針對(duì)新疆果樹灌溉技術(shù)相對(duì)落后,灌溉水利用效率低,林果產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展嚴(yán)重受阻等問(wèn)題。本文開展了成齡核桃樹微灌技術(shù)與根區(qū)土壤水分模擬研究,系統(tǒng)分析了干旱區(qū)微灌成齡核桃樹耗水特性、并對(duì)微灌技術(shù)進(jìn)行了篩選,利用HYDRUS-2D模擬了核桃樹根區(qū)土壤水分動(dòng)態(tài)變化,制定了合理的微灌灌溉制度,以期為核桃產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供技術(shù)支撐。通過(guò)試驗(yàn)和數(shù)值模擬研究得到主要結(jié)論如下:(1)灌水技術(shù)和灌水定額對(duì)核桃樹的耗水強(qiáng)度和生育期總耗水量均有重要影響。整個(gè)生育期日耗水強(qiáng)度總體表現(xiàn)為先增后減的趨勢(shì),采用微灌技術(shù)后核桃樹的日耗水強(qiáng)度和生育期總耗水量均小于地面灌。不同灌水技術(shù)下核桃樹日均耗水強(qiáng)度從3.82mm/d增加到5.36mm/d,生育期總耗水量也會(huì)有最大270mm的變幅。不同灌水定額下微灌成齡核桃樹日均耗水強(qiáng)度在5mm/d以下,生育期總耗水量大體在950mm左右,而地面灌日均耗水強(qiáng)度在5mm/d以上,相應(yīng)的生育期總耗水量增加約150mm。微灌成齡核桃樹全生育期作物系數(shù)cK在萌芽期、開花結(jié)果期、果實(shí)膨大期、硬核及油脂轉(zhuǎn)化期、成熟期,其值分別為1.02、1.14、1.18、1.32和1.12。(2)微灌對(duì)核桃樹葉溫、細(xì)胞液濃度及葉水勢(shì)的影響不盡相同,微灌可明顯降低核桃樹葉溫和細(xì)胞液濃度、提高葉水勢(shì)。微灌條件下核桃樹葉溫和細(xì)胞液濃度較地面灌處理分別降低了0.4%~3%,7.9%~12.6%,葉水勢(shì)增加了8.2%~30.4%,其中灌水技術(shù)下的3管處理和灌水定額60mm的葉溫和細(xì)胞液濃度最低,葉水勢(shì)最高。(3)微灌處理有利于提高核桃樹光合作用。微灌處理下凈光合速率、氣孔導(dǎo)度、蒸騰速率較地面灌提高了17.3%~22.8%、22.2%~35.2%、22.3%~39.2%,胞間CO2濃度降低了8.2%~14.9%。凈光合速率和大氣溫度、蒸騰速率、氣孔導(dǎo)度呈正相關(guān)關(guān)系,與空氣相對(duì)濕度、胞間CO2濃度呈負(fù)相關(guān)關(guān)系。(4)不同灌水技術(shù)下,3管處理的水分利用效率最高(0.57 kg/m3),對(duì)應(yīng)的產(chǎn)量最大(5393.8 kg/hm2),綜合產(chǎn)量和水分利用效率兩個(gè)指標(biāo),成齡核桃樹微灌技術(shù)宜采用3管布置,即一行三管布置方式。不同灌水定額處理下,灌水定額60mm的水分利用效率最高(0.68 kg/m3),對(duì)應(yīng)的產(chǎn)量最大(6271.0 kg/hm2)。(5)微灌成齡核桃樹全生育期耗水量與產(chǎn)量之間呈二次拋物線關(guān)系,產(chǎn)量隨水量的增加而增大,當(dāng)耗水量達(dá)到950~1000mm時(shí),產(chǎn)量最大,此后隨著耗水量的繼續(xù)增加產(chǎn)量反而下降,呈明顯的“報(bào)酬遞減”現(xiàn)象。(6)微灌減小了核桃樹主要根系的分布區(qū)。在水平方向0~120cm之間,微灌和地面灌的有效根系分別占總根系(150cm)的90.1%和86.2%;在垂直方向0~90cm之間分別占總根系(150cm)的90.6%和56.1%。(7)根據(jù)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)驗(yàn)證了HYDRUS-2D模型,并利用該軟件模擬了核桃樹根區(qū)土壤水分動(dòng)態(tài)變化,優(yōu)化了核桃樹全生育期的灌溉制度,優(yōu)化后的核桃樹灌溉制度共計(jì)灌水11次(冬灌不計(jì)),可比初期試驗(yàn)方案減少2次灌水。(8)綜合以上研究表明,砂壤土質(zhì)條件下微灌成齡核桃樹高產(chǎn)的耗水量為900~1000mm,在與研究區(qū)——環(huán)塔里木盆地類似地區(qū),推薦其灌溉定額為950mm左右,灌水定額為60mm,灌水周期需水關(guān)鍵期宜為10~12天,非需水關(guān)鍵期宜為15~18天,成齡核桃樹可達(dá)到節(jié)水高產(chǎn)的目的。
【學(xué)位授予單位】：新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：S664.1;S275.5

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2187253