張洋，馬英杰

干旱綠洲區(qū)微噴灰棗全年液流研究

張洋，馬英杰*

（新疆農(nóng)業(yè)大學(xué) 水利與土木工程學(xué)院，烏魯木齊 830052）

【】探究棗樹在生育期和休眠期莖流速率的變化規(guī)律及其與氣象因子的關(guān)系，了解棗樹各時期的耗水規(guī)律，為棗樹的灌溉指導(dǎo)提供科學(xué)依據(jù)。通過針式莖流計對微噴灌下棗樹的莖流速率進行全年連續(xù)監(jiān)測，分析棗樹在生育期（4月15日—10月14日）和休眠期（10月15日—翌年4月14日）的耗水量。生育期太陽輻射對灰棗莖流速率影響最為顯著，各階段相關(guān)系數(shù)D1=0.924、D2=0.939、D3=0.943和D4=0.915；休眠期則是空氣濕度對灰棗莖流速率影響最為顯著，各階段相關(guān)系數(shù)C1=0.699、C2=0.923、C3=0.841、C4=0.918和C5=0.618。生育期和休眠期棗樹日間最大莖流活動時長分別為14 h和9 h，且莖流在夜間的變化規(guī)律存在明顯差異。生育期莖流速率高值區(qū)間在12:00—15:30，而休眠期莖流速率隨著休眠的各時期發(fā)生偏移，C1階段和C2階段莖流速率的高值區(qū)間在03:00—06:00，C4階段和C5階段在07:00—10:00。生育期內(nèi)各時期的耗水情況D3>D4>D2>D1；休眠期C1>C5>C3>C2>C4。棗樹莖流全年的耗水量為3 994.03 L，休眠期為777.30 L，占比全年總耗水量的19.46%，棗樹的休眠期長達(dá)183 d，休眠期的耗水對棗樹的生長發(fā)育意義重大。

液流；生育期；休眠期；耗水量；棗樹

0 引 言

【研究意義】環(huán)塔里木盆地綠洲帶北緣的新疆阿克蘇地區(qū)，林果業(yè)已經(jīng)成為當(dāng)?shù)氐闹еa(chǎn)業(yè)[1]。隨著鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略的穩(wěn)步實施，棗樹已經(jīng)成為當(dāng)?shù)靥厣止麡I(yè)的核心[2]，可促進農(nóng)民增收、擴展就業(yè)渠道，改善綠洲生態(tài)環(huán)境。新疆，擁有高效節(jié)水灌溉系統(tǒng)的灌溉面積占總灌溉面積的48%，農(nóng)業(yè)的綜合灌水定額在9 225 m3/hm2左右[3]，遠(yuǎn)高于全國西部地區(qū)的灌水定額均量7 650 m3/hm2。阿克蘇地區(qū)是南疆典型的綠洲旱作農(nóng)耕區(qū)，全年降水量少、水資源季節(jié)性的差異及時空分布不均導(dǎo)致農(nóng)業(yè)用水和生活用水的矛盾日益加大[4-5]。因此，水資源的高效利用對特色林果業(yè)的可持續(xù)發(fā)展意義重大，探究干旱綠洲區(qū)果樹的水分運移、蒸騰耗水規(guī)律及其影響因子，可為果樹科學(xué)灌溉提供指導(dǎo)依據(jù)。

【研究進展】蒸騰在植物的生長過程中扮演著重要角色，其可以反映需水關(guān)系和水分脅迫情況[6-8]。其中通過樹干邊材的莖流量絕大部分用于葉片蒸騰，土壤含水率決定生育期莖流的整體動態(tài)，而外界的氣象因子決定莖流的瞬時動態(tài)[9]。通過研究棗樹全年莖流的變化規(guī)律和氣象因子對其的響應(yīng)關(guān)系，可以準(zhǔn)確地對棗樹全年各時期的耗水量進行定量分析。長期的實踐證明，對于單株尺度下植物蒸騰量的測定，莖流計測量精度高、適用范圍廣，可以在苛刻的環(huán)境下進行長期連續(xù)的定點監(jiān)測[10-11]，因此在樹木蒸騰耗水的研究中被廣泛應(yīng)用。目前，已在不同樹齡、不同灌水量及不同灌溉方式下[12-15]，棗樹莖流的高值區(qū)間和日耗水量都存在明顯差異；在生育期內(nèi)不同時期、不同天氣下[16-17]，太陽輻射和空氣溫度對其莖流速率的影響最為顯著；在不同種植模式、不同間作類型下[18-19]，間作的棉花會影響棗樹莖流的耗水特征?！厩腥朦c】現(xiàn)有研究多側(cè)重不同天氣條件下棗樹莖流速率在瞬時尺度下與環(huán)境因子的相關(guān)模型，而對于長時間尺度（生育期和休眠期）棗樹莖流的變化特征和水分運移規(guī)律鮮有研究。

