蓄水坑灌果樹吸水根系分布及吸水模型研究.pdf

1、我國(guó)是一個(gè)農(nóng)業(yè)大國(guó)，其中灌溉水是農(nóng)業(yè)用水的主要消耗途徑。隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展以及人口的膨脹，水資源供求關(guān)系越來(lái)越緊張，不同途徑的節(jié)水方式正在蓬勃發(fā)展，取得了較大成果。但是由于地域差別，發(fā)展因地制宜的節(jié)水灌溉方式勢(shì)在必行。在我國(guó)西北地區(qū)，果園種植面積不斷增加，但是年降雨量少且水土流失嚴(yán)重限制了其發(fā)展。針對(duì)這一問(wèn)題，孫西歡教授于1998年提出了一種新型果園灌溉方法—蓄水坑灌。研究節(jié)水灌溉機(jī)理并提高水分利用效率，必先了解吸水根系的分布狀況。本文采用土

2、壤水分測(cè)量系統(tǒng)(TRIME-PICO IPH)對(duì)土壤體積含水量進(jìn)行測(cè)定，根鉆法采集蘋果樹的根系，并用WinRHIZO軟件分析并提取根長(zhǎng)密度資料，分析研究了蘋果樹根區(qū)范圍內(nèi)的土壤體積含水量變化及不同灌溉方式蘋果樹吸水根系的分布，并根據(jù)根系密度資料建立了根系吸水模型。豐富了蓄水坑灌條件下根系分布的研究，為進(jìn)一步建立合理的根系吸水模型和根區(qū)土壤水分、養(yǎng)分的研究奠定理論基礎(chǔ)。研究結(jié)果亦可為其他植物根系吸水模型的建立提供參考。本文主要研究結(jié)果如下

3、:
　　(1)根區(qū)范圍內(nèi)土壤含水率變化規(guī)律:
　　1)垂向上，距樹干不同徑向處的土壤含水量隨土層深度的變化趨勢(shì)基本一致。地表附近，土壤中的含水量較低，隨著土層深度的增大，土壤含水量也在逐漸變大，當(dāng)土層深度達(dá)到一定值時(shí)，土壤含水率不再繼續(xù)增加而是呈現(xiàn)出減小的趨勢(shì)。2）徑向上，土壤含水率表現(xiàn)出距蓄水坑越遠(yuǎn)，土壤含水率越小的趨勢(shì)。蓄水坑附近的含水率較大且靠近樹體的一側(cè)含水量較大。3）隨著時(shí)間的變化，土壤水分的垂向分布大致相同，均表

4、現(xiàn)為隨著土層深度的增加，土壤含水率先增加后減少。隨著時(shí)間的推移，水分向土壤的中深層運(yùn)移，但是由于環(huán)境因素影響能力的減弱，土壤含水率變化程度降低。在不同時(shí)間尺度上，各個(gè)深度范圍的土壤含水率的徑向分布特征基本一致，都是以蓄水坑為中心，向四周逐漸遞減，同時(shí)土壤含水率隨著時(shí)間的變化逐漸減小。
　　(2)果樹吸水根系分布規(guī)律研究:
　　1)地面灌條件下果樹吸水根系在垂向上隨著深度的增加，根長(zhǎng)密度呈現(xiàn)出先增加后減少的趨勢(shì)，0-100cm

5、是其主要分布區(qū)。在徑向上，果樹根系主要分布在距樹干30cm處，距樹干越遠(yuǎn)，果樹的根長(zhǎng)密度越小。2）蓄水坑灌條件下，果樹根長(zhǎng)密度在垂向上與地面灌溉的分布規(guī)律相近，但是在地下60cm處根長(zhǎng)密度明顯增加，根長(zhǎng)密度的峰值較地面灌峰值下移。水平方向上，根系密度主要分布在30-60cm范圍內(nèi)。3）無(wú)論是蓄水坑灌還是地面灌條件下，根長(zhǎng)密度與垂向、徑向距離之間呈現(xiàn)指數(shù)函數(shù)關(guān)系。
　　(3)果樹吸水根系模型建立
　　本文采用根長(zhǎng)密度資料，建立