沿黄坡地枣树各生育期作物系数研究

2022-09-20许建武

山西水利 2022年6期

许建武

（山西水资源研究所有限公司，山西太原 030001）

1 材料与方法

1.1 试验区概况

试验区位于吕梁市临县克虎镇蔡家洼村，距离克虎镇5 km，距临县县城约65 km，位于黄河东岸，与陕西省佳县隔河相望，紧邻山西沿黄公路，交通便利。试验区气候属暖温带湿性气候，受季风影响，年内四季分明，春季干旱多风少雨，夏季炎热雨量集中，秋季较为温凉湿润，冬季寒冷干燥少雪。年平均气温9℃左右，热量丰富，光照充足，全年日照时间3 000 h 左右，无霜期180 d，多年平均降水量为450 mm，降雨主要集中于每年7—9 月，占全年降雨量的65%左右。0～80 cm土壤容重为1.45 g/cm3，田间持水率为24%。试验区紧靠黄河干流，灌溉水源来自农村供水工程（大口井）抽取的黄河水，由蔡家洼村高位蓄水池输水管自流引进试验区，出水量约40 m3/h。试验所需降雨量、总辐射、净辐射、光合有效辐射、风速、温度和相对湿度等气象资料及相关数据，来自临县气象站。

1.2 试验设计

试验区枣树间距2 m×3 m（株间距×行间距），田间密度为1 680 株/hm2。结合实际，试验于2019 年4 月下旬（萌芽展叶期）开始至10 月底（果实成熟期）结束。本试验共设置10 个处理，其中灌水处理9 个，对照（CK）处理1 个。每株枣树为1 个处理，每个处理设置3 个重复，所选枣树树形大小基本一致，品种为木枣。枣树计划湿润层深度为0.8 m，灌溉水量只需要满足枣树1/4 根系的需水即可满足枣树生长需求，土壤含水率上下限定为田间持水率的80%和65%，灌水方式为穴灌，依树冠大小修成直径为2 m 的圆坑。灌水定额=计划湿润深度×（田间持水率-土壤含水率），计算出单株枣树灌水定额为130 m3/hm2。根据沿黄地区8—9 月份降雨量大的特点以及枣树需水量，灌水定额设为85 m3/hm2、130 m3/hm2、175 m3/hm2。试验设计：一是相同灌水次数（均为6 次），不同灌水定额85 m3/hm2、130 m3/hm2、175 m3/hm2下进行对比；二是相同灌水定额，不同灌水次数（分别为4、6、8 次）进行对比；三是设置一组不灌水处理作为对照（CK）。试验设计具体见表1 所示。

表1 枣树不同灌水试验处理

2 结果分析

2.1 枣树各生育期耗水量ET 计算

根据试验实测数据和气象资料，结合水量平衡公式，计算出枣树各生育阶段的耗水量。由于试验区地下水位较深且深层渗漏量受灌水的影响很小，故地下水补给量和深层渗漏量均不计算，即：

式中：ET——耗水量，mm；

ΔW——土壤储水变化量，mm；

I——灌水量，mm；

P——降雨量，mm。

经过计算，不同灌水方式下枣树各生育期耗水量ET 见表2 所示。

表2 不同灌水方式下枣树各生育耗水量ET

通过计算可知：不同灌水方式下，枣树全生育期耗水量随灌水定额的增大而增大，但最大耗水量均出现在果实膨大期，占枣树全生育期总耗水量的41.1%左右，开花坐果期次之，占全年耗水量的27.4%，这两个时期几乎占枣树全生育期耗水量的70%；萌芽展叶期和果实成熟期耗水量相当，占总耗水量的15%左右。灌水处理与不灌水处理对比发现，灌水处理的全生育耗水量均大于不灌溉处理，进一步说明，随着灌溉定额的增多，枣树耗水量增大。不灌溉枣树果实膨大期耗水量占全生育期耗水总量的51.1%，开花坐果期占全生育期耗水总量的26.9%，其中最大耗水量仍然出现在果实膨大期，这与灌溉处理相比，耗水趋势一致。

2.2 参考作物腾发量ET0 计算

参考作物腾发量ET0的计算采用Penman-Monteith计算公式：

式中：ET0——参考作物蒸发蒸腾量，mm/d；

Δ——温度-饱和水汽压关系曲线上T 处的切线斜率，kPa/℃；

Rn——参考作物冠层表面净辐射量，MJ·m-2·d-1；

G——土壤热通量，MJ·m-2·d-1；

γ——湿度表常数，kPa/℃；

T——日平均气温，℃；

u2——2 m 高处的日平均风速，m/s；

es——饱和水汽压，kPa；

ea——实际水汽压；kPa。

经过计算，参考作物各阶段腾发量ET0见表3 所示。

表3 参考作物各生育阶段

由表3 可知：枣树生育期内参考作物ET0在枣树生育期内呈中间高两头低的特性。虽然萌芽展叶期日照时间不长，气温不高，但这个阶段试验区常伴有大风天气，造成参考作物腾发量的数值较高；果实膨大期和开花坐果期平均日照时间较长，且枣树叶面积指数也较大，所以这两个阶段的参考作物腾发量较高；果实成熟期，日照时间逐渐变短，太阳辐射强度逐渐减弱，参考作物腾发量降到整个生育期的最低值。