全 文 ：文章编号：１００７－２２８４（２０１２）０６－００８２－０５
杏梅旱作保水措施的
蓄水保温效应及蒸腾速率研究
田文书１，李申安１，吴落霞２，杨吉华３
（１．济宁市水利局，山东 济宁２７２０１９；２．济宁市黄淮水利勘测设计院，山东 济宁２７２０１９；
３．山东农业大学林学院，山东 泰安２７１０００）
摘 要：对低山丘陵区水平梯田上栽植的龙廷杏梅进行不同旱作保水技术的研究，系统测定园内的水文效应、温度
效应与蒸腾速率的关系，并进行产量和经济效益分析。研究结果表明：树盘覆草加盖白膜、树盘覆草加盖黑膜、树盘土壤
施入保水剂加覆盖白膜、树盘土壤施入保水剂加覆草加覆盖白膜和树盘土壤施入保水剂加覆草加覆盖黑膜等５种处理
更能有效地调节空气相对湿度和空气温度、提高土壤湿度、改善土壤温度，促进杏梅根系生长发育和吸收水分和养分的
功能，增加杏梅的产量和经济效益。
关键词：旱作保水措施；龙廷杏梅；蓄水保温效应；蒸腾速率
中图分类号：Ｓ２７５ 文献标识码：Ａ
收稿日期：２０１２－０１－０４
作者简介：田文书（１９６８－），男，高级工程师，院长，主要从事水利工
程设计、规划等。Ｅ－ｍａｉｌ：７０６５９１２１＠ｑｑ．ｃｏｍ。
土壤瘠薄和干旱缺水是限制山丘区土地生产力的两大自
然因素［１］，在整修水平梯田加原土层的基础上对龙廷杏梅园地
采用旱作保水技术措施可以减少土壤蒸发，保持土壤水分，提
高早春土壤温度，为龙廷杏梅生长发育提供丰富的物质积累，
促进了树体的蒸腾作用，保证树体内水分的有效利用，提高经
济林的产量和质量。通过研究在龙廷杏梅园地采取单项、两项
以及多重处理等不同旱作保水技术措施的保墒防旱作用，分析
不同旱作保水技术措施调节空气相对湿度和空气温度、改善土
壤温度、提高土壤含水量以及对龙廷杏梅蒸腾速率的影响，选
择出最佳的旱作保水技术措施，对提高土地生产力和经济林的
经济效益、生态效益以及提高山丘区人民的经济收入，促进山
丘区生态环境建设具有重要的现实意义。
１ 试验地概况
龙廷杏梅是新泰市龙廷镇人民政府选育出的杏梅新品种，
试验区布设在新泰市龙廷镇掌平洼村，属于低山丘岭区，地表
岩性为花岗片麻岩，土壤为棕壤，土层厚度在４０～６０ｃｍ之间。
年平均气温１３．２℃，极端最高气温３９．５℃，极端最低气温
－２１．６℃，１０℃积温４ ２６５．９℃，年平均日照时数２ ４４５．６ｈ，
无霜期１９５ｄ。多年平均降水量７４３．８ｍｍ，季节降水不均，其
中春季９７．７ｍｍ，占全年降水量的１３．２％，夏季５０２．７ｍｍ，占
６８％，秋季１１５．１ｍｍ，占１５．６％，冬季２８．３ｍｍ，占３．８％，年
平均蒸发量１ ８３７．５ｍｍ，为平均降水量的２．３倍。特别是春季
降雨量少、风速大，温度高，空气相对湿度低，土壤蒸发强烈，造
成春季土壤干旱严重。为此，在龙廷杏梅园地进行土壤旱作保
水技术的研究。试验材料为２００３年春季栽植的龙廷杏梅，树
龄为８ａ，平均根径１４．２５ｃｍ，平均树高３．２ｍ，平均冠幅３．８ｍ
×２．９ｍ，枝下高０．６ｍ，平均树冠体积１０．３７ｍ３，透光率０．３，
株行距３ｍ×４ｍ，现已进入盛果期。
２ 试验材料和方法
２．１ 试验材料
２００９年３月在７ａ生的龙廷杏梅园内布设旱作保水技术
小区，试验材料为单一处理、双重处理和多重处理等不同旱作
保水技术措施，覆盖前整平树盘，树盘四周培２０ｃｍ土垄，树盘
覆膜、覆草、保水剂、松土面积均为２ｍ×２ｍ。在整平树穴后，
每株树施７５０ｇ尿素，覆盖前每株树浇水２００ｋｇ，在每个覆膜处
理上面均匀留有４排４列直径为３ｃｍ的入渗孔，以便于灌溉
或降雨渗入。不同处理布置示意见图１。
Ⅰ－对照（松土）：每１０天松土一次，松土深度５ｃｍ；Ⅱ－
