果园的水分管理PPT课件.ppt

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1、1,果树栽培学,2,主 讲,生命科学学院,钟镜波,3,第五章 果园的水分管理,桂林银盏洞,4,水分管理包括合理灌溉和及时排水两方面，正确的水分管理，既满足果树正常生长发育需要，又不影响果树的花芽分化，是实现果树丰产、优质和高效益栽培的最根本保证。,香 瓜,5,第一节水分对 生长结果的影响,阳朔十里画廊奈何桥边,6,一.对营养器官生长的影响,果树处于水分胁迫状态下，树体地上部分的营养生长受到抑制，表现为新梢发生量少、生长量少且长度短，茎干加粗生长慢，树体矮小。水分供应水平与营养生长的关系，有如下三个重要特点： 1.营养生长受水分供应水平制约，但不呈完全的直线相关关系，只有当水分的可利用性降低到一

2、定水平之下时，营养生长才会受到影响。 2.不同器官的生长发育对水分胁迫的敏感程度不同，由强到弱的顺序是：茎干的加粗生长、叶原基的发生枝条延长生长叶面积的扩展。 3.水分胁迫对茎干的加粗生长的 抑制作用具有较强的后效作用，在树 体水分胁迫完全解除后，茎干的慢速 加粗生长仍然要持续一段相当长的时 间(13个月)。,水果蔬菜建筑物,7,二.对生殖生长的影响,.对花芽分化和开花结果的影响 1.对生理分化的影响 适度的干旱，能促进果树的花芽形成。因此，在生产上常用控水的一系列措施平促进花芽分化，在观赏年桔栽培中常用控水来控制花期，金柑在处暑前710d(8月中)，四季桔果实成熟比金柑约需多30d，所以要在

3、大暑前710d(7月中)进行，每天至叶片卷曲时洒些水恢复，经310d后，施浓肥并每天淋足水，一周后再施一次肥。 2.对形态分化的影响 花芽形态分化时必需要有充足的水分，水分胁迫对果树花芽的形态分化有重要的影响。试验证实，水分胁迫使杏和苹果花芽分化的进程减慢，花期延迟，并且晚开的花常常发育不良，如花丝变长或花药呈花瓣状、胚珠和花粉败育的比例也很高；性别分化时干旱，会影响性别分化，造成雄花多雌花少等等。,8,3.对开花坐果的影响,过度的水分胁迫严重影响花器官的发育和雌雄花的比例，从而影响授粉受精和坐果。但有报道，花期干旱对桃树坐果无影响，并减少了采前落果。 .对果实生长发育的影响 1.对果实生长速

4、率的影响 干旱对果品生产最显著的影响是减缓果实的生长速度，导致采收时果实体积减少，干旱对果实生长发育的影响具有以下三个特点： .果实生长速度与水分供应水平并不呈直线的正相关关系，通常只有当土壤水分的可利用性降低到一定水平之下时，果实的生长才会受到影响，果实的体积才会减少。 .果实细胞分裂和膨大这两种生物过程对水分胁迫反应的敏感程度差异很大，果实细胞分裂期对水分胁迫具有较强的忍受能力，但严重影响细胞膨大的速率，导致采收时果实体积显著减少。 .果实生长发育早期水分胁迫对后期果实的生长发育具有促进作用。据报道，早期水分胁迫处理的脐橙和柠檬在重新灌水的3天内，果实的生长速度比对照高30左右；黄辉白在暗

5、柳橙上的研究表明，水分胁迫解除后对果实生长的促进作用可持续两个多月。,9,2.对裂果落果的影响,研究表明，水分的剧烈变化是造成裂果的原因之一。尤其果实生长后期，久旱后突然暴雨，会造成许多果树大量裂果。 3.对产量的影响 由于水分影响果树的花芽分化、坐果和果实的生长，因此，也显著地影响果树的产量。但要注意的是，灌溉量与产量并不呈完全的直线正相关的关系，据试验，100蒸发蒸腾潜势(简称PET,potential evapotranspration)灌溉量的桃树其三年累积产量比80PET灌溉量的低18.5,在其他果树上的试验也得到相似的结果，这可能与影响果树花芽分化有关。因此，要合理灌溉，做到该灌则

