干旱綠洲區(qū)微噴灰棗全年液流研究

張洋，馬英杰

干旱綠洲區(qū)微噴灰棗全年液流研究

張洋，馬英杰*

（新疆農(nóng)業(yè)大學(xué) 水利與土木工程學(xué)院，烏魯木齊 830052）

【】探究棗樹(shù)在生育期和休眠期莖流速率的變化規(guī)律及其與氣象因子的關(guān)系，了解棗樹(shù)各時(shí)期的耗水規(guī)律，為棗樹(shù)的灌溉指導(dǎo)提供科學(xué)依據(jù)。通過(guò)針式莖流計(jì)對(duì)微噴灌下棗樹(shù)的莖流速率進(jìn)行全年連續(xù)監(jiān)測(cè)，分析棗樹(shù)在生育期（4月15日—10月14日）和休眠期（10月15日—翌年4月14日）的耗水量。生育期太陽(yáng)輻射對(duì)灰棗莖流速率影響最為顯著，各階段相關(guān)系數(shù)D1=0.924、D2=0.939、D3=0.943和D4=0.915；休眠期則是空氣濕度對(duì)灰棗莖流速率影響最為顯著，各階段相關(guān)系數(shù)C1=0.699、C2=0.923、C3=0.841、C4=0.918和C5=0.618。生育期和休眠期棗樹(shù)日間最大莖流活動(dòng)時(shí)長(zhǎng)分別為14 h和9 h，且莖流在夜間的變化規(guī)律存在明顯差異。生育期莖流速率高值區(qū)間在12:00—15:30，而休眠期莖流速率隨著休眠的各時(shí)期發(fā)生偏移，C1階段和C2階段莖流速率的高值區(qū)間在03:00—06:00，C4階段和C5階段在07:00—10:00。生育期內(nèi)各時(shí)期的耗水情況D3>D4>D2>D1；休眠期C1>C5>C3>C2>C4。棗樹(shù)莖流全年的耗水量為3 994.03 L，休眠期為777.30 L，占比全年總耗水量的19.46%，棗樹(shù)的休眠期長(zhǎng)達(dá)183 d，休眠期的耗水對(duì)棗樹(shù)的生長(zhǎng)發(fā)育意義重大。

液流；生育期；休眠期；耗水量；棗樹(shù)

0 引 言

【研究意義】環(huán)塔里木盆地綠洲帶北緣的新疆阿克蘇地區(qū)，林果業(yè)已經(jīng)成為當(dāng)?shù)氐闹еa(chǎn)業(yè)[1]。隨著鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略的穩(wěn)步實(shí)施，棗樹(shù)已經(jīng)成為當(dāng)?shù)靥厣止麡I(yè)的核心[2]，可促進(jìn)農(nóng)民增收、擴(kuò)展就業(yè)渠道，改善綠洲生態(tài)環(huán)境。新疆，擁有高效節(jié)水灌溉系統(tǒng)的灌溉面積占總灌溉面積的48%，農(nóng)業(yè)的綜合灌水定額在9 225 m3/hm2左右[3]，遠(yuǎn)高于全國(guó)西部地區(qū)的灌水定額均量7 650 m3/hm2。阿克蘇地區(qū)是南疆典型的綠洲旱作農(nóng)耕區(qū)，全年降水量少、水資源季節(jié)性的差異及時(shí)空分布不均導(dǎo)致農(nóng)業(yè)用水和生活用水的矛盾日益加大[4-5]。因此，水資源的高效利用對(duì)特色林果業(yè)的可持續(xù)發(fā)展意義重大，探究干旱綠洲區(qū)果樹(shù)的水分運(yùn)移、蒸騰耗水規(guī)律及其影響因子，可為果樹(shù)科學(xué)灌溉提供指導(dǎo)依據(jù)。