【擬解決的關(guān)鍵問題】本試驗以微噴棗樹為研究對象，通過針式莖流計對棗樹莖流進行連續(xù)監(jiān)測，探究棗樹生育期和休眠期莖流對氣象因子的響應(yīng)機制并結(jié)合棗樹全年不同時期的耗水情況，建立氣象因子與莖流速率的相關(guān)模型，確定出棗樹在全年的耗水量，為干旱綠洲區(qū)特色林果業(yè)高效節(jié)水提供灌溉依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗區(qū)位于新疆阿克蘇地區(qū)阿克蘇市南工業(yè)園內(nèi)，北緯41o08'，東經(jīng)80o22'，海拔1 133 m，占地約7 hm2，工業(yè)園地勢較為平坦。地處塔里木盆地北部，屬于典型的暖溫帶大陸性干旱氣候特征，光照資源豐富，四季分明。多年平均日照時間達(dá)2 911 h，多年平均太陽輻射5 671.36 W/m2，年平均降水量為68.4 mm，多年平均氣溫為11.2 ℃，日最高溫度為40.9 ℃，日極端低溫-27.4 ℃，無霜期長達(dá)212 d。

1.2 試驗材料與處理方法

1.2.1 試驗設(shè)計

試驗于2020年4月—2021年4月進行，供試灰棗樹在2000年栽植，樹齡20 a，進入盛果期，平均株高約4 m，株行距2 m×4 m。試驗地0～70 cm土壤多為砂土，70～100 cm土壤多為砂壤土。采用1行1管的微噴方式進行灌溉，管徑20 mm，噴頭流量47 L/h，噴頭間距3 m。在棗樹花期前每10 d灌水1次，灌水時長約10 h；花期后每5 d灌水1次，灌水時長約5 h。將棗樹全年劃分為生育期和休眠期2個階段：通過對棗樹生育期的觀察，并結(jié)合其自身的特征，把生育期劃分為4個時期，根據(jù)試驗地的日照時間和溫度變化把休眠期劃分為5個時期，見表1。

表1 2020—2021年棗樹生育期和休眠期的劃分

1.2.2 莖流速率的測定

本試驗隨機選取長勢基本一致、無病蟲害、生長健康的灰棗樹3株，通過針式莖流計測定莖流速率。針式莖流計測量原理是將探針（帶有加熱器和熱電偶）插入樹體邊材中，下部探針含有熱電偶和加熱器，上部探針只有熱電偶，恒定加熱后，通過測定2個探針單位時間內(nèi)的溫度差值來計算液流速度。3株樣樹的探針都安在同樣高度的位置，并且每棵樹上的2根探針間距相同，其中下部探針距地面40 cm，上部探針在下部探針上方12 cm，同時用泡沫板進行固定，用反光膜和隔熱膜進行包裹，在探針上方用膠布對其包裹密封，防止水流順著棗樹的莖干流下并接觸傳感器。為了保持空氣的流通性，探針下方不進行密封。每30 min采集并記錄1次數(shù)據(jù)。莖流速率計算式[20]為：

式中：為莖流速率（mL/(cm2·min)）；Δ為2個探針之間的溫度差（℃）；Δmax為晚間2個探針之間最大溫差（℃）；為邊材面積（cm2）；為樹體周長（cm）。

1.2.3 氣象數(shù)據(jù)監(jiān)測

在試驗地內(nèi)安裝的小型自動監(jiān)測氣象站W(wǎng)atch Dog，架設(shè)高度為4.5 m。氣象站在棗樹全生育期監(jiān)測太陽輻射（）、空氣溫度（）、空氣濕度（）、風(fēng)速（）等氣象因子，每30 min記錄1次，與莖流速率測定的時間相同。

1.3 數(shù)據(jù)處理與分析

數(shù)據(jù)采用Excel 2010和SPSS 25. 0對其處理和分析，并構(gòu)建棗樹莖流速率和氣象因子的多元回歸模型。

2 結(jié)果與分析

2.1 棗樹全年各時期莖流晝夜變化特征

為避免棗樹各時期莖流速率晝夜變化曲線在不同天氣條件下發(fā)生重疊現(xiàn)象，盡可能選擇各時期的中間時段進行分析，其中生育期：D1（4月30日—5月2日）、D2（6月1—3日）、D3（8月22—24日）、D4（9月21—23日）；休眠期：C1（11月1—3日）、C2（12月19—21日）、C3（1月15—17日）、C4（2月5—7日）、C5（3月19—21日），選取棗樹在生育期和休眠期內(nèi)連續(xù)3 d的莖流數(shù)據(jù)進行對比分析如圖1所示。生育期內(nèi)不同階段的棗樹莖流速率在02:00—08:00仍然有明顯的液流活動，且在0～107.02 mL/h的范圍波動。在12:00—15:30，莖流速率達(dá)到高值區(qū)間（815.80～2 746.44 mL/h）；在18:30—21:30，莖流速率大幅下降，并且在23:00后莖流速率在1個趨于0的范圍波動，日間棗樹的莖流活動最大時長約14 h。休眠期內(nèi)不同階段的棗樹莖流速率在06:00—10:00處于高值區(qū)間（222.85～391.77 mL/h），在太陽輻射開始增強溫度緩慢上升時，莖流速率一直下降直至趨于0。當(dāng)太陽輻射減弱溫度開始下降時，莖流速率開始迅速增大，棗樹日間莖流活動只有9 h。生育期和休眠期棗樹夜間莖流速率的變化范圍不同，且1 d內(nèi)莖流的變化過程也完全不同。

