滴灌模式下黃冠梨調(diào)虧灌溉農(nóng)學(xué)研究

1、滴灌模式下黃冠梨調(diào)虧灌溉農(nóng)學(xué)研究第 1 章 緒論1.1 引言黃冠梨為多年生果樹(shù)，樹(shù)姿直立，對(duì)土壤及外界環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng)，具有早果早豐、抗病性強(qiáng)、果心小及石細(xì)胞殘?jiān)佟⑼庥^綜評(píng)好等優(yōu)點(diǎn)。含有一定量的脂肪、維生素、蘋果酸、蛋白質(zhì)等是人體必需的物質(zhì)。此外，黃冠梨是我國(guó)果樹(shù)栽培的大樹(shù)種之一，栽培范圍廣泛，在我國(guó)黃、淮、海一帶栽培面積占很大比例，在長(zhǎng)江流域及以南也有種植，黃冠梨的種植主要集中在河北省及周圍縣城區(qū)域。邯鄲市永年縣屬典型暖溫帶半濕潤(rùn)大陸性季風(fēng)氣候，雨熱同期，四季有明顯交替，春季干燥缺水，夏季炎熱潮濕，秋季涼爽，冬季寒冷的氣候特點(diǎn)，年平均氣溫 14。黃冠梨在這種氣候條件下進(jìn)行栽培管理取得了可觀的

2、經(jīng)濟(jì)效益，與此同時(shí)，由于水資源緊缺且大水漫灌的管理模式使水分水分不能得到有效利用，水分利用率低，造成肥料淋溶現(xiàn)象、果實(shí)品質(zhì)的降低及成花率減少。.1.2 我國(guó)水資源現(xiàn)狀水是一種特殊的資源和物質(zhì)，幾乎所有的生物都需要水才能生長(zhǎng)，水是生命的源泉，也是各種資源中不可代替的一種重要資源，是人類生存最基本的物質(zhì)基礎(chǔ)。隨著人類的科學(xué)進(jìn)步與發(fā)展，全球雖總水量高，但淡水資源僅占總水量的2.5，且淡水資源分布不均勻，地區(qū)之間的差異比較大1。1995 年世界銀行對(duì)水資源現(xiàn)狀的調(diào)查顯示，世界 80 多個(gè)國(guó)家面水資源短缺的問(wèn)題。聯(lián)合國(guó)在環(huán)境與發(fā)展大會(huì)上提出：在石油危機(jī)之后，水危機(jī)是我們必須面臨的問(wèn)題。到 2025年，全

3、球?qū)⒔幸话氲娜丝谔幱谏钊彼牡貐^(qū)，水危機(jī)已經(jīng)嚴(yán)重的影響整個(gè)人類的可持續(xù)發(fā)展，水資源問(wèn)題已成為不可忽視的重要問(wèn)題之一;。我國(guó)淡水資源是全球水資源最缺乏的國(guó)家之一2，除難以使用的淡水資源，我國(guó)淡水資源量可以利用的少之又少，人均可利用的水資源約為 900 立方米。目前我國(guó)水資源污染現(xiàn)象嚴(yán)重，水質(zhì)也日益惡化。.第二章 材料與方法2.1 試驗(yàn)地概括試驗(yàn)于 2017 年 3-8 月在河北省邯鄲市永年縣河北工程大學(xué)科研基地進(jìn)行。該地屬于半干旱大陸季風(fēng)氣候，往年平均降水量為 503.5mm，降水集中在 7-9月占全年降水量的 62.3，年平均太陽(yáng)輻射總量 5200MJ/m2。試驗(yàn)基地土質(zhì)是砂壤土，土壤容重

4、 2.13g/cm3，土壤有機(jī)質(zhì)含量為 1.2，田間持水率為 19.1，土壤 pH 值 7.3，灌溉用水是地下水。2017 年 3-8 月降雨量及水分凈蒸發(fā)量見(jiàn)表2-1。.2.2 試驗(yàn)材料與設(shè)計(jì)2.2.1 試驗(yàn)材料試驗(yàn)品種為 8 年生黃冠梨，授粉品種是紅香酥梨，選用杜梨為砧木。南北行向種植方式，株行距是 4m*5m，選擇長(zhǎng)勢(shì)一致的樹(shù)為試驗(yàn)試材，除調(diào)虧處理要求外，其他管理技術(shù)保持一致。2.2.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)試驗(yàn)為單因素隨機(jī)區(qū)組試驗(yàn)設(shè)計(jì)，試驗(yàn)基地東西方向共為 6 行梨樹(shù)，選 5行長(zhǎng)勢(shì)基本一致的梨樹(shù)設(shè)為 5 個(gè)處理，分別為 CK（充分灌溉）、A、B、C、D（見(jiàn)表 2-2），其中每次充分灌溉的處理按每棵