【研究進(jìn)展】蒸騰在植物的生長(zhǎng)過(guò)程中扮演著重要角色，其可以反映需水關(guān)系和水分脅迫情況[6-8]。其中通過(guò)樹(shù)干邊材的莖流量絕大部分用于葉片蒸騰，土壤含水率決定生育期莖流的整體動(dòng)態(tài)，而外界的氣象因子決定莖流的瞬時(shí)動(dòng)態(tài)[9]。通過(guò)研究棗樹(shù)全年莖流的變化規(guī)律和氣象因子對(duì)其的響應(yīng)關(guān)系，可以準(zhǔn)確地對(duì)棗樹(shù)全年各時(shí)期的耗水量進(jìn)行定量分析。長(zhǎng)期的實(shí)踐證明，對(duì)于單株尺度下植物蒸騰量的測(cè)定，莖流計(jì)測(cè)量精度高、適用范圍廣，可以在苛刻的環(huán)境下進(jìn)行長(zhǎng)期連續(xù)的定點(diǎn)監(jiān)測(cè)[10-11]，因此在樹(shù)木蒸騰耗水的研究中被廣泛應(yīng)用。目前，已在不同樹(shù)齡、不同灌水量及不同灌溉方式下[12-15]，棗樹(shù)莖流的高值區(qū)間和日耗水量都存在明顯差異；在生育期內(nèi)不同時(shí)期、不同天氣下[16-17]，太陽(yáng)輻射和空氣溫度對(duì)其莖流速率的影響最為顯著；在不同種植模式、不同間作類(lèi)型下[18-19]，間作的棉花會(huì)影響棗樹(shù)莖流的耗水特征?！厩腥朦c(diǎn)】現(xiàn)有研究多側(cè)重不同天氣條件下棗樹(shù)莖流速率在瞬時(shí)尺度下與環(huán)境因子的相關(guān)模型，而對(duì)于長(zhǎng)時(shí)間尺度（生育期和休眠期）棗樹(shù)莖流的變化特征和水分運(yùn)移規(guī)律鮮有研究。

【擬解決的關(guān)鍵問(wèn)題】本試驗(yàn)以微噴棗樹(shù)為研究對(duì)象，通過(guò)針式莖流計(jì)對(duì)棗樹(shù)莖流進(jìn)行連續(xù)監(jiān)測(cè)，探究棗樹(shù)生育期和休眠期莖流對(duì)氣象因子的響應(yīng)機(jī)制并結(jié)合棗樹(shù)全年不同時(shí)期的耗水情況，建立氣象因子與莖流速率的相關(guān)模型，確定出棗樹(shù)在全年的耗水量，為干旱綠洲區(qū)特色林果業(yè)高效節(jié)水提供灌溉依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)區(qū)位于新疆阿克蘇地區(qū)阿克蘇市南工業(yè)園內(nèi)，北緯41o08'，東經(jīng)80o22'，海拔1 133 m，占地約7 hm2，工業(yè)園地勢(shì)較為平坦。地處塔里木盆地北部，屬于典型的暖溫帶大陸性干旱氣候特征，光照資源豐富，四季分明。多年平均日照時(shí)間達(dá)2 911 h，多年平均太陽(yáng)輻射5 671.36 W/m2，年平均降水量為68.4 mm，多年平均氣溫為11.2 ℃，日最高溫度為40.9 ℃，日極端低溫-27.4 ℃，無(wú)霜期長(zhǎng)達(dá)212 d。

1.2 試驗(yàn)材料與處理方法

1.2.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)于2020年4月—2021年4月進(jìn)行，供試灰棗樹(shù)在2000年栽植，樹(shù)齡20 a，進(jìn)入盛果期，平均株高約4 m，株行距2 m×4 m。試驗(yàn)地0～70 cm土壤多為砂土，70～100 cm土壤多為砂壤土。采用1行1管的微噴方式進(jìn)行灌溉，管徑20 mm，噴頭流量47 L/h，噴頭間距3 m。在棗樹(shù)花期前每10 d灌水1次，灌水時(shí)長(zhǎng)約10 h；花期后每5 d灌水1次，灌水時(shí)長(zhǎng)約5 h。將棗樹(shù)全年劃分為生育期和休眠期2個(gè)階段：通過(guò)對(duì)棗樹(shù)生育期的觀察，并結(jié)合其自身的特征，把生育期劃分為4個(gè)時(shí)期，根據(jù)試驗(yàn)地的日照時(shí)間和溫度變化把休眠期劃分為5個(gè)時(shí)期，見(jiàn)表1。