6、灌该控则控。,10,.对果实品质的影响,1.对果实固形物含量的影响 果实的可溶性固形物含量与水分供应水平呈直线负相关的关系，随着土壤水分供应能力的降低,采收时含糖量不断增加，但对含酸量影响较少，故糖酸比亦会增加。 2.水分对果实品质的影响 从果实的综合品质上考虑,无论是灌水太多或土壤过度干旱都会对果实品质产生不良的影响，只有当土壤水分维持在一个适宜范围时，果实的综合品质才最好。 .水分胁迫的影响 水分胁迫会导致果汁含量减少，硬度增加，从而使果实口感变差，过度干旱会使果肉干水，同时还影响果实着色，但适度水分胁迫其含糖量和耐贮能力增加。 .水分过多的影响 在果实接近成熟时水分过多，不但降低含糖量，

7、还会降低耐贮能力，同时亦会影响果实着色。,11,.对根系生长发育的影响,良好的土壤水分条件是保证根系正常生长、新根原基发生及保持根系正常生理功能的重要条件。 1.水分胁迫对根系的影响 干旱时根系生长速度减慢、根原发生少,造成分支减少、根韧皮部形成层活力降低及根尖木栓化速度加快，从而影响根系的吸收功能。研究发现,当土壤水势降到-0.05MPa时，柑桔的根系生长完全停止。 2.根系对干旱的适应能力 果树的根系有很强的适应能力，主要是因为根系具有以下几方面的特点： .光合产物优先供应根系 在水分胁迫的条件下，叶片中制造的光合产物优先供应根系的生长，而不是先供应地上部的茎干生长。,12,.水分可横向运

8、输和减少消耗,只要有一部分根系处于良好的水分条件下，果树就能从土壤中获得足够的水分供其生长发育，原因是果树可以通过侧向交叉的维管系统，将水分分配到果树的各个部位；同时，在水分胁迫状态下，树体会进行自我调节，关闭气孔，显著地减少水分的消耗。 .根系具有较强的趋水能力 果树的根系具有很强的趋水能力，当土壤水分的可利用性开始降低时，根系能迅速地向水分条件好的土壤中生长。在干旱的条件下，根系生长较慢甚至停止，但当重新灌水后，其生长速度反而比在保持良好 水分和营养条件下的根系快。 由于根系具有以上特点，水分较足的大田中，不灌溉或少灌溉的根系数量往往比经常灌溉的果树多，且分布亦较深。,13,第二节果树对水

9、分 需求的生物学特点,漓 江,14,果树对水分的需求量取决于果树自身的遗传特性、果树自身的生理状况和生态环境等因素。同时，果树的需水还有关键时期，即果树在某些生长发育阶段若遭受水分胁迫，与其他时期相比会更显著地减少果树产量和降低果实品质。,女 人 果？,15,一.果树的遗传特性与水分需求,不同种类和不同品种的果树,其形态结构和生长发育特点有或大或小的差异，以致对水分的需求量亦有或大或小的差别。一般具有生长期长、叶幕形成快、叶面积大、气孔多且体积大、树体生长速度快、产量高等遗传特性的树种和品种需水量大，反之则少。,16,二.果树的结构和生理状况与水分需求,果树的需水量与自身的结构和生理状况有密切

10、的关系, 其影响最大的有以下几种因素： 1.叶面积指数 果树的蒸腾量主要取决于叶面积的大小，因此，果树的需水量与叶面积指数的大小成正相关的关系。对于落叶果树，冬季的蒸腾量很少，萌芽展叶后迅速增加,但当叶面积指数达到一定值后，由于上层叶片对下层叶片的遮阴作用，下层叶片的蒸腾强度开始减弱，总蒸腾量的增加速度减缓。在桃树上的研究表明，下层叶片的蒸腾强度甚至不到上层叶片的50。 2.果实的负载量 果实的存在抑制了树体的营养生长，从而减少了叶面积，但果实却能增强树体单位面积的蒸腾量。在桃树上的研究表明，正常结果树叶片的蒸腾强度远高于全部疏除果实的叶片。在果实的迅速生长期，正常结果树叶片的蒸腾强度甚至是全

