林业科学  2013, Vol. 49 Issue (7): 16-25   PDF    
DOI: 10.11707/j.1001-7488.20130703
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文章信息

王延平, 韩明玉, 张林森, 毛晨鹏, 雷玉山
Wang Yanping, Han Mingyu, Zhang Linsen, Mao Chenpeng, Lei Yushan
陕西黄土高原苹果园土壤水分分异特征
Spatial Characteristics of Soil Moisture of Apple Orchards in the Loess Plateau of Shaanxi Province
林业科学, 2013, 49(7): 16-25
Scientia Silvae Sinicae, 2013, 49(7): 16-25.
DOI: 10.11707/j.1001-7488.20130703

文章历史

收稿日期：2012-04-20
修回日期：2013-02-18

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王延平
韩明玉
张林森
毛晨鹏
雷玉山

引用本文
王延平, 韩明玉, 张林森, 毛晨鹏, 雷玉山. 2013. 陕西黄土高原苹果园土壤水分分异特征[J]. 林业科学, 49(7): 16-25.
Wang Yanping, Han Mingyu, Zhang Linsen, Mao Chenpeng, Lei Yushan. 2013. Spatial Characteristics of Soil Moisture of Apple Orchards in the Loess Plateau of Shaanxi Province. Scientia Silvae Sinicae, 49(7): 16-25.  DOI: 10.11707/j.1001-7488.20130703
陕西黄土高原苹果园土壤水分分异特征
王延平1, 韩明玉2, 张林森3, 毛晨鹏1, 雷玉山4    
1. 西北农林科技大学资源环境学院农业部西北植物营养与农业环境重点实验室 杨凌 712100;
2. 西北农林科技大学科技推广处 杨凌 712100;
3. 西北农林科技大学园艺学院 杨凌 712100;
4. 陕西省农村科技开发中心 西安 710054
收稿日期：2012-04-20；修回日期：2013-02-18
基金项目：农业部现代苹果产业技术体系(CARS-28);陕西省科技统筹创新工程计划项目(2011KTZB02-02-05);陕西省科技创新项目(2011NXC01-03);陕西省科技攻关项目(2009K01-19)。
通讯作者：韩明玉
摘要：采用定点监测法,对陕西省不同区域、生长年限、立地类型以及乔矮化果园的土壤水分分异特征进行研究。结果表明: 陕西苹果园由南向北土壤贮水量逐渐降低,土壤水分亏缺加重; 在干旱季节,北部丘陵沟壑区果园土壤水分亏缺度高达18.5%~47.5%,黄土残塬区为7.8%~20.3%,关中平原仅有1.2%~6.3%; 在生长季内,随土壤深度增加,土壤含水量变异程度减弱; 北部丘陵沟壑区的变化主要发生在2.2 m以上土层内,CV值达12.67%~35.32%; 黄土残塬区主要在1.8 m以上土层内,CV值11.72%~24.54%; 关中平原主要在1.2 m以上土层内,CV值13.63%~20.76%; 同一区域的果园土壤剖面贮水量随果树年龄增大而下降; 在北部丘陵沟壑区,坡地的土壤水分含量最高,台地次之,梯田地相对较低; 在残塬沟壑区,塬地的土壤水分含量最高,川地次之,台地相对较低; 同一密度矮化果园的土壤含水量高于乔化果园,但栽培密度大的矮化果园土壤贮水量低于密度小的乔化果园。
关键词： 陕西黄土高原    苹果园    土壤水分    土壤干化    
Spatial Characteristics of Soil Moisture of Apple Orchards in the Loess Plateau of Shaanxi Province
Wang Yanping1, Han Mingyu2, Zhang Linsen3, Mao Chenpeng1, Lei Yushan4     
1. College of Resources and Environment, Northwest A & F University Key Laboratory of Plant Nutrition and the Agri-Environment in Northwest China, Ministry of Agriculture Yangling 712100;
2. Division of Science and Technology, Northwest A & F University Yangling 712100;
3. College of Horticulture, Northwest A & F University Yangling 712100;
4. Rural Science and Technology Development Center of Shaanxi Xi'an 710054
Abstract: By means of fixed-point monitoring, in this paper, we investigated variation in soil moisture at apple orchards in different regions, with different growth years and different site types, as well as ordinary and dwarf apple trees were studied in Shaanxi Province by fixed spot surveillance. The results showed that soil water storage of the apple orchards in Shaanxi reduced gradually from south to north, and the soil water deficit was exacerbated. In the dry season, the degree of soil water deficit was up to 18.5%-47.5% in hilly and gully regions of Northern Shaanxi, was 7.8%-20.3% in valley and gully region of the Loess Plateau, and was only 1.2%~6.3% in Guanzhong Plain. In growth season, variation range of soil moisture content reduced with increased soil depth in the apple orchards. The change of soil moisture content mainly occurred in 0-2.2 m in hilly and gully region of Northern Shaanxi and the coefficients of variation (CV) were 12.67%-35.32%, in 0-1.8 m in valley and gully region of the Loess Plateau with CV of 11.72%-24.54%, and in 0-1.2 m in Guanzhong Plain with CV of 13.63%-20.76%. Soil water storage declined with increase of growth years in the apple orchards within a region. In hilly and gully region of Northern Shaanxi, soil moisture content was highest in sloping land, followed by platform, and then terraced field. In valley and gully region of the Loess Plateau, soil moisture content in highland was highest, followed by flat land, and then platform. Soil moisture of dwarfing orchards was higher than ordinary orchards with the same stand density, but soil water storage of dwarf orchard with higher stand density was lower than ordinary orchards with lower stand density.
Key words: Loess Plateau of Shaanxi Province    apple orchards    soil water    soil desiccation    