树盘覆白膜：用厚度０．１ｍｍ的白膜覆盖；Ⅲ－树盘覆黑膜：用
厚度０．１ｍｍ的黑膜覆盖；Ⅳ－树盘覆草：覆盖已腐熟的麦秸，
覆草厚度２０ｃｍ；Ⅴ－树盘土壤施保水剂：保水剂为ＫＤ－２型高
吸水树脂，沿树干挖４条放射状三角形条沟，外端沟宽６０ｃｍ，
深３０ｃｍ，长１２０ｃｍ，把保水剂放入水中充分吸水后施入沟内，
保水剂与沟内土壤混合，每株用量１６０ｇ；Ⅵ－树盘覆草加盖白
膜；Ⅶ－树盘覆草加盖黑膜；Ⅷ－树盘土壤施入保水剂加覆草；
２８ 中国农村水利水电·２０１２年第６期
图１ 不同处理布置示意图
Ⅸ－树盘土壤施入保水剂加覆盖白膜；Ⅹ－树盘土壤施入保水
剂加覆盖黑膜；Ⅺ－树盘土壤施入保水剂加覆草加覆盖白膜；
Ⅻ－树盘土壤施入保水剂加覆草加覆盖黑膜。每个处理设３
个重复，共计３６个小区，每个小区９株，共计３２４株，各小区随
机排列，在２０１０年３月对试验小区重新覆盖地膜，覆草的小区
再增加麦秸使其厚度保持在２０ｃｍ，每次的覆盖面积和规格与
此前相同。
２．２ 研究方法
（１）土壤含水量的测定 ：用烘干法测定０～１０、１０～２０、２０
～３０、３０～４０ｃｍ四个层次的土壤含水量，土样均在上午九点
取得。
（２）土壤温度的测定：用地面温度表、曲管地温计测定地面
温度和土壤中５、１０、１５、２０ｃｍ的温度。
（３）空气温度和空气相对湿度的测定：采用ＤＨＭ２型通风
干湿表测量距离地面高度３０、１５０、２５０ｃｍ三个部位的空气温
度和空气相对湿度。
（４）水分生理特性的测定：采用英国ＰＭＲ－３稳态气孔计
测定叶片的蒸腾速率（Ｅ）、光合有效辐射（ＰＡＲ）和土壤呼吸
（ＳＩＯＬＲＥＳＰ）。
（５）数据处理：测定结束后，将数据传输到计算机上，用
Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ Ｅｘｃｅｌ软件和统计分析ＳＰＳＳ软件工具。
本实验均在晴天条件下测得。
３ 结果与分析
３．１ 不同旱作保水措施对龙廷杏梅水文效应的影响
３．１．１ 不同旱作保水措施对空气相对湿度的影响
测定距地面高度３０ｃｍ为冠层以下、１５０ｃｍ为冠层中下
部、２５０ｃｍ为冠层中上部３个部位的空气相对湿度。由表１可
表１ 不同处理措施下龙廷杏梅园内平均空气相对湿度日变化 ％
时间 高度／ｃｍ Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ Ⅵ Ⅶ Ⅷ Ⅸ Ⅹ Ⅺ Ⅻ
３０ ８４ ７７ ７３ ７５ ８３ ７８ ８０ ７８ ８６ ７４ ７４ ７５
６：００ １５０ ８３ ７９ ７３ ７９ ５２ ８０ ８３ ７９ ８８ ７４ ７５ ７６
２５０ ９４ ７７ ７３ ７９ ９０ ７８ ７５ ８０ ８７ ７５ ７９ ８０
３０ ７３ ７１ ６５ ７６ ６９ ６９ ６９ ７７ ７２ ６８ ６９ ６８
８：００ １５０ ７２ ６９ ６４ ７７ ７０ ７０ ６８ ７５ ７０ ７０ ６６ ７０
２５０ ６８ ７０ ６５ ７４ ７０ ６８ ６８ ７５ ７１ ７０ ６７ ６８
３０ ５５ ５５ ５３ ６５ ５９ ５２ ５２ ６５ ５６ ５６ ４９ ５３
１０：００ １５０ ５６ ５５ ５２ ６３ ６０ ５１ ５３ ６９ ５６ ５６ ４９ ５３
２５０ ６３ ５５ ５３ ６２ ６０ ５２ ５０ ６８ ５７ ５７ ４８ ５３
３０ ５１ ４９ ４９ ５９ ４６ ４１ ４７ ５３ ５４ ４８ ４５ ４９
１２：００ １５０ ５４ ５０ ４７ ５９ ４６ ４４ ４８ ５４ ５２ ４７ ４５ ４５
２５０ ５２ ５０ ４８ ５８ ４６ ４５ ４７ ５６ ５４ ４９ ４５ ４５
３０ ４３ ４６ ４４ ４５ ４４ ４３ ４５ ４８ ４６ ４８ ４７ ４９