表1 2020—2021年棗樹(shù)生育期和休眠期的劃分

1.2.2 莖流速率的測(cè)定

本試驗(yàn)隨機(jī)選取長(zhǎng)勢(shì)基本一致、無(wú)病蟲(chóng)害、生長(zhǎng)健康的灰棗樹(shù)3株，通過(guò)針式莖流計(jì)測(cè)定莖流速率。針式莖流計(jì)測(cè)量原理是將探針（帶有加熱器和熱電偶）插入樹(shù)體邊材中，下部探針含有熱電偶和加熱器，上部探針只有熱電偶，恒定加熱后，通過(guò)測(cè)定2個(gè)探針單位時(shí)間內(nèi)的溫度差值來(lái)計(jì)算液流速度。3株樣樹(shù)的探針都安在同樣高度的位置，并且每棵樹(shù)上的2根探針間距相同，其中下部探針距地面40 cm，上部探針在下部探針上方12 cm，同時(shí)用泡沫板進(jìn)行固定，用反光膜和隔熱膜進(jìn)行包裹，在探針上方用膠布對(duì)其包裹密封，防止水流順著棗樹(shù)的莖干流下并接觸傳感器。為了保持空氣的流通性，探針下方不進(jìn)行密封。每30 min采集并記錄1次數(shù)據(jù)。莖流速率計(jì)算式[20]為：

式中：為莖流速率（mL/(cm2·min)）；Δ為2個(gè)探針之間的溫度差（℃）；Δmax為晚間2個(gè)探針之間最大溫差（℃）；為邊材面積（cm2）；為樹(shù)體周長(zhǎng)（cm）。

1.2.3 氣象數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)

在試驗(yàn)地內(nèi)安裝的小型自動(dòng)監(jiān)測(cè)氣象站W(wǎng)atch Dog，架設(shè)高度為4.5 m。氣象站在棗樹(shù)全生育期監(jiān)測(cè)太陽(yáng)輻射（）、空氣溫度（）、空氣濕度（）、風(fēng)速（）等氣象因子，每30 min記錄1次，與莖流速率測(cè)定的時(shí)間相同。

1.3 數(shù)據(jù)處理與分析

數(shù)據(jù)采用Excel 2010和SPSS 25. 0對(duì)其處理和分析，并構(gòu)建棗樹(shù)莖流速率和氣象因子的多元回歸模型。

2 結(jié)果與分析

2.1 棗樹(shù)全年各時(shí)期莖流晝夜變化特征

為避免棗樹(shù)各時(shí)期莖流速率晝夜變化曲線在不同天氣條件下發(fā)生重疊現(xiàn)象，盡可能選擇各時(shí)期的中間時(shí)段進(jìn)行分析，其中生育期：D1（4月30日—5月2日）、D2（6月1—3日）、D3（8月22—24日）、D4（9月21—23日）；休眠期：C1（11月1—3日）、C2（12月19—21日）、C3（1月15—17日）、C4（2月5—7日）、C5（3月19—21日），選取棗樹(shù)在生育期和休眠期內(nèi)連續(xù)3 d的莖流數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比分析如圖1所示。生育期內(nèi)不同階段的棗樹(shù)莖流速率在02:00—08:00仍然有明顯的液流活動(dòng)，且在0～107.02 mL/h的范圍波動(dòng)。在12:00—15:30，莖流速率達(dá)到高值區(qū)間（815.80～2 746.44 mL/h）；在18:30—21:30，莖流速率大幅下降，并且在23:00后莖流速率在1個(gè)趨于0的范圍波動(dòng)，日間棗樹(shù)的莖流活動(dòng)最大時(shí)長(zhǎng)約14 h。休眠期內(nèi)不同階段的棗樹(shù)莖流速率在06:00—10:00處于高值區(qū)間（222.85～391.77 mL/h），在太陽(yáng)輻射開(kāi)始增強(qiáng)溫度緩慢上升時(shí)，莖流速率一直下降直至趨于0。當(dāng)太陽(yáng)輻射減弱溫度開(kāi)始下降時(shí)，莖流速率開(kāi)始迅速增大，棗樹(shù)日間莖流活動(dòng)只有9 h。生育期和休眠期棗樹(shù)夜間莖流速率的變化范圍不同，且1 d內(nèi)莖流的變化過(guò)程也完全不同。

