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摘要 为改良河北省石家庄地区季节性干旱造成的土壤水分匮乏的现状，以梨树为研究树种，以富思德农林保水剂应用效果为研究重点，研究了保水剂对梨树生长指标（叶片大小）和生理指标（光合速率）以及对研究区土壤水分等方面的影响。结果表明：富思德农林保水剂具有促进叶片生长、提高叶片的光合作用、提高产量、果实品质和土壤含水量的作用。施用富思德农林保水剂处理比空白对照的叶面积、光合速率、产量、果实可溶性固形物含量、土壤含水量分别提高了16.70%～41.11%、3.26%～4.50%、2.57%～6.46%、2.48%～8.67%、21.43%～36.36%，果实酸度降低了2.27%～3.41%。
关键词 富思德农林保水剂；梨树；产量；品质；土壤含水量
中图分类号 S156.2；S661.2 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2013）20-0227-02
我国干旱半干旱地区总面积为455万hm2，占国土总面积的47%，即使在降水较多的地区，也存在季节性干旱或水分胁迫的问题[1]。运用以保水剂为中心的综合保水技术，提高植物本身的抗旱性和水分利用效率，是发展旱地农林业的中心问题[2]。保水剂具有调节降水的季节分配、改善干旱半干旱地区作物生长的土壤水分环境，提高水分利用效率[3-5]和作物产量[6-7]的功效。富思德农林保水剂是采用γ-聚谷氨酸为原材料的生物制剂。γ-聚谷氮酸是一种多聚氨基酸类多功能生物可降解的高分子材料，具有水溶性高、吸附性强、生物相容性好、可食无害、对环境友好等优点[8]。该试验以季节性干旱地区石家庄果树所梨树为试验材料，研究了富思德农林保水剂对梨树叶面积、叶片光合速率、产量、果实品质及土壤水分含量等特征的影响，以为保水剂在果树上的规模化应用提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 试验地概况
试验于2012年3—10月在河北省农林科学院石家庄果树研究所梨园内进行。供试土壤类型为砂质壤土，面积6.67 hm2。
1.2 试验材料
供试保水剂为富思德农林保水剂，吸水倍数为650～700倍，由领先生物农业股份有限公司生产；丙烯酸盐类保水剂，市售。供试梨树品种为黄冠，树龄为13年，株行距为3 m×5 m。
1.3 试验设计
试验设4个处理，CK：不施用保水剂；处理1：阳性对照，土施市售丙烯酸盐类保水剂200 g/株；处理2：土施富思德农林保水剂50 g/株；处理3：土施富思德农林保水剂100 g/株。每个处理8棵梨树，3次重复。
于萌芽开花期（3月27日）、果实膨大期（6月16日）施用保水剂2次。按试验设计要求，在果树树冠垂直投影边缘内、约距树干1.5 m处，果树两侧挖条形沟，沟深40 cm、宽30 cm，将保水剂撒入沟中，与穴土搅拌均匀，覆土呈凹状，并立即浇水。
1.4 测定项目与方法
（1）土壤含水量测定。施用保水剂后每隔10 d测定1次，测定40 cm土层深度施用保水剂部位的土壤含水量，测定仪器为PC-2S土壤温湿度监测仪。
（2）叶面积、叶周长测定。采用CI-203激光叶面积仪，在6—8月，选择树冠外围枝条上中部的成龄叶片，测定叶面积、叶周长。
（3）光合特性的测定。采用LI-6400XT光合-荧光仪，在6—8月，选择树冠外围枝条上的中部成龄叶片测定。
（4）产量与品质的测定。于8月中旬果实成熟期，调查单株果数、测定株产、计算产量。采集各处理的果实各30个，测定单果重、果形指数、果肉硬度、可溶性固形物含量、含酸量。
1.5 数据统计及分析
采用Excel软件处理试验数据及作图。
2 结果与分析