１４：００ １５０ ５３ ４７ ４６ ５８ ４２ ４２ ７６ ５０ ４９ ４２ ４０ ３９
２５０ ４８ ４７ ４７ ５４ ４４ ４２ ４７ ４６ ５１ ４３ ４０ ４０
３０ ４９ ４３ ４５ ５６ ４１ ３９ ４２ ４６ ４９ ４０ ３８ ３６
１６：００ １５０ ５１ ４０ ４５ ５４ ４１ ３９ ４４ ４６ ４８ ３９ ３８ ３９
２５０ ５１ ４０ ４５ ５４ ４３ ３９ ４５ ４６ ４８ ３８ ３８ ３６
３０ ５７ ４９ ５１ ５７ ４５ ４７ ５１ ５０ ５７ ４５ ４３ ４２
１８：００ １５０ ５５ ５２ ４９ ６０ ４４ ４７ ５０ ４９ ５８ ４５ ４３ ４１
２５０ ５４ ４９ ５０ ６２ ４３ ４６ ５０ ５１ ５８ ４７ ４３ ４１
平均 ６０ ５６ ５４ ６３ ５４ ５３ ５２ ６０ ６０ ５４ ５１ ５２
注：天气晴 ，空气湿度为４月７日、４月１７日、４月２７日、５月８日、５月２１日、５月３０日６天所测定数据的平均值。
３８杏梅旱作保水措施的蓄水保温效应及蒸腾速率研究 田文书 李申安 吴落霞 等
知，在清晨６：００各处理杏梅园内的空气相对湿度最高，随着光
合有效辐射增强和空气温度的增高，水分蒸发加剧，使空气相
对湿度下降。在中午１４：００～１６：００的各处理杏梅园内空气相
对湿度都下降到最低值，在１６：００～１８：００空气相对湿度开始
升高。多重处理Ⅺ、Ⅻ和双重处理Ⅵ、Ⅶ的平均空气相对湿度
要比其他处理的降低３％，这是因为覆膜、覆草阻止了土壤水分
的垂直蒸发，保水剂吸附了土壤水分而减少提供大气的水分
含量。
３．１．２ 不同旱作保水措施对土壤湿度的影响
杏梅在土壤中的根系主要密集分布在０～６０ｃｍ，由图２可
知，各处理的土壤层０～１０ｃｍ的含水量最高（除Ⅰ和Ⅴ之外），
因为覆草覆膜以及施入保水剂可以减少土壤蒸发，使土壤垂直
上移的水分由于覆盖物的隔离而保持在土壤表层［２］。土壤层０
～４０ｃｍ的平均含水量以多重处理Ⅻ、Ⅺ最高，土壤含水量分别
为１８．６６％、１８．５８％，与Ⅰ相比增加２．３９％、２．３１％，双重处理
以Ⅸ、Ⅷ较高，土壤含水量分别为１８．０６％和１８．３５％，与Ｉ相比
增加１．７９％和２．０８％，单一处理中以Ⅴ较高，土壤含水量为
１７．０７％，与Ｉ相比增加０．８１％。多重处理保水效果最好是因
为通过保水剂吸附土壤径流，覆草增加土壤孔隙度，增加贮水
能力，覆膜切断土壤毛管水与大气交换通道，从而提高土壤含
水量，促进杏梅根系的生长和提高吸收水分和养分的能力，增
加杏梅产量。双重处理次之，单一措施最差。
注：４月７日、４月１７日、４月２７日、５月８日、５月２１日、５月３０
日６ｄ所测定数据的平均值
图２ 不同处理措施下龙廷杏梅园内平均土壤含水量的比较
３．２ 不同措施对龙廷杏梅园内温度效应的影响
３．２．１ 不同旱作保水措施对空气温度的影响
由表２可知，龙廷杏梅园内的空气温度清晨６：００较低，
６：００～１４：００空气温度逐渐升高，中午１４：００空气温度均达到
最高。在春季多重处理Ⅺ、Ⅻ和双重处理Ⅶ、Ⅵ的空气温度变
化幅度较大，平均空气温度２７℃比对照高４℃。春季提高空
气温度有利于龙廷杏梅树体生长，促进授粉授精，提高座果率。
３．２．２ 不同旱作保水措施对土壤温度的影响
从图３中可以看出，各处理的土壤层５～２０ｃｍ的平均土
壤温度在清晨６：００最低，６：００～１４：００土壤温度迅速升高，并
且达到最大值。之后，土壤温度开始降低，１８：００达到所测定时
表２ 不同处理措施下龙廷杏梅园内平均空气温度日变化 ℃
时间 高度／ｃｍ Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ Ⅵ Ⅶ Ⅷ Ⅸ Ⅹ Ⅺ Ⅻ
