节水灌溉

香蕉种苗耗水规律及适宜节水灌溉制度研究

 

0 引 言

【研究意义】香蕉是世界鲜果贸易量最大的水果。据FAO统计,2018年世界香蕉种植面积约为565.4万hm2,产量1.14亿t。2018年,我国香蕉种植面积352.61千hm2,总产量1 122.17万t,进口量154.78万t,出口量2.02万t。香蕉产业已成为我国热区农业支柱型产业和农民增收的主要来源之一。随着产业技术的发展,香蕉种植的种苗已从原来的吸芽苗过渡到组培苗,通常采用每2年更新1次种苗的种植模式,因此每年至少需要3.5亿株以上种苗。在目前香蕉枯萎病未得到有效控制的前提下,如何低成本、高效率、高质量地标准化培育香蕉种苗对我国香蕉产业的健康发展至关重要。【研究进展】自20世纪90年代研究者首次提出利用吸芽茎尖进行扩繁的组织培养技术以来,超过90%香蕉种苗来源于试管苗,这极大地缩短了优质种苗的繁育和推广时间,促进了香蕉的大规模生产[1-4]。在此基础上研究者对传统的快繁技术进行优化改良,并开展了一系列香蕉种苗培育配套技术体系的研究,提高了优质种苗的出圃率,保证了香蕉种苗产业的持久健康生命力。在无土育苗研究方面,丰锋等[4]采用正交试验设计和单因素随机区组方法筛选‘巴西蕉’的无土育苗基质,认为珍珠岩为较优的无土移栽基质;还有研究者认为椰糠的理化性质更适合香蕉幼苗生长,有利于健康强壮无菌种苗的培育,可作为首选的无土栽培基质而广泛应用[5]。在大棚育苗方面,郭堂勋等[6]提出了一套大棚育苗管理方法和病虫害防治技术。黄中雄等[7]研究了针对香蕉大棚育苗的农业气象适用技术,得到了香蕉苗对假植棚内小气候的要求与相关调控技术,促进香蕉假植苗的高质量供应。

【切入点】在水肥管理方面,香蕉种苗的水肥需求规律的研究是生产上进行精准化水肥调控和标准化生产的基础,目前关于香蕉育苗期水分需求规律及基于水分需求规律之上的节水灌溉制度的研究较少。但谢少泽等[8]、刘海军等[9]、洗昌清等[10]开展了关于香蕉种苗定植后整个生育期的耗水量及节水灌溉制度的研究,为本文研究的开展提供了重要技术参考。【拟解决的关键问题】本研究根据香蕉种苗的基本生长规律,将育苗期划分为生长前期、中期和后期,开展各个时期耗水规律的研究,并把耗水规律与节水灌溉制度相结合,为育苗期的节水灌溉制度提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验概况

试验于2019年10—12月在广东省农业科学院果树研究所香蕉育苗大棚内( 23°9′6.35′′ N ,113°22′24.56′ E)进行。育苗用温室大棚表面覆盖75%遮阳率的遮阳网,光照强度控制在10 000~20 000 LUX,温度控制在26~32 ℃,空气相对湿度控制在60%~70%。

1.2 试验材料

以‘巴西蕉’为试验品种,选取在生根培养基中培养4周、根系生长良好、长势均匀一致的一级组培苗为材料,该材料由广东省农业科学院果树研究所提供。在将一级组培苗装入营养杯后培育为二级杯苗的过程中,根据种苗生长的基本规律,将其划分为生长前期、中期和后期。

育苗基质为全椰糠,装杯前先用流水对基质进行充分浸泡和淋洗,直至基质的EC值小于0.5 mS/cm,去除椰糠可能含有的盐分和有害物质,避免原始基质对种苗造成的盐胁迫。

1.3 试验设计

各处理基质的相对含水率(土壤含水率占田间持水率的比例)从高到低设定为:90%±5%、80%±5%、70%±5%、60%±5%、50%±5%、40%±5%(T90、T80、T70、T60、T50、T40处理),以100%相对含水率处理为对照(CK)。采用生产实践中的普通施肥水平,在缓苗期后施加缓释复合肥(氮、磷、钾质量比为16∶6∶13),每株施加1 g。

考虑到在数据采集过程中的破坏性取样以及植株整齐度等因素,为保证有足够大的植物样本,每个处理设置200株试验苗,重复5次。用称质量补水法进行补水,实现不同处理相对含水率的标定,标定周期为3 d(即每个处理设定的相对含水率为标定上限,每3天加水补充至设定的相对含水率);每天测定不同处理的日耗水量。

1.4 试验方法

采用烘干法对椰糠基质的田间持水率进行测定。采用称质量补水法进行标定:不同处理的标定总质量为m(营养杯+基质+苗),控水开始后于每1天同一时刻对不同处理进行称质量,记为m1,不同处理试验苗的日鲜质量增量为m2,故苗木的日耗水量为mW(mW=m-m1+m2),每次标定需加水补充至标定总质量与鲜质量增量的总和。月耗水量为当月每次称质量所获得的日耗水量的总和。