针对关中平原葡萄园水肥利用效率较低导致的环境问题,确定合理的水肥管理对于平衡该地区葡萄高效生产和环境效益至关重要。基于3a(2019年—2021年)田间试验,以‘户太8号’为试验材料,采用完全组合设计,设置3个灌水量(W3(100%M,M为灌水定额)、W2(75%M)和W1(50%M)),4个施肥量(0、324、486、648 kg/hm^(2),分别用F0、F1、F2、F3表示),探究水肥用量对葡萄叶片SPAD值、叶面积指数、叶片养分含量、土壤水肥分布、温室气体累积排放和产量要素的影响,利用近似理想解法(technique for order preference by similarity to ideal solution,TOPSIS)确定基于多目标综合评价的最优水肥用量。结果表明,对于灌水和施肥二因素,葡萄叶面积指数、SPAD值、叶片氮含量、叶片磷含量和叶片钾含量主要受施肥影响,随着施肥量(F0到F2处理)的增加,以上各指标值均明显增加;灌水对60 cm以内土层土壤含水率具有显著性影响。随着年份(2020—2021)的推移,F1和F0处理残留养分含量逐年降低,而F3处理则逐年增加。3种土壤残留养分中钾肥的合理施用可作为减少土壤养分残留量较为有效的手段;与灌水相比,土壤温室气体累积排放量主要受到施肥的影响。随着施肥量的增加,N_(2)O累积排放量显著增加,而CO_(2)累积排放量逐渐减少。2 a CH_(4)累积排放量整体均为负值,表现为土壤对CH_(4)气体的吸收。利用TOPSIS法综合考虑葡萄生长、产量要素和土壤环境的最优施肥量为F2处理(486 kg/hm^(2)),丰水年和干旱年最优灌水量分别为W2(225 m^(3)/hm^(2))和W3(465 m^(3)/hm^(2))处理。研究为水肥一体化下水肥用量调控葡萄树生长和高产高效生产提供理论依据,并为丰水和干旱年型下葡萄园权衡产量和环境效益制定最优水肥管理策略提供参考。
本文以石羊河流域中下游为研究区,采用考虑生态系统恢复力(latitude of ecosystem resilience,LER)的月尺度生态需水评估方法计算19822020年植被月适宜生态需水量、最小生态需水量以及相应的生态缺水量,并与土壤水分特征值法(characteri...
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本文以石羊河流域中下游为研究区,采用考虑生态系统恢复力(latitude of ecosystem resilience,LER)的月尺度生态需水评估方法计算19822020年植被月适宜生态需水量、最小生态需水量以及相应的生态缺水量,并与土壤水分特征值法(characteristic value of soil water,CVSW)进行比较,分析不同类型植被生长期的水分盈亏关系。结果表明:LER法和CVSW法计算结果相近,但LER法具有更大的生态需水阈值区间;天然降水基本可以满足植被的基本生存,但无法满足正常生长需求;LER法的适宜需水条件下,各植被生长期总体处于缺水状态,缺水严重程度排序为灌木林>其他林地>疏林地>高覆盖度草地>中覆盖度草地>有林地,全部植被生长期总适宜生态需水量为3.7×10^(8)m^(3),亏缺水量为1.2×10^(8)m^(3),同一植被亏缺水量基本符合春秋多、夏季少的规律;最小需水条件下,只有其他林地存在生长期缺水情况,全部植被生长期总最小生态需水量为0.8×10^(8)m^(3);在缺乏土壤水分数据的干旱地区,LER法具有良好的适用性。研究结果可为石羊河流域水资源高效利用和干旱区生态系统的恢复与重建提供理论参考。
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