３０ １５．６ １５．９ １６．３ １６．５ １５．７ １６．０ １６．２ １６．４ １５．７ １６．４ １６．１ １２．７
６：００ １５０ １６．０ １５．８ １６．１ １５．７ １６．０ １６．０ １６．０ １６．３ １６．０ １６．３ １５．９ １２．８
２５０ １５．４ １５．９ １６．０ １５．６ １６．０ １５．９ １６．６ １６．０ １５．５ １６．２ １６．０ １２．５
３０ １８．２ １８．７ １９．０ １８．４ ２３．７ ２３．３ １８．９ ２４．１ １９．３ ２３．６ ２３．６ ２３．６
８：００ １５０ １８．４ １８．７ １９．１ １８．３ ２３．６ ２３．４ １８．８ ２４．２ １９．２ ２３．２ ２３．７ ２３．５
２５０ １９．１ １８．３ １９．２ １８．７ ２３．７ ２３．６ １９．３ ２４．０ １９．３ ２３．５ ２４．０ ２３．５
３０ ２２．７ ２１．４ ２３．０ ２１．８ ２７．４ ２８．２ ２４．０ ２８．６ ２２．７ ２７．７ ２８．１ ２７．９
１０：００ １５０ ２２．８ ２１．２ ２２．８ ２１．８ ２７．３ ２８ ２３．７ ２８．４ ２２．３ ２７．４ ２８．３ ２７．４
２５０ ２２．２ ２１．１ ２２．５ ２１．９ ２７．１ ２７．７ ２４．４ ２８．２ ２２．１ ２７．５ ２８．２ ２７．８
３０ ２５．７ ２５．４ ２６．３ ２５．４ ３０．９ ３０．６ ２６．２ ３０．４ ２４．９ ３１．３ ３０．５ ３１．９
１２：００ １５０ ２５．１ ２５．１ ２５．８ ２５．４ ３１．３ ３０．５ ２５．５ ３０．５ ２５．２ ３０．７ ３０．７ ３０．９
２５０ ２５．２ ２５．０ ２６．０ ２５．２ ３１．３ ３０．５ ２５．９ ３０．４ ２４．４ ３０．３ ３０．６ ３０．３
３０ ２６．７ ２７．６ ２７．７ ２７．７ ３１．８ ３０．８ ２７．４ ３０．６ ２７．８ ３１．５ ３１．１ ３２．３
１４：００ １５０ ２６．０ ２７．４ ２６．９ ２７．３ ３１．９ ３０．７ ２２．０ ３０．５ ２６．７ ３１．２ ３０．９ ３２．１
２５０ ２７．２ ２７．２ ２７．２ ２７．０ ３１．９ ３０．６ ２７．８ ３０．４ ２６．３ ３１．１ ３１．０ ３１．３
３０ ２７．５ ２７．９ ２７．７ ２７．５ ３１．１ ３０．８ ２８．７ ３１．３ ２７．６ ３２．０ ３１．３ ３１．７
１６：００ １５０ ２７．１ ２７．７ ２７．３ ２７．２ ３０．８ ３０．７ ２８．３ ３０．７ ２７．７ ３１．８ ３１．２ ３０．７
２５０ ２７．１ ２７．２ ２７．９ ２７．２ ３０．７ ３０．６ ２７．８ ３０．６ ２７．４ ３１．７ ３１．３ ３１．６
３０ ２５．７ ２５．８ ２５．８ ２５．５ ２９．４ ２８．５ ２５．９ ２８．９ ２５．７ ２９．２ ２９．１ ２９．３
１８：００ １５０ ２５．７ ２５．６ ２６．０ ２５．３ ２９．２ ２８．６ ２５．８ ２９．０ ２５．６ ２８．９ ２９．１ ２９．４
２５０ ２６．０ ２５．６ ２５．８ ２５．１ ２９．３ ２８．６ ２６．０ ２８．９ ２５．５ ２８．８ ２９．１ ２９．４
平均 ２３．０ ２３．０ ２４．０ ２３．０ ２７．０ ２７．０ ２７．０ ２７．０ ２３．０ ２４．０ ２７．０ ２７．０
注：天气晴，空气温度为４月７日、４月１７日、４月２７日、５月８日、５月２１日、５月３０日６天所测定数据的平均值。
４８ 杏梅旱作保水措施的蓄水保温效应及蒸腾速率研究 田文书 李申安 吴落霞 等
