蓄水坑灌不同灌溉定额下矮砧苹果幼树吸水深度研究

发布时间：2017-12-15 02:18

  本文关键词：蓄水坑灌不同灌溉定额下矮砧苹果幼树吸水深度研究

  更多相关文章： 蓄水坑灌 氢氧稳定同位素 低温真空蒸馏 吸水深度

【摘要】：蓄水坑灌法作为一种新型的中深层立体灌溉方法,其土壤水分分布及果树根系分布方式有区别于其他传统灌水方式,这两者在一定程度上会对果树吸水深度变化产生影响。而氢氧稳定同位素在示踪植物水源方面有自身独特的优势,但获取准确稳定氢氧同位素是进行定量研究前提。本文以5年生矮砧苹果幼树为对象,通过低温真空抽提技术提取土壤及植物水样,分析研究不同土壤施氮水平、含水量、管口填充物对抽提时间以及水样同位素值的影响,并基于最短抽提时间下样品同位素值确定设定处理,即地面灌溉CK(灌溉定额90m3/亩)、蓄水坑灌WSP-1(灌溉定额90m3/亩)、WSP-2(灌溉定额24m3/亩)、WSP-3(灌溉定额18m3/亩)下的果树吸水深度,得到如下主要结论:(1)对低温真空蒸馏抽提时间及水样影响的研究:1)当抽提时间为30min时,不同管口填充物处理海绵(T1)、石英棉(T2)、脱脂棉(T3)、活性炭过滤棉(T4)水样的同位素值基本达到稳定,此时T1处理组内方差最小,更为适合充当抽提时的管口填充物。2)在土壤质地为壤土的条件下,不同土壤含水率水平对最短抽提时间及抽提水样同位素值均有影响。低含水率水平12%以下最短抽提时间仅需30min,含水率范围在18%~24%最短抽提时间为60min,而高含水率水平30%最短抽提时间为90min。t检验表明30%含水率水平(W1)、24%含水率水平(W2)处理提取达到稳定时,δ18o值与加入标准水样差异显著;18%含水率水平(w3)、12%含水率水平(w4)提取水样达到稳定时,差异不显著;w4处理提取时间135min后,继续抽提会对得到的提取水样同位素值产生影响。因此,并非抽提时间越长,抽提用以分析的同位素值效果越好。3)施氮肥浓度并不影响最短抽提时间,但对抽提水样同位素值有影响。不同施氮水平处理提取60min以后,提取率基本达到100%。t检验表明土壤施氮肥水平达到300mg/kg(n3)水平时,抽提达到稳定时水样的精度已经超出了允许范围。4)5年生矮砧苹果幼树的木质部枝条最短抽提时间约75min。(2)对不同灌溉定额下矮砧苹果幼树吸水深度的研究:由4月到10月份采集到80组降雨样品中δd和δ18o值拟合出太谷县当地降水曲线为:δd=7.481δ18o+2.432(r2=0.971)。整个生育期内,所有处理根系吸水深度均表现为前期主要利用表层土壤水,随着生育期的推进,根系吸水深度有不同程度的加深,在生育后期根系吸水深度又有不同程度的回升。1)所有处理生育前期吸水深度基本相同,而从新稍停长期开始ck处理整体根系吸水深度小于蓄水坑灌各处理,蓄水坑灌中深层灌水优势逐渐显现。ck处理萌芽期主要吸水深度分别为17.00cm、28.36cm,新稍旺长期为24.51cm。wsp-1、wsp-2、wsp-3处理萌芽期主要吸水深度分别为21.20cm;23.70cm;23.70cm,新稍旺长期为23.76cm;25.44cm;25.09cm,前两个生育期所有处理主要贡献率土层均为0-20cm。ck、wsp-1、wsp-2、wsp-3处理新稍停长期吸水深度分别为27.89cm;36.69cm;37.30cm;35.85cm,ck处理该生育期主要贡献率土层为0-20cm,蓄水坑灌所有处理该生育期主要贡献率土层均为0-40cm。2)7月雨季降水对ck处理以及wsp-1处理影响大于wsp-2、wsp-3处理,且对各处理表层吸水深度结论有影响。新稍二次生长期ck处理吸水深度为25.56cm、55.23cm、129.31cm,主要贡献率土层分别为0-60cm、120-140cm。wsp-1处理吸水深度为23.92cm、78.65cm、140.73cm,主要贡献率土层分别为40-80cm、120-140cm。wsp-2、wsp-3处理主要吸水深度分别为54.75cm;16.72cm、60.59cm,主要贡献率土层均为0-60cm。3)wsp-1处理在果实膨大期利用深层土壤水的能力大于wsp-2处理与wsp-3处理,ck处理最小。ck处理吸水深度为39.31cm,该生育期主要贡献率土层为0-40cm。wsp-1、wsp-2、wsp-3处理吸水深度分别为47.36cm、122.48cm;30.34cm、71.56cm;30.23cm、66.96cm,主要贡献率土层分别为40-120cm;20-60cm;20-60cm。4)果实成熟期所有处理吸水深度均有所回升,但灌水定额较小的蓄水坑灌处理吸水深度回升明显。ck、wsp-1、wsp-2、wsp-3处理吸水深度分别为43.73cm;44.67cm;32.05cm;33.22cm,主要贡献率土层分别为0-40cm;20-60cm;0-20cm;0-20cm。(3)从蓄水坑灌各处理萌芽期、新稍旺长期、新稍停长期三个生育期吸水深度及贡献率分布可以发现,wsp-2和wsp-3处理与wsp-1处理贡献率最大土层一致,吸水深度基本相同。因此,果树生育前期适度的灌水定额就可以满足果树吸水需求,而过大的灌溉定额反而可能会产生深层渗漏而降低灌水利用效率。(4)通过模型计算对比发现直接推断法直接简洁,但不能推求出划分范围之外(0-20cm)土层吸水位置,吸水深度模型可以弥补这种不足之处,直接推断法与吸水深度模型结合可以得出具体的吸水深度;耦合模型在果树生育后期计算结果偏大,而多元线性模型重复多次组合计算减小了计算误差,两者结合可以确定不同土层贡献率,四种模型结合可以取长补短缩小推断范围,可以更准确得出矮砧苹果幼树主要的吸水深度。
【学位授予单位】：太原理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：S661.1