圖1 棗樹全年各時期莖流速率晝夜變化

2.2 棗樹全年各時期莖流日變化特征

從棗樹生育期和休眠期各選取1 d，生育期：D1（4月30日）、D2（6月3日）、D3（8月22）、D4（9月22日）；休眠期：C1（11月1日）、C2（12月19日）、C3（1月15日）、C4（2月6日）、C5（3月19日），分析莖流速率的日變化特征如圖2所示。生育期內(nèi)棗樹莖流速率的日變化曲線呈較寬的倒U形，其中D2和D4的莖流速率為雙峰曲線，而休眠期則呈扁平的“幾”字形，且變化趨勢相近。

生育期內(nèi)棗樹莖流速率曲線出現(xiàn)雙峰的主要原因是：此時正值中午，太陽輻射強、空氣溫度高，棗樹葉片的氣孔暫時關(guān)閉以免葉片“灼傷”，同時棗樹的蒸騰速率下降，葉片進入“午休”狀態(tài)[21-22]。當(dāng)外界氣象因子對棗樹葉片影響減弱時，此時氣孔逐漸打開，莖流速率遞增顯著。耐旱植物為避免水分嚴(yán)重虧缺，這種在水分逆境中液流的雙峰變化的表現(xiàn)變得尤為明顯[23]。在某種程度上，棗樹的莖流速率與1 d中太陽輻射和空氣溫度有相同的變化趨勢，其之間有著密切的聯(lián)系[24]。

休眠期內(nèi)棗樹的莖流速率與生育期的日變化趨勢基本相反：當(dāng)太陽輻射和空氣溫度接近日最大值時（13:00—17:00），莖流速率逐漸趨于0；當(dāng)夜間太陽輻射為0且空氣溫度很低時，莖流速率開始增大，樹體越冬期間的細(xì)胞水分代謝強度會隨著外界空氣溫度和地溫的降升而增強減弱[25]。休眠期內(nèi)棗樹地上部分葉片脫落，只剩樹干和枝條，而生育期內(nèi)棗樹通過葉片進行蒸騰，二者產(chǎn)生莖流的外在環(huán)境和內(nèi)在機理完全不同。

圖2 棗樹全年各時期莖流速率日變化

2.3 棗樹全年各時期莖流速率與氣象因子的關(guān)聯(lián)度分析

試驗地全年少雨、少雪且氣候干燥，為避免極端天氣的影響，選取棗樹一年中各時期的中間時段且連續(xù)晴天作為典型日，分析棗樹連續(xù)3 d的莖流速率與氣象數(shù)據(jù)關(guān)系，結(jié)果如圖3所示，在氣象因子的作用下，生育期內(nèi)棗樹莖流速率的變化趨勢與太陽輻射、空氣溫度基本相同，而休眠期內(nèi)棗樹莖流速率的變化趨勢與空氣濕度基本同步，與太陽輻射和空氣溫度的變化趨勢相反。生育期內(nèi)風(fēng)速對莖流速率的影響相對其他氣象因子較低，休眠期內(nèi)棗樹葉片脫落，因此未將風(fēng)速納入莖流速率的相關(guān)性分析和多元回歸方程中。

棗樹生育期內(nèi)各階段莖流速率的峰值排序為：D3>D4>D2>D1，棗樹果實膨大期的葉片已完全發(fā)育成熟，此時外界氣象因子對莖流速率的影響也是最為強烈的。棗樹休眠期各階段的莖流速率與氣象因子的變化過程為：在整個休眠期內(nèi)太陽輻射和空氣溫度的高值區(qū)間在14:00—16:00，C1階段和C2階段莖流速率的高值區(qū)間在03:00—06:00，C3階段莖流速率的高值區(qū)間在05:00—08:00，在C4階段和C5階段莖流速率的高值區(qū)間在07:00—10:00，莖流速率的高值區(qū)間發(fā)生明顯偏移。休眠期內(nèi)空氣溫度呈先減小后增大的變化趨勢。在最冷的C3時期和C4時期，日間空氣溫度也有1.5 ℃左右，空氣溫度的升降大都與太陽輻射強度的大小有著很緊密的聯(lián)系，休眠期內(nèi)空氣溫度的峰值滯后于太陽輻射約1.5 h，相對于生育期（約2.5 h）較短。

由表2可知，生育期內(nèi)太陽輻射、空氣溫度和風(fēng)速與棗樹莖流速率正相關(guān)，與空氣濕度負(fù)相關(guān)；休眠期內(nèi)棗樹的莖流速率與空氣濕度正相關(guān)，與空氣溫度和太陽輻射負(fù)相關(guān)。生育期內(nèi)各階段莖流速率與太陽輻射的相關(guān)系數(shù)為：D1=0.924、D2=0.939、D3=0.943和D4=0.915；休眠期內(nèi)各階段莖流速率與空氣濕度的相關(guān)系數(shù)為：C1=0.699、C2=0.923、C3=0.841、C4=0.918和C5=0.618。生育期各階段的氣象因子與莖流速率的關(guān)聯(lián)程度：①D1和D3：太陽輻射>空氣濕度>空氣溫度>風(fēng)速；②D2和D4：太陽輻射>空氣溫度>空氣濕度>風(fēng)速。休眠期內(nèi)：①C1、C2、C3和C4：空氣濕度>空氣溫度>太陽輻射；②C5：空氣溫度>空氣濕度>太陽輻射。在生育期內(nèi)對莖流速率影響最為顯著的是太陽輻射，休眠期則是空氣濕度。