注：４月７日、４月１７日、４月２７日、５月８日、５月２１日、５月３０
日６ｄ所测定数据的平均值
图３ 不同处理措施下龙廷杏梅园内平均土壤温度日变化
段内的最低值。各处理的平均土壤温度日变化曲线均呈单
峰型。
土壤温度的变化幅度以多重处理Ⅻ、Ⅺ最小，分别为１．９９、
２．５３℃ ，双重处理以Ⅵ、Ⅶ、Ⅷ较小，分别为３．１２、２．３６、２．５４
℃，单一处理以Ⅳ较小，为２．８９℃，而Ⅰ的变化幅度为７．６４
℃。在多重处理中覆膜使春季白天土壤温度上升快，夜间散热
较多，覆草白天土壤温度上升较慢，但夜间保持土壤温度强，保
水剂由于充分吸附水分而使土壤温度较低［３］，通过土壤施入保
水剂加覆草加覆盖地膜的多重处理措施，可使白天土壤温度上
升快而夜间又能保持土壤温度，从而实现土壤中水、气、热的协
调统一，土壤温度变化幅度减小，有利于根系吸收水分和养分
并供给地上部开花、长叶、结果的需要。
３．２．３ 不同旱作保水措施对土壤呼吸的影响
土壤呼吸指土壤由于新陈代谢作用而释放ＣＯ２ 的过程，包
括３个生物学过程（植物根系的呼吸、土壤微生物的异氧呼吸
和土壤动物呼吸）和一个非生物学过程（少量的土壤有机物氧
化而产生的ＣＯ２），其中最重要的组成部分是根系呼吸和土壤
微生物异氧呼吸。
对４－５月份测定的土壤呼吸速率进行分析，由图４可以
看出，各处理的土壤呼吸速率日变化曲线均为单峰型，清晨
６：００土壤温度较低，土壤中微生物和果树根系呼吸都比较弱，
８：００～１４：００随着太阳光照温度的增加，土壤温度的增高，果树
根系的呼吸、土壤微生物的异氧呼吸和土壤动物呼吸增强，使
土壤呼吸速率增大，土壤中产生的ＣＯ２ 相应的增多。１４：００土
壤呼吸速率达到最大值。下午太阳光照强度降低，土壤温度随
图４ 不同处理措施下的土壤呼吸速率日变化
之降低，土壤呼吸减弱。杏梅园地的平均土壤呼吸速率以多重
处理Ⅻ、Ⅺ最大，为３．９５、３．１５ｇ ｍ－２ｈ－１，双重处理以Ⅶ、Ⅹ较
大，为２．１６、１．３２ｇ ｍ－２ｈ－１，单一处理以Ⅲ、Ⅱ较大，为１．３１、
１．２３ｇ ｍ－２ｈ－１，而Ⅰ仅为０．６６ｇ ｍ－２ｈ－１。土壤呼吸速率高说
明多重处理增加土壤孔隙度，土壤通气性好，气体交换顺利，土
壤微生物活动旺盛，把土壤有机质中含氮物质分解成硝态氮，
把土壤固定的磷释放出来变为能够吸收利用的有效磷，有利于
根系生长和促进根系吸收水分、养分的能力，提高龙廷杏梅的
产量。
３．３ 不同旱作保水措施对龙廷杏梅生理特性的影响
３．３．１ 不同旱作保水措施对龙廷杏梅叶片蒸腾速率日变化的
影响
对４－５月份测定的杏梅叶片蒸腾速率进行分析，由图５
可以看出，各处理的杏梅叶片蒸腾速率日变化均呈单峰型［４］。
清晨６：００杏梅叶片的蒸腾速率较低，８：００～１４：００蒸腾速率迅
速增大，１４：００以后，蒸腾速率迅速降低，１８：００降至测定阶段
的最低值。杏梅叶片平均蒸腾速率以多重处理Ⅻ、Ⅺ最大，为
１．１８和１．０１ｍｍｏｌ ｍ－２ｓ－１，双重处理以Ⅵ较大，为０．９５ｍｍｏｌ
ｍ－２ｓ－１，单一处理以Ⅲ、Ⅳ较大，为０．７９和０．５１ｍｍｏｌ ｍ－２
ｓ－１，而Ⅰ为０．４７ｍｍｏｌ ｍ－２ｓ－１，多重处理由于提高土壤含水
量、增加土壤温度、降低冠层空气相对湿度、改善空气温度，使
杏梅叶片蒸腾速率增大，促进根系吸收水分和养分供应，保证
营养物质和叶片光合产物的输送和分配。
图５ 不同处理措施下的叶片蒸腾速率日变化
３．３．２ 龙廷杏梅叶片蒸腾速率与大气环境因子的研究
在杏梅叶片蒸腾过程中，水蒸汽扩散过程与光照、空气温
度、空气相对湿度、风速以及天气状况等大气环境因子密切相
关。在土壤水分供应充足的情况下，影响蒸腾的环境因子主要
是气象因子［２］。对４－５月份晴天测定的杏梅叶片蒸腾速率
