【摘 要】
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陕北山地苹果区是我国苹果的主要产区和优产区,但该地区降雨少而不均,加之苹果树的蒸腾耗水作用强烈,造成苹果园水分供需矛盾极为突出,严重影响到该地区果实的产量与品质。地面覆盖与亏缺灌溉常常被用于缓解干旱与半干旱地区水分供应与消耗之间的矛盾。本文以陕北山地苹果园为研究对象,于2019-2020年在陕西省榆林市子洲县清水沟现代农业专业合作社展开大田试验。试验包括覆盖、亏缺灌溉2个因素,覆盖方式有:地布覆盖
【基金项目】
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“十三五”国家重点研发计划（2016YFC0400204）； 陕西省水利厅科技计划项目（ 2020slkj-08）；
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陕北山地苹果区是我国苹果的主要产区和优产区,但该地区降雨少而不均,加之苹果树的蒸腾耗水作用强烈,造成苹果园水分供需矛盾极为突出,严重影响到该地区果实的产量与品质。地面覆盖与亏缺灌溉常常被用于缓解干旱与半干旱地区水分供应与消耗之间的矛盾。本文以陕北山地苹果园为研究对象,于2019-2020年在陕西省榆林市子洲县清水沟现代农业专业合作社展开大田试验。试验包括覆盖、亏缺灌溉2个因素,覆盖方式有:地布覆盖（FM）、秸秆覆盖（SM）、裸地清耕（TL）,亏缺灌溉梯度有:充分灌溉（W1）、轻度亏缺灌溉（W2）、重度亏缺灌溉（W3）,以当地雨养栽培为对照（CK）,共10个处理。本研究结论可以为有限水资源条件下的陕北山地果园土壤水分调控和节水高效生产提供科学依据和技术支撑。本研究主要结论有:（1）地面覆盖可以有效改善土壤微环境。覆盖显著降低了0-40 cm土层的土壤容重,提升了0-40 cm土层的土壤孔隙度。土壤含水量随生育期呈现出先降低后升高的趋势,地面覆盖显著增加了土壤含水量,生育期前期通常FM处理含水量较高,而生育期后期通常SM处理较高。两年中,FM土壤含水量分别较TL与CK平均增加均为6.3%,SM土壤含水量分别较TL与CK增加4.7%与5.7%。在相同的覆盖处理下,土壤含水量随着亏缺的加重而降低,但主要体现在生育期前期,后期随着降水增加,这种差距逐渐减少。SM处理在整个生育期显著的降低了土壤温度,并且随着生育期的进行,降温幅度逐渐减少,在萌芽开花期、叶片扩展期、果实膨大期、果实成熟期分别较TL处理低5.24℃、4.19℃、2.49℃、1.31℃,同时也极大地缓冲了土壤温度变化,FM处理未对土壤温度造成显著的影响。（2）地面覆盖可以有效调控灌水或降雨后的土壤蒸发和入渗,改善土壤水环境。灌水后,0-40 cm土层土壤含水量显著增加,覆盖处理下40-60 cm土层含水率略有增加,60 cm以下土层未受到灌水影响,而TL处理40 cm以下土层土壤含水量未受到灌水的影响。覆盖增加了灌水后的水分入渗量。当降雨量较大时,相较于TL处理,覆盖处理显著增加了土壤入渗,SM处理的效果更好。而当降雨量较小时,SM处理相较于TL处理降低了入渗量。通过分析土壤相对蒸发速率与土壤含水率之间的关系,发现了能量限制阶段和蒸发速率下降阶段之间土壤含水量的阈值（22.09%-22.75%）。当土壤含水量低于该阈值时,土壤相对蒸发速率与土壤含水量之间呈极显著的线性相关,而当土壤含水量高于该阈值时,两者之间无显著的相关关系。在整个蒸发过程中,SM处理均能显著减少土壤蒸发量,而FM处理仅在能量限制阶段显著降低了土壤蒸发量。（3）灌水和覆盖均可有效改善苹果树的生理生长状况。地面覆盖对开花物候期产生了显著性影响,FM处理提升了苹果花的开花潜力,SM处理能有效控制花芽的脱落,同时延缓了苹果的开花物候期,提升了苹果花的抗冻害能力。地面覆盖处理显著提升了光合效率,FM和SM的日平均Pn分别比TL提高14.4%和18.6%,比CK高32.7%和37.6%,SM处理有效的抑制了叶片光合作用的午休现象,FM体现出相同的趋势,但效果并不显著。在不同的水分亏缺处理中,净光合速率随着亏缺程度的增加而降低。地面覆盖可以显著增加新梢长度与茎粗,提升苹果树的长势。而水分亏缺对苹果树长势的影响主要体现在茎粗上。灌水处理相较于CK有效的增大了苹果产量,而覆盖措施与灌水处理的结合扩大了这一趋势,且覆盖对于产量的提升主要是通过对果实数量的增加和保持。两年平均产量表明,FM处理与SM处理产量较TL处理增加30.0%、27.3%。覆盖处理显著提升了WUE,而亏缺灌溉并未对WUE产生显著影响。综上所述,秸秆覆盖、地布覆盖均为陕北山地苹果园较为适宜的地面管理方式,其中秸秆覆盖在改善土壤结构,调控土壤温度,提升苹果树光合作用上有着更好的效果。地面覆盖与滴灌相结合可以有效缓解该区水分供需矛盾,可以有效保障当地苹果产业的可持续发展。
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