渭北旱地蘋果園深層土壤干燥化形成機(jī)理與調(diào)控技術(shù)研究.pdf

1、渭北旱塬是我國(guó)的優(yōu)質(zhì)蘋果生產(chǎn)區(qū)，該地海拔高，光照充足，擁有蘋果綠色健康生長(zhǎng)的優(yōu)厚條件。但渭北旱塬降雨量相對(duì)較小、分布不均勻以及果農(nóng)果園管理不合理，導(dǎo)致果園水分過(guò)耗，土壤板結(jié)，肥力減弱，養(yǎng)分失衡，嚴(yán)重限制蘋果生產(chǎn)的高效發(fā)展。通過(guò)對(duì)渭北旱塬具有代表性的果園土壤水分的實(shí)地測(cè)定以及長(zhǎng)周期土壤水分生產(chǎn)力模型模擬研究，揭示旱作果園土壤水分變化特征，促進(jìn)渭北旱塬蘋果產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
　　本研究以渭北旱塬蘋果生產(chǎn)典型區(qū)域洛川、白水、長(zhǎng)武和延安為

2、試點(diǎn)，測(cè)定了不同生長(zhǎng)年限果園的深層土壤水分，分析了旱作果園深層土壤干層形成進(jìn)程及其區(qū)域分布規(guī)律;并以渭北旱塬蘋果核心產(chǎn)區(qū)洛川和長(zhǎng)武為研究區(qū)域，定量模擬了不同有機(jī)肥與化肥配施比和補(bǔ)灌定額處理下旱作果園水分生產(chǎn)力的響應(yīng)，對(duì)比分析了各施肥配比和補(bǔ)灌處理下蘋果園產(chǎn)量、耗水量、干旱脅迫、土壤含水量、土壤濕度剖面分布等動(dòng)態(tài)變化規(guī)律，探求適應(yīng)當(dāng)?shù)靥O果生產(chǎn)的合理有機(jī)肥與化肥配施比例和補(bǔ)灌定額，為提高旱作果園土壤水分生產(chǎn)力提供了支撐。取得的主要研究進(jìn)展如

3、下:
　　(1)洛川、長(zhǎng)武、白水和延安不同旱作果園0～1500cm土壤濕度平均值依次為13.90％、15.53％、12.77％和7.95％，土壤有效貯水量平均值依次為1151.5、1371.0、734.9和184.5mm，總體看來(lái)，隨降雨量減少果園土壤濕度和土壤有效貯水量呈下降趨勢(shì)。降雨量與果園土壤水分過(guò)耗量之間呈現(xiàn)顯著的負(fù)相關(guān)，同時(shí)呈現(xiàn)出隨著區(qū)域降雨量減少干燥化速率加快的趨勢(shì)。人工補(bǔ)灌、蘋果樹齡、種植密度和地貌類型等因素影響果園

4、土壤濕度和土壤干燥化程度。洛川、長(zhǎng)武、白水和延安旱作蘋果園地土壤平均干燥化指數(shù)分別為29.41％、25.28％、46.16％和83.52％，分別屬于中度干燥化、中度干燥化、中度干燥化和強(qiáng)烈干燥化，果園干燥化程度隨著區(qū)域降水量下降而表現(xiàn)為加劇趨勢(shì)。
　　(2)在45a模擬研究期間，各施肥處理下果品產(chǎn)量隨樹齡增長(zhǎng)呈現(xiàn)出前期快速增加后期波動(dòng)下降，土壤含水量波動(dòng)性下降，土壤有機(jī)碳逐漸積累的趨勢(shì)。不同施肥處理下，土壤含水量與果園利用年限間呈

5、顯著負(fù)相關(guān)，土壤有機(jī)碳含量與果園利用年限間呈正相關(guān)，隨著有機(jī)肥施用比例的增加，這兩個(gè)相關(guān)系數(shù)均變大。與單施化肥處理比較，5種有機(jī)肥施用處理均有利于提高土壤含水量和有機(jī)碳含量，且M1～M3處理4種有機(jī)肥與化肥配施處理均能夠不同程度增加果園產(chǎn)量，綜合0～15m土層土壤有效含水量和4～45年生果園產(chǎn)量模擬結(jié)果考慮，在折算純氮360kg·hm-2用量條件下，66.67％～150％(2∶3～3∶2)的有機(jī)肥與化肥配施比例(N144～216kg·h

6、m-2，P72～108kg·hm-2，有機(jī)肥24000～36000kg·hm2）是渭北旱塬果園較適宜的可持續(xù)施肥模式。
　　(3)補(bǔ)灌定額處理下果園模擬研究期間，洛川和長(zhǎng)武果園產(chǎn)量均表現(xiàn)為生長(zhǎng)初期快速增加，在較高水平波動(dòng)性維持5年左右，最后逐漸降低并穩(wěn)定在一定的產(chǎn)量水平。兩個(gè)研究區(qū)域的果園平均產(chǎn)量均在I4處理下最高，分別為34.48t/hm2和29.99t/hm2。在研究區(qū)域果園，隨著補(bǔ)灌定額量的增加，果園產(chǎn)量均呈現(xiàn)提高的趨勢(shì)。不

7、同補(bǔ)灌處理間，果園產(chǎn)量增加量由初期不斷提高，直至果園25年生左右時(shí)，處理間差異開(kāi)始減小，最后到果園生長(zhǎng)后期，各補(bǔ)灌處理間不存在差異。在果園耗水量較小的生長(zhǎng)初期，土壤有效含水量能夠維持在較高水平，隨著果樹樹體生長(zhǎng)與成熟，果樹耗水能力增強(qiáng)，土壤有效含水量出現(xiàn)快速下降和緩慢下降的變化動(dòng)態(tài)。不同補(bǔ)灌處理間，兩個(gè)研究區(qū)域果園土壤有效含水量表現(xiàn)為初期和末期作用影響較大，隨補(bǔ)灌定額量的增加而增加，果樹生長(zhǎng)中期補(bǔ)灌對(duì)土壤有效含水量影響不顯著。土壤干層的

8、形成時(shí)間隨補(bǔ)灌定額增加推遲，果園補(bǔ)灌定額量越高，土壤干層發(fā)生推遲，干層增厚速度減緩。綜合考慮果園產(chǎn)量、干旱脅迫日數(shù)、土壤有效含水量以及土壤濕度剖面特征等各方面，洛川果園的適宜補(bǔ)灌定額為800m3/hm2～1600m3/hm2，長(zhǎng)武果園的補(bǔ)灌定額以1600～2400m3/hm2為宜。
　　(4)以土壤貯水恢復(fù)量和土壤干層恢復(fù)厚度兩個(gè)指標(biāo)為基礎(chǔ)，可以預(yù)估洛川、長(zhǎng)武和白水的26、27和23年生果園土壤濕度恢復(fù)至當(dāng)?shù)丶Z田水平所需年限依次為