11、部疏除果实叶片的三倍，在其他果树上亦获得相似的结果。,17,3.果树和果实的生长发育阶段,毋用置疑,在果树生长发育旺盛期，需水量大，在生长发育相对静止期(如休眠期)需水量少；同样，在果实迅速生长期,需水量也大。李绍华等对桃树的研究也证实,其需水量有两个高峰，一个发生在早春,与叶面积增长相一致；一个在果实果实迅速生长阶段，与果实的日增长动态相吻合。 三.生态环境与果树水分需求 气温、日照、空气湿度和风力是影响果树需水量的主要环境因素，气温高、日照时间长和阳光强烈、空气湿度低、干风和风大,则叶片的蒸腾量大，果树的需水量也就大，反之则少。上面提到的蒸发蒸腾潜势是反映一个地区气候对植物蒸腾影响的综合指

12、标。,18,四.果树生产需水的关键时期,前面提到，果树的需水还有关键时期，即果树在某些生长发育阶段若遭受水分胁迫，与其他时期相比较会更显著地减少果树产量和降低果实品质。所以在水果生产对水分胁迫反应的某些敏感时期，栽培中必须维持较高的土壤供水能力，否则果树的产量或品质甚至二者均受影响，但也不可提供过高的土壤水分供应。 如柑桔需水的关键时期是幼果期和壮果期的后期至成熟期，如果在壮果期的后期至成熟前受到严重的水分胁迫，会减少采收时果实的体积、风味和外观品质，还会产生浮皮果(如09年的秋旱，许多山地果园形成大量浮皮果)，但这一时期如果过多的水分供应，又会导致裂果、延迟果实的成熟和推迟果树进入休眠。又如

13、所有果树的花芽形态分化期和性别分化期等。,19,第三节果园灌溉 与果园节水栽培,20,一.果园灌溉技术,如上所述,过多或过少的水分供应都会对果树的生长发育、产量和品质产生不良的影响。果园水分管理的目标是，在保证果树正常生长发育和结果的前提下，通过尽可能少的灌溉而生产出高质量的果实；同时，还要提倡节水栽培。要实现这些目标，就必需应用现代的灌溉技术对果树进行合理灌溉，所谓合理，主要考虑灌溉方式、灌溉时间和灌溉量几方面。 .果园灌溉方式 由于灌溉技术的迅速发展，目前，灌溉的方法有许多，我们可以把众多的灌溉方法划分为四大类群：即地面灌溉、喷灌、定位灌溉和地下灌溉： 1.地面灌溉 是指将水引入果园的地表

14、，借助于重力的作用，湿润土壤的一种灌溉方式。根据不同的灌溉方式又可分全园漫灌、细流沟灌、深沟润灌(如香蕉种植)、畦灌、盘灌(树盘灌水)、穴灌等。缺点是易受地貌的限制、水分浪费严重，在北方地区，早春大水漫灌还会降低地温，导致果树物候期推迟。,21,2.喷灌,模拟自然降雨状态，利用机械和动力设备将水射到空中形成细小水滴进行灌溉。与漫灌相比，具有对土壤结构破坏性较少、可避免地面径流和水分的深层渗漏、节约用水、能适应地形复杂的地面、可防止因灌溉而造成的病害传播和容易实行自动化管理等优点。 3.定位灌溉 是指只对一部分土壤的果树根系进行定点灌溉。目前,定位灌溉的方 式包括滴灌和微量喷灌。滴灌是通过管道把

15、水送到每棵树下，由一个或多个滴头将水均匀地滴入土中；微量喷灌喷头小，雾化程度高，喷洒距离窄。更节约用水并可加肥灌溉，微喷若安在树冠上方还可调节温湿等微气候。 4.地下灌溉 是利用埋设在地下的透水管道，将灌溉水输送到地下的果树根系分布层，并借助毛细管的作用湿润土壤的一种灌溉方式。由于不存在地表径流和地表蒸发等造成的损失，故最为节水。但由于设施技术还不够完善和检修困难，故应用不多。,22,.果园灌溉时间和灌溉量的确定,1.确定灌溉量的意义 前面已述，只有在土壤水分含量降低到对果树产生不良影响前进行灌水，维持适宜的土壤水分状况,才能实现果树的丰产优质。但若过多灌溉或灌溉次数过于频繁或一次的灌溉量过大