圖1 棗樹(shù)全年各時(shí)期莖流速率晝夜變化

2.2 棗樹(shù)全年各時(shí)期莖流日變化特征

從棗樹(shù)生育期和休眠期各選取1 d，生育期：D1（4月30日）、D2（6月3日）、D3（8月22）、D4（9月22日）；休眠期：C1（11月1日）、C2（12月19日）、C3（1月15日）、C4（2月6日）、C5（3月19日），分析莖流速率的日變化特征如圖2所示。生育期內(nèi)棗樹(shù)莖流速率的日變化曲線呈較寬的倒U形，其中D2和D4的莖流速率為雙峰曲線，而休眠期則呈扁平的“幾”字形，且變化趨勢(shì)相近。

生育期內(nèi)棗樹(shù)莖流速率曲線出現(xiàn)雙峰的主要原因是：此時(shí)正值中午，太陽(yáng)輻射強(qiáng)、空氣溫度高，棗樹(shù)葉片的氣孔暫時(shí)關(guān)閉以免葉片“灼傷”，同時(shí)棗樹(shù)的蒸騰速率下降，葉片進(jìn)入“午休”狀態(tài)[21-22]。當(dāng)外界氣象因子對(duì)棗樹(shù)葉片影響減弱時(shí)，此時(shí)氣孔逐漸打開(kāi)，莖流速率遞增顯著。耐旱植物為避免水分嚴(yán)重虧缺，這種在水分逆境中液流的雙峰變化的表現(xiàn)變得尤為明顯[23]。在某種程度上，棗樹(shù)的莖流速率與1 d中太陽(yáng)輻射和空氣溫度有相同的變化趨勢(shì)，其之間有著密切的聯(lián)系[24]。

休眠期內(nèi)棗樹(shù)的莖流速率與生育期的日變化趨勢(shì)基本相反：當(dāng)太陽(yáng)輻射和空氣溫度接近日最大值時(shí)（13:00—17:00），莖流速率逐漸趨于0；當(dāng)夜間太陽(yáng)輻射為0且空氣溫度很低時(shí)，莖流速率開(kāi)始增大，樹(shù)體越冬期間的細(xì)胞水分代謝強(qiáng)度會(huì)隨著外界空氣溫度和地溫的降升而增強(qiáng)減弱[25]。休眠期內(nèi)棗樹(shù)地上部分葉片脫落，只剩樹(shù)干和枝條，而生育期內(nèi)棗樹(shù)通過(guò)葉片進(jìn)行蒸騰，二者產(chǎn)生莖流的外在環(huán)境和內(nèi)在機(jī)理完全不同。

