黄土旱塬区苹果园生草覆盖对深层土壤水分和根系分布特征的影响

研究苹果园长期生草覆盖后深层土壤水分及果树根系的分布规律,以期阐明旱作条件下果园根水互作关系,为黄土旱塬区果园生草覆盖实践的优化提供依据。试验于甘肃庆阳草地农业生态系统国家野外科学观测研究站苹果园中进行,设置果园生草覆盖(生草为鸭茅草,2014年建植)和清耕处理,以一年生作物田为对照;连续两年夏季测定果树行上和行间距离树干100和200 cm共4个位置0~500 cm土层的土壤水分和果树细根长密度,分析生草覆盖对果园深层水分亏缺及细根长密度的影响。清耕果园0~300 cm土壤水分较对照农田下降了6.7%~8.3%(P<0.01),而300~500 cm土层土壤水分与对照农田差异不显著(P>0.05);生草覆盖果园0~500 cm整个剖面的土壤水分均低于清耕果园,平均下降了11.5%~12.3%。果园生草覆盖6~7年后0~500 cm土层土壤较对照农田水分亏缺量为163.9~172.1 mm,是清耕果园水分亏缺量的3.2~4.2倍。果树根系在0~100 cm土层的细根长密度最高,平均密度为0.187 cm·cm^(-3),生草覆盖促进了0~100 cm土层果树根系的分布,对深层根系影响不显著。清耕果园和生草覆盖果园0~500 cm土层土壤水分的含量随果树细根长密度的增加而降低,二者呈线性负相关关系,生草覆盖后二者相关性提高,干旱年份二者相关性更高。黄土旱塬区苹果园长期生草可促进果树根系生长,降低深层土壤水分,加剧土壤干燥化,对苹果树的利用年限和农田水分循环具有负面效应。旱作条件下应加强果园生草覆盖管理以保障水分的可持续性。

塔里木沙漠公路防护林带土壤水分动态研究

通过采用野外定位观测法,对塔里木沙漠公路防护林带灌溉周期内与不同种植年限、不同立地类型土壤水分动态变化进行了监测分析,探讨了塔里木沙漠公路防护林带土壤水分动态变化规律.结果表明,塔里木沙漠公路防护林带土壤水分在时间动态上属于灌溉周期型,且土壤贮水量与灌后干旱天数呈线性关系.在垂直变化上,可以将其分为水分速变层、中变层、弱变层以及土壤水分稳定层等4个土壤层次.不同种植年限防护林带土壤水分年动态监测表明,随种植年限的增加,防护林带土壤水分含水率与土壤贮水量逐渐下降,相应土壤亏缺量成增加趋势.反映了在现有的灌溉制度下,防护林带越来越依赖于防护林带土壤累积的贮水量.同时还发现,同年种植的防护林带不同立地类型区,板结沙地的土壤平均贮水量最高,分别为沙垄、黏土地以及平沙地平均土壤贮水量的1.58,1.15和1.43倍,而土壤水分亏缺量都达到了900mm以上.

干旱区春玉米生长对持续干旱的响应机制

干旱限制作物生长发育和产量形成,要科学解除干旱,需明确作物受旱开始时间和对干旱的响应机制。本文以春玉米“科河28号”为材料,设置正常灌溉和持续干旱两种处理,探求干旱区大旱年干旱发生发展过程中春玉米生长受限和干旱胁迫的早信号、显著影响期及土壤水分阈值。结果表明:(1)捕捉大旱年干旱对田间指标影响的早信号,试验处理21 d叶片含水率开始减小,试验处理28 d影响株高和叶面积增长,试验处理32 d影响叶片干物质积累。(2)解除持续干旱产生不可逆影响的时间,株高、叶面积、各器官干物质积累和含水率分别在试验处理49、56、63 d和70 d;最小土壤贮水量为74.6、69.0、58.0 mm和56.5 mm,最大土壤水分亏缺量为30.4、37.8、47.2 mm和43.6 mm。(3)持续干旱对春玉米干物质积累和含水率的影响,叶片>叶鞘>茎>穗,且持续干旱造成经济产出小。(4)持续干旱对田间指标的影响效果为:拔节期显著,抽雄期最大,乳熟期出现负增长。(5)持续干旱对产量构成的影响:与正常灌溉相比,果穗长减小70%,果穗粗减小45%,秃尖长增大33%,百粒重减小73%,株子粒重减小84%,理论产量减小85%。(6)干旱持续21 d是春玉米受旱早信号,49 d是影响不可逆期。春玉米三叶~七叶期和灌浆后期少灌水或不灌水对产量影响较小,拔节水、抽雄水是保障产出的关键水。