克瑞森葡萄生命过程中关键土壤水势阈值的界定和调控
发布时间：2021-12-10 05:15
本试验通过长期监测盆栽克瑞森葡萄土壤水势,观察不同土壤水势条件下葡萄形态指标的变化,研究克瑞森葡萄生命过程几个关键土壤水势阈值,确定适宜的土壤水势范围和各生育期的土壤水势阈值。结果表明:克瑞森葡萄死亡水势低于-812.5 kPa,适宜水势范围在（-164.3 kPa～-86.8 kPa）～-10 kPa之间,奢侈水势范围在-10 kPa～0 kPa之间,亚健康水势在（-164.3 kPa～-86.8 kPa）～-10 kPa之间。各生育期适宜克瑞森葡萄的土壤水势不同,萌芽期土壤水势范围在-16.77 kPa～-10.70 kPa,新梢生长期在-19.39～-15.71 kPa,开花期在-18.31 kPa～-11.95kPa,果实膨大期在-67.25 kPa～-36.65 kPa,着色期在-70.56 kPa～-67.52 kPa,果实成熟期在-71.96 kPa～-65.89 kPa,有利于克瑞森葡萄生长发育。各生育期土壤水势日变化没有显著变化。研究葡萄关键水势阈值,及各个生育期土壤水势变化,可以为生产实践中灌溉制度的确定奠定基础。
【文章来源】：干旱区资源与环境. 2020,34(10)北大核心CSSCICSCD
【文章页数】：5 页
【部分图文】：
奢侈水势变化
在中国,农业是用水量最大的产业,其中灌溉用水在农业用水中占有很大比重[1]。新疆农业长期存在使用效率低的问题,导致其农作物产量和经济效益均较低,所以通过管理农业灌溉用水,提高其使用效率,是促进新疆地区农业可持续发展行之有效的手段[2]。在生产中主要应用土壤含水量和土壤水势这两个指标指导灌溉,目前以土壤含水量为依据指导葡萄生产已取得长足发展,在节水灌溉中发挥着重要作用。土壤水势与土壤水分和土壤质地有关,是土壤水所具有的势能[3],以土壤水势为指标控制灌溉,可以不考虑作物土壤类型、本身遗传特性、蒸腾量和降雨量等的影响,直接反映土壤水分与植株生长之间的关系[4,5],只要预先确定土壤水势范围,就可以在低于该范围下限阈值时及时补充灌水,不仅方便指导精确灌溉[6],而且易于实现自动化灌溉[7]。目前关于土壤水势在葡萄的应用已做了一部分研究:李洪艳[8]等研究了“峰后”葡萄在根域限制栽培下其果实成熟软化期土壤水势和果实糖卸载速率的日变化;徐凯[9]等通过葡萄不同生育期的需水阈值,基于模糊控制算法,达到精确调控葡萄的灌溉用水阈值;娄玉穗[10]等利用摄影测量浆果大小日变化和13C同位素标记,更精确地研究了巨峰葡萄浆果不同发育时期的最佳灌溉阈值;为了验证确定的阈值,在果实发育关键时期与胁迫灌溉对比,确定最终的灌溉指标阈值[11];陈毓瑾[12]等通过获取“巨峰”葡萄结果期果实膨大速率与土壤水势的离散曲线,利用3次样条插值法处理曲线,根据曲线斜率变化和新梢生长等指标,确定开始灌溉的土壤水势下限阈值;又在此研究的基础上,分析土壤水势与果实生长发育期植株和果实生理变化的关系,确定灌溉阈值[13]。目前国内学者对土壤水势阈值在葡萄生长发育过程中的研究上,主要集中在葡萄果实生长发育期和成熟软化期灌溉阈值,对死亡水势、奢侈水势、亚健康水势和适宜水势等几个关键水势阈值的研究较少。因此,本试验以克瑞森葡萄为研究对象研究克瑞森葡萄生命过程几个关键土壤水势阈值,并在确定适宜水势范围的基础上,研究各个生育期土壤水势变化,为生产实践中灌溉制度的确定奠定基础。1 试验材料与方法
5月1日至16日,盆栽1,2和3中土壤水势下降平缓,16日0点3个盆栽土壤水势分别为-17.49 kPa,-19.93 kPa 和-55.45 kPa。此时,从观察植株生长状态来看,3个盆栽叶片均有继续生长的趋势,即在这个土壤水势范围克瑞森葡萄的生长没有受到胁迫,植株健康生长;从5月17日开始,盆栽3土壤水势开始急剧下降;5月19日0点时盆栽3土壤水势为-453.7 kPa,23点时下降到-770.1 kPa,下降了69.74%,从克瑞森葡萄试验记录来看,盆栽3茎干生长量几乎为零,出现了叶片萎蔫和落叶现象,盆栽1和2处于正常生长状态;5 月 20日盆栽3克瑞森葡萄开始死亡,土壤水势为-826.6kPa。5月22日盆栽2土壤水势下降速度达到85.79 kPa/d,植株部分叶片萎蔫;5月29日时土壤水势为-812.5kPa,复水以后盆栽2萎蔫葡萄叶片也没有得到恢复(数据没有在文中体现),表明树体可能无法继续进行生命活动。5月23日时盆栽1土壤水势下降加快,14点时的土壤水势为-78.24 kPa,下午叶片开始发生萎蔫,5月26日0点土壤水势为-152.5 kPa叶片萎蔫,下部部分叶片变黄(图2)。说明当土壤水势低于-812.5 kPa时,克瑞森葡萄植株随时可能死亡。图3 T2处理土壤水势变化