圖2 棗樹(shù)全年各時(shí)期莖流速率日變化

2.3 棗樹(shù)全年各時(shí)期莖流速率與氣象因子的關(guān)聯(lián)度分析

試驗(yàn)地全年少雨、少雪且氣候干燥，為避免極端天氣的影響，選取棗樹(shù)一年中各時(shí)期的中間時(shí)段且連續(xù)晴天作為典型日，分析棗樹(shù)連續(xù)3 d的莖流速率與氣象數(shù)據(jù)關(guān)系，結(jié)果如圖3所示，在氣象因子的作用下，生育期內(nèi)棗樹(shù)莖流速率的變化趨勢(shì)與太陽(yáng)輻射、空氣溫度基本相同，而休眠期內(nèi)棗樹(shù)莖流速率的變化趨勢(shì)與空氣濕度基本同步，與太陽(yáng)輻射和空氣溫度的變化趨勢(shì)相反。生育期內(nèi)風(fēng)速對(duì)莖流速率的影響相對(duì)其他氣象因子較低，休眠期內(nèi)棗樹(shù)葉片脫落，因此未將風(fēng)速納入莖流速率的相關(guān)性分析和多元回歸方程中。

棗樹(shù)生育期內(nèi)各階段莖流速率的峰值排序?yàn)椋篋3>D4>D2>D1，棗樹(shù)果實(shí)膨大期的葉片已完全發(fā)育成熟，此時(shí)外界氣象因子對(duì)莖流速率的影響也是最為強(qiáng)烈的。棗樹(shù)休眠期各階段的莖流速率與氣象因子的變化過(guò)程為：在整個(gè)休眠期內(nèi)太陽(yáng)輻射和空氣溫度的高值區(qū)間在14:00—16:00，C1階段和C2階段莖流速率的高值區(qū)間在03:00—06:00，C3階段莖流速率的高值區(qū)間在05:00—08:00，在C4階段和C5階段莖流速率的高值區(qū)間在07:00—10:00，莖流速率的高值區(qū)間發(fā)生明顯偏移。休眠期內(nèi)空氣溫度呈先減小后增大的變化趨勢(shì)。在最冷的C3時(shí)期和C4時(shí)期，日間空氣溫度也有1.5 ℃左右，空氣溫度的升降大都與太陽(yáng)輻射強(qiáng)度的大小有著很緊密的聯(lián)系，休眠期內(nèi)空氣溫度的峰值滯后于太陽(yáng)輻射約1.5 h，相對(duì)于生育期（約2.5 h）較短。

由表2可知，生育期內(nèi)太陽(yáng)輻射、空氣溫度和風(fēng)速與棗樹(shù)莖流速率正相關(guān)，與空氣濕度負(fù)相關(guān)；休眠期內(nèi)棗樹(shù)的莖流速率與空氣濕度正相關(guān)，與空氣溫度和太陽(yáng)輻射負(fù)相關(guān)。生育期內(nèi)各階段莖流速率與太陽(yáng)輻射的相關(guān)系數(shù)為：D1=0.924、D2=0.939、D3=0.943和D4=0.915；休眠期內(nèi)各階段莖流速率與空氣濕度的相關(guān)系數(shù)為：C1=0.699、C2=0.923、C3=0.841、C4=0.918和C5=0.618。生育期各階段的氣象因子與莖流速率的關(guān)聯(lián)程度：①D1和D3：太陽(yáng)輻射>空氣濕度>空氣溫度>風(fēng)速；②D2和D4：太陽(yáng)輻射>空氣溫度>空氣濕度>風(fēng)速。休眠期內(nèi)：①C1、C2、C3和C4：空氣濕度>空氣溫度>太陽(yáng)輻射；②C5：空氣溫度>空氣濕度>太陽(yáng)輻射。在生育期內(nèi)對(duì)莖流速率影響最為顯著的是太陽(yáng)輻射，休眠期則是空氣濕度。

將生育期和休眠期內(nèi)棗樹(shù)各時(shí)期莖流速率與太陽(yáng)輻射、空氣溫度、空氣濕度和風(fēng)速建立回歸模型，結(jié)果如表3所示，模型的模擬效果較好。