16、，会导致土壤中气相所占比重过小，氧气不足，亦会降低根系的吸水速率，影响果树生长和结果。因此，必需考虑果树的生物学反应特点和所采用的灌溉方法来确定果园每次灌水的时间及合理的灌水量，将土壤的水分维持在合理的供水范围。 2.灌溉时间和灌溉量的确定必需考虑不同的灌溉方式 就灌溉方法而言，漫灌、喷灌、微喷和地下灌溉，其灌溉的目的是恢复土壤中的水分，应遵循灌溉次数少而每次灌溉量大的原则；而滴灌则正好相反，因为此法的土壤失去了贮藏水分的功能，只成为简单的水分导体，如果间隔时间过长，会使横向水分运输的毛管断裂、使每个滴头下能湿润的土壤体积大幅度减少，出现这种情况后，即使延长灌溉时间来增加每次的灌溉量，也不能恢

17、复滴头下方鳞茎形湿润土壤的体积，从而会对果树产量和果实品质产生不良的影响。,23,全园漫灌、喷灌等由于对整个果园地表进行灌溉，地表湿润面积大，每次的灌溉量要大；而沟灌、微喷等只对果园一部分土壤进行灌溉，所以每次所需的灌溉量小。,3.灌溉量的确定必需考虑不同的土壤类型和根系的分布情况 壤土和黏壤土中可利用的水分含量大，所以每次的灌溉量也要大；而沙质土中可利用的水分含量少，每次的灌溉量要小。根系分布深的果树(如荔枝、龙眼、梨等)每次灌溉量要大；根系分布浅的果树(如柑桔、桃、李等)每次灌溉量要小。 4.灌溉量的计算方法 经过大量的研究，得出每次灌溉量的计算公式： 灌溉量(mm3)=土壤深度(cm)土

18、壤中可利用的水量(mm3/cm)(灌溉面积/总面积)k k是土壤中易被果树利用的水占总可利用水的比例，通常为1/2到1/3,24,以柑桔为例:假设根系分布深度为60cm，每厘米的土层中可利用的水1.2mm，在黏土和采用喷灌或漫灌条件下，每次的灌溉深度一般为40mm，则算得每次灌溉量为400mm3/hm2水。若采用微喷或沟灌，如果湿润面积占总面积的40，灌溉深度一般为16mm，则算得每次灌溉量为160mm3/hm2水。 滴灌的每次灌溉量为前一天树体的蒸腾量(ETcrop)。,.果园灌溉指导技术 只有采用科学的灌溉指导方法，才能准确地确定合理的灌溉时间。目前，指导果树灌溉的方法很多，综合起来可以分

19、为气候条件、土壤水分状况和果树自身反应三大类群： 1.据气候条件 主要的应用方法有： 水分平衡法：是根据气候提供给土壤的水源(降水)和气候导致的水分消耗(果树蒸腾)之间的平衡状况确定灌溉的时间和灌溉量。此法成本低，简单易行，应用较广。 蒸发皿法：通过蒸发皿的蒸发状况，估测蒸腾潜势为依据指导灌溉。简单易行，需要的资料少，但误差较大。,25,2.据土壤水分状况,主要的应用方法有： 土壤水分张力计法：是将土壤张力计的多孔瓷头埋入土壤中，根据测得的水势的变化来指导灌溉。此法经济实用,可靠性高,目前广泛应用,但测量水势的范围较窄 电阻法：先将电极埋入多孔物质中(如石膏、尼龙等)再埋入土壤里测定电阻值，再

20、根据标定的曲线来估测土壤中的含水量，通过土壤中水分含量的变化来指导灌溉。此法可迅速地不间断地观察记录土壤水分含量的变化，但观测结果易受盐浓度的影响。 烘干法：是一种经典的测定方法,取土放烘箱中烘干后计算含水量，据土壤中水分含量的变化来指导灌溉，但测定较烦琐，且难实现连续观测。 中子水分仪法：在土壤垂直中埋入铝管或钢管，将填装有快中子源和慢中子的检测器的探头放置于管中，由于水分子可使快中子减速，故测量产生的慢中子的量就可知土壤中水分的含量，再根据土壤水分含量的变化来指导灌溉，此法快速、准确，受外界因素的干扰少。,26,3.据果树自身反应,主要的应用方法有： 植物器官体积变化测微法：植物器官的体积