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于新梢直径和果粒投影面积变化确定‘巨峰’葡萄果实发育期的灌溉阈值[J]. 陈毓瑾,陈立,娄玉穗,秦泽冠,董肖,马超,苗玉彬,张才喜,许文平,王世平. 果树学报. 2019(05)
[2]浅谈农业灌溉用水管理与提高效率的途径[J]. 吴开新. 陕西水利. 2018(06)
[3]三次样条插值法在确定“巨峰”葡萄结果期开始灌溉补水的土壤水势阈值中的应用研究[J]. 陈毓瑾,娄玉穗,陈立,秦泽冠,邓博涵,苗玉彬,许文平,张才喜,王世平. 节水灌溉. 2018(05)
[4]不同灌溉阈值对‘巨峰’葡萄树体生长与果实品质的影响[J]. 娄玉穗,王世平,苗玉彬,吕中伟,王鹏,许广敏. 果树学报. 2018(01)
[5]水分胁迫对赤霞珠葡萄果实品质的影响研究[J]. 胡宏远,李双岑,马丹阳,王振平. 节水灌溉. 2016(12)
[6]果树对土壤水势响应研究进展[J]. 苏学德,李铭,郭绍杰,李鹏程. 安徽农业科学. 2016(07)
[7]基于模糊控制的葡萄精确阈值灌溉研究[J]. 徐凯,苗玉彬. 中国农机化学报. 2015(04)
[8]土壤水势控制在农业灌溉应用中的研究进展[J]. 窦超银,吕国华. 节水灌溉. 2013(02)
[9]根域限制栽培下葡萄软化期土壤水势对果实糖积累的影响[J]. 李洪艳,王世平. 南方农业学报. 2012(01)
[10]基于土壤水势变化的灌溉节水机理与调控阈值[J]. 张光辉,费宇红,王惠军,严明疆,刘中培. 地学前缘. 2010(06)
博士论文
[1]土壤水势与桃树生命互作过程试验研究[D]. 贺军奇.西北农林科技大学 2008
硕士论文
[1]梨枣树不同生育期对土壤水势的响应研究[D]. 韩立新.中国科学院研究生院(教育部水土保持与生态环境研究中心) 2012
[2]土壤水分对葡萄植株生长发育的影响[D]. 李洪艳.上海交通大学 2009
本文编号：3531972
【文章来源】：干旱区资源与环境. 2020,34(10)北大核心CSSCICSCD
【文章页数】：5 页
【部分图文】：
奢侈水势变化
在中国,农业是用水量最大的产业,其中灌溉用水在农业用水中占有很大比重[1]。新疆农业长期存在使用效率低的问题,导致其农作物产量和经济效益均较低,所以通过管理农业灌溉用水,提高其使用效率,是促进新疆地区农业可持续发展行之有效的手段[2]。在生产中主要应用土壤含水量和土壤水势这两个指标指导灌溉,目前以土壤含水量为依据指导葡萄生产已取得长足发展,在节水灌溉中发挥着重要作用。土壤水势与土壤水分和土壤质地有关,是土壤水所具有的势能[3],以土壤水势为指标控制灌溉,可以不考虑作物土壤类型、本身遗传特性、蒸腾量和降雨量等的影响,直接反映土壤水分与植株生长之间的关系[4,5],只要预先确定土壤水势范围,就可以在低于该范围下限阈值时及时补充灌水,不仅方便指导精确灌溉[6],而且易于实现自动化灌溉[7]。目前关于土壤水势在葡萄的应用已做了一部分研究:李洪艳[8]等研究了“峰后”葡萄在根域限制栽培下其果实成熟软化期土壤水势和果实糖卸载速率的日变化;徐凯[9]等通过葡萄不同生育期的需水阈值,基于模糊控制算法,达到精确调控葡萄的灌溉用水阈值;娄玉穗[10]等利用摄影测量浆果大小日变化和13C同位素标记,更精确地研究了巨峰葡萄浆果不同发育时期的最佳灌溉阈值;为了验证确定的阈值,在果实发育关键时期与胁迫灌溉对比,确定最终的灌溉指标阈值[11];陈毓瑾[12]等通过获取“巨峰”葡萄结果期果实膨大速率与土壤水势的离散曲线,利用3次样条插值法处理曲线,根据曲线斜率变化和新梢生长等指标,确定开始灌溉的土壤水势下限阈值;又在此研究的基础上,分析土壤水势与果实生长发育期植株和果实生理变化的关系,确定灌溉阈值[13]。