本發(fā)明涉及一種水分調(diào)控方法,更具體地來說,特別涉及一種棗園水分調(diào)控方法。
背景技術(shù):
南疆紅棗產(chǎn)業(yè)發(fā)展較晚,但發(fā)展速度過快,基礎(chǔ)研究薄弱,缺乏科學灌溉的基礎(chǔ)資料,尚未形成水分高效利用技術(shù)體系,制約了紅棗產(chǎn)業(yè)的進一步發(fā)展,不能滿足農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的要求。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是提供一種棗園水分調(diào)控方法,通過研究滴灌條件下紅棗的耗水特性,分析紅棗不同生育階段的耗水量及其對產(chǎn)量的影響,探討適合棗樹生長的土壤水分條件及果園水分生產(chǎn)力,確定各生育階段的適宜土壤水分指標,制定以節(jié)水、優(yōu)質(zhì)、高效為目標的滴灌棗園灌溉制度,創(chuàng)建滴灌條件下棗園水分高效利用技術(shù)體系,為南疆特色林果業(yè)持續(xù)發(fā)展提供理論依據(jù)和技術(shù)支撐。
前面所述的一種棗園水分調(diào)控方法,其特征在于:不同水分處理棗園土壤水分動態(tài)變化規(guī)律及與產(chǎn)量的關(guān)系。
前面所述的一種棗園水分調(diào)控方法,其特征在于:不同水分處理對棗樹生長發(fā)育的影響。
前面所述的一種棗園水分調(diào)控方法,其特征在于:不同水分處理對紅棗產(chǎn)量及品質(zhì)性狀影響的研究。
前面所述的一種棗園水分調(diào)控方法,其特征在于:不同水分處理對紅棗光合特性的影響。
前面所述的一種棗園水分調(diào)控方法,其特征在于:不同水分處理對紅棗水分利用效率的影響。
本發(fā)明的有益效果是,兵團紅棗種植總面積達到150-180萬畝,一躍成為兵團規(guī)模最大的果品產(chǎn)業(yè),其單位面積產(chǎn)值接近棉花的2倍;生產(chǎn)中為了追求產(chǎn)量,紅棗單位面積生育期平均灌水量超過棉花近30%,有些區(qū)域甚至更高,棗業(yè)日益成為用水大戶,隨著工業(yè)化、城 市化迅速發(fā)展,工農(nóng)業(yè)用水矛盾加劇。在不影響紅棗產(chǎn)量品質(zhì)的前提下,開展紅棗水非敏感期節(jié)水的潛力巨大,我們連續(xù)三年來的試驗結(jié)果表明,實施水分非敏感期節(jié)水不但可能,而且有效,比常規(guī)紅棗園節(jié)水20%,畝節(jié)水量100m3左右,水分利用率大為提高;根據(jù)紅棗的生物學生理學特性,進一步挖掘節(jié)水潛力,將會產(chǎn)生巨大的節(jié)水效應(yīng),推廣應(yīng)用前景廣闊。
實施方式
本發(fā)明涉及一種棗園水分調(diào)控方法,具體實施方式如下:
不同水分處理棗園土壤水分動態(tài)變化規(guī)律及與產(chǎn)量的關(guān)系
(1)不同生育期棗園土壤含水量動態(tài)變化規(guī)律
從實際操作可以看出,不同生育期棗園土壤含水量表現(xiàn)不同,各生育期之間存在明顯差別,總體表現(xiàn)出高-低-高-低的變化規(guī)律,即在萌芽期土壤含水量較高,到開花期土壤含水量下降,至果實膨大期又有所上升,但上升的幅度不大,到成熟期土壤含水量略有下降。
從各個生育期的平均值看,棗園土壤含水量最高的是充分供水,達到10.94%,其次是輕度水分虧缺,為9.37%。中度水分虧缺和適宜水分分別為8.19%、8.94%。
(2)不同水分處理紅棗耗水量及水分利用效率比較
