蓄水坑灌條件下幼齡蘋果樹的適宜灌水下限研究.pdf

1、黃土高原地區(qū)為我國(guó)蘋果種植優(yōu)勢(shì)產(chǎn)區(qū)，但當(dāng)?shù)孛媾R水資源匱乏和生態(tài)環(huán)境惡化等突出問(wèn)題，且多數(shù)果園仍在采用地面灌溉，灌溉水利用效率低下，這嚴(yán)重制約了本地區(qū)蘋果產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展。蓄水坑灌法是一種在黃土高原地區(qū)具有廣泛應(yīng)用前景的新型節(jié)水灌溉技術(shù)，探索蓄水坑灌條件下幼齡蘋果樹的適宜灌水下限指標(biāo)，充分發(fā)掘幼樹的節(jié)水抗旱潛能，對(duì)于科學(xué)、合理的制定蓄水坑灌幼齡蘋果樹的最優(yōu)灌溉制度，推進(jìn)本地區(qū)蘋果園節(jié)水、優(yōu)質(zhì)、高效建設(shè)等具有重要的理論與實(shí)踐意義。
　　

2、本文以三年生矮砧紅富士為試驗(yàn)材料，采用大田試驗(yàn)與理論分析相結(jié)合的方法，以灌水下限和蓄水坑深為控制因子，并以地面灌溉為對(duì)照，分析不同處理蘋果園土壤水分動(dòng)態(tài)變化規(guī)律及幼齡蘋果樹的需水特性、植株生長(zhǎng)發(fā)育狀況、葉片光合生理特性、葉片水分利用效率等對(duì)不同灌水下限的響應(yīng)；在此基礎(chǔ)上，基于Logistic方程構(gòu)建了幼樹各項(xiàng)生長(zhǎng)動(dòng)態(tài)指標(biāo)的生長(zhǎng)模型，并結(jié)合理論分析與主成分分析法確定了本地區(qū)蓄水坑灌幼齡蘋果樹適宜的灌水下限指標(biāo)，獲得以下主要研究結(jié)論：

3、>　　1、蓄水坑灌條件下不同處理果園土壤水分動(dòng)態(tài)變化規(guī)律的研究
　　不同處理計(jì)劃濕潤(rùn)層土壤含水率均在試驗(yàn)設(shè)計(jì)的灌水上下限范圍內(nèi)波動(dòng)；5~7月，降雨較少，含水率主要受灌水控制，不同處理間差異顯著；8~9月，降水充足，滿足了幼樹的需水需求，不同處理土壤含水率的變化趨于同步；9~10月，幼樹需水減少，不同處理土壤含水率的變化基本一致。年內(nèi)計(jì)劃濕潤(rùn)層平均含水率按由大到小的順序排列，依次為灌水下限70％?田＞灌水下限60%?田＞灌水下限50

4、%?田。越接近地表土壤水分運(yùn)動(dòng)越活躍，距地表140 cm深度處土壤含水率基本不受試驗(yàn)處理的影響，可認(rèn)為此深度不發(fā)生深層滲漏。
　　2、蓄水坑灌條件下不同處理幼齡蘋果樹需水特性的研究
　?。?）不同處理幼樹全生育期需水量均呈中間大，兩邊小的“紡錘形”分布，需水量峰值出現(xiàn)在7月（灌水下限50%?田）和8月（灌水下限60%?田、70%?田）。全生育期需水總量呈灌水下限60%?田＞灌水下限70%?田＞灌水下限50%?田的分布特征，且

5、不同處理間的差異主要出現(xiàn)在5~8月。各處理7~9月的需水模數(shù)為68.77%~73.41%，此階段是幼樹的需水關(guān)鍵期。灌水下限相同時(shí)，坑深20 cm的處理幼樹需水量比坑深30 cm的處理大。
　?。?）不同處理幼樹單作物系數(shù)年內(nèi)基本呈雙峰分布，各處理均在9月達(dá)到主峰值，除灌水下限50%?田的處理在7月達(dá)到次峰值外，其余處理均在6月達(dá)到次峰值。坑深20 cm的處理幼樹單作物系數(shù)普遍比坑深30 cm的處理大。
　　3、蓄水坑灌條件

