榆林黄土区梨枣树生理生长对土壤水分的响应研究

节水中心2011届硕士研究生李晓彬，在导师汪有科研究员的指导下，经过三年努力完成榆林黄土区梨枣树生理生长对土壤水分的响应研究。

研究方向：水资源高效利用

摘   要

本文通过对国内外相关研究现状及存在问题进行分析和总结，在陕北红枣节水示范基地，以小区内四年生梨枣为研究对象，监测不同土壤水势处理条件下土壤性质、枣树茎直径微变化、冠层结构、叶片生理、光合生产等梨枣树生长生理指标的变化，并结合气象要素分析梨枣树适宜的栽培气象环境，茎直径微变化的主成分气象影响因子。通过分析土壤―植物―大气连续体各界面的指标数量关系与内在联系，最后综合探讨陕北梨枣树栽培水分优化调控问题。设置四个土壤水势处理，即：T1：土壤水势控制在-41～-51kPa范围内；T2：土壤水势控制在-68～-84kPa范围内；T3：土壤水势控制在-96～-135kPa；T4：土壤水势控制在-311～果实萎蔫～-311kpa。初步得出以下结论：

（1）陕北气象环境对于枣树栽培利弊共存。陕北太阳辐射值高，辐射时间长，试验期间Rs日均值为226.80wat/m2，长时间高辐射对梨枣后期果实着色、成熟度等具有重要作用。陕北昼夜温差较大，试验期间DTD日均值为13.88℃，而较大的日温差可以改善果实品质。试验区日平均降雨量1.71mm，日均参考作物腾散量6.77mm，栽培环境相对干旱，降雨集中连续，从第160天到第220天（开花坐果期到果实膨大前期）是饱和水汽压亏缺与温度较高时段。试验确定梨枣树果实膨大期、展叶期与开花期为主要亏水时期，需要进行合理的人为补灌，确保梨枣树健康的生长。

（2）水分可以调控土壤温度，土壤温度的日变化过程与气温具有相似的变化趋势。土壤温度随着土壤水分含量的增加而减小，尤其在天气晴朗条件下不同水分处理的土壤温度表现出较明显的差异。一天中土壤温度最大值一般出现在下午2点到4点之间。

（3）茎直径日变化可以分为平衡型、亏缺型和增长型三种类型。平衡型DI为正值，亏缺型DI为负值，增长型没有明确的DI。茎直径日变化过程与气温具有负向的，与空气相对湿度具有正向的相似变化趋势，MXTD一般出现在早上8点左右，MNTD一般出现在下午3点左右。

（4）通过对气象因子关于MDS的通径分析得出，Rs、Tmd是影响MDS的主要决策变量。ET0是MDS的主要限制变量。分析认为大气蒸腾强度与辐射是影响MDS的主要因素，由于计算中误差项的直接通径系数与决策系数较高，表明除了气象因子外还有其他重要因素影响着MDS的变化。

（5）枣树茎直径的日动态变化以及生育期内生长速度与土壤水分有密切的关系。高水分处理枣树茎直径微变化（MXTD与MNTD）比较稳定，数值要小于低水分处理的，茎秆由快速生长进入缓慢生长的时间要比低水分处理的迟，生长速率转折点要滞后于低水分处理的。因此，对枣树进行灌溉可以延长植株生长的周期。枣树茎直径的生长变化能很好的被Slogistic1曲线方程拟合。

叶面积指数与土壤水分处理成正相关，而冠层透光率和树高与土壤水分处理成负相关。土壤水分高，枣树生长旺盛，叶面积指数大，冠层透光率小，枣树横向生长快于纵向生长。中等水分处理可以使枣树冠层透光率长期处在25%～35%适宜范围内，这样既不会造成光能的不充分利用，也不会造成果园郁闭。

（6）水分处理对枣树叶片叶绿素相对含量、气孔导度、胞间CO2浓度等特性影响较大。土壤水分高，枣树叶片叶绿素相对含量低，气孔导度大，胞间CO2浓度高，气孔限制值低。在经过复水后，叶片叶绿素相对含量有降低的趋势，但不同程度的水分胁迫复水后，叶绿素降低程度不同。适当灌溉可以提高枣树叶片净光合速率、蒸腾速率，但会降低叶片水分利用效率。早、晚两时段叶片光响应曲线变化趋势不同，上午，高水分处理可以增强叶片对强弱光的利用能力。下午，高水分处理只增强叶片对强光的利用能力，适当控水可以增强叶片对弱光的利用能力。枣树叶片蒸腾量随着土壤水分的增加而增加，并且差异显著。观测期内，叶片蒸腾量最大值为116.088g.h-1m-2，最小值为36.366 g.h-1m-2。枣树树体日蒸腾量最大值为2.682kg，最小值为0.813kg。

（7）通过灌溉可以显著提高枣树的初期坐果率、保果率、坐果枝条数和收获果实数，并同时增加枣树总枝条数、坐果枝平均坐果率和坐果枝率，但不显著。适当灌水可以显著提高单果重与总产量，但水分过多，枣树生长会受到水涝胁迫，单果重与总产量会有所降低。

（8）水分胁迫可以促使植株纵向生长，抑制植株横向生长。果实在土壤含水量达到田间持水量的27%时开始萎蔫，在及时复水至田间持水量的35%时，果实得到水分补充，正常的生长并且进入成熟阶段。充足的水分可以促使梨枣树后期的二次营养生长与生殖生长的进行。

（9）梨枣树栽培适宜的灌溉土壤水势为-68~-84kpa，相对田间持水量的60%~65%；适宜灌溉时期为开花坐果期与果实膨大期；优先的水分亏缺敏感性指标为茎直径微变化（MDS、MXTD、MNTD）、气孔导度、净光合速率和蒸腾速率。

关键词：梨枣树；土壤水分；气象因子；生理生长；生产；水分亏缺；茎直径；

水分优化