惠 倩,董建國(guó),汪有科,,陳滇豫,佘 檀,王曉利
(1.西北農(nóng)林科技大學(xué)水利與建筑工程學(xué)院, 陜西 楊凌 712100;2.中國(guó)科學(xué)院水利部水土保持研究所, 陜西 楊凌 712100;3.榆林市榆陽(yáng)區(qū)林木種子站, 陜西 榆林 719000)
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黃土丘陵區(qū)雨養(yǎng)梨棗樹(shù)生長(zhǎng)對(duì)初始土壤含水率的響應(yīng)
惠倩1,董建國(guó)2,汪有科1,2,陳滇豫1,佘檀1,王曉利3
(1.西北農(nóng)林科技大學(xué)水利與建筑工程學(xué)院, 陜西 楊凌 712100;2.中國(guó)科學(xué)院水利部水土保持研究所, 陜西 楊凌 712100;3.榆林市榆陽(yáng)區(qū)林木種子站, 陜西 榆林 719000)
以6年生矮化密植梨棗樹(shù)(ZiziphusjujubaMill.)為試材,在雨養(yǎng)條件下,設(shè)置4種不同初始土壤體積含水率水平(1區(qū),15.17%;2區(qū),14.33%;3區(qū),11.34%;4區(qū),8.61%),測(cè)定并分析土壤水分變化、棗樹(shù)生長(zhǎng)、棗樹(shù)耗水及其產(chǎn)量。結(jié)果表明:在雨養(yǎng)條件下,隨著時(shí)間的推進(jìn),4個(gè)小區(qū)的土壤體積含水率不斷接近,由最初的有顯著差異變?yōu)闆](méi)有顯著差異;梨棗林地在低土壤水分情況下,可以通過(guò)自然降雨修復(fù)干層;4個(gè)小區(qū)的生物量和產(chǎn)量都是隨著初始土壤含水率的減小在減小,且小區(qū)之間產(chǎn)量差異顯著;4種初始土壤水分條件下,4個(gè)小區(qū)獲得的產(chǎn)量分別為21 744.9、18 648.0、12 354.3 kg·hm-2和6 660.0 kg·hm-2,說(shuō)明即使在初始土壤水分虧缺情況下,在平水年也可以得到一定的產(chǎn)量;高度為0.9~1.2 m,冠幅為0.5~0.9 m的梨棗樹(shù),產(chǎn)量卻達(dá)到最高21 744.9 kg·hm-2,說(shuō)明梨棗獲得高產(chǎn)不需要高大的樹(shù)體,所以矮化密植具有很大潛力。
梨棗樹(shù);黃土丘陵區(qū);初始土壤含水率;土壤水分;產(chǎn)量
黃土丘陵區(qū)由于干旱少雨、蒸發(fā)強(qiáng)度大、地下水埋深較深且難以補(bǔ)給,致使土壤水分一直處于虧缺狀態(tài)[1-3]。長(zhǎng)期的虧缺狀態(tài)導(dǎo)致土壤干燥化,而土壤干層則為土壤干燥化的最終表現(xiàn)形式[4]。土壤干層的形成,使生態(tài)壞境不斷惡化,不僅對(duì)現(xiàn)有植被不利[5-6],還對(duì)后續(xù)植被有深遠(yuǎn)的影響[7]。棗樹(shù)由于耐旱、耐瘠薄、營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高等優(yōu)點(diǎn),在黃土丘陵區(qū)的種植規(guī)模不斷擴(kuò)大,已經(jīng)成為該區(qū)的支柱產(chǎn)業(yè)之一。那么種植棗樹(shù)是否會(huì)在黃土丘陵區(qū)形成土壤干層,形成干層的特點(diǎn)和如何恢復(fù)成為人們關(guān)注的另一個(gè)重點(diǎn)[8]。
在黃土丘陵區(qū),沒(méi)有補(bǔ)充灌水的樹(shù)木基本是成林不成材,經(jīng)濟(jì)林的結(jié)果率也很低[9]。針對(duì)這一問(wèn)題,已有很多人對(duì)棗樹(shù)生長(zhǎng)的影響條件進(jìn)行了研究。其中楊直毅[10]、牛濤[11]、南娟[12]研究了不同保墑措施下棗樹(shù)的生長(zhǎng)情況,胡永翔[13]、任玉忠等[14]、馬福生等[15]研究了灌溉制度和不同灌水方式對(duì)棗樹(shù)產(chǎn)量和果實(shí)品質(zhì)等的影響,徐福利等[16]、劉潔[17]、楊陽(yáng)[18]等研究了水肥處理下棗樹(shù)的生長(zhǎng)和產(chǎn)量情況,為黃土丘陵區(qū)紅棗高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)栽培提供了技術(shù)參考。