苹果(Malus pumila)产业是陕西省农业经济发展的四大支柱产业之一。2009年，陕西苹果面积发展到56.49万hm2，产量达到805.2万t，均居全国首位，分别占世界苹果总面积、总产量的11.47%和12.82%，渭北苹果优生区已成为世界最大的苹果集中产区。按照“十二五”陕西果业发展规划要求，“十二五”末苹果面积将达到73.33万hm2，产量将达到1 000万t(郭民主，2011)。陕西苹果广泛分布于干旱半干旱气候的陕北黄土丘陵沟壑区、渭北残塬沟壑区和关中平原。苹果产区大气降水量小，北部年降水量仅400～560 mm，南部530～700 mm，且年际变化大，季节分配不均，65%以上集中在汛期。产区水分蒸发量大，北部达1 400～1 600 mm，南部为1 200～1 500 mm(何瑞林等，2005)，加之苹果树强烈的蒸腾耗水作用，地面蒸发大于降水补给，造成苹果园水分供需矛盾十分突出，严重影响苹果产量和品质(Zydlik et al.，2004;Nemeskéri，2007;Naor et al.，2008)。

由于陕西省北部丘陵沟壑区光照充足、温差大、通风好，生产的苹果色艳、质佳、效益高，但该区降水量少，干旱加剧，几乎都是无灌溉条件的雨养果园，土壤水分不足且水分利用率不高，已经成为制约苹果产业可持续发展的最大障碍之一。如何合理高效利用有限的水资源，对保证果树高产、优质有着十分重要的意义。因此，全面系统地掌握全省果园的土壤水分环境特征，对陕西全省实现苹果提质增效具有重要意义。

苹果园土壤水分特征及其时空变化规律一直受到关注，相关人员对黄土高原果园土壤水分状况进行了有益探索(刘贤赵等，2004;殷淑燕等，2005;赵景波等，2005;王健等，2006;高利峰等，2007;张义等，2011;邹养军等，2011)。但多集中在土壤水分的调控管理、局部区域和不同类型果园的差异，还不够全面、系统，对陕西全省苹果产区的土壤水分环境认识不足。果园土壤水分含量受到大气降水、气候、地形地势、土壤特性、果树生理耗水和人为活动等因素的共同影响(魏钦平等，1999;张扬等，2010;Levin et al.，1979;Walsh et al.，1996;Ro，2001;Radersma et al.，2004;Chen et al.，2008;Celano et al.，2011)，为此，需从不同区域、生长年限、立地类型和乔矮化4个方面系统性地定量研究苹果园土壤水分环境特征。本研究由北向南在7个县区选定了具有较好代表性的不同类型的苹果园，比较了不同区域、不同类型果园的土壤水分环境状况，以期对水资源有限条件下的苹果发展的科学布局、强化土壤水分管理和挖掘苹果生产潜力提供理论依据。