5、樹(shù) 0.3m3的水量進(jìn)行澆水，調(diào)虧灌溉不澆水，每行有 9 棵梨樹(shù)，分為 3 個(gè)重復(fù)；在梨樹(shù)樹(shù)冠垂直投影距離樹(shù)干 1/2處放置滴灌管，采用滴灌進(jìn)行灌溉。黃冠梨開(kāi)花（4 月 12 日）-果實(shí)成熟（8月 30 日）約為 120 天。由盛花期開(kāi)始每間隔約 20 天進(jìn)行調(diào)虧灌溉，灌溉時(shí)間在每個(gè)生長(zhǎng)發(fā)育的時(shí)期內(nèi)進(jìn)行灌溉，具體灌溉日期為花期（4 月 12 日）、新稍速長(zhǎng)期（5 月 2 日）、幼果期（5 月 27 日）、果實(shí)膨大前期（6 月 19 日）、果實(shí)膨大后期（7 月 11 日）和成熟期（8 月 1 日），每次灌水后對(duì)各個(gè)生理指標(biāo)進(jìn)行測(cè)量，其中，充分灌溉用√表示，調(diào)虧灌溉用×表示

6、，具體試驗(yàn)設(shè)計(jì)方案見(jiàn)表 2-2。.第三章 結(jié)果與分析. 143.1 調(diào)虧灌溉對(duì)土壤含水量的影響 . 143.2 調(diào)虧灌溉對(duì)葉片葉綠素含量的影響 . 213.3 調(diào)虧灌溉對(duì)新稍生長(zhǎng)的影響 . 243.4 調(diào)虧灌溉對(duì)土壤蒸發(fā)量的影響 . 253.5 調(diào)虧灌溉對(duì)葉片含水量的影響 . 263.6 調(diào)虧灌溉對(duì)單果重的影響 . 283.7 調(diào)虧灌溉對(duì)葉片熒光特性的影響 . 293.8 調(diào)虧灌溉對(duì)葉片葉綠素?zé)晒馊兆兓挠绊?. 333.9 調(diào)虧灌溉對(duì)果實(shí)品質(zhì)的影響 . 36第四章 討論. 374.1 調(diào)虧灌溉對(duì)土壤含水量的影響 . 374.2 調(diào)虧灌溉對(duì)黃冠梨葉綠素的影響 . 374.3 調(diào)虧灌溉對(duì)新稍生長(zhǎng)

7、動(dòng)態(tài)的影響 . 384.4 調(diào)虧灌溉對(duì)土壤蒸發(fā)量的影響 . 384.5 調(diào)虧灌溉對(duì)葉片含水量的影響 . 394.6 調(diào)虧灌溉對(duì)單果重的影響 . 394.7 調(diào)虧灌溉對(duì)熒光特性的影響 . 404.8 調(diào)虧灌溉對(duì)葉片葉綠素?zé)晒馊兆兓挠绊?. 414.9 調(diào)虧灌溉對(duì)果實(shí)品質(zhì)的影響 . 42第四章 討論4.1 調(diào)虧灌溉對(duì)土壤含水量的影響土壤含水量的多少會(huì)影響到果樹(shù)的生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程，進(jìn)而影響到產(chǎn)量的多少。本研究發(fā)現(xiàn)，花期對(duì)黃冠梨各處理均充分灌水，其土壤含水量無(wú)顯著差異，花期灌水后隨著時(shí)間的流逝，不同土層的土壤含水量均逐漸下降，這是由于地表的水分蒸發(fā)、樹(shù)體本身對(duì)水分的消耗，導(dǎo)致土壤含水量下降。30cm 土

