一種棗園水分調控方法與流程
2023-07-28 15:09:11 2
本發明涉及一種水分調控方法，更具體地來說，特別涉及一種棗園水分調控方法。
背景技術：
南疆紅棗產業發展較晚，但發展速度過快，基礎研究薄弱，缺乏科學灌溉的基礎資料，尚未形成水分高效利用技術體系，制約了紅棗產業的進一步發展，不能滿足農業可持續發展的要求。
技術實現要素：
本發明的目的是提供一種棗園水分調控方法，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力，確定各生育階段的適宜土壤水分指標，制定以節水、優質、高效為目標的滴灌棗園灌溉制度，創建滴灌條件下棗園水分高效利用技術體系，為南疆特色林果業持續發展提供理論依據和技術支撐。
前面所述的一種棗園水分調控方法，其特徵在於：不同水分處理棗園土壤水分動態變化規律及與產量的關係。
前面所述的一種棗園水分調控方法，其特徵在於：不同水分處理對棗樹生長發育的影響。
前面所述的一種棗園水分調控方法，其特徵在於：不同水分處理對紅棗產量及品質性狀影響的研究。
前面所述的一種棗園水分調控方法，其特徵在於：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控方法，其特徵在於：不同水分處理對紅棗水分利用效率的影響。
本發明的有益效果是，兵團紅棗種植總面積達到150-180萬畝，一躍成為兵團規模最大的果品產業，其單位面積產值接近棉花的2倍；生產中為了追求產量，紅棗單位面積生育期平均灌水量超過棉花近30％，有些區域甚至更高，棗業日益成為用水大戶，隨著工業化、城 市化迅速發展，工農業用水矛盾加劇。在不影響紅棗產量品質的前提下，開展紅棗水非敏感期節水的潛力巨大，我們連續三年來的試驗結果表明，實施水分非敏感期節水不但可能，而且有效，比常規紅棗園節水20％，畝節水量100m3左右，水分利用率大為提高；根據紅棗的生物學生理學特性，進一步挖掘節水潛力，將會產生巨大的節水效應，推廣應用前景廣闊。
實施方式
本發明涉及一種棗園水分調控方法，具體實施方式如下：
不同水分處理棗園土壤水分動態變化規律及與產量的關係
(1)不同生育期棗園土壤含水量動態變化規律
從實際操作可以看出，不同生育期棗園土壤含水量表現不同，各生育期之間存在明顯差別，總體表現出高-低-高-低的變化規律，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量存在極顯著差異，輕度水分脅迫下棗樹的單株產量極顯著地高於其它水分處理，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，表現出低-高-低的規律性，即前期耗水少，中期耗水多，到了後期耗水量又下降。研究結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量與耗水量的關係
表明隨著產量的增加，耗水量增加，但當產量增加到一定程度，耗水量不再增加，說明僅依靠提高灌水量並不能獲得高產。
棗樹耗水包括棗樹蒸騰和田間土壤蒸發，受許多因素的影響如氣象因素、土壤質地、土壤水勢和棗樹根系吸水狀況等，這些因素的共同作用導致產量與耗水量的擬合關係沒有達到極顯著。
2、不同水分處理對棗樹生長發育的影響
(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。
從以上分析結果可以看出，輕度的水分虧缺有利於棗樹的生長，水分過度虧缺影響棗樹的生長發育進程。
3、不同水分處理對紅棗產量及品質性狀影響的研究
(1)不同水分處理對紅棗單果重，單株產量的影響
表2不同水分處理對紅棗產量的影響
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)。方差分析結果表明，輕度水分脅迫下棗樹的單株產量極顯著地高於其它水分處理，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的影響
從表3可以看出，vc含量的方差分析結果表明，不同水分處理，中度水分脅迫紅棗的vc含量極顯著地高於輕度水分脅迫，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，但它們極顯著地高於充分供水。
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的影響
從不同水分處理對紅棗產量、品質的影響分析，輕度水分脅迫有利於紅棗產量的提高，並且有利於提高可溶性糖含量，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淨光合速率的日變化表現為「單峰」曲線，峰值出現在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規律性的變化，為典型的「單峰」曲線，峰值出現在14：00-16：00。
(3)不同水分處理對紅棗氣孔導度(gs)日變化的影響
由實際操作可以看出，氣孔導度在10：00左右達到全天的最大值，其後隨著溫度的增加和溼度的下降，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)乾旱脅迫下紅棗葉片水分利用效率(wue)與氣象因子的關係。
對wue與主要氣象因子的關係進行線性相關分析，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，與田間co2濃度、田間相對溼度呈正相關。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。棗樹需水規律：
萌芽期：土壤蒸發量和葉面蒸騰量均較低，因此需水較少。此階段的需水量佔全生育期總需水量的10％左右，土壤含水量佔田間持水量的55-70％為宜(低於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，土壤蒸發量也隨之增加，需水量也逐漸加大。此階段的需水量佔全生育期總水量的20-25％，0-60cm土層內保持田間持水量的60-70％為宜(低於55％需澆水)。
開花期：棗樹開花以後，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。此階段的需水量佔總需水量的50％左右，土壤保持在田間持水量的70-80％為宜(低於60％需澆水)。
成熟期：由於氣溫逐漸下降，葉面蒸騰減弱，需水量逐漸減少，此階段的需水量佔總需水量的10-12％，土壤含水量保持在田間持水量的65％為宜(低於50％需澆水)。
棗樹耗水規律：
研究結果表明，紅棗的耗水規律表現出低-高-低的規律性，即前期耗水少，中期耗水多，到了後期耗水量又下降。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淨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，但極顯著地高於中度脅迫、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、適宜水分下表現出較高的淨光合速率，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，但它們顯著地高於中度脅迫、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淨光合速率極顯著地高於中度脅迫、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於其它水分處理，這是植物適應極端乾旱地區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。