將生育期和休眠期內(nèi)棗樹各時期莖流速率與太陽輻射、空氣溫度、空氣濕度和風(fēng)速建立回歸模型，結(jié)果如表3所示，模型的模擬效果較好。

2.4 棗樹全年各時期莖流耗水量分析

通過對棗樹全年莖流的監(jiān)測，分析出棗樹全年各時期莖流的耗水情況，1 d內(nèi)每30 min莖流量的總和為莖流的日耗水量。結(jié)果如圖4和表4所示，棗樹在生育期各階段的耗水情況：從萌芽展葉期（D1）逐步增加，到果實膨大期（D3）達(dá)到最大后開始減弱；休眠期：從休眠前期（C1）緩慢減少，到深度休眠期（C4）達(dá)到最低，又從打破休眠期（C5）開始逐漸增加。1年中棗樹日耗水量最大（23.17 L）的是果實膨大期，最小（3.60 L）的是深度休眠期。

表2 棗樹全年各時期莖流速率與氣象因子的相關(guān)關(guān)系

注 **表示在0. 01水平（雙側(cè)）上顯著相關(guān)；“+”表示正相關(guān)；“-”表示負(fù)相關(guān)。

表3 棗樹全年各時期莖流速率與氣象因子的多元回歸模型

注為莖流速率；為太陽輻射；為空氣溫度；為空氣濕度。

圖4 棗樹全年各時期莖流日累計變化

各時期總的莖流累計量大小是由劃分的各時期天數(shù)和棗樹日累計耗水量共同決定的，生育期內(nèi)各時期的耗水情況D3>D4>D2>D1；休眠期C1>C5>C3>C2>C4。

棗樹全年莖流耗水量為3 994.03 L，生育期內(nèi)總的耗水量為3 216.73 L，休眠期為777.30 L，占全年總耗水量的19.46%，長達(dá)183 d休眠期的這部分耗水量不能被忽略。樹木的休眠期是為了維護樹體自身的生存和繁衍[26]，通過獲得水量補給以維持自身基本的生理代謝，這部分水量是極其重要的。

表4 棗樹全年各時期耗水變化規(guī)律

3 討論

通過對棗樹全年莖流的監(jiān)測發(fā)現(xiàn)，棗樹莖流在生育期和休眠期的啟動時間、停止時間、最大增幅降幅區(qū)間及高值區(qū)間內(nèi)存在明顯差異。生育期內(nèi)棗樹莖流速率的啟動和停止時間基本與1 d中的太陽輻射強度緊密相關(guān)，當(dāng)早晨太陽輻射強度開始緩慢增強，棗樹葉片開始進行光合作用，莖流速率緩慢上升，到中午太陽輻射強度達(dá)到高值區(qū)間（13:00—16:00），而此時莖流速率先于太陽輻射達(dá)到峰值。當(dāng)莖流速率達(dá)到峰值后太陽輻射強度和空氣溫度進一步增大，對棗樹葉片蒸騰有抑制作用，葉片氣孔關(guān)閉出現(xiàn)“午休”狀態(tài)。

木本植物在休眠期有一個特性，從生育期轉(zhuǎn)換到休眠期的過程中，樹體內(nèi)的自由水和束縛水的比重發(fā)生動態(tài)轉(zhuǎn)換，休眠期樹體內(nèi)自由水減少束縛水增多[27-28]，體內(nèi)形成一種較為穩(wěn)定的水玻璃溶液，它有較高的黏性并能在寒冷的環(huán)境中保持穩(wěn)定且不受低溫的影響[29-30]，這是棗樹在休眠期內(nèi)也有莖流的原因。休眠期莖流的啟停時間與太陽輻射和空氣溫度負(fù)相關(guān)，當(dāng)太陽輻射強度和空氣溫度達(dá)到峰值的過程中棗樹莖流速率趨于0后緩慢上升，此時太陽輻射強度和空氣溫度開始降低，樹體通過自身代謝供能用以抵御外界的寒冷，代謝過程中糖分的分解需要水分的參與[31]，體內(nèi)水分加快輸送，莖流活動增強，這是棗樹休眠期夜間存在莖流的主要原因。當(dāng)?shù)?天太陽輻射強度和空氣溫度緩慢增加前，莖流活動已經(jīng)開始慢慢減弱，樹體內(nèi)的細(xì)胞通過自身代謝供給的能量開始減少，莖流活動也開始減弱。樹體在休眠期內(nèi)也需要達(dá)到一定的需冷量[32-33]，休眠期內(nèi)過強的太陽輻射在一定程度上對樹的抗凍機制有一定的抑制作用[34]，且不利于樹體需冷量的累積和自身生長，這詮釋了休眠期棗樹的莖流速率與太陽輻射和空氣溫度呈負(fù)相關(guān)的原因。與休眠期不同的是，棗樹在生育期內(nèi)夜間有莖流活動主要是白天劇烈蒸騰導(dǎo)致樹體內(nèi)暫時性缺水，形成的根壓差促使棗樹夜間吸水，補充的缺失水分維持體內(nèi)水分的動態(tài)平衡[35]。