（Ｔｒ）与光合有效辐射（ＰＡＲ）、空气温度（Ｔ）、空气相对湿度
（ＲＨ％）作相关分析，结果如表３所示。杏梅叶片的 Ｔｒ与
ＰＡＲ、Ｔ、ＲＨ％的相关系数表明，各处理杏梅的蒸腾速率与
ＰＡＲ有１１个显著（其中３个极显著），与Ｔ有１０个显著（其中
６个极显著），与ＲＨ％有６个显著（其中２个极显著）。由此可
看出，影响杏梅蒸腾速率最为显著的环境因子以ＰＡＲ最为突
出，杏梅蒸腾速率与空气相对湿度为负相关。果园经过覆膜、
覆草和土壤施入保水剂的多重处理和双重处理，能阻止土壤水
分垂直蒸发，降低了空气相对湿度，提高了空气温度，大气中的
水汽压和叶肉细胞间隙内的水汽压亦随着升高，使水汽压之间
产生较大的差额，蒸腾速率加强。
５８杏梅旱作保水措施的蓄水保温效应及蒸腾速率研究 田文书 李申安 吴落霞 等
表３ 蒸腾速率与影响因子的相关系数
处理措施 ＰＡＲ Ｔ ＲＨ／％
Ⅰ ０．６１９＊ ０．７１４＊＊ －０．９７６＊＊
Ⅱ ０．７０９＊ ０．６９３＊ －０．６７９＊
Ⅲ ０．５４５ ０．４６１ －０．７６２＊
Ⅳ ０．８１０＊ ０．５８９ －０．７４３＊
Ⅴ ０．７４６＊ ０．７０７＊ －０．５８２
Ⅵ ０．９００＊＊ ０．７５９＊ －０．４９２
Ⅶ ０．６１９＊ ０．７５３＊ －０．３３３
Ⅷ ０．９９３＊＊ ０．８６５＊＊ －０．４１６
Ⅸ ０．８２８＊ ０．９０６＊＊ －０．８４５＊＊
Ⅹ ０．９０５＊＊ ０．８８４＊＊ －０．６１９＊
Ⅺ ０．９５７＊ ０．９０６＊＊ －０．２３０
Ⅻ ０．７４０＊ ０．９２６＊＊ －０．５５２
注：＊＊表示在０．０１水平上相关性极显著，＊表示在０．０５水平上相
关性显著。
３．３．３ 杏梅叶片蒸腾速率与土壤温度和土壤含水量的关系
由表４可知，各处理杏梅的蒸腾速率与土壤温度有５个显
著，与土壤含水量有６个显著（其中２个极显著）。说明了在
ＳＰＡＣ系统中土壤温度和土壤含水量与蒸腾速率紧密相关。
多重处理和双重处理能够保持土壤水分，调节土壤温度，使土
壤中水、气、热协调统一，有利于根系吸收水分供给杏梅生长发
育所需，进而促进杏梅叶片的蒸腾速率。
表４ 蒸腾速率与土壤温度和土壤含水量的相关系数
处理
措施
土壤温
度／℃
土壤含
水量／％
处理
措施
土壤温
度／℃
土壤含
水量／％
Ⅰ ０．７４６＊ －０．８４８＊＊ Ⅶ ０．１４３ －０．７２１＊
Ⅱ ０．５４３＊ －０．８９８＊＊ Ⅷ ０．４７０ －０．５２４
Ⅲ ０．０６９ －０．２４４ Ⅸ ０．６８０＊ －０．７１８＊
Ⅳ ０．２５６ －０．１２９ Ⅹ ０．６７５＊ －０．６１２＊
Ⅴ ０．４８７ －０．４０６ Ⅺ ０．５６７＊ －０．２７９
Ⅵ ０．５２０ －０．６５９＊ Ⅻ ０．５０２ －０．５１８
注：＊＊表示在０．０１水平上相关性极显著，＊表示在０．０５水平上相关
性显著。
３．４ 不同旱作保水措施对龙廷杏梅经济效益的影响
覆盖白膜、黑膜能够阻止土壤水分的垂直蒸发，切断土壤
毛管水与大气的通道，提高土壤含水量，保水效果最好，覆盖白
膜、黑膜使春季白天土壤温度上升快，但夜间有一定数量的散
热，保温效果较好。覆草能改善土壤的物理性状，增加土壤孔
隙度，增加贮水能力，减少土壤水分蒸发，保水效果较好，覆草
减少热量传导，使白天土壤温度上升较慢，但夜间减少散热，保
持土壤温度能力强。保水剂充分吸附土壤径流，减少水分下渗
和蒸发，保水效果较好，保水剂由于充分吸附水分而使土壤温
度较低。通过覆膜、覆草和保水剂进行多重处理使土壤中水、
气、热达到协调统一，在保水的基础上又提高了土壤温度和改
善土壤通气状况，从而改善杏梅根系的生长环境和提高吸收水
