板栗全生長季樹干液流及蒸騰耗水特征

郭燕，張樹航，張馨方，李穎，劉金雨，范麗穎，劉師源，高倩，王廣鵬

板栗全生長季樹干液流及蒸騰耗水特征

郭燕，張樹航，張馨方，李穎，劉金雨，范麗穎，劉師源，高倩，王廣鵬

河北省農林科學院昌黎果樹研究所，河北昌黎 066600

【目的】明確板栗（Bl.）蒸騰耗水特征，為板栗園制定科學合理的水分管理措施提供理論參考?！痉椒ā坎捎脽釘U散探針法，對‘大板紅’板栗植株全生長季樹干液流速率進行連續監測，并同步觀測7個相關環境因子：太陽輻射（solar radiation，SR）、水汽壓虧缺（vapor pressure deficit，VPD）、空氣溫度（air temperature，AT）、空氣相對濕度（air relative humidity，ARH）、風速（wind speed，WS）、土壤溫度（soil temperature，ST）和土壤濕度（soil relative humidity，SRH），解析板栗樹干液流規律和耗水特征及其與環境因子間的關聯性。【結果】板栗樹干明顯液流啟動于5月3日，結束于10月26日，前后歷時176 d。板栗全生長季晴天樹干液流速率日變化呈單峰“幾”字形曲線，其在6、7、8月每日啟動到達峰值時間早于5、9、10月，而下降時間晚于5、9、10月，致6、7、8月份液流速率峰值持續時間長于5、9、10月。板栗全生長季液流速率日均值、日均耗水量和月耗水量由高到低排序均為8月＞7月＞6月＞9月＞5月＞10月，其中顯著性檢驗表明7月和8月之間無顯著差異，但顯著高于其他月份。夜間液流量占比由高到低排序為10月＞9月＞5月＞6月＞7月＞8月，其中顯著性檢驗表明10月、9月和5月顯著高于6月、7月和8月。板栗全生長季樹干液流速率與太陽輻射、水汽壓虧缺、空氣溫度和風速均呈極顯著正相關，而與空氣相對濕度均呈極顯著負相關。分別建立了5—10月板栗樹干液流速率與7個環境因子的6個回歸模型。【結論】板栗樹干有明顯液流始于5月初、終于10月末；7—8月是板栗的關鍵需水期；建立的板栗植株液流速率與環境因子的回歸模型，可用于通過環境因子估測不同月份及整個生長季的植株耗水量。

板栗；液流速率；耗水量；環境因子；特征

0 引言

【研究意義】板栗（Bl.）是一種生態和經濟兼具樹種，在我國栽培歷史悠久，全國總面積接近200萬公頃[1]，該樹種在國家山地綠化、荒地利用及增加農民收入等方面發揮重要作用。因板栗主要種植于干旱瘠薄的山地，受地理條件限制，多數栗園無法灌溉，導致水分成為制約板栗樹生長、產量和品質增加的主要因子之一[2]。因此，明確板栗樹全年耗水規律及其特征，對于在有限水資源條件下制定科學的用水措施進而激發栗樹生產潛力具有重要指導意義。【前人研究進展】蒸騰作用是植物失水的主要方式，樹干液流是表征樹木蒸騰耗水特性的有效指標，樹木的蒸騰耗水99%來自樹干液流[3-4]。熱消散探針法（thermal dissipation probe，TDP）是在保持樹木自然生長狀態條件下，測定樹干邊材液流運移速率進而計算蒸騰耗水量的方法[5-7]，因其具有能夠在田間連續監測、測量精度高、對樣木損傷小、數據采集自動化等優點，被普遍應用于果樹及林木樹種的蒸騰耗水研究中。王升等[8]利用TDP觀測芒果全生長季樹干液流速率變化特征，發現芒果樹干液流日變化呈單峰型，且峰值延續時間和月耗水量均表現為夏季高于春季和秋季；夏桂敏等[9]采用TDP監測‘寒富’蘋果樹干液流，發現樹體生長盛期耗水量較大，在萌芽期較少；林平等[10]采用TDP對北京山區油松林蒸騰耗水特性的研究表明，油松樹干邊材液流速率最低值在1月，最高值在6月；王力等[7]應用TDP對黃土塬區蘋果樹干液流速率進行了連續測定，建立了晴天、陰雨天樹干液流速率日變化與各氣象因子的關系模型?！颈狙芯壳腥朦c】目前，關于板栗樹耗水特征的研究極少，僅林利[11]對北京市懷柔區沒有灌溉條件的‘懷黃’板栗園全年土壤含水量進行了系統測定，結合不同物候期板栗樹的瞬時水分利用效率，認為初花期和膨大期是其需水關鍵期。對于板栗樹全生長季蒸騰耗水特征及其與環境因子關聯性仍不清楚，嚴重限制了果園精準水分管理技術的制定?！緮M解決的關鍵問題】本研究擬采用TDP法對板栗樹全生長季的樹干液流進行連續監測，并同步觀測7個相關環境因子，以解析板栗樹干液流規律和耗水特征以及它們與環境因子間的關聯性。