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 刘凤芹;陈波;高琛;鲁绍伟;李少宁;;降水对沙地杨树人工林水分利用的影响[J];干旱区资源与环境;2016年10期

2 吴友杰;杜太生;;覆膜沟灌下土壤水氢氧同位素分布特征及其水分运动规律研究[J];中国农村水利水电;2016年09期

3 李俊杰;郭向红;孙西欢;马娟娟;;蓄水坑灌不同灌水量土壤水分分布特征分析[J];人民黄河;2016年03期

4 张学琴;马娟娟;孙西欢;郭向红;张春晋;李波;;不同灌水方法对苹果树果实膨大期根系生长和土壤酶活性的影响研究[J];节水灌溉;2016年03期

5 桑永青;马娟娟;孙西欢;郭向红;秦聪;李波;;蓄水坑灌下不同灌水对新梢旺长期苹果园SPAC系统水势影响研究[J];节水灌溉;2016年03期

6 郭飞;马娟娟;郑利剑;任荣;郭向红;孙西欢;;基于氢氧同位素的植物水源区分方法比较[J];节水灌溉;2015年11期

7 周天河;赵成义;俞永祥;吴桂林;王丽娟;;基于稳定氢氧同位素的胡杨与柽柳幼苗水分来源研究[J];水土保持学报;2015年04期

8 刘树宝;陈亚宁;陈亚鹏;邓海军;方功焕;;基于稳定同位素技术的黑河下游不同林龄胡杨的吸水深度研究[J];生态学报;2016年03期

9 郑利剑;马娟娟;郭飞;任荣;郭向红;孙西欢;;蓄水坑灌下矮砧苹果园水分监测点位置研究[J];农业机械学报;2015年10期

10 腰政懋;柴源;冯博;徐程扬;;水分胁迫下7个种源辽东冷杉幼苗水分利用效率差异[J];北京林业大学学报;2015年06期

中国博士学位论文全文数据库 前1条

1 郭飞;蓄水坑灌下苹果树根系吸水深度与水分运移特性研究[D];太原理工大学;2016年

中国硕士学位论文全文数据库 前3条

1 王国玉;不同施肥、覆盖种植模式下玉米农田水分及氮素运移影响研究[D];山西大学;2015年

2 刘文茹;提取方式和测定方法对氢氧稳定同位素的影响及其在花生作物水源解析的应用[D];南京农业大学;2013年

3 栗岩峰;蓄水多坑非均质土壤水分运动研究[D];太原理工大学;2003年

，

本文编号：1290253