21、白天收缩，傍晚和夜间复原并伴的生长，呈24h周期性变化，而器官的收缩和生长与树体水分状况密切相关。因此，可以根据植物器官微变化动态来指导灌溉。此法与前两大类相比可靠性更高，但仪器较贵。 树液流量计法：将两个热电阻(一个持续加热极和一个对照极)插入树干木质部中，测定其温度的变化以估测通过树干的相对树液流量(蒸腾量)，蒸腾量的大小与土壤水分含量密切相关。 叶温测量法：是利用红外线测温仪测量叶片的温度来推断土壤的水分含量，因为叶温的高低与蒸腾量密切相关，而蒸腾量又受到树体水分的影响，树体水分又受土壤水分影响。 目前，在果树生产灌溉中应用较广泛的指导技术是水分平衡法和土壤水分张力计法，在科研中应用较多

22、的是中子水分仪法，因其快速、准确，受外界因素的干扰少。,27,二.果树节水栽培,节水栽培，是各种作物(包括果树)栽培的发展方向，得到世界各国的重视，我国是一个水资源十分贫乏的国家，全国人均水资源年占有量为2700m3，居世界第127位，仅相当于世界人均占有量的1/4，大部分果树是在干旱和半干旱地区栽培，所以更应注重节水栽培。 .节水栽培途径 主要从两个方面考虑 1.减少有限水资源的损失和浪费 完善水资源上游的水土保持工程、水源和输水渠道防渗漏或输水管道化、改良土壤，提高土壤贮水能力等，均可有效地减少水资源的损失和浪费。 2.提高水的利用率 采用适当的灌溉技术和合理的指导灌溉方法、采取减少土壤蒸

23、发(如采用作物茎秆、地膜或沙石等进行地面覆盖)，降低树体的蒸腾强度、在果树需水的非关键时期减少用水(通常不会减少产量和降低品质)等措施，均可提高水分的利用效率。,28,.不同灌溉技术的节水效果,不同灌溉技术的节水效果有很大的差异，目前常用的灌溉技术的节水效果由大到小依次为：地下灌溉滴灌微喷喷灌细流沟灌地表漫灌。 即使采用地表漫灌，也还有较大的节水潜力，在进行地表漫灌时，水的浪费主要取决于小区的长度和灌溉水面的宽度。小区长度方面：小区越长，小区两端的土壤受水量的差异越大，水的深层渗漏浪费就越严重；灌溉面宽度方面：若灌溉面宽，一方面造成土壤表面的蒸发量大，另一方面使在灌溉后的一段时间内树体处于高蒸

24、腾强度阶段的时间长，从而使水的浪费量增大。尽量减少小区长度和水面面积即可节约用水。,29,第 四 节 果 园 排 水,刘三姐对歌台边,30,一.水分过多对果树的影响,水分过多过少均会影响果树正常生长发育、产量和果实品质，因此，除重视灌溉外，也必须重视排水。若水分过多说明三相结构中空气变少，空气太少时会出现以下二种情况： 1.影响根系的正常吸收功能 果树根系的正常活动必须依赖于呼吸作用提供一定的能量，当土壤中空气太少时，则会影响根系的呼吸功能，从而影响根系的生理活动和对水分养分的吸收。 2.有利厌氧微生物活动 土壤中缺养的环境，加强了土壤中厌氧微生物的活动，增加土壤中有害物质的含量，造成对果树根

25、系的危害，严重地影响树体地上部和地下部的生长发育，甚至会导致树体死亡。,31,二.果树对缺氧的耐受力,不同的果树树种对缺氧的忍受能力和涝后的恢复能力有很大的差异，这与树体的形态结构有关，也是自然选择的结果。如椰子、葡萄、香蕉等在水中浸泡一个月，排涝后可以迅速恢复生长，而荔枝、龙眼、桃等木本果树积水35天就会死亡。,沙棘果,32,三.排水系统类型,1.明沟排水 是在地表建设，分集水沟、支渠和总渠,雨水少，地下水位高的地区，可挖浅沟，主要用于排除地表积水；雨水多，地下水位高的地区要挖深沟，以排除地下水，降低地下水位。 2.暗管排水 是在果园安设地下管道，分排水管、支管和干管，只适用于透水性较好的土壤。特点是方便地面耕作和机械操作，但建设成本较高。,沙田柚,