极端干旱区葡萄水分传输机制及蒸散特征研究

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本文采用大田试验与模型模拟相结合的方法对成龄无核白葡萄的生长发育特征、水分传输机制及蒸散特征进行了研究,得到如下主要研究成果:通过对实验地土壤含水量和葡萄生理生长指标的测定,结果表明:以最大产量效益为原则,通过分析比较葡萄植株生长、光合特性、果实品质及产量可知,七种灌溉定额的灌水效果从好到坏依次为:中水、高水、组合三、组合二、组合一、低水和对照。葡萄园地SPAC水势时空变异规律明显,各介质水势影响显著。增大灌溉定额可使SPAC水势梯度增大、SPAC相临界面水势差提高SPAC水流运移驱动力增大以及使土壤与叶片之间、叶片与大气之间和大气与土壤之间水势差增大。在连续体中,土壤阻力的最大值约为最小值的1425.66倍,植株体内水流阻力最大值是最小值的3.08倍,而葡萄叶—气系统水流阻力的最大值是最小值的3.51倍。在各水流阻力中,叶—气系统水流阻力最大,占该连续体中水流总阻力的98.78%~98.98%,植株体内水流传输阻力次之,占该连续体中水流总阻力的1.02%-1.21%,土壤阻力最小,占该连续体中水流总阻力的比例小到可忽略不计不同水分处理平均土面蒸发当叶面积指数<3时,各处理间的日平均土面蒸发相差较小,随着处理间叶面积指数差异的加大,处理间日平均土面蒸发差值变大,高、中、低三种水分处理的逐日累积土面蒸发值分别为:221.77、151.67和129.86mm。从试验阶段内小型蒸发皿与E601水面蒸发器和ET0日变化规律来看,各处理总蒸发量分别为567.7mm、480.6mm、467.2mm、412.2mm。ET0和E601水面蒸发累积蒸发值二者变化趋势一致,二者之间具有显著的线性关系,相关系数为0.9996。葡萄各个生育期内耗水量的差异不大且变化规律趋于一致,在萌芽期的葡萄耗水强度为3.2~4.7mm/d,展叶期为7.3~9.8mm/d,花期为5.6~6.6mm/d,果粒膨大期为6.6-8.4mm/d,果实成熟期为5.4~6.7mm/d。不同水分处理耗水大小顺序为:沟灌对照>高水>中水>低水。在葡萄的主要生育期内,葡萄耗水主要以蒸腾为主,表现为:萌芽期各处理葡萄蒸腾强度为1.49~2.49mm/d,展叶期蒸腾强度为5.74~6.83mm/d,开花期蒸腾强度为2.73~4.55mm/d,果粒膨大期的蒸腾强度为6.09~6.55mm/d,果粒成熟期的蒸腾强度为4.39-5.01mm/d。通过对葡萄生理特性、植株蒸腾等指标的综合对比分析,建议采用以下滴灌技术参数:(1)组合二地表三管布置,灌溉定额700m3/亩,较优技术参数为栽培沟内距离葡萄主根40cm放置一条滴灌带,栽培垄上距离葡萄主根40cm和60cm各放置一条滴灌带,滴头流量为2.7L/h,滴头间距为40cm;(2)高水地表三管布置,灌溉定额1085m3/亩,其余技术参数与组合二相同;(3)中水地表三管布置,灌溉定额630m3/亩,其余技术参数与上同。但结合产量经济分析,中水布置净收益最高。
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