對于多年生的果樹，休眠期內(nèi)的耗水情況很少被關(guān)注，尤其在極其干旱缺水的南疆，灌溉方式大多以漫灌為主，高效節(jié)水灌溉系統(tǒng)的普及還有待提升。到了秋末冬初往往需要冬灌，冬灌不僅對1 a內(nèi)土壤中累積的鹽分進行沖洗、防治病蟲害以及給第2年春季果樹生長發(fā)育提供適墑的土壤含水率，同時也為果樹在休眠期越冬的生理用水提供了保障。本試驗研究揭示了棗樹生育期和休眠期連續(xù)的耗水變化特征及規(guī)律，休眠期耗水占比全年總耗水的19.46%。進一步說明，樹體在越冬期間參與細(xì)胞代謝的那部分水量是休眠期內(nèi)維持樹體自身生長發(fā)育和繁衍的重要部分。

4 結(jié) 論

1）生育期內(nèi)棗樹的莖流速率在12:00—15:30時莖流速率達(dá)到高值區(qū)間（815.80～2 746.44 mL/h），棗樹日間莖流活動的最大時長高達(dá)14 h左右。休眠期內(nèi)棗樹的莖流速率在06:00—10:00時達(dá)到高值區(qū)間（222.85～391.77 mL/h），棗樹日間莖流活動最長僅9 h。生育期各階段棗樹的莖流速率日變化曲線大都呈倒U形，而休眠期各階段棗樹的莖流速率日變化曲線均呈扁平的“幾”字形。棗樹莖流速率在休眠期高值區(qū)間的變化規(guī)律與生育期的變化趨勢相反，且莖流速率的高值區(qū)間隨著棗樹休眠的各時期發(fā)生偏移。

2）太陽輻射和空氣濕度對莖流速率的影響分別在生育期和休眠期最為顯著，生育期內(nèi)各階段莖流速率與太陽輻射的相關(guān)系數(shù)為：D1=0.924、D2=0.939、D3=0.943和D4=0.915；休眠期內(nèi)各階段莖流速率與空氣濕度的相關(guān)系數(shù)為：C1=0.699、C2=0.923、C3=0.841、C4=0.918和C5=0.618。用多元線性回歸，在棗樹全年各時期建立氣象因子與莖流速率的回歸模型。通過相關(guān)系數(shù)和回歸系數(shù)檢驗，多元線性回歸方程均達(dá)到顯著水平，2的變化范圍：0.735～0.969。

3）全年各時期的日均耗水量：D1=6.65 L、D2=15.64 L、D3=23.17 L、D4=17.81 L；C1=4.87 L、C2=4.03 L、C3=4.08 L、C4=3.60 L、C5=4.28 L。生育期內(nèi)各時期的耗水情況D3>D4>D2>D1；休眠期C1>C5>C3>C2>C4。棗樹莖流全年的耗水量為

3 994.03 L，休眠期為777.30 L，占比全年總耗水量的19.46%。

[1] 饒芳萍, 木合塔爾·沙地克, 阿布都熱合曼·阿布迪克然木. 林果種植對農(nóng)民收入的影響研究：基于新疆縣級面板和微觀農(nóng)戶調(diào)查的實證[J]. 干旱區(qū)資源與環(huán)境, 2021, 35(11): 36-42.

RAO Fangping, MUHETAR·Shalik, ABUDUREHEMAN·Abdikranmu. Effects of fruit farming on households' income: Empirical evidence from county panel and household survey data[J]. Journal of Arid Land Resources and Environment, 2021, 35(3): 36-42.

[2] 李志剛, 姚婷婷. 新疆紅棗產(chǎn)業(yè)供應(yīng)鏈管理[J]. 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué), 2017, 45(4): 288-292.

LI Zhigang, YAO Tingting. Supply chain management of jujube industry in Xinjiang[J]. Jiangsu Agricultural Sciences, 2017, 45(4): 288-292.

[3] 吳春輝. 新疆農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉現(xiàn)狀分析[J]. 吉林水利, 2019, 12(3): 39-44.

WU Chunhui. Analysis of current situation of agricultural Water-saving irrigation in Xinjiang province[J]. Jilin Water Resources, 2019, 12(3): 39-44.

[4] 雷小牛, 張志良, 張愛民, 等. 構(gòu)建南疆水-生態(tài)-經(jīng)濟協(xié)調(diào)發(fā)展水利戰(zhàn)略格局的基本思路[J]. 水利發(fā)展研究, 2020, 20(7): 22-28.

LEI Xiaoniu, ZHANG Zhiliang, ZHANG Aimin, et al. The basic thinking of constructing the water conservancy strategic pattern of coordinated development of water ecology economy in southern Xinjiang[J]. Water Resources Development Research, 2020, 20(7): 22-28.

