不同生育期水氮调控对苹果生理特性及产量品质的影响

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中文摘要：水资源时空分布不均和过量氮肥投入是制约关中平原地区苹果园高产优质生产的主要因素，明确苹果关键生育期水肥用量对于苹果园增产提质具有重要意义。为探究适合关中平原西部地区苹果种植的滴灌水肥一体化水氮最优管理模式，在陕西省宝鸡市扶风县5年生“嘎啦”苹果园开展滴灌水肥一体化试验。设置了1个对照组（CK，灌水量：100%ETC，ETC为作物需水量，施氮量：427.5 kg/hm2），在苹果萌芽展叶期（I期）、开花坐果期（II期）、果实膨大期（III期）和果实成熟期（IV期）分别设置3个水分亏缺水平：轻度亏水（HW，85%CK）、中度亏水（MW，70%CK）、重度亏水（LW， 55%CK），2个氮素亏缺的施氮水平：轻度缺氮（HN，80%CK）、中度缺氮（LN，60%CK）。重点研究了水氮调控对苹果土壤水氮分布、生长生理、产量、品质、水氮利用效率和经济效益的影响，建立了各生育期水氮-产量数学函数。主要结论如下：（1）明确了不同生育期水氮调控对苹果园土壤水氮分布的影响灌水前后，各处理根区（0-100 cm）土壤水分含量表现为CKgt;HWgt;LW；灌水后，各水分处理的含水量最大值主要集中在30-50 cm土层处，最小值主要在10 cm土层处，土壤含水量随深度呈现先增大后减小的趋势。HW和MW处理各生育期土壤碱解氮含量均显著高于 CK（Plt;0.05），土壤碱解氮含量随土层深度先增加后降低。相较于其他生育期，果实成熟期（IV期）0-30 cm土层碱解氮含量最多；LW处理萌芽展叶期（I期）和开花坐果期（II期）的0-30 cm土层碱解氮含量显著低于CK（Pgt;0.05）。（2）探究了不同生育期水氮调控对苹果树生长和生理的影响与CK相比，I期亏缺灌水处理抑制了新梢生长，而II期和III期HN处理显著降低了苹果新梢长度和直径（Plt;0.05）；I-Ⅳ期HW处理增加了果实生长速率和体积；苹果树新梢和果实生长符合Logistic生长模型规律（R2gt;0.95）。I-Ⅳ期HW处理下叶绿素含量与CK差异不显著（Pgt;0.05）。I-Ⅱ期各处理叶片含水率显著低于CK（Plt;0.05）。Ⅱ、Ⅲ期各处理叶片含水率均显著高于 CK（Plt;0.05）。I、Ⅱ期 HW 处理下会提高 Tr、Gs （Pgt;0.05）；III、Ⅳ期HW处理下，则整体上会提高Gs（Pgt;0.05），I-Ⅳ期灌水和施氮亏缺会显著降低Pn、Tr、Gs值（Plt;0.05）。结果表明叶片光合参数对叶片含水率的响应显著且呈二次曲线关系（R2gt;0.65）。（3）揭示了不同生育期水氮调控对苹果树产量和品质的影响灌水量和施氮量对苹果产量及其量指标（除果形指数）影响显著（Plt;0.05）。Ⅰ和Ⅱ期HW处理显著提高了产量（Plt;0.05），苹果产量与灌水量和施氮量成二元二次方程关系（R2gt;0.97），相关性良好。Ⅲ、Ⅳ期降低灌水施氮量显著提高了果肉硬度、可滴定酸含量，然而却显著降低了可溶性固形物、可溶性糖和维生素C含量（Plt;0.05）。苹果品质指标之间存在显著的相关性关系。（4）阐明了不同生育期水氮调控对苹果树水氮利用效率和经济效益的影响降低灌水量和施氮量有利于提高灌溉水利用效率和氮肥偏生产力，Ⅰ期 HWHN 处理获得最高的水氮利用效率，LW 处理显著降低了灌溉水利用效率（Plt;0.05）；Ⅲ、Ⅳ期在LW水平下氮肥偏生产力均显著降低（Plt;0.05）；经济效益与果实总产量呈显著正相关，Ⅰ-HWHN处理获得最大的净收益。

作者：

张昊

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关键词：

苹果滴灌水肥一体化生理特性果实产量果实品质水氮利用效率

授予学位：

硕士

学科专业：

农业水土工程

导师：

范军亮

学位年度：

2024

学位授予单位：

西北农林科技大学

语种：

中文

中图分类号：