1 材料與方法

試驗于2022—2023年在河北省農林科學院昌黎果樹研究所板栗品種比較園進行。

1.1 試驗地概況

試驗地位于河北省農林科學院昌黎果樹研究所品種比較園（118°51′ E，39°53′ N），海拔20 m，暖溫帶半濕潤大陸性氣候。全年平均氣溫12.5 ℃，1月平均氣溫-5.3 ℃，7月平均氣溫25.8 ℃，≥10℃年積溫為4 441℃；無霜期187 d；年日照時數 2 663.8 h；年降水量650 mm；年蒸發量1 110 mm；沙壤土，耕層有機質含量1.01%，速效氮28.25 mg?kg-1，速效磷115.38 mg?kg-1，速效鉀121.98 mg?kg-1，pH 6.7。土壤容重為1.3 g?cm-3，土層厚度＞2.5 m，田間持水量26%，萎蔫系數為7.6%，地下水位平均埋深6.59 m。

1.2 試驗材料與設計

以‘大板紅’板栗植株為試材，所有植株均為2004年嫁接于3年生‘燕山早豐’實生砧木上，接口距地面30—40 cm，株行距4 m×4 m。選擇樹干圓滿通直、不偏冠、生長狀況良好的植株為樣樹，共3株（表1）。樣樹長年統一采用輪替更新整形修剪技術[1]管理，植株樹形、單位面積留枝量基本一致，其生育期劃分見表2。

表1 樣樹主要參數

表2 本研究中‘大板紅’板栗的生育期

試驗期間對樣樹進行充分灌溉，使樣樹0—80 cm不同土層的土壤含水量平均值保持在田間持水量的60%—80%。具體實施方法為：在樣樹南、北方向距離樹干50 cm處各垂直埋設1根長1 m、直徑為5 cm的探管，使用PICO-BT便攜式土壤剖面水分速測儀每5 d測定一次0—80 cm不同土層（0—20 cm、20—40 cm、40—60 cm和60—80 cm）的土壤含水量θpre（v/v，%），并求平均值，當不同土層土壤含水量平均值低于田間持水量的60%時，則進行灌水。灌水量計算公式[12]為：W=S×H×ρb×(θmax-θpre)，式中，W為灌水量（t），H為計劃濕潤層深度（m），取0.8 m，ρb為土壤容重，θmax為灌水上限（v/v，%），即80%的田間持水量，θpre為灌水前土壤含水量（v/v，%）。試驗期間不同月份降雨量、灌水次數和灌水量見表3。