[5] 劉歡, 朱美玲. 新疆干旱區(qū)新型農(nóng)業(yè)經(jīng)營主體節(jié)水灌溉技術(shù)管理模式研究—基于溫宿“集約化模式”的考察[J]. 節(jié)水灌溉, 2018, 12(3): 79-83.

LIU Huan, ZHU Meiling. Study on the management mode of water saving irrigation technology of new agricultural operators in arid area of Xinjiang — Based on the investigation of “intensive mode” in Wensu[J]. Water Saving Irrigation, 2018, 12(3): 79-83.

[6] LAGERREN Fredrik, LINDROTH Anders. Transpiration response to soil moisture in pine and spruce trees in Sweden[J]. Agricultural & Forest Meteorology, 2002, 112(2): 67-85.

[7] 胡永翔, 李援農(nóng), 張瑩. 黃土高原區(qū)滴灌棗樹作物系數(shù)和需水規(guī)律試驗[J]. 農(nóng)業(yè)機械學(xué)報, 2012, 43(11): 87-91.

HU Yongxiang, LI Yuannong, ZHANG Ying. Experiment on crop coefficient and water requirement of drip-irrigation Jujube in Loess plateau of China[J]. Transactions of the Chinese Society for Agricultural Machinery, 2012, 43(11): 87-91.

[8] GRANIER Inra. Transpiration of natural rain forest and its dependence on climatic factors[J]. Agricultural and Forest Meteorology, 1996, 78(12): 19-29.

[9] 鄭阿寶, 鐘育謙, 阮宏華, 等. 次生櫟林蒸騰強度與生態(tài)因子的關(guān)系[J]. 植物資源與環(huán)境學(xué)報, 2000, 5(2): 27-29.

ZHENG Abao, ZHONG Yuqian, RUAN Honghua, et al. The correlation between environmental factors and transpiration intensity of the secondary oak stand[J]. Journal of Plant Resources and Environment, 2000, 5(2): 27-29.

[10] 仇群伊, 郭向紅, 孫西歡, 等. 熱技術(shù)莖流計測定植物蒸騰耗水的應(yīng)用[J]. 節(jié)水灌溉, 2013, 9(12): 70-78.

QIU Qunyi, GUO Xianghong, SUN Xihuan, et al. Application of thermal methods sap flow gauge in measurement of plant transpiration water[J]. Water Saving Irrigation, 2013, 9(12): 70-78.

[11] GRANIER Inra. Evaluation of transpiration in a Douglas-fir stand by means of sap flow measurements[J]. Tree Physiology, 1988, 3(4): 309-320.

[12] 李宏, 劉幫, 李長城, 等. 不同生育期幼齡棗樹莖流特征及其與環(huán)境因子的關(guān)系[J]. 干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)研究, 2016, 34(5): 54-61.

LI Hong, LIU Bang, LI Changcheng, et al. Characteristics of stem flow of young jujube tree at different reproductive periods and their relationship with environmental factors[J]. Agricultural Research in the Arid Areas, 2016, 34(5): 54-61.

[13] 李宏, 劉幫, 程平, 等. 不同灌水量下幼齡棗樹莖流變化規(guī)律[J]. 干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)研究, 2016, 34(1): 23-30.

LI Hong, LIU Bang, CHENG Ping, et al. Variability of Young jujube tree sap flow under different irrigation amount[J]. Agricultural Research in the Arid Areas, 2016, 34(1): 23-30.

[14] 程平, 李宏, 李長城, 等. 井式節(jié)水灌溉下干旱區(qū)灰棗樹干液流動態(tài)及其對氣象因子的響應(yīng)[J]. 干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)研究, 2017, 35(5): 263-270.

CHENG Ping, LI Hong, LI Changcheng, et al. Stem sap flow dynamic of jujube and its response to meteorological factors in the arid area under pit irrigation[J]. Agricultural Research in the Arid Areas, 2017, 35(5): 263-270.

[15] 胡安焱, 魏光輝, 董新光, 等. 干旱區(qū)幼齡紅棗節(jié)水灌溉方式優(yōu)選研究[J]. 節(jié)水灌溉, 2010, 10(11): 28-30.

HU Anyan, WEI Guanghui, DONG Xinguang, et al. Study on optimal choice of saving-water irrigation mode for infancy chinese Jujube in Arid Area[J]. Water Saving Irrigation, 2010, 10(11): 28-30.

[16] 馬建鵬, 汪有科, 陳滇豫, 等. 不同時間尺度上棗樹樹干液流的變異特性[J]. 干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)研究, 2016, 34(3): 95-101.

MA Jianpeng, WANG Youke, CHEN Dianyu, et al. The variation characteristics of Jujube tree sap flow at different time scales[J]. Agricultural Research in the Arid Areas, 2016, 34(3): 95-101.

[17] 李長城, 李宏, 程平, 等. 持續(xù)高溫天氣對盛果期棗樹莖流的影響[J]. 西北農(nóng)業(yè)學(xué)報, 2016, 25(11): 1 663-1 671.