8、層土壤含水量大于 60cm 土層土壤含水量，土質(zhì)疏松，孔隙度大，而深層土壤緊實(shí)、孔隙度小所導(dǎo)致。在新稍速長(zhǎng)期、幼果期和成熟期對(duì)黃冠梨調(diào)虧灌溉后，其土壤含水量均極顯著低于充分灌水，表明灌水可以顯著提高土壤含水量，通過(guò)對(duì)黃冠梨幾個(gè)主要生長(zhǎng)發(fā)育時(shí)期對(duì)其進(jìn)行調(diào)虧灌溉從而影響土壤含水量，可以進(jìn)而去觀察梨樹(shù)的其他生長(zhǎng)指標(biāo)。調(diào)虧灌溉導(dǎo)致葉綠素 a、葉綠素 b、總?cè)~綠素的含量減少的現(xiàn)象已經(jīng)在很多種植物研究中得到證實(shí)，水分脅迫會(huì)使玉米、春大豆等葉綠素各含量減少51-55。調(diào)虧處理的時(shí)期、程度不同，葉綠素 a、葉綠素 b 和總?cè)~綠素的含量下降也有所不同56。本試驗(yàn)結(jié)果表明：充分灌溉 CK 的葉綠素 a、b、總?cè)~綠

9、素含量最高，其次是A 和 D，這說(shuō)明在新稍速長(zhǎng)期調(diào)虧使得葉綠素 a、b 和總?cè)~綠素含量降低；B 和 C葉綠素 a、b、總?cè)~綠素含量較其他處理低，表明新稍速長(zhǎng)期+幼果期連續(xù)調(diào)虧處理對(duì)葉綠素 a、b、總?cè)~綠素含量影響顯著。此外，在成熟期對(duì) C 和 D 調(diào)虧處理，也會(huì)降低葉綠素 a、總?cè)~綠素的含量，相對(duì)比前期調(diào)虧而言影響較小，但對(duì)葉綠素 b 的含量基本沒(méi)有影響。總體來(lái)說(shuō)，葉綠素 a、b 與總?cè)~綠素的含量依次是 CK≥AD≥BC；從各處理的葉綠素含量的變化可以看出，長(zhǎng)期的調(diào)虧處理對(duì)葉綠素 a、b 與總?cè)~綠素的含量影響最大，且復(fù)水后的補(bǔ)償效應(yīng)也最小。而短時(shí)的調(diào)虧處理使葉綠素 a、b 與總?cè)~綠

10、素含量降低，在復(fù)水補(bǔ)償效應(yīng)也顯著。說(shuō)明充足的土壤水分條件能增加葉綠素 a、b 及總?cè)~綠素的含量，而新稍速長(zhǎng)期（輕度的水分脅迫）的使之含量均有降低，原因可能是水分逆境下，光合作用強(qiáng)度降低，同化產(chǎn)物供應(yīng)降低，輕度水分脅迫會(huì)影響氣孔因素，葉綠素合成受阻，分解加快，因而其含量下降，復(fù)水后可逐漸恢復(fù)正常水平；而新稍速長(zhǎng)期+幼果期（重度的水分脅迫）處理，則是非氣孔因素導(dǎo)致，主要原因可能是蛋白質(zhì)的分解大于合成，葉綠素 a、b 和總?cè)~綠素的分解很強(qiáng)導(dǎo)致含量均有降低，光合也降低，復(fù)水后也難以恢復(fù)。因此，我們可以把水分脅迫對(duì)葉綠素含量的影響看做是一個(gè)由功能性影響到器質(zhì)性傷害的中間過(guò)程。.結(jié)論（1）土壤含水量隨調(diào)虧程度的增加而減少；而地表蒸發(fā)量與土壤含水量關(guān)系呈正相關(guān)，土壤含水量越高，地表蒸發(fā)量也越大，反之越小。（2）黃冠梨在各生長(zhǎng)階段的調(diào)虧處理均能有效抑制新稍的生長(zhǎng)，且抑制新稍生長(zhǎng)的程度隨調(diào)虧處理程度的增加而增加；短期的調(diào)虧處理抑制了新稍的生長(zhǎng)且對(duì)果實(shí)單株產(chǎn)量有促進(jìn)作用，而長(zhǎng)期的調(diào)虧處理雖抑制了雖植株的營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)，同時(shí)對(duì)果實(shí)的生長(zhǎng)也有一定的影響。（3）黃冠梨在新稍速長(zhǎng)期+幼果期連續(xù)調(diào)虧灌溉的處理 B