1 材料与方法

在分析陕西省苹果分布现状和全面实地踏查的基础上，本着涵盖各个生态类型区的原则，由北向南选定丘陵沟壑区的米脂、安塞，黄土残塬沟壑区的洛川、白水、印台、淳化和关中平原的凤翔7个县区具有较好代表性的不同类型苹果园样地(表 1)，品种均为红富士(Malus domestica cv. Red Fuji)。于2009年苹果幼果期(4月底至5月初)、果实膨大期(7月初至7月中)、采收前期(10月初)和落叶期(11月中)，在样地的中心位置土钻取土测定土壤水分，钻深为5 m，并在持续干旱期末(6月中)增测1次，每次取样重复3次。用烘箱在105 ℃条件下烘干至恒质量，再用精度0.001 g的电子天平称质量，计算土壤水分的质量百分含量。土壤密度和土壤田间持水量用环刀法测定(王高英等，2011)。土壤贮水量按SWS=0.1θVH计算，式中:SWS为土壤贮水量(mm)，θ为质量含水量(%)，V为土壤密度(g·cm-3)，H为土层深度(cm)。土壤水分亏缺量按SWD=0.6Fc-SWS计算，式中:SWD为土壤水分亏缺量(mm)，Fc为土壤田间持水量(mm)。土壤水分亏缺度按DD=SWD/0.6Fc-100%计算，式中:DD为土壤水分亏缺度(%)。使用Microsoft Office Excel 2003软件进行数据处理及作图;使用DPS软件进行相关数据分析。

表 1 样地概况 Tab.1 Survey of sample plots
2 结果与分析 2.1 不同区域果园土壤水分的总体环境特征

土壤水分含量对果树的生长发育有直接影响。一般认为，当土壤相对含水量小于40%时，果树受旱严重;40%～60%时，果树呈现旱象;60%～80%为果树生长适宜含水量(袁文平等，2004;王劲松等，2007)。表 2表明，陕西成熟苹果树大都处在水分亏缺状态，表现为由南向北土壤贮水量逐渐降低、土壤水分亏缺加重的特征。

表 2 不同区域成熟果园的土壤贮水量 Tab.2 Soil moisture content of mature apple orchards in different regions

苹果树80%的根系集中分布于0～60 cm土层(郝仲勇等，1998)，该层土壤水分在雨季来临前(4月初至7月中)普遍亏缺:位于北部丘陵沟壑区的米脂、安塞两地，年降雨量仅有420.3和505.3 mm，亏缺最为严重，亏缺量20.6～41.3 mm，亏缺度高达18.5%～38.6%;位于黄土残塬区的洛川、印台两地，年降雨量达622.3和617.7 mm，土壤水分亏缺也较为严重，亏缺量18.8～25.2 mm，亏缺度15.2%～20.3%;而位于关中平原的凤翔，年降雨量虽然仅有610.0 mm，但由于其土壤为质地相对更细、保水力相对更强的塿土，土壤水分亏缺较轻，亏缺量1.5～7.4 mm，亏缺度仅1.2%～5.7%。雨季末(10月初)，各区域果园该层土壤水分都得以大幅度回升，北部丘陵沟壑区的米脂、安塞两地盈余13.7～14.5 mm，黄土残塬区的洛川、印台两地盈余27.2～34.2 mm，关中平原的凤翔盈余49.1 mm。落叶期(11月中)，各区域果园该层土壤水分都又有所回落，北部丘陵沟壑区的米脂、安塞两地亏缺3.0～5.5 mm(可能是米脂、安塞两地气候干燥、风大、蒸发强烈所致)，黄土残塬区的洛川、印台两地盈余0.2～3.4 mm，关中平原的凤翔盈余17.7 mm。