LI Changcheng, LI Hong, CHENG Ping, et al. Effect of continuous high temperature on Jujube sap flow at full bearing age in Xinjiang[J]. Acta Agriculturae Boreali-occidentalis Sinica, 2016, 25(11): 1 663-1 671.

[18] 艾鵬睿, 馬英杰, 馬亮. 干旱區(qū)滴灌棗棉間作模式下棗樹棵間蒸發(fā)的變化規(guī)律[J]. 生態(tài)學(xué)報, 2018, 38(13): 4 761-4 769.

AI Pengrui, MA Yingjie, MA Liang. Study on evaporation variation of jujube trees under drip irrigation of jujube and cotton intercropping in an arid area[J]. Acta Ecologica Sinica, 2018, 38(13): 4 761-4 769.

[19] 李發(fā)永, 姚寶林, 王龍, 等. 南疆綠洲區(qū)棗棉滴灌間作的種間光環(huán)境及莖流分析[J]. 西北農(nóng)業(yè)學(xué)報, 2015, 24(2): 97-103.

LI Fayong, YAO Baolin, WANG long, et al. Light environment and stem flow analysis for interspecific of jujube intercrop cotton under drip irrigation in Oasis Area of Southern Xinjiang[J]. Acta Agriculturae Boreali-occidentalis Sinica, 2015, 24(2): 97-103.

[20] 鄭明, 趙經(jīng)華, 馬英杰, 等. 滴灌條件下棗園蒸散量的不同時空尺度轉(zhuǎn)換研究[J]. 石河子大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版), 2019, 37(2): 162-169.

ZHENG Ming, ZHAO Jinghua, MA Yingjie, et al. Study on different temporal and spatial scales of evapotranspiration in jujube orchard under drip irrigation[J]. Journal of Shihezi University (Natural Science), 2019, 37(2): 162-169.

[21] 張婕, 蔡永茂, 陳立欣, 等. 北京山區(qū)元寶楓夜間液流活動特征及影響因素[J]. 生態(tài)學(xué)報, 2019, 39(9): 3 210-3 223.

ZHANG Jie, CAI Yongmao, CHEN Lixin, et al. Influencing factors and characteristics of nighttime sap flow of Acer truncatum in Beijing mountainous area[J]. Acta Ecologica Sinica, 2019, 39(9): 3 210-3 223.

[22] 夏桂敏, 康紹忠, 李王成, 等. 甘肅石羊河流域干旱荒漠區(qū)檸條樹干液流的日季變化[J]. 生態(tài)學(xué)報, 2006, 6(4): 1 186-1 193.

XIA Guimin, KANG Shaozhong, LI Wangcheng, et al. Diurnal and seasonal variation of stem sap flow for Caraganakorshinskii on the arid desert region in Shiyang river basin of Gansu[J]. Acta Ecologica Sinica, 2006, 6(4): 1 186-1 193.

[23] 楊明杰, 楊廣, 何新林, 等. 干旱區(qū)梭梭莖干液流特性及對土壤水分的響應(yīng)[J]. 人民長江, 2018, 49(6): 33-38.

YANG Mingjie, YANG Guang, HE Xinlin, et al. Stem sap flowing characteristics of Haloxylon Ammodendron and its response to soil moisture in arid area[J]. Yangtze River, 2018, 49(6): 33-38.

[24] 李宏, 劉幫, 孫明森, 等. 干旱區(qū)棗樹莖流速率變化特征及其與氣象因素的關(guān)系[J]. 河南農(nóng)業(yè)科學(xué), 2016, 45(2): 98-103.

LI Hong, LIU Bang, SUN Mingsen, et al. Change features of Jujube stem flow rate and Its relationship with meteorological factors in Arid Area[J]. Journal of Henan Agricultural Sciences, 2016, 45(2): 98-103.

[25] 斯琴畢力格, 那平山, 王波, 等. 樹木休眠越冬期間水分代謝與均衡研究[J]. 中國生態(tài)農(nóng)業(yè)學(xué)報, 2006, 12(3): 90-92.

SIQIN Bilige, NA Pingshan, WANG Bo, et al. Study on water metabolism and balance of trees during hibernation[J]. Chinese Journal of Eco Agriculture, 2006, 12(3): 90-92.

[26] 斯琴, 那平山, 王波. 生態(tài)脆弱地區(qū)樹木休眠期間水分代謝均衡探討[J]. 內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版), 2005, 12(2): 24-27.

SI Qin, NA Pingshan, WANG Bo. Study on water metabolism balance of trees during dormancy in the weak ecological region[J]. Journal of Inner Mongolia Agricultural University (Natural Science Edition), 2005, 12(2): 24-27.

[27] WELLING Annikki, PALVATapio. Molecular control of cold acclimation in trees[J]. Physiologia Plantarum, 2010, 127(2): 167-181.

[28] 邢鑫, 劉洋, 李德全. 植物脫水素的結(jié)構(gòu)和功能[J]. 植物生理學(xué)通訊, 2010, 46(3): 268-276.

XING Xin, LIU Yang, LI Dequan. Structure and Function of Plant Dehydrins[J]. Plant Physiology Communications, 2010, 46(3): 268-276.

