干旱山地苹果园集雨—壤中防渗对土壤水分及其产量的影响

发布时间：2020-06-27 12:51

【摘要】：集雨-壤中防渗技术是在起垄覆膜垄沟覆草技术的基础上提出的一项新技术。陕北榆林山地苹果园的土壤多为土质极为疏松的黄绵土,雨水蒸散和下渗快,为了探讨集雨-壤中防渗技术在陕北黄土丘陵区山地果园的应用效果,在米脂县党塔苹果科技示范基地山地红富士苹果园布设对照(CK)、黄绵土夯实防渗(L1)、红黏土防渗(R1)、红黏土夯实防渗(R2)4种处理,测定了不同防渗层类型的土壤容重、稳渗率、土壤水分入渗特征以及不同处理土壤水分的季节分布特征、侧向分布、垂向分布特征和入渗深度、果树生长、果实品质和产量、水分利用率。取得的主要结果有:(1)红黏土夯实防渗层防渗效果最好,其土壤容重(1.61 g·cm-3)最高,持水量最低稳定入渗率(0.02 mm·min-1)最小,采用Kostiakov经验公式方程能很好地模拟不同防渗处理水分入渗特征。(2)旱季和雨季的两次降雨,R2处理能够提高沟外较大范围的土壤含水量,水平扩散距离明显大于其他处理。两次降雨后R2的水平扩散距离范围内0~60 cm土层的土壤含水量比CK分别提高了20.4%和12.2%,有效地提高了土壤含水量。(3)在整个苹果生长季节,不同防渗处理均能提高集雨沟下0~60 cm土层的土壤含水量,其中,R2的含水量始终最高,在旱季可以达到苹果树生长发育适宜的含水量标准;壤中防渗处理60 cm土层以下20~30 cm范围内存在一个明显的“低湿层”,但低湿层至200 cm土层的土壤含水量变化趋势较为稳定,较CK略有增加。(4)集雨-壤中防渗处理可以改变集雨沟垂直方向上的水分运移规律,有效降低入渗深度和下层土壤水分的渗漏量。当区域次降雨量达35.4mm时,各处理的雨水入渗深度出现差异,且次降雨量越大,差异越明显,“错位”现象越凸显。(5)集雨-壤中防渗处理能够明显促进果树生长发育,提高果实产量和水分利用率、改善品质。其中,R2处理的效果最为明显,一年生枝长度和粗度分别比CK提高38.6%,27.1%,叶面积、百叶鲜重和叶片厚度分别比CK提高了36.2%,15.1%和25.0%,产量比CK提高了19.2%,优果率提高了26.5%,水分利用效率提高了24.5%。本研究结果说明,将集雨保墒与壤中防渗组装为一体,尽可能地集雨至果树根区、减少土壤水分的蒸散发、降低或阻断土壤水分深层下渗,从而使有限的雨水资源长时间集中在果树根部周围,改善了土壤水分调控能力,对促进陕北山地苹果产业的持续健康发展具有重要意义,建议陕北黄土丘陵区山地苹果生产中大力推广集雨-壤中防渗技术。
【学位授予单位】：西北农林科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：S661.1;S152.7
【图文】：

示意图,防渗层,示意图,环刀法

种处理均为 3 株，重复 5 次，共 15 株。用环刀法测定土壤容重和田间持水量，用 MS-2000 激光粒度分析仪测定土壤图2-1 防渗层布设示意图Fig.2-1 Layout diagram of impermeable layer.

拟合曲线,入渗率,方程,拟合曲线

Ⅰ实测入渗率 Measured infiltration rate; Ⅱ: Kostiakov 经验方程 Kostiakov empirical equation; Ⅲ: 指数模型方程Exponential model equation.表 3-2 入渗模型参数回归分析Table 3-2 Regression analysis of parameters in the infiltration models处理TreatmentKostiakov 经验方程Kostiakov empirical equation指数模型方程Exponential model equationB c R2 N k R2CK 1.41 0.19 0.99 1.23 0.01 0.85L1 1.17 0.16 0.99 0.98 0.01 0.83R1 0.59 0.40 0.99 0.37 0.01 0.83R2 0.03 0.13 0.99 0.03 0.00 0.76图 3-1 不同处理入渗率与两种方程的拟合曲线Fig.3-1 Infiltration rate and estimated curves of different treatments by two empirical equations．

【参考文献】