表3 不同月份單株灌水量

1.3 試驗方法

1.3.1 新梢長度和葉面積指數的測定 新梢長度測定：在每株東、南、西、北向冠層外圍中部隨機選取5個新梢，自4月25日起，每隔10 d使用卷尺進行測量直至新梢停止生長，取平均值作為每株樹新梢長度測定值。葉面積指數的測定：采用CI-110植物冠層分析儀（美國CID），自4月25日起每隔10 d進行測定，直至葉面積指數不再顯著增大。

1.3.2 液流測定與計算 采用美國Dynamax公司生產的插針式熱擴散莖流計，探針型號TDP-80，長80 mm，針頭直徑1.2 mm。在每株樹干北側距地面50 cm處刮除表層老皮后，用專配鉆頭沿垂直方向間隔4 cm鉆取直徑1.2 mm、深80 mm的兩個孔，將探針插入兩個鉆孔中密封好（注意加熱端探針應位于上方）。用數據采集器DT80-OEM（澳大利亞Datataker）和AVRD（美國Dynamax）來調節莖流計的工作電壓和檢測熱電偶，1 h采集1次數據，2022年3月1日至2023年3月1日連續記錄兩探針間的溫差。

樹干液流由Granier推出的公式計算[7]，公式如下：

K=(dTM-dT)/dT

V=0.0119×K1.231×3600

Fs=As×V×ρ水

(1)對象要素:事件中對象要素有兩種語義類別,在語料庫中分別以Participant和Object這兩個標識進行標注,前者與人有關,后者與物有關,所以它們不屬于一個語義類別,是不能相互指代的.

式中，K：無量綱“液流指數”，用于消除液流速率為零時的溫差；dTM：無液流時加熱探針與參考探針的最大溫差（℃）；dT：加熱探針與參考探針的瞬時溫差（℃）；V：液流速率（cm·h-1）；FS：液流量（g·h-1）；As：邊材面積（cm2）；ρ水：水的密度（1 g?cm-3），其中dTM和dT均為儀器自動監測結果。

1.3.3 環境因子的觀測 氣象因子由安裝在果園的氣象站系統測得，主要包括：太陽輻射（SR）、空氣相對濕度（ARH）、空氣溫度（AT）、風速（WS）和水汽壓虧缺（VPD）；土壤溫度（ST）和濕度（SRH）由莖流計監測系統測得，探頭位于距樹干1.5 m，深度50 cm的土壤中。所有數據均為1 h采集1次。

1.4 數據處理

運用Excel 2000和SPSS 20對試驗數據進行統計分析和作圖。

2 結果

2.1 板栗樹冠葉幕形成動態變化特征

對‘大板紅’板栗樹冠葉幕形成過程中新梢長度和葉面積指數進行連續動態觀測（圖1、圖2）?？梢钥闯?，‘大板紅’板栗樹冠葉幕形成過程中新梢長度和葉面積指數變化趨勢均近似呈‘S’型曲線。4月25日，新梢長度和葉面積指數僅分別為4.21 cm和0.05，從4月25日起，新梢長度和葉面積指數開始快速增加，直至6月4日，之后繼續緩慢增加至6月14日后趨于停止（新梢長度和葉面積指數分別為42.25 cm和1.25），即新梢長度和葉面積指數此時均基本停止生長，說明6月14日‘大板紅’板栗樹冠葉幕基本形成。