2.1 保水剂对梨树叶片大小的影响
由表1可知，施用保水剂处理的叶面积、叶周长均比CK有所提高，只是各处理比CK提高的幅度不同，处理1、2、3的叶面积较CK分别提高44.52%、16.70%、41.11%，处理1、2、3的叶周长较CK分别提高44.52%、39.53%、69.44%。可见，施用富思德农林保水剂可以促进叶片生长，增加叶面积和叶周长。
2.2 保水剂对梨树叶片光合速率的影响
由图1可知，施用富思德农林保水剂提高了叶片的光合速率，从而增强了叶片的光合作用。各处理间叶片光合速率具体表现为处理3（17.64 μmol CO2/m2·s）>处理2（17.43 μmol CO2/m2·s）>CK（16.88 μmol CO2/m2·s）>处理1（15.52 μmol CO2/m2·s），处理2、3的光合速率分别比CK提高3.26%、4.50%，分别比处理1提高12.31%、13.66%。可以看出，施用保水剂处理后的梨树光合作用得到增强，为植株在季节性干旱胁迫下的正常生长及果实的稳产、增产提供了条件。
2.3 保水剂对梨树产量和果实品质的影响
由表2可知，施用富思德农林保水剂处理的产量均比CK高，处理2、3的产量比CK分别提高6.46%、2.57%，比处理1分别提高9.63%、5.62%。处理1、2、3的可溶性固形物含量分别比CK增加了2.74%、8.67%、2.48%，含酸量分别比CK降低了4.55%、3.41%、2.27%。果形指数、硬度各处理间差异不显著。
2.4 保水剂对土壤含水量的影响
土壤水分是影响作物生长发育最重要的环境因子。保水剂能否保持足够的水分来满足梨树生长的需要，需要对梨树根系附近的土壤含水量进行测定，以证明保水剂确实能够保持自然降水，并且能把水分提供给果树根系利用。由图2可知，保水剂处理的土壤含水量均比CK高，具体表现为处理1（22.6%）>处理3（21.0%）>处理2（18.7%）>CK（15.4%），处理1、2、3的土壤含水量比CK增加46.75%、21.43%、36.36%。
3 结论与讨论
叶片是果树光合作用的主要器官。叶片的数量和大小，是果树生长状况和体内营养状况的重要指标，与果实产量有密切关系[9]。施用富思德农林保水剂可以增加梨树的叶面积、叶周长，提高叶片的光合速率。与CK相比叶面积增加了16.70%～41.11%，叶周长增加了39.53%～69.44%，光合速率增加了3.26%～4.50%。由此可见，富思德农林保水剂的施用促进了梨树的生长和植株对营养物质的吸收，同时产量提高了2.57%～6.46%，可溶性固形物含量增加了2.48%～8.67%，酸度降低了2.27%～3.41%，从而提高了梨的品质，增强了口感。
4 参考文献
[1] 陈宝玉，武鹏程，张玉珍，等.保水剂的研究开发现状及应用展望[J].河北农业大学学报，2003，26（S1）：242-245.
[2] 山仑，黄占斌，张岁歧.节水农业[M].北京：清华大学出版社，2000：16-38.
[3] 黄占斌，朱元骏，李茂松，等.保水荆聚丙烯酸钠不同施用方法对玉米生长和水分利用效率的影响[J].沈阳农业大学学报，2004，35（5）：576-579.
[4] 刘殿红，黄占斌，董莉.保水剂施用方式对马铃薯产量和水分利用效率的影响[J].干旱地区农业研究，2007，25（4）：105-108，129.
[5] 黄占斌.朱书全，张铃春，等.保水剂在农业改土节水中的效应研究[J].水土保持研究，2004，11（3）：57-60.
[6] 牛育华，李仲谨，郝明德.保水剂在黄土高原旱地农业应用效果的研究[J].水土保持研究，2007，14（3）：11-12.
[7] 员学锋，吴普特，汪有科，等.施加PAM条件下土壤养分淋溶试验研究[J].水土保持通报，2003，23（2）：26-28.