從表1可以看出,不同水分處理紅棗產(chǎn)量存在極顯著差異,輕度水分脅迫下棗樹的單株產(chǎn)量極顯著地高于其它水分處理,充分供水、適宜水分、中度脅迫之間差異不顯著。
從紅棗的耗水量看,表現(xiàn)出低-高-低的規(guī)律性,即前期耗水少,中期耗水多,到了后期耗水量又下降。研究結(jié)果表明萌芽期日耗水量為2-4mm,開花期-果實膨大期日均耗水量為4-6mm,成熟期耗水量下降到日均2-3mm。
從水分利用效率來看,不同處理之間差異明顯,水分利用效率最高的是w1,達到13.33,其次是w2,為12.41,w4的wue最低,只有8.48。
表1:不同水分處理紅棗水分利用效率比較
(3)不同水分處理紅棗產(chǎn)量與耗水量的關(guān)系
表明隨著產(chǎn)量的增加,耗水量增加,但當產(chǎn)量增加到一定程度,耗水量不再增加,說明僅依靠提高灌水量并不能獲得高產(chǎn)。
棗樹耗水包括棗樹蒸騰和田間土壤蒸發(fā),受許多因素的影響如氣象因素、土壤質(zhì)地、土壤水勢和棗樹根系吸水狀況等,這些因素的共同作用導(dǎo)致產(chǎn)量與耗水量的擬合關(guān)系沒有達到極顯著。
2、不同水分處理對棗樹生長發(fā)育的影響
(1)不同水分處理對棗樹二次枝長度的影響
從實際操作可以看出,在棗樹的萌芽期-開花期,不同水分處理中,輕度水分脅迫下二次枝的生長最快,達到了50.28cm,生長最慢的是中度水分脅迫,只有43.01cm。在開花期-果實膨大期,輕度水分脅迫下二次枝的生長最快,達到了51.63cm,生長最慢的是中度水分脅迫,為44.05cm。在果實膨大期-成熟期,輕度水分脅迫下二次枝的生長最快,為53.68cm,生長最慢的是中度水分脅迫,為45.23cm。
(2)不同水分處理對棗樹二次枝莖粗的影響
從實際操作可以看出,在棗樹的萌芽期-開花期,不同水分處理中,適宜供水與輕度水分脅迫下二次枝的莖粗生長最快,分別達到了17.1mm、15.6mm,莖粗最細的是中度水分脅迫,只有14.95mm,其次是充分供水,為15.4mm。在開花期-果實膨大期,輕度水分脅迫下二次枝莖粗的生長最快,達到了19.19mm,生長最慢的是充分供水,為16.42mm。在果實膨大期-成熟期,適宜水分下二次枝的莖粗生長最快,達到了20.39mm,生長最慢的是中度水分脅迫,為17.42mm。
從以上分析結(jié)果可以看出,輕度的水分虧缺有利于棗樹的生長,水分過度虧缺影響棗樹的生長發(fā)育進程。
3、不同水分處理對紅棗產(chǎn)量及品質(zhì)性狀影響的研究
(1)不同水分處理對紅棗單果重,單株產(chǎn)量的影響
表2不同水分處理對紅棗產(chǎn)量的影響
從表2可以看出,不同水分處理,輕度水分脅迫紅棗的單株產(chǎn)量最高,為1.36kg,其次為充分供水(1.23kg)、適宜水分(1.16kg)、中度脅迫(1.12kg)。方差分析結(jié)果表明,輕度水分脅迫下棗樹的單株產(chǎn)量極顯著地高于其它水分處理,充分供水、適宜水分、中度脅迫之間差異不顯著。
(2)不同水分處理對紅棗品質(zhì)的影響
從表3可以看出,vc含量的方差分析結(jié)果表明,不同水分處理,中度水分脅迫紅棗的vc含量極顯著地高于輕度水分脅迫,輕度水分脅迫與充分供水、適宜水分之間差異不顯著。
從可溶性糖含量看,中度水分脅迫與輕度水分脅迫中間差異不顯著,但它們極顯著地高于充分供水。
從有機酸含量看,最低的是中度水分脅迫,為0.59g/kg,其次是輕度水分脅迫(0.69g/kg)、充分供水(0.79g/kg),有機酸含量最高的是適宜水分,為0.92g/kg。
表3不同水分處理對紅棗品質(zhì)的影響