2.4 棗樹(shù)全年各時(shí)期莖流耗水量分析

通過(guò)對(duì)棗樹(shù)全年莖流的監(jiān)測(cè)，分析出棗樹(shù)全年各時(shí)期莖流的耗水情況，1 d內(nèi)每30 min莖流量的總和為莖流的日耗水量。結(jié)果如圖4和表4所示，棗樹(shù)在生育期各階段的耗水情況：從萌芽展葉期（D1）逐步增加，到果實(shí)膨大期（D3）達(dá)到最大后開(kāi)始減弱；休眠期：從休眠前期（C1）緩慢減少，到深度休眠期（C4）達(dá)到最低，又從打破休眠期（C5）開(kāi)始逐漸增加。1年中棗樹(shù)日耗水量最大（23.17 L）的是果實(shí)膨大期，最?。?.60 L）的是深度休眠期。

表2 棗樹(shù)全年各時(shí)期莖流速率與氣象因子的相關(guān)關(guān)系

注 **表示在0. 01水平（雙側(cè)）上顯著相關(guān)；“+”表示正相關(guān)；“-”表示負(fù)相關(guān)。

表3 棗樹(shù)全年各時(shí)期莖流速率與氣象因子的多元回歸模型

注為莖流速率；為太陽(yáng)輻射；為空氣溫度；為空氣濕度。

圖4 棗樹(shù)全年各時(shí)期莖流日累計(jì)變化

各時(shí)期總的莖流累計(jì)量大小是由劃分的各時(shí)期天數(shù)和棗樹(shù)日累計(jì)耗水量共同決定的，生育期內(nèi)各時(shí)期的耗水情況D3>D4>D2>D1；休眠期C1>C5>C3>C2>C4。

棗樹(shù)全年莖流耗水量為3 994.03 L，生育期內(nèi)總的耗水量為3 216.73 L，休眠期為777.30 L，占全年總耗水量的19.46%，長(zhǎng)達(dá)183 d休眠期的這部分耗水量不能被忽略。樹(shù)木的休眠期是為了維護(hù)樹(shù)體自身的生存和繁衍[26]，通過(guò)獲得水量補(bǔ)給以維持自身基本的生理代謝，這部分水量是極其重要的。

表4 棗樹(shù)全年各時(shí)期耗水變化規(guī)律

3 討論

通過(guò)對(duì)棗樹(shù)全年莖流的監(jiān)測(cè)發(fā)現(xiàn)，棗樹(shù)莖流在生育期和休眠期的啟動(dòng)時(shí)間、停止時(shí)間、最大增幅降幅區(qū)間及高值區(qū)間內(nèi)存在明顯差異。生育期內(nèi)棗樹(shù)莖流速率的啟動(dòng)和停止時(shí)間基本與1 d中的太陽(yáng)輻射強(qiáng)度緊密相關(guān)，當(dāng)早晨太陽(yáng)輻射強(qiáng)度開(kāi)始緩慢增強(qiáng)，棗樹(shù)葉片開(kāi)始進(jìn)行光合作用，莖流速率緩慢上升，到中午太陽(yáng)輻射強(qiáng)度達(dá)到高值區(qū)間（13:00—16:00），而此時(shí)莖流速率先于太陽(yáng)輻射達(dá)到峰值。當(dāng)莖流速率達(dá)到峰值后太陽(yáng)輻射強(qiáng)度和空氣溫度進(jìn)一步增大，對(duì)棗樹(shù)葉片蒸騰有抑制作用，葉片氣孔關(guān)閉出現(xiàn)“午休”狀態(tài)。

