晋西黄土区集雨补灌果园耗水特征及补灌效应研究

论文摘要

坡地旱作果园是我国黄土区坡面主要农林业经营形式。对不同补灌条件下果园水分的分配、运行和消耗与果树营养、生殖生长反应进行系统研究,是了解果园蒸散耗水特征、水分生产效率、果园补灌土壤水分低限,选择适宜补灌临界需水期、补灌定额和最优补灌技术模式等的基础,具有重要的理论意义和实践价值。试验以山西吉县蔡家川试验林场旱地富士苹果、酥梨为研究对象,采用正交设计、对比定位观测法,对生长季不同补灌苹果梨园雨水资源、土壤水分、蒸腾、蒸散耗水特征以及果树生长反应进行研究,同时采用盆栽控制试验,对不同水分梯度与果树蒸腾耗水及水分生理指标关系进行研究,并运用非充分灌溉理论,探讨了旱作集水补灌果园适宜的补灌时期、补灌定额及优化技术模式。研究结果表明:●研究地区年际降水变化较大,降水相对变率为18.1%,年降水主要集中在夏秋季节,约占年降水量的78.4%;春季（3-5月）的降水量仅占全年降水量的18.0%。降水量是影响当地果树产量的主要气象因子,萌芽期、幼果生长期、果实迅速膨大期的降水量对苹果和梨生长以及最终产量影响最大。●虽然补水对果园旱情有所缓解,但年际降水量、年降水总量和年内降水分布仍然制约着果园土壤水分动态和垂直变化。春夏强烈失墒期（4月上旬～6月下旬）、阶段末果园土壤水分含量达到最低值为6%～8%,补充灌溉可以缓解该阶段的土壤水分亏缺。雨季水分补偿期（7月上旬～9月中旬）,一般不需补灌。●年际降雨、年内降水总量、降水量季节分布、灌溉水量及灌水时期制约着果树实际耗水的消长。干旱年苹果、梨周年耗水过程呈单峰型,而平水年雨季推迟,则苹果、梨周年耗水过程呈双峰型,6月下旬～7月上旬耗水强度最大,属于生长季果树最大需水期,5月上旬～6月下旬是果树需水临界期,3月下旬～5月上旬属于苹果、梨水分敏感期,此时通常发生轻度或中度水分胁迫。●补灌果园苹果和梨正常生长适宜的土壤（碳酸盐褐土）水分低限范围分别为11%一14%和10%一15%,土壤水合补偿点分别为4.31%和4.14%。当生长季果园水分敏感期（萌芽开花期）和临界需水期（幼果膨大期）土壤含水量低于以上低限范围时应补灌,成龄富士苹果和酥梨灌溉的定额分别为101～203m3/hm2和68～135m3/hm2,一般补灌2次。●随着补水量的增加,果树的生长发育如新梢生长,果实产量都有明显增加,补水量大,产量增加越明显。但果树蒸散、蒸腾水分生产效率在高定额补灌量下反而下降,而在低定额补水条件下,富士苹果和酥梨单株水分生产力

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 引言
• 1. 文献综述
• 1.1 灌溉理论研究进展
• 1.2 果树非充分灌溉的生理生态基础研究状况
• 1.2.1 非充分灌溉的节水机理
• 1.2.2 水分胁迫对果树营养和生殖生长的影响
• 1.2.3 水分胁迫对果树生长补偿效应
• 1.2.4 水分胁迫与果树水分利用效率的关系
• 1.2.5 非充分灌溉的时期、强度
• 1.2.6 非充分灌溉的方式与施肥、覆盖措施
• 1.3 非充分灌溉条件下果树蒸散耗水量研究
• 1.3.1 果树蒸腾测定方法
• 1.3.2 果树的耗水特性研究
• 1.3.3 果树水分利用效率研究进展
• 2 研究目的和研究内容
• 2.1 研究目的
• 2.2 研究内容
• 2.3 关键技术
• 3 研究地区概况
• 3.1 地理位置及自然概况
• 3.2 试验地布设
• 3.2.1 试验材料基本情况
• 3.2.2 试验地测位布设
• 4 研究方法
• 4.1 技术路线
• 4.2 试验观测方法
• 5 研究地区降水与果树产量的关系
• 5.1 研究地区的降水资源状况
• 5.2 研究地区降水因子与果树产量关系
• 5.3 小结
• 6 不同补水状况下梨园、苹果园土壤水分状况
• 6.1 土壤水分季节性动态
• 6.2 果园土壤水分垂直动态
• 6.3 小结
• 7 果园蒸散耗水和果树枝叶蒸腾耗水规律
• 7.1 果园蒸散耗水规律
• 7.1.1 不同降水年型生长季果园蒸散耗水动态
• 7.1.2 利用盆栽耗水拟合模型估算大田苹果和梨耗水量
• 7.2 果树枝叶蒸腾耗水规律
• 7.2.1 不同水分条件下梨、苹果蒸腾速率节律日变化
• 7.2.2 不同水分条件下梨、苹果耗水量日变化
• 7.2.3 不同水分条件下苹果、梨蒸散耗水量
• 7.2.4 果树蒸腾作用和土壤水分的关系
• 7.3 小结
• 8 果园水分生产力和果树叶片水分利用效率
• 8.1 不同补水状况下果园水分生产力
• 8.2 果树叶片水分利用效率
• 8.2.1 不同水分下苹果、梨光合日节律变化
• 8.2.2 果树光合作用与土壤水分的关系
• 8.2.3 叶片水分利用效率与土壤水分的关系
• 8.2.4 果树补充灌溉的适宜土壤水分指标
• 8.3 小结
• 9 不同补水状况对苹果、梨生物量、产量、品质的影响
• 9.1 不同水分条件与果树生物量关系
• 9.2 不同补水状况下梨、苹果生长发育以及果实生长状况
• 9.2.1 不同补水处理对果树新梢生长、叶面积影响
• 9.2.2 不同补水处理对果树果实生长影响
• 9.2.3 不同补水处理对果树产量及品质影响
• 9.3 小结
• 10 补水灌溉的效应分析
• 10.1 集雨补水灌溉果园经济效益分析
• 10.1.1 果园最佳补灌模式选择方法
• 10.1.2 最佳补灌模式经济效益分析
• 10.2 不同补水、补肥、覆盖果园的效应分析
• 10.2.1 试验材料与设计
• 10.2.2 不同调控技术对梨树水分、光合影响
• 10.2.3 不同调控技术对梨树生长、产量影响
• 10.2.4 不同调控技术投入产出效益分析
• 10.3 小结
• 11 试验地区果园补水灌溉制度
• 11.1 果园补水灌溉时期确定
• 11.1.1 根据当地多年降水分布与苹果、梨产量关系确定补灌时期
• 11.1.2 根据生长季果园耗水特点和水量平衡关系确定补灌时期
• 11.2 果园补水灌溉定额确定
• 11.2.1 根据补灌果园水分生产力确定补灌定额
• 11.2.2 根据补灌果园经济效益确定补灌定额
• 12 结论
• 参考文献
• 附录
• 作者简介
• 导师简介
• 致谢
• 博硕士论文同意发表的声明