6、下不同處理幼齡蘋果樹生長(zhǎng)動(dòng)態(tài)的研究
　　（1）灌水下限不同導(dǎo)致幼樹計(jì)劃濕潤(rùn)層土壤水分狀況不同，進(jìn)而影響
　　了幼樹生長(zhǎng)發(fā)育的節(jié)律，不同處理幼樹株高、莖粗間的差異達(dá)到顯著水平，新梢長(zhǎng)、新梢粗和新梢葉片數(shù)間的差異不顯著。蓄水坑灌條件下，幼樹各生長(zhǎng)動(dòng)態(tài)指標(biāo)對(duì)不同灌水下限的響應(yīng)不完全相同：蓄水坑深為20 cm時(shí)，灌水下限越高，幼樹株高越高，新梢葉片數(shù)越多，但莖粗、新梢長(zhǎng)、新梢粗卻以灌水下限為田間持水率50%的處理最優(yōu)；蓄水坑深為30

7、 cm時(shí)，灌水下限越高，幼樹莖粗越粗，但株高、新梢長(zhǎng)、新梢粗、新梢葉片數(shù)卻以灌水下限為田間持水率60%的處理最優(yōu)；且整體上坑深20 cm的處理幼樹生長(zhǎng)動(dòng)態(tài)指標(biāo)的表現(xiàn)優(yōu)于坑深30 cm的處理。蓄水坑深為30 cm時(shí)，以田間持水率的50%作為灌水下限，幼樹受到了一定程度的水分脅迫，其生長(zhǎng)受到明顯抑制。
　?。?）Logistic生長(zhǎng)模型可以準(zhǔn)確地模擬幼齡蘋果樹株高累計(jì)增長(zhǎng)量、莖粗累計(jì)增長(zhǎng)量、新梢長(zhǎng)生長(zhǎng)量、新梢粗生長(zhǎng)量、新梢葉片數(shù)生長(zhǎng)量

8、的變化趨勢(shì)，模型擬合程度優(yōu)良。
　　4、蓄水坑灌條件下不同處理幼齡蘋果樹葉片光合生理特性的研究
　?。?）年內(nèi)不同處理幼樹凈光合速率的變化規(guī)律基本一致，差異不顯著。8~9月是本地區(qū)幼齡蘋果樹光合作用最旺盛的時(shí)期，各處理凈光合速率均在9月中旬達(dá)到峰值，生育期內(nèi)呈單峰分布。蓄水坑深為20 cm時(shí)，幼樹凈光合速率按由大到小的順序排列，依次為灌水下限50%?田＞灌水下限70%?田＞灌水下限60%?田；蓄水坑深為30 cm時(shí)，為灌水下

9、限60%?田＞灌水下限50%?田＞灌水下限70%?田；且整體上坑深20 cm的處理幼樹凈光合速率大于坑深30 cm的處理。通徑分析的結(jié)果表明，幼樹凈光合速率主要受土壤含水率、光合有效輻射和氣孔導(dǎo)度的影響，而這種響應(yīng)過(guò)程可能是幼樹通過(guò)調(diào)節(jié)其葉片氣孔開度的變化實(shí)現(xiàn)的。
　?。?）不同處理幼樹氣孔導(dǎo)度、蒸騰速率及胞間CO2濃度間的差異不顯著。通徑分析表明，幼樹氣孔導(dǎo)度主要受土壤含水率的影響，土壤含水率越高幼樹氣孔導(dǎo)度越大，且氣孔導(dǎo)度也是

10、控制幼樹蒸騰速率及胞間CO2濃度變化的主要因子。蓄水坑深為20 cm時(shí)，幼樹氣孔導(dǎo)度、蒸騰速率及胞間CO2濃度以灌水下限為田間持水率70%的處理最大；蓄水坑深為30 cm時(shí)，則以灌水下限為田間持水率60%的處理最大，且整體上坑深20 cm的處理表現(xiàn)優(yōu)于坑深30 cm的處理。
　　（3）各處理幼樹葉片水分利用效率的季節(jié)變化特征均表現(xiàn)為開口向上的拋物線，7月份各處理葉片水分利用效率最低，10月份最高，不同處理間的差異顯著。不同坑深條件