木本植物在休眠期有一個(gè)特性，從生育期轉(zhuǎn)換到休眠期的過(guò)程中，樹(shù)體內(nèi)的自由水和束縛水的比重發(fā)生動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)換，休眠期樹(shù)體內(nèi)自由水減少束縛水增多[27-28]，體內(nèi)形成一種較為穩(wěn)定的水玻璃溶液，它有較高的黏性并能在寒冷的環(huán)境中保持穩(wěn)定且不受低溫的影響[29-30]，這是棗樹(shù)在休眠期內(nèi)也有莖流的原因。休眠期莖流的啟停時(shí)間與太陽(yáng)輻射和空氣溫度負(fù)相關(guān)，當(dāng)太陽(yáng)輻射強(qiáng)度和空氣溫度達(dá)到峰值的過(guò)程中棗樹(shù)莖流速率趨于0后緩慢上升，此時(shí)太陽(yáng)輻射強(qiáng)度和空氣溫度開(kāi)始降低，樹(shù)體通過(guò)自身代謝供能用以抵御外界的寒冷，代謝過(guò)程中糖分的分解需要水分的參與[31]，體內(nèi)水分加快輸送，莖流活動(dòng)增強(qiáng)，這是棗樹(shù)休眠期夜間存在莖流的主要原因。當(dāng)?shù)?天太陽(yáng)輻射強(qiáng)度和空氣溫度緩慢增加前，莖流活動(dòng)已經(jīng)開(kāi)始慢慢減弱，樹(shù)體內(nèi)的細(xì)胞通過(guò)自身代謝供給的能量開(kāi)始減少，莖流活動(dòng)也開(kāi)始減弱。樹(shù)體在休眠期內(nèi)也需要達(dá)到一定的需冷量[32-33]，休眠期內(nèi)過(guò)強(qiáng)的太陽(yáng)輻射在一定程度上對(duì)樹(shù)的抗凍機(jī)制有一定的抑制作用[34]，且不利于樹(shù)體需冷量的累積和自身生長(zhǎng)，這詮釋了休眠期棗樹(shù)的莖流速率與太陽(yáng)輻射和空氣溫度呈負(fù)相關(guān)的原因。與休眠期不同的是，棗樹(shù)在生育期內(nèi)夜間有莖流活動(dòng)主要是白天劇烈蒸騰導(dǎo)致樹(shù)體內(nèi)暫時(shí)性缺水，形成的根壓差促使棗樹(shù)夜間吸水，補(bǔ)充的缺失水分維持體內(nèi)水分的動(dòng)態(tài)平衡[35]。

對(duì)于多年生的果樹(shù)，休眠期內(nèi)的耗水情況很少被關(guān)注，尤其在極其干旱缺水的南疆，灌溉方式大多以漫灌為主，高效節(jié)水灌溉系統(tǒng)的普及還有待提升。到了秋末冬初往往需要冬灌，冬灌不僅對(duì)1 a內(nèi)土壤中累積的鹽分進(jìn)行沖洗、防治病蟲(chóng)害以及給第2年春季果樹(shù)生長(zhǎng)發(fā)育提供適墑的土壤含水率，同時(shí)也為果樹(shù)在休眠期越冬的生理用水提供了保障。本試驗(yàn)研究揭示了棗樹(shù)生育期和休眠期連續(xù)的耗水變化特征及規(guī)律，休眠期耗水占比全年總耗水的19.46%。進(jìn)一步說(shuō)明，樹(shù)體在越冬期間參與細(xì)胞代謝的那部分水量是休眠期內(nèi)維持樹(shù)體自身生長(zhǎng)發(fā)育和繁衍的重要部分。

4 結(jié) 論

1）生育期內(nèi)棗樹(shù)的莖流速率在12:00—15:30時(shí)莖流速率達(dá)到高值區(qū)間（815.80～2 746.44 mL/h），棗樹(shù)日間莖流活動(dòng)的最大時(shí)長(zhǎng)高達(dá)14 h左右。休眠期內(nèi)棗樹(shù)的莖流速率在06:00—10:00時(shí)達(dá)到高值區(qū)間（222.85～391.77 mL/h），棗樹(shù)日間莖流活動(dòng)最長(zhǎng)僅9 h。生育期各階段棗樹(shù)的莖流速率日變化曲線大都呈倒U形，而休眠期各階段棗樹(shù)的莖流速率日變化曲線均呈扁平的“幾”字形。棗樹(shù)莖流速率在休眠期高值區(qū)間的變化規(guī)律與生育期的變化趨勢(shì)相反，且莖流速率的高值區(qū)間隨著棗樹(shù)休眠的各時(shí)期發(fā)生偏移。