圖1 春季‘大板紅’板栗樹冠葉幕形成動態變化

圖2 ‘大板紅’板栗樹冠葉幕形成過程中葉面積指數和新梢長度變化趨勢

2.2 板栗樹干液流速率全生長季變化特征

‘大板紅’樹干液流速率全生長季（5—10月）連續動態變化見圖3。如圖所示，‘大板紅’植株液流始于5月3日，終于10月26日，歷時176 d。5月3日之前植株沒有明顯液流，液流開始出現時速率較?。ù藭r板栗樹新梢較短），之后隨著新梢快速生長，液流速率峰值逐日增大，至5月28日趨于平穩（此時樹冠葉幕接近成型，新梢生長速度較慢）；6—8月，在樹冠葉幕形成后（6月14日），植株經歷開花期、幼果期和膨大期，伴隨空氣溫度和土壤溫度升高，液流速率也隨之升高并達到峰值；9月和10月，伴隨板栗的成熟，加上空氣溫度和土壤溫度的降低，液流速率隨之緩慢下降，其中自10月19日（板栗樹葉片變黃，開始凋落）起液流速率開始逐日明顯下降，10月26日趨于檢測不到（全樹葉片基本凋落）。植株全生長季（5—10月），樹干液流速率呈現出先升高后降低的變化趨勢，且在典型晴天均呈現出明顯的晝高夜低的單峰“幾”字形曲線。

由表4可以看出，植株不同月份液流速率峰值由大到小依次為：8月＞7月＞6月＞9月＞10月＞5月。單日平均液流速率為8月＞7月＞6月＞9月＞5月＞10月。同時，顯著性檢驗表明液流速率峰值和日平均液流速率均在8月和7月顯著較高，5月和10月顯著較低，說明板栗樹液流在幼果期（7月）和果實膨大期（8月）較大，在新梢生長期（5月）和落葉休眠期（10月）較小。

圖3 ‘大板紅’板栗生長季不同月份樹干液流速率動態變化

2.3 板栗樹干液流速率日變化特征

2.3.1 液流速率白天變化特征 選取典型晴天對植株液流日變化特征進行分析，液流速率和主要氣象因子日變化規律如圖4和圖5所示。從圖4可以看出，植株不同生長期的單日液流速率整體上均呈現出晝高夜低的單峰“幾”型變化。進一步分析發現，在植株不同生長期，其液流啟動時間、到達峰值時間、下降時間及峰值持續時間存在差異。其中，植株液流啟動時間在5月為7：00，而6—8月提前到6：00，到了9月又推遲到7：00，10月推遲到8：00；液流速率到達峰值的時間在5月和6月均為11：00，7—8月為10：00，9—10月為12：00；液流速率下降時間在5月為16：00，6月為17：00，7—8月均為17：00，9—10月為14：00。5—10月植株樹干液流速率峰值保持時間分別為5、6、7、7、5和2 h，其中7月（幼果期）和8月（果實膨大期）峰值保持時間最長，而10月最短?？傮w上，板栗液流在5月（新梢生長期）、9月（成熟期）、10月（落葉休眠期）每天的啟動時間和到達峰值時間較晚，下降時間卻較早，因此，峰值較低且持續時間較短；在6月（開花期）、7月（幼果期）、8月（果樹膨大期）每天的啟動時間和到達峰值時間較早，而下降時間較晚，因此，峰值較高且持續時間較長。表明板栗樹在6月、7月和8月每天保持較高液流速率，即此階段樹體保持較高蒸騰耗水量。

圖4 ‘大板紅’板栗樹不同生長期液流速率日變化規律

圖5 ‘大板紅’板栗樹不同生長期主要氣象因子日變化規律

表4 ‘大板紅’板栗樹液流速率月際動態變化規律

不同小寫字母表示差異顯著（＜0.05）。下同 Different lowercase letters indicate significant difference (＜0.05). The same as below

2.3.2 液流速率夜間變化特征 本研究將一天中太陽凈輻射量為0的時間段內的液流定義為夜間液流。將不同生育期的白天、夜間液流進行劃分（表5），同時將植株不同生育期的白天、夜間液流量分別統計（表6）。由表5和圖4可見，在零點到日出（5—8月為6：00，9—10月為7：00）這段時間內液流速率變化平緩且接近于0，而在日落（5—8月為19：00，9月為18：00，10月為17：00）至次日零點時間段內，仍然保持一定的液流速率，但呈緩慢下降過程。由表6可以看出，夜間空氣溫度和空氣相對濕度越低，夜間液流量所占比重就越大，夜間液流量占比情況為10月（14.11%）＞9月（9.33%）＞5月（8.99%）＞6月（5.99%）＞7月（4.43%）＞8月（3.71%），同時，顯著性檢驗也表明10月、9月和5月的夜間液流量占比顯著高于6月、7月和8月，表明板栗植株夜間液流在生育初期（5月）和末期（9、10月）比在生育中期（6—8月）活躍，即板栗在生育中期（6—8月）液流主要集中在白天，這也十分有利于光合產物積累。