關(guān)于黃土丘陵溝壑區(qū)山地棗林耗水量,吳普特等[9]利用Penman-Monteith公式確定了紅棗生育期理論耗水量為438.8 mm,但是樹(shù)體大小不一,棗樹(shù)的水分利用效率、產(chǎn)量也不一樣。馬福生等[15]通過(guò)對(duì)樹(shù)體高度為1.5 m的棗樹(shù)進(jìn)行研究,發(fā)現(xiàn)在果實(shí)成熟期重度調(diào)虧處理,可以明顯提高水分利用效率。汪星等[8]得出樹(shù)高為2.11 m的樣地林產(chǎn)量為6 150 kg·hm-2,樹(shù)高為2.23 m的樣地林產(chǎn)量為14 550 kg·hm-2,樹(shù)高為2.27 m的樣地林產(chǎn)量為16 500 kg·hm-2。這些研究的樹(shù)體都較大,那么小樹(shù)體的水分變化、生長(zhǎng)情況、產(chǎn)量情況到底如何,還需要深入研究。
為此,本文以樹(shù)高在1.2 m內(nèi)的矮化密植棗樹(shù)為研究對(duì)象,在雨養(yǎng)條件下設(shè)置4種不同的初始土壤含水率,通過(guò)系統(tǒng)比較和分析在該情況下棗樹(shù)的土壤水分、生長(zhǎng)、產(chǎn)量情況,以期為黃土丘陵區(qū)旱作棗林生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)提供較好的指導(dǎo)意義。
1.1試驗(yàn)地概況
本試驗(yàn)在米脂縣銀州鎮(zhèn)孟岔村山地微灌梨棗樹(shù)示范基地進(jìn)行,該地區(qū)屬于典型的黃土高原丘陵溝壑區(qū)(109°28′E,37°12′N(xiāo)),中溫帶半干旱性氣候,年平均氣溫8.5℃,年總輻射量580.5 kJ·cm-2,年均日照時(shí)數(shù)2 761 h,無(wú)霜期約為162 d,降雨頻率為20%、50%、75%、95%降雨量分別為480.6、413.3、350.7、276.4 mm,降雨的80%集中在7—9月[19]。晝夜溫差大,四季分明,適宜農(nóng)作物和果樹(shù)生長(zhǎng)。試驗(yàn)地土質(zhì)為黃綿土,土壤容重為1.21 g·cm-3,0~60 cm計(jì)劃濕潤(rùn)層的田間持水量為22%(質(zhì)量含水率)。
1.2試驗(yàn)設(shè)計(jì)
試驗(yàn)于2014年05月01日開(kāi)始,2014年10月31日結(jié)束。監(jiān)測(cè)對(duì)象為6年生矮化密植梨棗樹(shù),為了消除樹(shù)體差異對(duì)試驗(yàn)結(jié)果造成的影響,選取樹(shù)體長(zhǎng)勢(shì)和冠層大體一致的棗樹(shù)12棵。采用小區(qū)試驗(yàn),小區(qū)規(guī)格為長(zhǎng)6 m、寬1 m、深1 m。小區(qū)采用水泥砌墻與周?chē)寥栏綦x,底部采用塑料防滲,使小區(qū)土壤環(huán)境為封閉系統(tǒng),可視為每個(gè)小區(qū)沒(méi)有地下水的補(bǔ)給,且土壤水分沒(méi)有水平方向的移動(dòng)。試驗(yàn)共4個(gè)小區(qū),單株小區(qū),重復(fù)3次,完全隨機(jī)排列。在棗樹(shù)開(kāi)花初期對(duì)棗樹(shù)施肥,每個(gè)小區(qū)的施肥量相同,分別為:尿素0.4 kg·棵-1,過(guò)磷酸鈣0.8 kg·棵-1,硫酸鉀0.4 kg·棵-1。
2014年05月01日之前在控水條件下形成了不同的土壤含水率,4個(gè)小區(qū)的初始土壤含水率分別為:1區(qū),15.17%;2區(qū),14.33%;3區(qū),11.34%;4區(qū),8.61%。2014年05月01日開(kāi)始正式監(jiān)測(cè),測(cè)其在雨養(yǎng)條件下,土壤的水分變化,梨棗樹(shù)的生長(zhǎng)情況、耗水特征及其產(chǎn)量對(duì)初始土壤含水率的響應(yīng)。所有試驗(yàn)小區(qū)除草、病蟲(chóng)害防治等處理均相同。4個(gè)小區(qū)實(shí)行矮化密植,修剪高度為0.9~1.2 m,冠幅為0.5~0.9 m。