[8] 徐建.聚γ-谷氨酸产生菌枯草芽胞杆菌CCTCC202048的发酵优化与代谢流分析[D].武汉：华中农业大学，2005.
[9] 王家宝，林秋金，叶水德，等.5种测量热带果树单叶面积的方法研究[J].热带农业科学，2003，1（23）：11-14.
关键词 富思德农林保水剂；梨树；产量；品质；土壤含水量
中图分类号 S156.2；S661.2 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2013）20-0227-02
我国干旱半干旱地区总面积为455万hm2，占国土总面积的47%，即使在降水较多的地区，也存在季节性干旱或水分胁迫的问题[1]。运用以保水剂为中心的综合保水技术，提高植物本身的抗旱性和水分利用效率，是发展旱地农林业的中心问题[2]。保水剂具有调节降水的季节分配、改善干旱半干旱地区作物生长的土壤水分环境，提高水分利用效率[3-5]和作物产量[6-7]的功效。富思德农林保水剂是采用γ-聚谷氨酸为原材料的生物制剂。γ-聚谷氮酸是一种多聚氨基酸类多功能生物可降解的高分子材料，具有水溶性高、吸附性强、生物相容性好、可食无害、对环境友好等优点[8]。该试验以季节性干旱地区石家庄果树所梨树为试验材料，研究了富思德农林保水剂对梨树叶面积、叶片光合速率、产量、果实品质及土壤水分含量等特征的影响，以为保水剂在果树上的规模化应用提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 试验地概况
试验于2012年3—10月在河北省农林科学院石家庄果树研究所梨园内进行。供试土壤类型为砂质壤土，面积6.67 hm2。
1.2 试验材料
供试保水剂为富思德农林保水剂，吸水倍数为650～700倍，由领先生物农业股份有限公司生产；丙烯酸盐类保水剂，市售。供试梨树品种为黄冠，树龄为13年，株行距为3 m×5 m。
1.3 试验设计
试验设4个处理，CK：不施用保水剂；处理1：阳性对照，土施市售丙烯酸盐类保水剂200 g/株；处理2：土施富思德农林保水剂50 g/株；处理3：土施富思德农林保水剂100 g/株。每个处理8棵梨树，3次重复。
于萌芽开花期（3月27日）、果实膨大期（6月16日）施用保水剂2次。按试验设计要求，在果树树冠垂直投影边缘内、约距树干1.5 m处，果树两侧挖条形沟，沟深40 cm、宽30 cm，将保水剂撒入沟中，与穴土搅拌均匀，覆土呈凹状，并立即浇水。
1.4 测定项目与方法
（1）土壤含水量测定。施用保水剂后每隔10 d测定1次，测定40 cm土层深度施用保水剂部位的土壤含水量，测定仪器为PC-2S土壤温湿度监测仪。
（2）叶面积、叶周长测定。采用CI-203激光叶面积仪，在6—8月，选择树冠外围枝条上中部的成龄叶片，测定叶面积、叶周长。
（3）光合特性的测定。采用LI-6400XT光合-荧光仪，在6—8月，选择树冠外围枝条上的中部成龄叶片测定。
（4）产量与品质的测定。于8月中旬果实成熟期，调查单株果数、测定株产、计算产量。采集各处理的果实各30个，测定单果重、果形指数、果肉硬度、可溶性固形物含量、含酸量。
1.5 数据统计及分析
采用Excel软件处理试验数据及作图。
2 结果与分析
2.1 保水剂对梨树叶片大小的影响
由表1可知，施用保水剂处理的叶面积、叶周长均比CK有所提高，只是各处理比CK提高的幅度不同，处理1、2、3的叶面积较CK分别提高44.52%、16.70%、41.11%，处理1、2、3的叶周长较CK分别提高44.52%、39.53%、69.44%。可见，施用富思德农林保水剂可以促进叶片生长，增加叶面积和叶周长。