表5 晝夜時間劃分表

表6 植株晝夜液流量占比表

2.4 板栗單株耗水量月變化特征

根據液流速率和板栗樹邊材面積計算得出的‘大板紅’植株不同月份單株日均耗水量和月耗水量結果見表7。可見，植株不同月份單株日均耗水量和月耗水量均呈現出先增大后減少的趨勢，不同月份日均耗水量由高到低順序為8月＞7月＞6月＞9月＞5月＞10月。但7月（23.31 kg）和8月（23.40 kg）的日均耗水量之間無顯著差異，但顯著高于其他月份的日均耗水量，其中8月的日均耗水量分別約為5月和10月的1.60和1.86倍。‘大板紅’植株整個生長季總耗水量為3 401.66 kg，其中7月和8月耗水量顯著高于其他月份，分別為722.67和725.39 kg，這與7月和8月日均液流速率和液流速率峰值相對較高、液流峰值保持時間較長的結果相符。

表7 ‘大板紅’板栗生長季單株耗水量

2.5 板栗液流速率與環境因子關系

直接通徑系數的絕對值大小可以說明各環境因子對液流速率的影響程度[13]（水汽壓虧缺為空氣溫度和空氣相對濕度的函數，因此不參與通徑分析）。從表8可以看出，不同月份各環境因子對板栗液流速率的影響大小順序不盡相同，比如：植株生長初期（5月），環境因子對液流速率影響大小順序為太陽輻射＞空氣溫度＞空氣相對濕度＞風速＞土壤溫度＞土壤濕度；而到了生長中期（8月），順序則變為空氣溫度＞空氣相對濕度＞太陽輻射＞風速＞土壤溫度＞土壤濕度。從直接通徑系數絕對值均值可以看出，整體上各環境因子對板栗液流速率影響大小順序為：空氣溫度（0.384）＞太陽輻射（0.278）＞空氣相對濕度（0.260）＞土壤溫度（0.106）＞風速（0.090）＞土壤濕度（0.077），其中空氣溫度、太陽輻射和空氣相對濕度為主導因子。

為進一步描述不同月份環境因子對板栗液流速率的綜合影響，以不同月份液流速率為因變量，各個環境因子為自變量，依據引入因子1＜0.05，剔除因子2＞0.10的準則，將不同月份環境因子與液流速率值進行逐步多元回歸分析，建立不同月份液流速率與各環境因子的綜合關系模型（表9，水汽壓虧缺為空氣溫度和空氣相對濕度的函數，因此不參與建模）。從表9可以看出，最終建立的5—10月液流速率回歸方程均達到了顯著水平（＜0.01），2范圍為0.754—0.867。

