆水越多,土壤濕度越大越好,蘋果樹在不同生長時期對土壤濕度的要求是不一樣的,一般在開花坐果期,蘋果園土壤相對濕度在75%左右時,坐果情況最好。如果土壤相對濕度超過80%,新梢會旺盛生長,新梢與花果競爭營養(yǎng)的矛盾突出,反而不利于坐果。在坐果后,果實開始生長,葉面積增大,新梢生長快,對水分需求明顯增加,澆水有利于營養(yǎng)生長和光合作用,有澆水條件的地方,可根據(jù)土壤墑情,適時適量澆水,保持土壤相對濕度在70%~80%。在新梢停長后,花芽開始分化和果實生長期根據(jù)土壤墑情,盡量控制澆水次數(shù)和澆水量,維持田間土壤相對濕度在50%~60%,防止土壤水分含量過大,新梢出現(xiàn)二次生長高峰,導致樹體營養(yǎng)生長與生殖生長失衡,影響花芽分化的順利進行和果實品質的提高。在成熟前20天開始,要控制田間土壤相對濕度在50%左右,以利于果實營養(yǎng)物質積累,提高果實品質。在果實采收后至土壤封凍前,如果有澆水條件,可飽灌一次越冬水,以形成良好的土壤墑情,有利于蘋果樹安全越冬。這就是蘋果生產(chǎn)中灌水時應遵循的“春灌早、夏灌巧,秋灌妙,冬灌飽”的原則,要嚴防不分季節(jié)、不管土壤墑情蠻灌胡灌,打亂蘋果樹生長節(jié)奏,引發(fā)樹體旺盛生長,影響坐果、成花和果實生長。