2）太陽(yáng)輻射和空氣濕度對(duì)莖流速率的影響分別在生育期和休眠期最為顯著，生育期內(nèi)各階段莖流速率與太陽(yáng)輻射的相關(guān)系數(shù)為：D1=0.924、D2=0.939、D3=0.943和D4=0.915；休眠期內(nèi)各階段莖流速率與空氣濕度的相關(guān)系數(shù)為：C1=0.699、C2=0.923、C3=0.841、C4=0.918和C5=0.618。用多元線性回歸，在棗樹(shù)全年各時(shí)期建立氣象因子與莖流速率的回歸模型。通過(guò)相關(guān)系數(shù)和回歸系數(shù)檢驗(yàn)，多元線性回歸方程均達(dá)到顯著水平，2的變化范圍：0.735～0.969。

3）全年各時(shí)期的日均耗水量：D1=6.65 L、D2=15.64 L、D3=23.17 L、D4=17.81 L；C1=4.87 L、C2=4.03 L、C3=4.08 L、C4=3.60 L、C5=4.28 L。生育期內(nèi)各時(shí)期的耗水情況D3>D4>D2>D1；休眠期C1>C5>C3>C2>C4。棗樹(shù)莖流全年的耗水量為

3 994.03 L，休眠期為777.30 L，占比全年總耗水量的19.46%。

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Change in Intra-annual Sap Flow in Ziziphus Jujube in Arid Oasis under Micro-sprinkler Irrigation

ZHANG Yang, MA Yingjie*

(Xinjiang Agricultural University College of Water Conservancy and Civil Engineering, Urumqi 830052, China)

【】Sap flow in stems is an approximation of transpiration. It changes with the environment and can be used to help irrigation management. The purpose of this paper is to investigate the intra-annual change in sap flow in the stems of jujube grown in an arid oasis in Xinjiang province, China.【】The jujube was irrigated by micro sprinkler irrigation; the sap flow was measured continuously using a needle-type stem flow meter for one year, from which we analyzed the change in water consumption of the jujube during its active growth and dormant periods.【】①Solar radiation affected the sap flow most and their correlation in the four active growth periods wasD1=0.924,D2=0.939,D3=0.943 andD4=0.915, respectively. In winter when the crop stopped growing, air humidity affected the sap flow more and their correlation coefficient in the five growth periods wasC1=0.699,C2=0.923, RC3=0.841,C4=0.918 andC5=0.618, respectively. ②During the active growing and dormant periods, the durations in which the sap flow was detectable using the meter was 14 h and 9 h, respectively. ③During the active growth seasons, the sap flow peaked from 12:00 to 15:30 pm, while during dormancy it maximized from 03:00 am to 06:00 am in the first two seasons and from 07:00 am to 10:00am in the last two seasons. ④The water consumption during the active growth seasons was ranked in the order of D3>D4>D2>D1, while in dormancy the rank was C1> C5>C3>C2>C4. 【】The annual water consumption of the jujube was approximately 3 994.03 L, in which the consumption during the dormancy, which lasted for 183 days, was 777.30 L, accounting for 19.46% of the total water consumption of the tree.

sap flow; active growth period; dormancy period; water consumption; jujube

1672 - 3317（2022）03 - 0017 - 09

S665.1

A

10.13522/j.cnki.ggps.2021250

張洋, 馬英杰. 干旱綠洲區(qū)微噴灰棗全年液流研究[J]. 灌溉排水學(xué)報(bào), 2022, 41(3): 17-25.

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2021-06-15

國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目（52069027）；鄧銘江院士工作站基金項(xiàng)目（2020.D-003）；高?？蒲杏?jì)劃項(xiàng)目（XJEDU2017T004）

張洋（1997-），男。碩士研究生，主要從事節(jié)水灌溉技術(shù)研究。E-mail: 1214598316@qq.com

馬英杰（1969-），男。教授，博士生導(dǎo)師，主要從事干旱區(qū)灌溉排水理論與技術(shù)研究。E-mail: 342834436@qq.com

責(zé)任編輯：韓 洋