1.3觀測(cè)項(xiàng)目及方法
土壤含水率:采用平衡式土壤水分張力計(jì)(EQ15,Equilibrium tensiometer)監(jiān)測(cè)土壤水勢(shì),測(cè)量范圍為-1 500~0 kPa。每個(gè)小區(qū)都安了3個(gè)土壤水勢(shì)儀探頭,埋在樹(shù)與樹(shù)的中間,埋設(shè)深度均為30 cm。所有探頭與DL2型數(shù)據(jù)采集器(英國(guó)劍橋,Delta Device)相連,每30 min自動(dòng)記錄一次數(shù)據(jù)。文中土壤含水率為測(cè)得的土壤水勢(shì)值通過(guò)土壤水分特征曲線轉(zhuǎn)換而來(lái),轉(zhuǎn)換公式如下:
式中,B1為土壤水勢(shì)值(kPa);θ為土壤體積含水率(%)[20]。
葉面積(葉寬、葉長(zhǎng)):在梨棗樹(shù)東西南北4個(gè)方向隨機(jī)各取3個(gè)葉片,用直尺每隔8 d定位測(cè)量葉片的長(zhǎng)和寬,計(jì)算每個(gè)小區(qū)葉面積的平均值,計(jì)算公式:葉面積=葉寬×葉長(zhǎng)×0.67[21]。
棗吊長(zhǎng)度:在棗樹(shù)東西南北4個(gè)方向隨機(jī)各取3個(gè)棗吊,用直尺每隔8 d定位測(cè)量棗吊長(zhǎng)度,計(jì)算每個(gè)小區(qū)棗吊長(zhǎng)度的平均值。
結(jié)果數(shù)量、葉片數(shù):在果實(shí)成熟期,統(tǒng)計(jì)每棵樹(shù)的全部棗吊數(shù)量,并在所選取的棗吊上統(tǒng)計(jì)結(jié)果數(shù)量和葉片數(shù),計(jì)算每個(gè)小區(qū)的結(jié)果數(shù)量和葉片數(shù)的平均值。
氣象數(shù)據(jù):由室外自動(dòng)氣象站連續(xù)采集。
地上生物量:根據(jù)佘檀等[22]建立的生物量模型計(jì)算得到。
1.4數(shù)據(jù)處理
用DPS進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析,用SigmaPlot10.0進(jìn)行作圖。
2.1不同處理下的土壤水分動(dòng)態(tài)變化
從不同初始含水率條件下,土壤體積含水率及降雨量隨著時(shí)間的變化(圖1)可以看出,土壤含水率受降雨的影響較大。在萌芽開(kāi)花期(5月1日到6月25日),2、3、4區(qū)的土壤水分總體呈現(xiàn)增長(zhǎng)趨勢(shì),分別比5月1日高2.45、0.99、2.05個(gè)百分點(diǎn),而1區(qū)下降了1.35個(gè)百分點(diǎn),這是因?yàn)?區(qū)的萌芽展葉和開(kāi)花坐果時(shí)間都比其它區(qū)提前5 d左右且枝葉量較多,對(duì)1區(qū)截止到萌芽開(kāi)花期末的地上生物量生長(zhǎng)量進(jìn)行測(cè)定,發(fā)現(xiàn)1區(qū)的地上生物量生長(zhǎng)量為3.52 kg,是2區(qū)的2.03倍,從而1區(qū)的土壤體積含水率下降的較快。在果實(shí)膨大期(6月26日到8月29日),由于7月7—9日的連續(xù)大強(qiáng)度降雨,導(dǎo)致4個(gè)小區(qū)的土壤含水率都迅速增大,4區(qū)的增大幅度尤其明顯。之后在這個(gè)時(shí)期由于降雨和蒸騰等的綜合影響,4個(gè)小區(qū)的土壤含水率都在逐漸下降。在果實(shí)成熟期(8月30日到10月1日),9月11日和9月16日分別有20.8 mm和25.4 mm的降雨量,使4個(gè)小區(qū)的土壤體積含水率都有不同程度提高。