從不同水分處理對紅棗產(chǎn)量、品質(zhì)的影響分析,輕度水分脅迫有利于紅棗產(chǎn)量的提高,并且有利于提高可溶性糖含量,降低有機酸含量。
4、不同水分處理對紅棗光合特性的影響
(1)不同水分處理對紅棗光合速率日變化的影響
不同水分處理紅棗葉片凈光合速率的日變化表現(xiàn)為“單峰”曲線,峰值出現(xiàn)在12:00-14:00。
(2)不同水分處理對紅棗蒸騰速率日變化的影響
從實際操作可以看出,不同水分處理紅棗葉片蒸騰速率的日變化呈現(xiàn)規(guī)律性的變化,為典型的“單峰”曲線,峰值出現(xiàn)在14:00-16:00。
(3)不同水分處理對紅棗氣孔導(dǎo)度(gs)日變化的影響
由實際操作可以看出,氣孔導(dǎo)度在10:00左右達到全天的最大值,其后隨著溫度的增加和濕度的下降,gs迅速降低,至21:00左右又達到一個較高值。
5、不同水分處理對紅棗水分利用效率的影響
(1)不同水分處理對紅棗葉片水分利用效率(wue)日變化的影響。
不同水分處理紅棗葉片水分利用效率均在10:00達到全天的最大值。
(2)干旱脅迫下紅棗葉片水分利用效率(wue)與氣象因子的關(guān)系。
對wue與主要氣象因子的關(guān)系進行線性相關(guān)分析,紅棗葉片水分利用效率與光合有效輻射、大氣溫度呈負相關(guān),與田間co2濃度、田間相對濕度呈正相關(guān)。其中大氣溫度對紅棗葉片水分利用效率的影響最大,大氣溫度與所有處理的水分利用效率均呈顯著或極顯著負相關(guān)。棗樹需水規(guī)律:
萌芽期:土壤蒸發(fā)量和葉面蒸騰量均較低,因此需水較少。此階段的需水量占全生育期總需水量的10%左右,土壤含水量占田間持水量的55-70%為宜(低于50%需澆水)。
萌芽展葉期:此期外界氣溫逐漸升高,紅棗生育加快,土壤蒸發(fā)量也隨之增加,需水量也逐漸加大。此階段的需水量占全生育期總水量的20-25%,0-60cm土層內(nèi)保持田間持水量的60-70%為宜(低于55%需澆水)。
開花期:棗樹開花以后,氣溫高,棗樹生長旺盛,葉面積和根系吸收都達高峰,是需水高峰期。此階段的需水量占總需水量的50%左右,土壤保持在田間持水量的70-80%為宜(低于60%需澆水)。
成熟期:由于氣溫逐漸下降,葉面蒸騰減弱,需水量逐漸減少,此階段的需水量占總需水量的10-12%,土壤含水量保持在田間持水量的65%為宜(低于50%需澆水)。
棗樹耗水規(guī)律:
研究結(jié)果表明,紅棗的耗水規(guī)律表現(xiàn)出低-高-低的規(guī)律性,即前期耗水少,中期耗水多,到了后期耗水量又下降。萌芽期日均耗水量為2-4mm,開花期-果實膨大期日均耗水量為4-6mm,成熟期耗水量下降到日均2-3mm。
探明了不同水分處理對紅棗光合特性及水分利用效率的影響:不同水分處理紅棗葉片的凈光合速率存在極顯著差異,輕度脅迫與適宜水分之間差異不顯著,但極顯著地高于中度脅迫、充分供水。不同水分處理紅棗葉片蒸騰速率差異不顯著。
從水分脅迫對紅棗葉片光合特性的影響分析,紅棗在輕度脅迫、適宜水分下表現(xiàn)出較高的凈光合速率,表明在輕度脅迫、適宜水分下,紅棗的光合性能強,具有豐產(chǎn)的潛力。
不同水分處理之間wue存在顯著差異,輕度脅迫與適宜水分之間差異不顯著,但它們顯著地高于中度脅迫、充分供水;中度脅迫與充分供水之間差異不顯著。
輕度脅迫下紅棗葉片的凈光合速率極顯著地高于中度脅迫、充分供水,而蒸騰速率在不同水分處理下沒有顯著差異,因此輕度脅迫水分利用效率高于其它水分處理,這是植物適應(yīng)極端干旱地區(qū)水資源缺乏的一種保護策略,也是提高水分利用效率的途徑之一。