渭北旱塬苹果园集雨保墒措施对土壤水分、根系及降雨利用的影响

摘要

[目的]渭北旱塬为典型的雨养农业区，降雨时空分布不均，果树关键生育期水分供应不足，为探讨苹果园降水集蓄促渗保墒增碳措施对渭北旱塬区降水资源的利用效果。[方法]以苹果生产园区常规有机覆盖管理为对照（CK），探讨果园降水集蓄促渗保墒增碳方法（rain collection and infiltration carburizing technology,RCIC）对苹果园土壤水分及其亏缺状态、苹果树根系生长、光合特征、苹果产量与降雨利用效率的影响。[结果] RCIC系统通过“表层截留-深层渗透”机制显著促进土壤水分向深层渗透，有效入渗深度达80 cm，最大水分利用层由CK的20～40 cm下移至40～60 cm,2021年、2022年20～80 cm土层平均蓄水量较对照（CK）分别提升14.71%和8.57%（p<0.01）；在2022年干旱期，RCIC使40～80 cm土层储水亏缺度（W_D）降低3.09%，突破传统灌溉模式下果园土壤表层补水的空间限制；技术实施后，0～100 cm土层苹果树细根根长密度增加21.3%～25.8%，叶片光合水分利用效率（WUE）提升24.01%～80.49%（p<0.01）,2021—2022年苹果产量与降雨利用效率（RUE）较CK显著提高14.1%～16.64%（p<0.05）。[结论] RCIC技术可实现雨季苹果园树行内降水汇聚-蓄积-浅层入渗-深层入渗-再分配，补偿深层土壤水分，促进根系延伸；进一步提高苹果叶片净光合速率、降雨利用效率与产量。研究结果可为降水资源与灌溉水资源协同高效利用提供理论和数据支撑。

关键词

渭北旱塬 / 矮化密植苹果园 / 土壤水分 / 根系分布 / 降雨利用效率

基金资助

国家重点研发计划项目(2021YFD1900700);; 唐仲英基金会项目