在萌芽開(kāi)花初期,4個(gè)小區(qū)中土壤含水率最大的為1區(qū),最小的為4區(qū),最大最小相差6.55個(gè)百分點(diǎn),對(duì)4個(gè)小區(qū)的土壤含水率進(jìn)行顯著性分析,發(fā)現(xiàn)4個(gè)小區(qū)的土壤含水率呈現(xiàn)顯著性差異。在萌芽開(kāi)花末期4個(gè)小區(qū)土壤含水率值最大為2區(qū),最小為4區(qū),最大最小相差6.05個(gè)百分點(diǎn)。在果實(shí)膨大末期各小區(qū)的土壤水分差距進(jìn)一步縮小,最大為4區(qū),最小為3區(qū),最大最小相差2.71個(gè)百分點(diǎn)。受大自然對(duì)4個(gè)小區(qū)相同作用的影響,各小區(qū)的土壤水分在不斷趨向于一致。到10月31日(處于休眠期),4個(gè)小區(qū)的土壤含水率分別為1區(qū),14.36%;2區(qū),13.92%;3區(qū),12.35%;4區(qū),14.57%。最大的為4區(qū),最小的為3區(qū),相差2.22個(gè)百分點(diǎn),此時(shí)4個(gè)小區(qū)的土壤含水率沒(méi)有顯著性差異。
圖1不同初始含水率條件下土壤體積含水率及降雨量的變化
Fig.1Variation of soil volumetric water content and rainfall under different initial water content conditions
2.2不同處理對(duì)梨棗樹(shù)生長(zhǎng)、產(chǎn)量、葉果比的影響
2.2.1不同處理對(duì)葉面積的影響4個(gè)小區(qū)的葉面積隨時(shí)間變化規(guī)律類(lèi)似,都呈現(xiàn)不斷增大趨勢(shì)(圖2)。4個(gè)小區(qū)的葉面積大小為:3區(qū)>2區(qū)>4區(qū)>1區(qū)。1區(qū)的初始土壤含水率最大,但是葉面積是最小的,說(shuō)明高初始土壤含水率處理反而不利于棗樹(shù)葉面積的增長(zhǎng)。3區(qū)的葉面積是最大的,說(shuō)明比起其它區(qū)的處理,3區(qū)的初始土壤體積含水率(11.34%)處理最有利于棗樹(shù)葉面積的增長(zhǎng)。
圖2不同初始土壤含水量條件下葉面積的變化
Fig.2Variation of leaf area under different initial water content conditions
2.2.2不同處理對(duì)棗吊長(zhǎng)度的影響棗吊長(zhǎng)度隨時(shí)間推進(jìn)在不斷增大,但大致以6月22日為界,左側(cè)為棗吊快速生長(zhǎng)期,右側(cè)為緩慢生長(zhǎng)期(圖3)。不同初始土壤含水率條件對(duì)4個(gè)小區(qū)的棗吊長(zhǎng)度影響不同,在棗樹(shù)生長(zhǎng)初期,不同小區(qū)棗吊長(zhǎng)度差異不大,但隨著棗樹(shù)生長(zhǎng),高初始土壤含水率棗吊的生長(zhǎng)長(zhǎng)度明顯高于低初始含水率處理。
2.2.3不同處理對(duì)梨棗樹(shù)生物量、產(chǎn)量、葉果比的影響隨著初始土壤含水率的減小,4個(gè)小區(qū)的平均單棵生物量也在不斷減少(表1)。其中1區(qū)和2區(qū)、2區(qū)和3區(qū)、3區(qū)和4區(qū)之間差異不顯著,但是1區(qū)和3區(qū)、2區(qū)和4區(qū)、1區(qū)和4區(qū)之間差異顯著。
圖3不同初始土壤含水量條件下棗吊長(zhǎng)度的變化
Fig.3Variation of the length of bearing branchlet under different initial water content conditions
各小區(qū)之間平均結(jié)果數(shù)量和平均產(chǎn)量差異顯著,且隨著初始土壤含水率的減小,平均結(jié)果數(shù)量和平均產(chǎn)量在不斷下降。平均單棵產(chǎn)量1區(qū)、2區(qū)和3區(qū)、4區(qū)差異顯著,1區(qū)、2區(qū)處理間差異不顯著,3區(qū)、4區(qū)處理間差異顯著。平均單棵產(chǎn)量隨著初始土壤含水率的減小在不斷下降。
果樹(shù)的營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)和生殖生長(zhǎng)都主要靠葉片的光合作用所形成的物質(zhì)。葉片是影響果實(shí)增大和植物營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)的重要器官。葉片數(shù)量過(guò)多或過(guò)少都不利于果實(shí)的成長(zhǎng)[23]。4個(gè)小區(qū)的葉果比分別為5∶1、6∶1、7∶1、11∶1,即隨著初始土壤含水率的減小,葉果比在不斷增大。
