两种灌水方式下苹果幼树的生长动态及需水规律的研究

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以2年生烟富3号苹果幼树为试材,采用二因素(灌水方式、灌水量)随机区组设计进行盆栽试验。灌水方式设常规灌水(CI,每次对全部土壤均匀灌水)、分根交替灌溉(APRI,交替对1/2区域灌水)。常规灌水设有4个处理,分别为处理C1、C2、C3、C4,灌水量分别为水面蒸发量的50%、37.5%、25%、12.5%,其中C1为CI处理的对照;分根交替灌溉设有4个处理,分别为A1、A2、 A3、 A4,其中A1为APRI处理的对照,APRI处理的灌水量分别是对应处理C的1/2。于2013年4月-2013年11月在避雨棚内进行。研究了不同水分处理对于两种灌溉方式下苹果幼树的植株生长发育状况、土壤水分变化情况、植株光合作用变化情况、植株茎流变化情况。获得的主要研究结果如下:1.水分胁迫显著降低了两种灌水方式处理下苹果幼树的株高,CI处理的C2、C3、C4分别比对照C1减少了18.76%、35.87%、38.72%,APRI处理的A2、A3、A4分别比对照A1减少了22.82%、24.62%、45.05%;明显降低了茎粗的增长速度,C2、C3、C4分别比对照C1减少了57.97%、69.28%、91.92%,A2、A3、A4分别比对照A1减少了37.67%、68.15%、73.29%;明显降低了新稍长度增长量,C2、C3、C4分别比对照C1减少了9.76%、31.56%、50.1%,A2、A3、A4分别比对照A1减少了13.25%、42.4%、63.58%;明显减小了新稍粗度的增加量,C2、C3、C4分别比对照C1减少了29.8%、37.2%、47.8%, A2、A3、A4分别比对照A1减少了39.3%、62.9%、65.9%;显著减小了单株叶面积, C2、C3、C4分别比对照C1减少了13.8%、26.61%、51.34%,A2、A3、A4分别比对照A1减少了22.61%、44.5%、58.62%;随着水分胁迫时间的延长,株高、茎粗、新稍长度、新稍粗度都表现缓慢升高的走势;单株叶面积也表现出前期逐渐增加,后期缓慢减小的趋势;在灌水量减少一半的情况下,APRI处理的株高、茎粗、新稍长度、粗度及叶面积均有所减少,但减低幅度不大;相同灌水量的APRI处理比CI处理的苹果幼树长势好。2.水分胁迫影响了苹果幼树的光合作用。相同灌水量的情况下,分根交替灌水比常规灌水净光合速率高12.1%,而减少25%灌水量的条件下,分根交替灌水A2的光合速率比常规灌水处理C3只减少了2.2%;处理CI的平均蒸腾速率较高,处理A1、A2、A3、A4的平均蒸腾速率分别比C3低6.5%、12.1%、32.1%、38.0%;处理A1和A2的WUE值较高,分别比C3高13.2%和6.9%;处理A3和A4的WUE值较低分别比C3低3.4%和12.2%。3.水分胁迫影响了苹果幼树干物质在地上部和地下部的分配。随着水分胁迫时间的延长,两种灌水方式下苹果幼树的地上生物量、地下生物量、总生物量及根冠比在不同水分条件下均呈现逐渐增加的趋势,并且水分胁迫越严重,生物量积累速率越慢,根冠比越大。处理C2、C3、C4的根冠比分别比对照C1提高了10.3%、28.2%、46.0%,处理A2、A3、A4的根冠比分别比对照A1提高了22.8%、34.5%、40.1%;在灌水量减小一半的条件下,APRI处理的根冠比比CI相应处理分别大了6.45%、18.5%、11.9%、2.1%。4.茎水势和叶水势能够较好地反映两种灌水方式下苹果幼树的体内水分状况。茎水势和叶水势随着水分胁迫时间的延长及水分胁迫程度的加重而逐渐降低。同一处理对应时刻的茎水势要比叶水势高0.10-0.20Mpa,茎水势和叶水势的变化趋势一致,均呈现波动下降的趋势。5.不同水分处理下两种灌水方式的苹果幼树的茎流速率日变化均呈单峰曲线。无论是常规灌水还是分根交替灌水,苹果幼树一般在早上7:00左右液流开始启动,12:00左右达到最大值,随后逐渐下降至18:00左右结束。处理C2、C3、C4的苹果幼树的茎流峰值分别比对照C1低了5.63%、32.5%、42.8%;处理A2、A3、A4的苹果幼树茎流峰值分别比对照C1低了9.18%、35.7%、52.5%;不同水分处理下两种灌水方式的苹果幼树的茎流速率表现为明显的昼高夜低相互交替的节律特征。两种灌水方式相比较,在灌水量减小一半的情况下,分根交替灌溉处理A1-A4的茎流速率的日平均值比相对应的常规灌溉处理(CI)C1-C4分别低了12.99%、17.83%、17.33%、24.62%
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