3 討論

3.1 板栗樹干液流速率的日變化規律

由于植物自身生理生態特性的差異和對環境因子響應的不同，不同植物的液流速率日變化規律不同，在典型晴天主要呈單峰型或雙峰型[14]。蘋果（Mill.）[9]、油松（）[15]和白樺（）[16]在土壤水分充足條件下液流速率日變化呈單峰曲線，核桃（）[17]、沙棘（）[18]和栓皮櫟（）[15]呈雙峰曲線。但也有學者認為植物液流速率日變化規律呈單峰型還是雙峰型除了受樹木本身的生物學結構影響外，與土壤水分條件關系較為緊密，如張小由等[19]和朱永泰等[20]分別發現梭梭（）和葡萄（）在土壤水分充分條件下的液流速率日變化呈單峰型，而徐先英等[21]和南慶偉等[22]分別指出梭梭和葡萄在水分脅迫條件下液流速率日變化呈雙峰型。本研究發現，在土壤充分供水的前提下，板栗不同生長期（不同月份）晴天的單日液流速率沒有出現“午休”現象，整體上均呈現出晝高夜低的單峰“幾”字形變化，這與土壤水分充足條件下蘋果、梭梭和葡萄等樹種的規律一致，但是脅迫條件下板栗液流日變化規律是否仍然呈現出單峰型，或是會呈現出雙峰型？還有待進一步研究。另外，對比板栗及其他液流日變化呈單峰型的樹種發現，各樹種不同月份液流速率日變化單峰曲線中的峰值出現時間、峰值保持時間和快速下降時間不盡相同，這可能與樹種遺傳背景、樹干胸徑、樹體結構及各環境因子等不同有關。

表8 板栗不同月份液流速率與各環境因子的Pearson相關系數和直接通徑系數

表中未帶下劃線數據為Pearson相關系數，帶下劃線數據為直接通徑系數The underline data are the direct path coefficient, and the non-underline data are the Pearson correlation coefficient. *:＜0.05; **:＜0.01

表9 不同月份板栗樹干液流速率與各環境因子的多元回歸模型

夜間液流不僅有利于樹木自身的補充和水分平衡的調節，而且有助于驅動根系與植物體向上進行物質運輸[9]。本研究發現板栗樹干在日落后到次日零點的這段時間內，仍然保持一定的液流速率，這與王力[7]和夏桂敏等[9]在蘋果上的研究結果一致。Ford等[23]認為夜間液流是由根壓引起的，根壓會使水分主動被吸入體內，以此來補充白天樹木蒸騰丟失的大量水分，恢復植物體內的水分平衡。另外，樹木的主要蓄水部位是樹冠和大枝條，夜間液流的主要作用可能是使水流由根部上升至樹冠貯存，為第二天的蒸騰做好準備[24]。有研究表明夜間液流對全天蒸騰量的貢獻比率可達到30%[9]，本研究中夜間液流量占比情況為10月＞9月＞5月＞6月＞7月＞8月，均遠小于30%，這可能與所處環境因子不同有關，也可能是板栗自身固有水分補充不過分依賴夜間液流的特性。另外，本研究發現板栗植株夜間液流在生育末期（9、10月）和初期（5月）比在生育中期活躍，說明板栗生育中期液流主要集中在白天，這可能是為了更多積累光合產物。

3.2 板栗樹干液流速率的季節變化規律

樹木年周期內樹干液流的變化受到其自身發育狀況和各種環境因子的雙重影響，呈現出明顯的季節變化規律[10]。東北地區‘寒富’蘋果樹不同月份日平均液流速率大小順序為8月＞7月＞6月＞10月＞9月＞5月[9]；冀北山地華北落葉松不同月份日平均液流速率大小順序為7月＞8月＞6月＞9月＞5月＞10月＞4月[13]。本研究中，‘大板紅’板栗單株全生長季（5—10月）不同月份日平均液流速率呈現先增大后減小的趨勢，這可能是因為5月大氣溫度（AT）和土壤溫度（ST）均相對較低，太陽輻射也相對較弱，同時栗樹正處于新梢生長期，新梢長度、葉面積指數均較小，樹冠葉幕還未形成，各項生長和生理指標還不是很穩定，樹木生命活動較弱，因此液流剛開始啟動時速率較低。進入6、7和8月，隨著空氣溫度和土壤溫度的逐漸升高，葉片發育完全，樹冠葉幕基本形成（6月14日新梢基本停止生長），板栗樹經歷開花期、幼果期和膨大期，樹體需要大量的水分來維持一系列旺盛的生命活動，所以液流速率也隨之升高，且“幾”字形峰尖較寬（峰值保持時間為6—7 h）。9月、10月空氣溫度和土壤溫度開始下降，太陽輻射強度開始變弱，隨著板栗的成熟，樹體生命活動逐漸減弱，液流速率也大幅降低，且“幾”字形峰尖較窄（峰值保持時間為2—5 h），進入生育末期（10月15日）葉片變黃并開始凋落，液流速率也相應從10月18日起開始逐日遞減，至10月26日全樹葉片基本凋落，這時液流速率幾乎檢測不到。