[29] WISNIEWSKI Michael, BASSETT Carole, GUSTA Lawrence. An Overview of Cold Hardiness in Woody Plants: Seeing the Forest Through the Trees[J]. Hort Science: a publication of the American Society for Horticultural Science, 2003, 38(5): 952-959.

[30] MUNDY John, SKRIVER Karen. Gene expression in response to abscisic acid and osmotic stress. [J]. Plant Cell, 1990, 2(6): 503-512.

[31] 賀潤平, 翟明普, 杜俊杰. 棗樹休眠生理研究[J]. 果樹學(xué)報, 2006, 23(6): 814-817.

HE Runping, ZHAI Mingpu, DU Junjie. Study on Dormancy Physiology of jujube[J]. Journal of Fruit Science, 2006, 23(6): 814-817.

[32] 孫利鑫, 弋偉國, 張東, 等. 日光溫室果樹需冷量研究及環(huán)境管理預(yù)警裝置研發(fā)[J]. 西南農(nóng)業(yè)學(xué)報, 2015, 28(2): 839-845.

SUN Lixin, YI Weiguo, ZHANG Dong, et al. Research of chilling requirement of fruit trees in sunlight greenhouse and development of warning device for environmental management[J]. Southwest China Journal of Agricultural Sciences, 2015, 28(2): 839-845.

[33] 姜衛(wèi)兵, 韓浩章, 汪良駒, 等. 落葉果樹需冷量及其機理研究進展[J]. 果樹學(xué)報, 2003, 12(5): 364-368.

JIANG Weibing, HAN haozhang, WANG Liangju, et al. Advance in research of chilling requirement and the mechanism of deciduous fruit crops[J]. Journal of Fruit Science, 2003, 12(5): 364-368.

[34] WANG Wangxia, VINOCUR Basia, ALTMAN Arie. Plant response to drought, salinity and extreme temperatures: towards genetic engineering for stress tolerance[J]. Planta, 2003, 218(1): 1-14.

[35] 張華艷. 阿克蘇棗樹莖流變化與氣象因子的關(guān)系[J]. 北京農(nóng)業(yè), 2015, 12(6): 176-177.

ZHANG Huayan. Relationship between stem flow variation and meteorological factors of jujube trees in Aksu[J]. Beijing Agriculture, 2015, 12(6): 176-177.

Change in Intra-annual Sap Flow in Ziziphus Jujube in Arid Oasis under Micro-sprinkler Irrigation

ZHANG Yang, MA Yingjie*

(Xinjiang Agricultural University College of Water Conservancy and Civil Engineering, Urumqi 830052, China)

【】Sap flow in stems is an approximation of transpiration. It changes with the environment and can be used to help irrigation management. The purpose of this paper is to investigate the intra-annual change in sap flow in the stems of jujube grown in an arid oasis in Xinjiang province, China.【】The jujube was irrigated by micro sprinkler irrigation; the sap flow was measured continuously using a needle-type stem flow meter for one year, from which we analyzed the change in water consumption of the jujube during its active growth and dormant periods.【】①Solar radiation affected the sap flow most and their correlation in the four active growth periods wasD1=0.924,D2=0.939,D3=0.943 andD4=0.915, respectively. In winter when the crop stopped growing, air humidity affected the sap flow more and their correlation coefficient in the five growth periods wasC1=0.699,C2=0.923, RC3=0.841,C4=0.918 andC5=0.618, respectively. ②During the active growing and dormant periods, the durations in which the sap flow was detectable using the meter was 14 h and 9 h, respectively. ③During the active growth seasons, the sap flow peaked from 12:00 to 15:30 pm, while during dormancy it maximized from 03:00 am to 06:00 am in the first two seasons and from 07:00 am to 10:00am in the last two seasons. ④The water consumption during the active growth seasons was ranked in the order of D3>D4>D2>D1, while in dormancy the rank was C1> C5>C3>C2>C4. 【】The annual water consumption of the jujube was approximately 3 994.03 L, in which the consumption during the dormancy, which lasted for 183 days, was 777.30 L, accounting for 19.46% of the total water consumption of the tree.

sap flow; active growth period; dormancy period; water consumption; jujube

1672 - 3317（2022）03 - 0017 - 09

S665.1

A

10.13522/j.cnki.ggps.2021250

張洋, 馬英杰. 干旱綠洲區(qū)微噴灰棗全年液流研究[J]. 灌溉排水學(xué)報, 2022, 41(3): 17-25.

ZHANG Yang, MA Yingjie. Change in Intra-annual Sap Flow in Ziziphus Jujube in Arid Oasis under Micro-sprinkler Irrigation[J]. Journal of Irrigation and Drainage, 2022, 41(3): 17-25.

2021-06-15

國家自然科學(xué)基金項目（52069027）；鄧銘江院士工作站基金項目（2020.D-003）；高?？蒲杏媱濏椖浚╔JEDU2017T004）

張洋（1997-），男。碩士研究生，主要從事節(jié)水灌溉技術(shù)研究。E-mail: 1214598316@qq.com

馬英杰（1969-），男。教授，博士生導(dǎo)師，主要從事干旱區(qū)灌溉排水理論與技術(shù)研究。E-mail: 342834436@qq.com

責(zé)任編輯：韓 洋