表1 不同處理小區(qū)梨棗樹(shù)生物量、產(chǎn)量和葉果比
注:不同字母表示處理間差異顯著(P<0.05),下同。
Note: Different letters represent significant difference among treatments (P<0.05), the same as below.
2.3不同處理對(duì)梨棗樹(shù)耗水量、水分利用效率的影響
2.3.1不同處理下梨棗樹(shù)各生育期耗水量、總耗水量、生物產(chǎn)量耗水量、果實(shí)產(chǎn)量耗水量比較研究表明,梨棗樹(shù)生育期耗水量有明顯的變化特征(表2)。不同初始土壤含水率處理下的生育期耗水量總體變化為先增加后減小,其中果實(shí)膨大期的耗水量在整個(gè)生育期最大,這是因?yàn)闂棙?shù)此時(shí)果實(shí)在迅速增長(zhǎng),需要的水量較大。各小區(qū)耗水量在萌芽展葉期和果實(shí)成熟期相差較小。
每個(gè)小區(qū)的耗水量在同一生育期差異明顯。由顯著性分析計(jì)算結(jié)果可知,萌芽開(kāi)花期1區(qū)的耗水量最多, 3區(qū)、4區(qū)沒(méi)有顯著差異,2區(qū)的耗水量最少,為0.45 t。在果實(shí)膨大期,1區(qū)、3區(qū)、4區(qū)沒(méi)有顯著差異,2區(qū)的耗水量較多,為1.17 t。果實(shí)成熟期4個(gè)小區(qū)耗水量沒(méi)有顯著差異??偤乃康拇笮椋?區(qū)>2區(qū)>3區(qū)>4區(qū),但4個(gè)小區(qū)之間總耗水量沒(méi)有顯著差異。
表2 不同處理小區(qū)梨棗樹(shù)耗水量
生物產(chǎn)量耗水量為消耗每噸水所產(chǎn)生的生物量,果實(shí)產(chǎn)量耗水量為消耗每噸水所結(jié)果實(shí)的重量。4個(gè)小區(qū)的生物產(chǎn)量耗水量和果實(shí)產(chǎn)量耗水量差異顯著,1區(qū)的生物產(chǎn)量耗水量和果實(shí)產(chǎn)量耗水量最大,分別為19.68、18.27 kg·t-1。
2.3.2不同處理對(duì)梨棗樹(shù)水分利用效率的影響4個(gè)小區(qū)的生物產(chǎn)量水分利用效率差異顯著(表3)。1區(qū)和2區(qū)、2區(qū)和3區(qū)、3區(qū)和4區(qū)的果實(shí)產(chǎn)量水分利用效率差異不顯著,但1區(qū)和3區(qū)、1區(qū)和4區(qū)、2區(qū)和4區(qū)的果實(shí)產(chǎn)量水分利用效率差異顯著。相比其它區(qū),1區(qū)的生物產(chǎn)量水分利用效率和果實(shí)產(chǎn)量水分利用效率最高,分別為10 919、10 114 kg · hm-2· t-1,4區(qū)的最小,為3 993、3 398 kg·hm-2·t-1,是1區(qū)的36.6%、33.6%。
本試驗(yàn)是在前期連續(xù)控水5 a的條件下,2014年去除遮雨棚后棗林具有不同初期土壤水分情況下進(jìn)行,試圖探索處于不同初始土壤含水率狀況下棗樹(shù)依靠相同的天然降雨其生長(zhǎng)與土壤水分變化特征。這種初始土壤水分雖然在現(xiàn)實(shí)中稀有,但是能夠揭示春季土壤水分對(duì)當(dāng)年棗樹(shù)生長(zhǎng)的作用,以及林地土壤水分依靠降雨的趨向規(guī)律。雖然本研究得出結(jié)論,但是這個(gè)結(jié)果和規(guī)律仍需以后更長(zhǎng)久和豐富的試驗(yàn)觀測(cè)來(lái)證實(shí)。
試驗(yàn)不同初始土壤水分處理下均獲得一定的果實(shí)產(chǎn)量,其中初始土壤水分含量高的處理產(chǎn)量最高,初始土壤水分含量最低的產(chǎn)量也是最低,這個(gè)結(jié)果似乎在人們的預(yù)料之中,但是這個(gè)顯著的產(chǎn)量差異所消耗的水分差異不大,4種處理下每個(gè)小區(qū)棗樹(shù)總耗水量分別是2.15 t(358 mm)、2.09 t(348 mm)、2.02 t(337 mm)和1.96 t(326 mm)。