根據樹干液流速率和邊材面積可以計算得出耗水量，進而為生產栽培提供參考[25]。本研究中，‘大板紅’板栗單株不同月份的日均耗水量和月耗水量均呈現出“小-大-小”的變化趨勢，日均耗水量由高到低順序為8月＞7月＞6月＞9月＞5月＞10月，其中7月和8月日平均耗水量相對較高，這與7月和8月日平均液流速率和液流速率峰值相對較高，及液流峰值保持時間較長的結果相符。這一方面與觀察日的主要氣象因子日變化規律有關（圖5）；另一方面也表明7月（幼果期）和8月（果實膨大期）是板栗樹的主要需水期，生產栽培中應加強該時期水分管理，科學制定補水和保水措施，保證水分充足供應。

3.3 板栗樹干液流速率與環境因子的關系

不同樹種液流速率的差異是長期自然選擇的結果，除了受樹木本身的生物學結構影響外，還受到周圍各種環境因子的綜合影響[26-27]。研究發現樹干液流速率與太陽輻射、空氣溫度和空氣水汽壓虧缺呈正相關關系，與空氣相對濕度呈負相關關系[9,26,28-29]，本研究也進一步驗證了這一結論，即板栗樹干液流速率與太陽輻射、空氣溫度和空氣水汽壓虧缺呈極顯著正相關，與空氣相對濕度呈極顯著負相關。另外，本研究還發現板栗樹干液流速率與土壤溫度呈極顯著或顯著負相關，這與耿兵[30]的研究結果一致。關于影響樹干液流速率的主導環境因子，不同研究結果有所差異。曹文強等[31]認為影響遼東櫟樹干液流的主要氣象因子為太陽輻射、空氣溫度和空氣相對濕度；李宏等[29]和孟平等[32]分別認為影響棗樹和蘋果樹干液流速率的主導環境因子均是太陽輻射；而Granier等[33]認為挪威云杉樹干液流速率與水汽壓虧缺的相關性高于太陽輻射和空氣溫度；王力等[7]也認為水汽壓虧缺是蘋果樹干液流速率的最主要影響因子。本研究得出，液流速率與水汽壓虧缺的相關系數大于與太陽輻射的相關系數，但是考慮到水汽壓虧缺是空氣溫度和空氣相對濕度的函數，所以將水汽壓虧缺除外的環境因子進行通徑分析，得出空氣溫度、太陽輻射和空氣相對濕度為主導因子，這一結果與在遼東櫟上的研究結果相似，但與棗樹[29]和蘋果[32]的研究結果不同，進一步說明環境因子對不同樹種蒸騰耗水影響的復雜性，今后對該方面的研究應拓展關注樹種、地理、環境、栽培措施等多種因素，以提高準確性。

氣象因子對樹干液流的影響是瞬時的、變動的，樹木耗水作為一個開放系統，氣象因子的波動會在樹體內部的液流上反映出來[10,34]。通過建立單株耗水模型（樹干液流速率與環境因子的回歸方程）可以方便地預測果樹耗水量，從而實現果樹水分管理的“按時供水”和“按需供水”[27]。已有學者利用熱擴散液流計在蘋果、葡萄、棗樹等果樹上建立了年度單株耗水模型[9,20,29]。本研究考慮到不同月份板栗樹生理形態特征不同，環境因子也不同，所以分別建立了5—10月板栗樹干液流速率與環境因子的6個回歸模型（表9），可以更精準地為通過環境因子估測板栗樹干液流速率及進一步估測不同生長期和整個生長季的耗水量提供參考。但由于條件限制，本研究只考察了同樹齡、樹干粗度大體一致的‘大板紅’板栗樹干液流速率與環境因子的關系，這種模型關系運用在別的板栗品種或不同樹干粗度的板栗樹上可能會有所偏差，因此，在今后的板栗耗水特征研究中還需要開展不同品種、不同樹干粗度、不同土壤水分條件下，結合板栗生理形態指標等方面綜合系統的研究，以期為板栗水分管理提供更加充分的理論依據。