目前国内学者对土壤水势阈值在葡萄生长发育过程中的研究上,主要集中在葡萄果实生长发育期和成熟软化期灌溉阈值,对死亡水势、奢侈水势、亚健康水势和适宜水势等几个关键水势阈值的研究较少。因此,本试验以克瑞森葡萄为研究对象研究克瑞森葡萄生命过程几个关键土壤水势阈值,并在确定适宜水势范围的基础上,研究各个生育期土壤水势变化,为生产实践中灌溉制度的确定奠定基础。1 试验材料与方法
5月1日至16日,盆栽1,2和3中土壤水势下降平缓,16日0点3个盆栽土壤水势分别为-17.49 kPa,-19.93 kPa 和-55.45 kPa。此时,从观察植株生长状态来看,3个盆栽叶片均有继续生长的趋势,即在这个土壤水势范围克瑞森葡萄的生长没有受到胁迫,植株健康生长;从5月17日开始,盆栽3土壤水势开始急剧下降;5月19日0点时盆栽3土壤水势为-453.7 kPa,23点时下降到-770.1 kPa,下降了69.74%,从克瑞森葡萄试验记录来看,盆栽3茎干生长量几乎为零,出现了叶片萎蔫和落叶现象,盆栽1和2处于正常生长状态;5 月 20日盆栽3克瑞森葡萄开始死亡,土壤水势为-826.6kPa。5月22日盆栽2土壤水势下降速度达到85.79 kPa/d,植株部分叶片萎蔫;5月29日时土壤水势为-812.5kPa,复水以后盆栽2萎蔫葡萄叶片也没有得到恢复(数据没有在文中体现),表明树体可能无法继续进行生命活动。5月23日时盆栽1土壤水势下降加快,14点时的土壤水势为-78.24 kPa,下午叶片开始发生萎蔫,5月26日0点土壤水势为-152.5 kPa叶片萎蔫,下部部分叶片变黄(图2)。说明当土壤水势低于-812.5 kPa时,克瑞森葡萄植株随时可能死亡。图3 T2处理土壤水势变化
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于新梢直径和果粒投影面积变化确定‘巨峰’葡萄果实发育期的灌溉阈值[J]. 陈毓瑾,陈立,娄玉穗,秦泽冠,董肖,马超,苗玉彬,张才喜,许文平,王世平. 果树学报. 2019(05)
[2]浅谈农业灌溉用水管理与提高效率的途径[J]. 吴开新. 陕西水利. 2018(06)
[3]三次样条插值法在确定“巨峰”葡萄结果期开始灌溉补水的土壤水势阈值中的应用研究[J]. 陈毓瑾,娄玉穗,陈立,秦泽冠,邓博涵,苗玉彬,许文平,张才喜,王世平. 节水灌溉. 2018(05)
[4]不同灌溉阈值对‘巨峰’葡萄树体生长与果实品质的影响[J]. 娄玉穗,王世平,苗玉彬,吕中伟,王鹏,许广敏. 果树学报. 2018(01)
[5]水分胁迫对赤霞珠葡萄果实品质的影响研究[J]. 胡宏远,李双岑,马丹阳,王振平. 节水灌溉. 2016(12)
[6]果树对土壤水势响应研究进展[J]. 苏学德,李铭,郭绍杰,李鹏程. 安徽农业科学. 2016(07)
[7]基于模糊控制的葡萄精确阈值灌溉研究[J]. 徐凯,苗玉彬. 中国农机化学报. 2015(04)
[8]土壤水势控制在农业灌溉应用中的研究进展[J]. 窦超银,吕国华. 节水灌溉. 2013(02)
[9]根域限制栽培下葡萄软化期土壤水势对果实糖积累的影响[J]. 李洪艳,王世平. 南方农业学报. 2012(01)
[10]基于土壤水势变化的灌溉节水机理与调控阈值[J]. 张光辉,费宇红,王惠军,严明疆,刘中培. 地学前缘. 2010(06)
博士论文
[1]土壤水势与桃树生命互作过程试验研究[D]. 贺军奇.西北农林科技大学 2008
硕士论文
[1]梨枣树不同生育期对土壤水势的响应研究[D]. 韩立新.中国科学院研究生院(教育部水土保持与生态环境研究中心) 2012
[2]土壤水分对葡萄植株生长发育的影响[D]. 李洪艳.上海交通大学 2009
本文编号：3531972
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