猕猴桃果园聚水阻渗控根技术研究

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随着关中平原地区猕猴桃种植规模的持续扩大以及化肥等的大量投入,当地猕猴桃果园生态系统出现了一些严重问题,如土壤对水分的调控能力下降,出现了土壤干燥化;肥料利用率低下,造成了硝态氮深层累积;土质黏重,影响根系发育等。为此本研究在对陕西省周至县(重壤-轻黏土)、杨凌区(中壤土)选取两个猕猴桃果园(以下简称周至园、杨凌园)果园土壤生态环境以及根系生长状况进行研究的基础上,针对果园土壤环境问题,提出“聚水阻渗控根”调控措施,将壤中人工防渗层和优化施肥模式相结合对果树进行生态调控,营造“高水高肥”的土壤表层环境,诱导根系浅表化,为提高水肥利用率创造条件;同时减少硝态氮的深层累积,为果园生态健康发展提供技术支持。结果表明:(1)周至园土壤湿润峰值区主要集中在0~40 cm,在雨季前中后三个时期土层60~120 cm土层范围内均出现生物干层;杨凌园在5月份雨季前期土壤平均含水量较低,60~100 cm出现含水量低于10%的干层,而在雨季中后期无明显干层。(2)周至园和杨凌园土壤硝态氮含量随着土层加深,先下降后上升,周至园峰值出现在200 cm深度,杨凌园在180 cm。周至园在0~200 cm剖面硝态氮累积量为732.46kg·hm-2,比杨凌园高出12.1%,140~200 cm深度是硝态氮主要累积区域,占剖面总累积量44.5%,周至园在200 cm以下出现卵石层,连接浅层地表水,容易发生硝态氮深层淋溶污染地下水源。(3)受不同土质影响,不同果园根系分布特征不同。周至园黏重土质下,根系密集区位于20~40 cm土层,根长密度(0.15 mm·cm-3)和根表面积密度(5.28 mm~2·cm-3)达到峰值,根系干质量密度(1522.03 g·m-3)占剖面总根量46.84%;杨凌园壤土质地均匀,根系密集区在40~60 cm,根系干质量密度达到峰值(1676.58 g·m-3),占剖面总根量44.40%。(4)聚水阻渗控根处理能够引起防渗层上部0~40 cm土壤含水量显著的变化,增加0~200 cm土层平均含水量。雨季后各聚水阻渗控根处理在0~40 cm土壤含水量均高于CK,防渗层+园土回填处理的含水量较CK增加35.93%,防渗层+园土混合化肥回填处理、防渗层+粉煤灰混合有机肥回填处理和防渗层+粉煤灰混合酒糟醋糟回填处理的增量分别为31.97%、33.58%和20.35%;同时防渗层+粉煤灰混合有机肥回填处理和防渗层+粉煤灰混合酒糟醋糟回填处理有效地消除了40~100 cm之间的生物干层。0~200 cm多次平均土壤含水量从高到低依次为防渗层+粉煤灰混合酒糟醋糟回填处理、防渗层+粉煤灰混合有机肥回填处理、防渗层+园土混合化肥回填处理、防渗层+园土回填处理、CK。(5)聚水阻渗措施通过提高根系对养分的吸收效率,有效降低了猕猴桃果园深层硝态氮累积。防渗层+园土回填处理、防渗层+园土混合化肥回填处理、防渗层+粉煤灰混合有机肥回填处理和防渗层+粉煤灰混合酒糟醋糟回填处理下,土壤硝态氮累积量较CK平均降低231.02 kg·hm-2,其中各处理在0~40 cm根系密集分布区的硝态氮累积量均低于CK,养分利用率比CK提高了11.11%~31.74%;80~140 cm土层累积量降幅最大,达到25.04%~40.26%,140~200 cm土层降幅也达到了13.39%~16.37%。(6)受聚水阻渗控根处理直接影响,防渗层+园土回填处理、防渗层+园土混合化肥回填处理和防渗层+粉煤灰混合有机肥回填处理在防渗层以上的0~40 cm根系生物量的增加达到极显著水平(P<0.01),分别是CK的5.41、2.90、9.71倍,防渗层+粉煤灰混合酒糟醋糟回填处理根量是CK的1.29倍。各处理的根系密集区位于0~40 cm土层,根长、根表面积密度达到峰值且显著高于CK,CK的根系密集区则出现在20~60cm土层。综上所述,“聚水阻渗控根”技术很好地结合了人工防渗层技术对土壤水肥的调控效果以及优化施肥模式对根系管控的作用,其中防渗层+粉煤灰+有机肥回填处理对猕猴桃果园土壤含水量及根系生长水平的提升最显著,是最佳改良措施,可作为成熟的水肥调控技术进行农业生产推广。
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