2.2 保水剂对梨树叶片光合速率的影响
由图1可知，施用富思德农林保水剂提高了叶片的光合速率，从而增强了叶片的光合作用。各处理间叶片光合速率具体表现为处理3（17.64 μmol CO2/m2·s）>处理2（17.43 μmol CO2/m2·s）>CK（16.88 μmol CO2/m2·s）>处理1（15.52 μmol CO2/m2·s），处理2、3的光合速率分别比CK提高3.26%、4.50%，分别比处理1提高12.31%、13.66%。可以看出，施用保水剂处理后的梨树光合作用得到增强，为植株在季节性干旱胁迫下的正常生长及果实的稳产、增产提供了条件。
2.3 保水剂对梨树产量和果实品质的影响
由表2可知，施用富思德农林保水剂处理的产量均比CK高，处理2、3的产量比CK分别提高6.46%、2.57%，比处理1分别提高9.63%、5.62%。处理1、2、3的可溶性固形物含量分别比CK增加了2.74%、8.67%、2.48%，含酸量分别比CK降低了4.55%、3.41%、2.27%。果形指数、硬度各处理间差异不显著。
2.4 保水剂对土壤含水量的影响
土壤水分是影响作物生长发育最重要的环境因子。保水剂能否保持足够的水分来满足梨树生长的需要，需要对梨树根系附近的土壤含水量进行测定，以证明保水剂确实能够保持自然降水，并且能把水分提供给果树根系利用。由图2可知，保水剂处理的土壤含水量均比CK高，具体表现为处理1（22.6%）>处理3（21.0%）>处理2（18.7%）>CK（15.4%），处理1、2、3的土壤含水量比CK增加46.75%、21.43%、36.36%。
3 结论与讨论
叶片是果树光合作用的主要器官。叶片的数量和大小，是果树生长状况和体内营养状况的重要指标，与果实产量有密切关系[9]。施用富思德农林保水剂可以增加梨树的叶面积、叶周长，提高叶片的光合速率。与CK相比叶面积增加了16.70%～41.11%，叶周长增加了39.53%～69.44%，光合速率增加了3.26%～4.50%。由此可见，富思德农林保水剂的施用促进了梨树的生长和植株对营养物质的吸收，同时产量提高了2.57%～6.46%，可溶性固形物含量增加了2.48%～8.67%，酸度降低了2.27%～3.41%，从而提高了梨的品质，增强了口感。
4 参考文献
[1] 陈宝玉，武鹏程，张玉珍，等.保水剂的研究开发现状及应用展望[J].河北农业大学学报，2003，26（S1）：242-245.
[2] 山仑，黄占斌，张岁歧.节水农业[M].北京：清华大学出版社，2000：16-38.
[3] 黄占斌，朱元骏，李茂松，等.保水荆聚丙烯酸钠不同施用方法对玉米生长和水分利用效率的影响[J].沈阳农业大学学报，2004，35（5）：576-579.
[4] 刘殿红，黄占斌，董莉.保水剂施用方式对马铃薯产量和水分利用效率的影响[J].干旱地区农业研究，2007，25（4）：105-108，129.
[5] 黄占斌.朱书全，张铃春，等.保水剂在农业改土节水中的效应研究[J].水土保持研究，2004，11（3）：57-60.
[6] 牛育华，李仲谨，郝明德.保水剂在黄土高原旱地农业应用效果的研究[J].水土保持研究，2007，14（3）：11-12.
[7] 员学锋，吴普特，汪有科，等.施加PAM条件下土壤养分淋溶试验研究[J].水土保持通报，2003，23（2）：26-28.
[8] 徐建.聚γ-谷氨酸产生菌枯草芽胞杆菌CCTCC202048的发酵优化与代谢流分析[D].武汉：华中农业大学，2005.
[9] 王家宝，林秋金，叶水德，等.5种测量热带果树单叶面积的方法研究[J].热带农业科学，2003，1（23）：11-14.