也就是說(shuō),一年中初始土壤水分的微小差異會(huì)造成該年最終產(chǎn)量差異很大,說(shuō)明初始(春季)棗林土壤水分對(duì)當(dāng)年增產(chǎn)的重要程度,這個(gè)問(wèn)題以往還未見(jiàn)報(bào)道。從棗樹(shù)耗水量看,本試驗(yàn)各個(gè)處理下的總耗水量都很小,4個(gè)小區(qū)的耗水量在不大于平水年降雨量(453 mm)情況下仍然獲得較高的產(chǎn)量,說(shuō)明當(dāng)?shù)赜牮B(yǎng)棗林是可行的,而且從試驗(yàn)獲得產(chǎn)量來(lái)看,達(dá)到15 000 kg·hm-2以上完全可以。目前生產(chǎn)中獲得相近的產(chǎn)量卻導(dǎo)致林地土壤干化[24-25]可能是營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)控制不到位的原因,并不是產(chǎn)量過(guò)高所致。
試驗(yàn)地多年平均降雨量453 mm,2014年的降雨量為460.4 mm,二者基本接近,所以可以認(rèn)為2014年為平水年。土壤含水率在2014年從開(kāi)始的1區(qū),15.17%;2區(qū),14.33%;3區(qū),11.34%;4區(qū),8.61%變?yōu)?區(qū),14.36%;2區(qū),13.92%;3區(qū),12.35%;4區(qū),14.57%。初始最干旱的3區(qū)和4區(qū)土壤含水率分別提高了1.01%、5.96%,所以可以說(shuō)在平水年,雨養(yǎng)棗樹(shù),可以使該地區(qū)的土壤干層得到一定的修復(fù)。
葉果比即生長(zhǎng)一個(gè)果實(shí)對(duì)應(yīng)需要的葉片數(shù),是衡量棗樹(shù)生長(zhǎng)的重要指標(biāo),在一定程度上也是反映棗樹(shù)耗水的指標(biāo)。葉果比越小,則生長(zhǎng)一個(gè)果實(shí)所需要的葉片數(shù)就越少,這樣可以使果實(shí)占葉片和果實(shí)總和的比例增大,使棗樹(shù)生長(zhǎng)向更有利人們希望的產(chǎn)量方向進(jìn)行。在本研究中,初始土壤含水率越大,葉果比越小,果實(shí)占的比例多,產(chǎn)量越大。這與4個(gè)小區(qū)測(cè)出的產(chǎn)量情況是一致的。
1) 對(duì)4個(gè)初始土壤含水率有顯著性差異的小區(qū)進(jìn)行相同的雨養(yǎng)處理,在外部環(huán)境相同的作用下,隨著時(shí)間的推進(jìn),4個(gè)小區(qū)的土壤體積含水率在不斷趨向接近,且各小區(qū)之間從開(kāi)始的有顯著性差異變?yōu)闆](méi)有顯著性差異。
2) 林地初始土壤水分不同可以造成棗樹(shù)生長(zhǎng)及其果實(shí)產(chǎn)量的不同,但是林地土壤水分向著相同的水平發(fā)展。也就是說(shuō)高土壤水分會(huì)通過(guò)棗樹(shù)的高生物量和產(chǎn)量來(lái)降低原有土壤水分,反過(guò)來(lái),初期低土壤水分的棗樹(shù)會(huì)降低自身的生長(zhǎng)來(lái)節(jié)約土壤水分,促使土壤水分在降雨后補(bǔ)充。林地在低土壤水分情況下,可以通過(guò)自然降雨修復(fù)干層。
3) 本試驗(yàn)中高度為0.9~1.2 m,冠幅為0.5~0.9 m的梨棗樹(shù),產(chǎn)量卻達(dá)到最高21 744.9 kg·hm-2,說(shuō)明梨棗樹(shù)獲得高產(chǎn)不需要高大的樹(shù)體,所以矮化密植具有很大潛力。
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Response of jujube growth to initial soil water content in rainfed regions in Loess Plateau
HUI Qian1, DONG Jian-guo2, WANG You-ke1,2, CHEN Dian-yu1, SHE Tan1, WANG Xiao-li3
