东北寒区温室葡萄蒸腾规律及其影响因素研究

来源 :沈阳农业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:wangzhy1
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设施果树已成为东北地区设施农业主要的生产形式与农业经济来源。但目前关于设施果树的蒸腾规律以及其影响因素的研究还不够完善,特别是东北地区气候寒冷、昼夜温差大、设施环境变化独特,设施果树液流及蒸腾变化更为复杂。为了探明东北寒区设施环境下葡萄的液流特征及其影响因素,采用包裹式茎流计、TDT土壤水分传感器、时域反射仪以及气象自动监测系统等设备对树体液流、葡萄土壤水分状况和气象数据进行动态连续监测,并采用数理统计的分析方法分析了葡萄液流的日、月变化规律、蒸腾特征及对环境因子的响应。主要结论如下:(1)葡萄日内液流和全生育期逐日蒸腾均呈现单峰变化趋势,日内液流峰值出现在10:30-13:00之间,在液流最为旺盛的8月份,其峰值达406.32g h-1。葡萄全生育期日蒸腾量变化呈明显的季节变化特征,日蒸腾量在7、8月变化最为剧烈,最大日蒸腾量超过4 mm d-1,而10月份的日均蒸腾量仅为0.79 mm d-1。(2)液流速率与光合有效辐射(photosynthetically active radiation,PAR,μmol?m-2?s-1),气温(Air temperature,Ta,℃)、水汽压亏缺(vapor pressure deficit,VPD,Kpa)及实际水汽压(Vapor pressure,e,%)均表现为显著正相关(P<0.01),与相对湿度(Relative humidity,RH,%)表现为显著负相关(p<0.01)。瞬时液流速率与日蒸腾最主要的影响因子是PAR与VPD,月尺度液流最主要影响因子在PAR与蒸腾整合变量(variable of transpiration,VT,k Pa(Wm-2)1/2)之间变化。全生育期液流最主要的影响因子是PAR与VT,但其决定系数随研究时间尺度的增加而降低。不同气象因子与液流之间存在明显的时滞效应,PAR的启动时间及停止时间均提前于液流,到达高峰时间滞后于液流,时滞时间最长为1.5 h。VPD整体滞后于液流。(3)不同水氮条件下,葡萄全生育期蒸腾量变化范围在126.14-210.52 mm之间,高水处理(W3,灌水上下限分别占田间持水量的90%、80%)条件下,达到最大蒸腾量。生育期不同阶段,液流速率均总体呈现单峰变化趋势,在中水处理(W2,灌水上下限分别占田间持水量的90%、65%)、W3处理下,高氮处理(N3,521.74 kg hm-2)下的液流速率要明显高于中氮处理(N2,347.82 kg hm-2)和低氮处理(N1,248.56 kg hm-2),然而在低水处理(W1,灌水上下限分别占田间持水量的90%、55%)下,随着氮处理程度的加大,液流速率反而会降低。这表明当土壤含水率过低时,氮素的添加会对葡萄蒸腾有抑制作用。水、氮以及水氮交互作用都对葡萄蒸腾具有显著影响,其中水对葡萄蒸腾的影响最为显著,其次为氮以及水氮交互。(4)不同水氮条件下,PAR依然是影响液流的关键气象因子,其可以解释液流速率变异程度的85.7%-92.8%。在水处理下,液流与各气象因子的之间相关关系均优于氮处理。不同水氮条件下,液流与PAR的日变化关系呈现为逆时针的滞后环,可能由于温室环境的特殊性,导致液流与PAR之间的滞后环呈“麻花”状。与其他处理相比,在W1N3处理下,液流速率对PAR的敏感性最低。
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