分和养分的功能。双重处理也能达到既保持土壤水分又能提
高土壤温度的效果。多重处理和双重处理均能促进树体的生
长发育，提高杏梅的产量和经济效益。
表５ 不同旱作保水措施下龙廷杏梅的经济效益比较
处理
措施
产量／
（ｋｇ·
ｈｍ－２）
产值／
（元·
ｈｍ－２）
增产量／
（ｋｇ·
ｈｍ－２）
增产值／
（元·
ｈｍ－２）
增加投入／
（元·
ｈｍ－２）
增加净收
入／（元
·ｈｍ－２）
Ⅰ ３０ ６００ ６１ ２００
Ⅱ ３８ ８５０ ７７ ７００ ８ ２５０ １６ ５００ １ ３４４ １５ １５６
Ⅲ ４０ ０５０ ８０ １００ ９ ４５０ １８ ９００ １ ９９６ １６ ９０４
Ⅳ ３７ ９５０ ７５ ９００ ７ ３５０ １４ ７００ ８４０ １３ ８６０
Ⅴ ３４ ２００ ６８ ４００ ３ ６００ ７ ２００ １ ３４４ ５ ８５６
Ⅵ ４６ ６５０ ９３ ３００ １６ ０５０ ３２ １００ ２ ８３６ ２９ ２６４
Ⅶ ４５ ６００ ９１ ２００ １５ ０００ ３０ ０００ ２ １８４ ２７ ８１６
Ⅷ ４２ １５０ ８４ ３００ １１ ５５０ ２３ １００ ２ １８４ ２０ ９１６
Ⅸ ４３ ０５０ ８６ １００ １２ ４５０ ２４ ９００ ２ ６８８ ２２ ２１２
Ⅹ ４４ ４００ ８８ ８００ １３ ８００ ２７ ６００ ３ ３４０ ２４ ２６０
Ⅺ ４７ ４００ ９４ ８００ １６ ８００ ３３ ６００ ３ ５２８ ３０ ０７２
Ⅻ ４８ ６００ ９７ ２００ １８ ０００ ３６ ０００ ４ １８０ ３１ ８２０
由表５可知，处理Ⅰ的杏梅产量为３０ ６００ｋｇ／ｈｍ２，各处理
的增产和经济效益以多重处理Ⅻ和Ⅺ的最高，产量分别为
４８ ６００ｋｇ／ｈｍ２ 和４７ ４００ｋｇ／ｈｍ２，分别增产５８．８％ 和５４．９％，
每公顷分别增加净收入３１ ８２０元和３０ ０７２元，双重处理以Ⅶ、
Ⅵ的较高，产量分别为４５ ６００ｋｇ／ｈｍ２ 和４６ ６５０ｋｇ／ｈｍ２，分别
增产４９．０％和５２．５％，每公顷分别增加净收入２７ ８１６元和
２９ ２４６元，单一处理以Ⅲ的较好，产量为４０ ０５０ｋｇ／ｈｍ２，增产
３０．９％，每公顷增加净收入１６ ９０４元。说明多重处理增加产量
和净收入最高，双重处理次之，单一处理较差。
４ 结 论
（１）杏梅园内多重处理Ⅺ、Ⅻ和双重处理Ⅵ、Ⅶ的平均空气
相对湿度要比其他处理的降低３％。土壤层０～４０ｃｍ的平均
含水量以多重处理Ⅻ、Ⅺ最高，土壤含水量与Ⅰ相比增加
２．３９％、２．３１％，双重处理以Ⅸ、Ⅷ较高，土壤含水量与Ｉ相比
增加１．７９％和２．０８％，单一处理中以Ⅴ较高，土壤含水量Ｉ相
比增加０．８１％，说明多重处理的保水效果最好，双重处理次之，
单一措施较差。
（２）杏梅园内多重处理Ⅺ、Ⅻ和双重处理Ⅶ、Ⅵ的空气温度
较大，平均空气温度２７℃比对照高４℃。土壤温度的变化幅
度以多重处理Ⅻ、Ⅺ最小，双重处理以Ⅵ、Ⅶ、Ⅷ较小，单一处理
以Ⅳ较小，通过土壤施入保水剂加覆草加覆盖地膜的多重处理
措施，可使白天土壤温度上升快而夜间又能保持土壤温度，从
而达到土壤中水、气、热的协调统一，使土壤温度变化幅度
减小。
（３）梅园内的平均土壤呼吸速率以多重处理Ⅻ、Ⅺ最大，为
３．９５、３．１５ｇ ｍ－２ｈ－１，双重处理以Ⅶ、Ⅹ最大，为２．１６、１．３２ｇ
ｍ－２ｈ－１，单一处理以Ⅲ、Ⅱ最大，为１．３１、１．２３ｇ ｍ－２ｈ－１，而Ⅰ
仅为０．６６ｇ ｍ－２ｈ－１，说明多重处理的土壤毛管孔隙多，土壤通
气性好，气体交换顺利，土壤微生物活动旺盛，促进根系吸收水
分和养分。
（４）各处理杏梅叶片蒸腾速率的日变化均为单峰型，以多
重处理Ⅻ、Ⅺ最大，为１．１８和１．０１ｍｍｏｌ （下转第９０页）