(1.CollegeofWaterResourcesandArchitecturalEngineering,NorthwestAgriculturalandForestryUniversity,Yangling,Shaanxi712100,China; 2.InstituteofSoilandWaterConservation,ChineseAcademyofSciencesandMinistryofWaterResources,Yangling,Shaanxin712100,China;3.ForestTreeSeedStationofYuyangDistrict,YulinCity,Yulin,Shaanxin719000,China)
With 6-year-old dwarfed denselyZiziphusjujubaMill. as experimental materials, four different initial soil volumetric water content levels (plot 1, 15.17%; plot 2, 14.33%; plot 3, 11.34%; plot 4, 8.61%) were performed under rainfed conditions, and soil water variation, jujube growth, jujube water consumption and yield were determined. The results showed that under rainfed conditions, with the passage of time, soil volumetric water content of the four plots were nearly the same. There were significant differences among four plots. At low water conditions, dry layer of jujube plantation can be repaired through natural rainfall. Biomass and yield decreased as the initial soil water content decreased, and yield among plots were significantly different. The yield of four plots were 21 744.9, 18 648.0, 12 354.3, and 6 660.0 kg·hm-2, respectively, suggesting that considerable yield can also be obtained in normal precipitation year even if the initial soil water content under deficit conditions. Jujube with height of 0.9~1.2 m and crown of 0.5~0.9 m, had the high level of yield, as high as 21 744.9 kg·hm-2, indicating large potential of dwarfed densely jujubes. The results can be applied for local rainfed jujube production and management.
ZiziphusjujubaMill; Loess Plateau; initial soil water content; soil moisture; yield
1000-7601(2016)04-0025-06
10.7606/j.issn.1000-7601.2016.04.05
2015-06-20
林業(yè)公益性行業(yè)科研專(zhuān)項(xiàng):山地紅棗生態(tài)經(jīng)濟(jì)林增效關(guān)鍵技術(shù)研究與示范(201404709)
惠倩(1991—),女,陜西榆林人,碩士研究生,主要從事山地節(jié)水理論與技術(shù)研究。 E-mail: HuiQian077@126.com。
汪有科(1956—),男,甘肅民勤人,研究員,博士生導(dǎo)師,主要從事水土保持、節(jié)水灌溉、山地經(jīng)濟(jì)生態(tài)林建設(shè)等研究。 E-mail:gjzwyk@vip.sina.com。
S152.7+1
A