基于稳定同位素技术的果草吸水深度研究：以洛川塬不同果−草复合系统为例

• 作者: 张露 赵妮 戈建珍 程积民 金晶炜
• 来源期刊: 草业科学
• 关键词: 稳定氢氧同位素 水分来源 白三叶 黑麦草 苹果园 洛川塬
• 年，卷（期）: 2021,（4）
• 页码范围: 726-737
• 页数: 12页
• 语种: 中文
• DOI: 10.11829/j.issn.1001-0629.2020-0596

摘要

洛川塬水资源短缺、水分利用效率低，因而水分已成为洛川塬果业可持续发展的瓶颈。因此，精确测量植物的吸水深度，分析植物对不同深度土层的水分利用情况，对改进、推广果园土壤管理具有重要意义。本研究利用稳定氢氧同位素技术，研究洛川塬不同果−草复合系统[苹果(Malus domestica) −白三叶(Trifolium repens)和苹果−黑麦草(Lolium perenne)]中果树木质部水以及白三叶、黑麦草茎部水与不同层位土壤水氢同位素比率δD值特征，分析探讨不同果−草复合系统对果树水分来源及对不同层位土壤水分利用的影响。结果表明：在5月，白三叶和黑麦草分别提高0 − 50和50 − 100 cm土层的土壤含水量，且水分均来源于10 − 20 cm土层，与果树不存在水分竞争，同时白三叶和黑麦草均提高果树对40 cm以下土壤水的利用率，增幅分别为27%和9%；在7月，白三叶、黑麦草的水分主要来源于浅层和深层土壤，与果树存在水分竞争，但白三叶与果树的竞争效应小于黑麦草。同时，白三叶和黑麦草分别提高果树对40 cm以下土壤水和0 − 20 cm土壤水的利用；在8月和10月白三叶提高0 − 50 cm土层的土壤含水量，以及果树对0 − 40 cm土壤水的利用率。结果说明，种植白三叶比黑麦草能更好地调节果树水分利用层位及各土壤层位的利用率，使果树最大程度吸收水分。研究结果为揭示土壤−植物系统水分循环的驱动机制奠定基础，也为洛川塬果−草复合系统林下间作牧草品种的选择、果园水分优化管理提供科学依据。