６８ 杏梅旱作保水措施的蓄水保温效应及蒸腾速率研究 田文书 李申安 吴落霞 等
方案１以追求最大产量为目标，故灌水量最大，灌水次数
较多，产量最高，无减产率。
方案２～方案４为给定灌水日期和灌水次数，由于控制灌
水量不同，使模拟结果出现显著差异。同方案３相比，方案２
总的灌水量仅增加了２２．５５ｍｍ，但产量下降率却降低了
０．６％，使得作物产量有了提高，且水分利用率为１００％，合理的
利用了水资源；方案４总的灌水量减少了４６．８５ｍｍ，产量下降
率却增加了３．５％，故综合比较可以得出方案２较优。
方案５和方案６为给定灌水定额，灌水时间由模型模拟给
出。方案５随减产率较小，但总的灌水量较大，且灌水次数多，
给农户增加了劳动强度，顾不推荐此方案。方案６灌水量较方
案５偏小，减少了１０ｍｍ，产量下降率减小１％ ，灌水次数也较
适中，故方案６可行，在不明显减产情况下减少了灌溉定额，节
约了水资源。由于灌溉时间是由模型模拟给出，不受黄河来水
时间的限制，因此在井渠灌溉结合的条件下适用。
综上所述，方案２和方案６的灌溉制度较优，其灌溉制度
如表５所示。
表５ 优选制度方案
灌水
次数
方案２
灌水
日期
灌水定
额／ｍｍ
灌水
次数
方案６
灌水
日期
灌水定
额／ｍｍ
１ ０６－１９ ５４．３ １ ０６－２４ ６０
２ ０７－０８ ５９．８ ２ ０７－０９ ６０
３ ０７－２５ ６０．９ ３ ０７－２３ ６０
４ ０８－１４ ５５．７ ４ ０８－１１ ６０
５ 结 论
本文在田间试验和ＩＳＡＲＥＧ模型各项参数验证的基础上，
对辣椒沟灌的两个实际灌溉制度进行了评价，结果表明在辣椒
进入采收初期应补充一次灌水。结合现状和作物本身的灌水
要求，利用ＩＳＡＲＥＧ模型对辣椒灌溉制度进行了多种方案设
计，经模拟结果分析得出：①辣椒进入采收期前应补充灌水，否
则由于受到水分胁迫而造成严重落花落果，最终影响作物产
量。②当受黄河来水时间限制时，采用方案２较为合适。推荐
灌溉定额为２３０ｍｍ左右，分４次灌水，每次的灌水量均有所不
同，其生育初期可适当减少灌水量。③当不受黄河来水时间限
制时，采用方案６较为合适。灌溉定额为２４０ｍｍ左右，分四次
灌水，每次灌水定额为６０ｍｍ。在有条件实施井渠结合时比较
适用，且有利于田间管理。 □
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度的研究［Ｊ］．农业工程学报，２００４，２０（４）：
５８－６３．
（上接第８６页） ｍ－２ｓ－１，双重处理以Ⅵ最大，为０．９５ｍｍｏｌ
ｍ－２ｓ－１，单一处理以Ⅲ、Ⅳ最大，为０．７９和０．５１ｍｍｏｌ ｍ－２
ｓ－１，而Ⅰ为０．４７ｍｍｏｌ ｍ－２ｓ－１，说明多重处理使杏梅叶片蒸腾
速率增大，保证营养物质和叶片光合产物的输送和分配。
（５）各处理的增产和经济效益以多重处理Ⅻ和Ⅺ的最高，
产量分别为４８ ６００和４７ ４００ｋｇ／ｈｍ２，分别增产５８．８％ 和
５４．９％，每公顷分别增加净收入３１ ８２０元和３０ ０７２元，双重处
理以Ⅶ、Ⅵ的较高，产量分别为４５ ６００和４６ ６５０ｋｇ／ｈｍ２，分别
增产４９．０％和５２．５％，每公顷分别增加净收入２７ ８１６元和
２９ ２４６元，单一处理以Ⅲ的较好，产量为４０ ０５０ｋｇ／ｈｍ２，增产
３０．９％，每公顷增加净收入１６ ９０４元。说明多重处理增加产量
和净收入最高，双重处理次之，单一处理较差。 □
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０９ 基于 ＷＩＮ ＩＳＡＲＥＧ模型的辣椒沟灌灌溉制度优化研究 王 宁 史海滨 朱 丽 等