4 結論

板栗樹干有明顯液流始于5月初、終于10月末，生長季液流速率日變化呈單峰“幾”字形曲線；生育末期（9、10月）和初期（5月）蒸騰耗水相對較少，而7月和8月蒸騰耗水最多，是板栗的關鍵需水期；建立了板栗植株5—10月液流速率與7個環境因子的6個回歸模型，可用于通過環境因子估測不同月份及整個生長季的植株耗水量。

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Stem Sap Flow and Water Consumption of Chestnut During Growth Season

GUO Yan, ZHANG ShuHang, ZHANG XinFang, LI Ying, LIU JinYu, FAN LiYing, LIU ShiYuan, GAO Qian, WANG GuangPeng

Changli Institute of Pomology, Hebei Academy of Agricultrue and Forestry Sciences, Changli 066600, Hebei

【Objective】This study analyzed the characteristics of transpiration water consumption of chestnut (Bl.), so as to provide a theoretical reference for the formulation of scientific and reasonable water management measures in chestnut orchards.【Method】The thermal diffusion probe method was used to continuously monitor the stem flow rate of Dabanhong chestnut continuously during the whole growing season from March 1, 2022 to March 1, 2023, and seven related environmental factors (solar radiation, air relative humidity, air temperature, wind speed, vapor pressure deficit, soil temperature, and soil relative humidity) were observed simultaneously to analyze the stem flow rules and water consumption characteristics of chestnut trees and their correlation with environmental factors. 【Result】 The obvious stem flow of chestnut trunk started on May 3 and ended on October 26, which lasted for 176 days. The diurnal variation of stem flow rate of chestnut showed a single-peak curve in sunny days during the whole growing season. The daily start and peak time of stem flow rate in June, July and August were earlier than those in May, September and October, while the decline time was later than those in May, September and October, so that the peak duration of stem flow rate in June, July and August was longer than that in May, September and October. The daily average stem flow rate, daily average water consumption and monthly water consumption in the whole growing season of chestnut were ranked from high to low as August＞July＞June＞September＞May＞October, the significance test showed that there was no significant difference between July and August, but it was significantly higher than other months. The nocturnal sap flow percentage was ranked from high to low as October＞September＞May＞June＞July＞August, and the significance test showed that October, September and May were significantly higher than June, July and August. The stem sap flow rate of chestnut during the whole growing season was significantly positively correlated with solar radiation, water vapor pressure deficit, air temperature and wind speed, and significantly negatively correlated with air relative humidity. Six regression models of stem flow rate from May to October and seven environmental factors were established.【Conclusion】The obvious stem flow of chestnut began at the beginning of May and ended at the end of October. The key water demand period of chestnut was July to August. Regression models of chestnut sap flow rate and environmental factors, which could be used to estimate the water requirement of plants in different months and the whole growing season through environmental factors.

chestnut; sap flow rate; water consumption; environmental factors; feature

10.3864/j.issn.0578-1752.2024.09.013

2023-10-16；

2024-03-01

國家重點研發計劃（2022YFD1600401）、現代種業創新專項（21326304D）、河北省農林科學院農業科技創新專項（2022KJCXZK-RW-5）

郭燕，E-mail：529127092@qq.com。通信作者王廣鵬，E-mail：wangguangpeng430@163.com

（責任編輯 趙伶俐）