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国家在“十一”至“十三五”期间投入专项资金开展石漠化治理,探索与石漠化环境适宜的生态产业技术。党的十九届五中全会要求科学推进石漠化综合治理,根据市场需要和当地实际,在喀斯特地区以黄金梨为主的生态产业推广种植恰恰符合石漠化综合治理需求。基于水肥耦合理论提升果实品质可以为相关生态产业理论研究提供科学依据,水肥高效利用是遗产地水土保持与生态环境安全的有效手段,可有效增加石漠化地区生态效益、经济效益、社会效益。根据地理学、植物学、土壤学有关人地关系协调与经济发展权衡、植物水分调节与环境适应机制、水肥耦合与生态环境功能等理论,针对水肥耦合如何改善土壤环境,提升果实品质,确定灌溉水量和施肥方式,集成水肥一体化技术等科技问题,在代表南方喀斯特环境类型总体结构的贵州高原山区选择施秉喀斯特为研究示范区,2018年-2020年通过对研究区20个实验样地连续定位监测土壤水分和植物水分及水土采样测试,运用方差分析、TOPSIS综合评价法和主成分分析等方法,围绕喀斯特水肥耦合与黄金梨品质提升基础前沿研究、共性关键技术研发、应用示范进行全链条设计、一体化部署、分模块推进进行系统研究,重点阐明水肥耦合对土壤因子及植物生长发育的影响机理,揭示水肥高效利用与产量品质提升机制,评价土壤养分质量及果实产量品质,提出适宜不同岩性喀斯特区水肥耦合品质提升技术,集成品质提升调控技术并进行应用示范与验证,为国家和地方石漠化治理特色经果林的可持续经营提供科技参考。1轻度亏缺灌溉处理下土壤养分含量高于不灌和全灌处理,相较于对照组和复合肥模式,生物有机肥及蚯蚓粪施肥模式更能增加土壤养分含量:白垛研究区在W2F3（轻度亏缺+生物有机肥）配比模式下,土壤有效磷（AP）、全钾（TK）、钙（Ca）、钠（Na）、全磷（TP）含量达到最高,在W2F4（全灌+豆饼粉）配比模式下,土壤有机碳（SOC）含量较高;石桥研究区在W2F1（亏缺灌溉+蚯蚓粪）处理下,土壤全量养分和速效养分含量均达到最高值。水肥耦合后土壤养分总体增加,白垛研究区施肥后土壤速效钾、有效磷、全磷含量显著增加,土壤微量元素Ca、镁（Mg）、Na含量的增幅均值为22.46%;石桥研究区水肥耦合后,土壤全量养分的增幅较土壤速效养分增幅高10.42%,土壤微量元素中Ca含量增幅最大,增幅为29.04%。2合理水肥配置增长干周、新梢生长量、枝条数、花芽数,表明水肥耦合对黄金梨生长发育具有正效应,白垛（白云岩）地区黄金梨生长更易受到N限制,石桥（石灰岩）地区黄金梨生长受P限制更大:白垛研究区W2F1（轻度亏缺+蚯蚓粪）处理对干周、中枝增长最明显,W1F3处理（不灌+生物有机肥）对花芽数增加最明显,W2F3处理（轻度亏缺+生物有机肥）对新稍、长枝、短枝增长最明显;石桥研究区W1F1处理（不灌+蚯蚓粪）对干周增长最明显,W3F1（全灌+蚯蚓粪）对花芽数、新稍、长枝、中枝、短枝增加最明显。白垛（白云岩）研究区植物叶片N:P（14.3）与全国植物叶片尺度的N:P相当（14.4）,与其他关于喀斯特次生林的叶片N:P值一致（14.3）,表明白云岩喀斯特地区黄金梨生长更易受到N限制;石桥（石灰岩）地区植物叶片N:P（20.76）>16,表明黄金梨生长受P限制更大。今后应对黄金梨实施精准配方施肥,避免养分元素浪费,调控土壤环境。3合理水肥配比具有提高土壤养分质量、提升果实品质的生态效益及经济效益,W2F3处理为白垛研究区最优水肥配比,W2F1为石桥研究区最优水肥配比:白垛研究区在W2F3处理下,土壤质量综合得分（3.67）及果实品质综合评价得分（0.76）均达到最大值,为最优水肥配置模式;石桥研究区在W2F1处理下,土壤质量综合得分（3.35）及果实品质综合评价得分（0.85）均达到最大值,为最优水肥配置模式。白垛研究区黄金梨在W2F3水肥配比下,果实产量增加2741.04 kg·hm-2,果实含水率、维生素C含量、还原糖含量、可溶性固形物含量、葡萄糖含量依次增加了4.17%、1.91%、0.74%、2.75%、5.14%,可滴定酸含量减少0.05%。石桥研究区在W2F1水肥配比下,黄金梨果实产量增加了2646.55 kg·hm-2,果实含水率、维生素C含量、还原糖含量、可溶性固形物含量、葡萄糖含量依次增加了11.09%、1.69%、1.28%、5.02%、9.28%,可滴定酸含量减少0.11%。4不同岩性土壤水势灌溉阈值(ψsoil)不一致,白云岩喀斯特地区黄金梨灌溉阈值为ψsoil=-2.13 MPa,石灰岩喀斯特区黄金梨灌溉阈值为ψsoil=-1.72 MPa:土壤水势灌溉阈值的差异性与赋存水有关,白云岩地区出露水源更丰富,石桥石灰岩地区较白垛白云岩地区更易受到干旱胁迫的限制。土壤含水率与土壤水分不具有线性相关,土壤水势并不会随土壤体积含水量的增加而无限升高,当土壤体积含水量大于一定值时,土壤水势趋于稳定,土壤水分有效性最高。白垛研究区0～15cm和15～30 cm土壤水势的谷值分别为-2.13 MPa、-0.63 MPa;石桥研究区土壤体积含水量变化区间为0.16～0.44,土壤水势出现2个波动谷值,0～15 cm的土壤水势谷值分别为-1.46 MPa、-1.19 MPa,15～30cm土壤水势谷值分别是-1.72 MPa、-0.83 MPa。确定黄金梨生命过程的关键土壤水势阈值,可以为实现生产实践中的精准灌溉制度奠定基础。5基于理论研究及研究区现有黄金梨灌溉、施肥技术,研发黄金梨土壤改良技术、植物水分监测技术、节本高效技术等关键创新技术,并对关键创新技术进行示范验证,示范效果明显:土壤改良后,土壤容重下降,土壤质量改善。施加生物肥后,土壤有机碳、碱解氮、有效磷、速效钾等主要土壤养分含量显著提高。应用示范后果实产量、果实含水率、维生素C含量、还原糖含量、可溶性固形物含量及葡萄糖含量均有所提升,可滴定酸含量有所下降,黄金梨核心品质指标明显提高。评估示范后的经济效益和生态效益,示范累积节约成本达20万～30万元·hm-2,2018年10月～2020年11月在示范区布设示范点并进行应用示范验证,示范面积达20 hm2。在未来石漠化生态恢复过程中,需要挖掘生态产品的附加价值,提升生态产业的价值空间,将“石漠化治理+精准扶贫+乡村振兴”工作有机结合。