在60～120 cm土层，雨水的补充、根系的吸收和水分蒸发都较0～60 cm土层有所减弱，但该层土壤水分含量的高低对苹果树的生长发育仍然至关重要。4月初至7月中，北部丘陵沟壑区的米脂、安塞两地果园土壤水分亏缺最为严重，亏缺量达44.8 ～54.5 mm，亏缺度高达38.7%～47.5%，黄土残塬区的洛川、印台两地的亏缺量为10.4～18.6 mm，亏缺度7.9%～13.8%，而关中平原的凤翔，土壤水分亏缺较轻，亏缺量5.6～8.6 mm，亏缺度仅4.1% ～6.3%。雨季末(10月初)，该层土壤水分均略有盈余，米脂、安塞两地果园仅盈余2.4～3.2 mm，洛川、印台两地果园盈余28.6～29.9 mm，盈余度21.6% ～22.2%，凤翔果园盈余32.4 mm，盈余度23.7%。落叶期(11月中)，米脂、安塞两地果园亏缺4.5～8.9mm，洛川、印台两地果园盈余2.3～7.3 mm，凤翔果园盈余9.0 mm。

在120～500 cm土层，果园土壤水分含量的高低受外界条件的影响较小，主要是果树长期的生理耗水引起，除关中平原的凤翔果园土壤水分持平外，其他区域亏缺都较为严重，米脂、安塞两地果园亏缺度高达36.6%～42.4%，洛川、印台两地果园亏缺度也达11.4%～18.7%。区域类似、管理一致的果园土体贮水量除了与当年降雨量有关外，还与果园当年的产量密切相关。如米脂和安塞相比，米脂的年降水量为420.3 mm远小于安塞的505.3 mm，但安塞样点的产量达33 000 kg·hm-2，而米脂样点仅有5 400 kg·hm-2，其果实采收前、后安塞和米脂土壤贮水量近乎一致。

2.2 不同区域果园的土壤剖面含水量变异特征

苹果树生长季内，土壤水分的转化和贮存受土壤结构、根系分布深度及耗水量、降水等综合因素的影响，土壤含水量在空间上具有高度的异质性。生长季果园不同土层的变化幅度差异较大，变异系数CV可以反映这个特征。CV值越大或越小，则表示土壤含水量变化越剧烈或越稳定。成熟苹果树0 ～500 cm土体中不同土层土壤水分的CV值如图 1，结果表明，各区域均表现为随土壤深度增加土壤含水量变异程度减弱的特征。北部丘陵沟壑区的米脂和安塞两地，土壤含水量的变化主要发生在2.2 m以上土层内，且土壤含水量CV值达12.67%～35.32%，这可能一方面是降水变幅大的原因，另一方面是由于黄绵土土质疏松、雨水下渗深但散失快所致;黄土残塬区的洛川和印台两地，土壤含水量的变化主要在1.8 m以上土层内，土壤含水量CV值居中，为11.72%～24.54%，主要变化发生深度和CV值均小于丘陵沟壑区的米脂和安塞两地，这可能一方面是该区降水的分配相对合理、变幅相对较小的原因，另一方面是由于黄墡土土质相对紧密、雨水下渗速度慢、深度浅、散失也相对慢所致;关中平原凤翔土壤含水量的变化主要在1.2 m以上土层内，土壤含水量CV值较小，仅13.63%～20.76%，这可能是塿土的蓄纳雨水和保墒能力更强所致。

图 1 不同区域土壤含水量CV值的变化 Fig. 1 CV value of soil profile moisture in different regions

土壤干化是黄土高原地区多年生植被条件下特有的水文现象(李玉山，2001)。近年来，苹果园因土壤水分长期亏缺而形成的土壤干化引起广泛重视，但对干化的划分标准各有所见(王力等，2000;樊军等，2004;赵景波等，2005)。苹果树的生长发育对土壤水分的要求比一般耐旱性植物高，土壤干化的划分标准应结合不同区域降雨量大小、分布和土壤类型而确定(胡良军等，2008)。苹果树生长发育在田间持水量的40%～60%时就会受到影响，因此，笔者认为以田间持水量的50%作为果园土壤干化的标准是比较合理的，米脂和安塞为11.75%，洛川和印台为12.75%，凤翔为12.9%。从图 2可以看出，陕西苹果园的土壤干化程度由南到北加重。北部丘陵沟壑区的米脂和安塞两地果园1.4 m以下土层严重干化，且米脂的干化强度明显大于南部的安塞;中部残塬沟壑区的洛川和印台两地果园土壤深层也都有干化发生，洛川果园的干化从250 cm开始出现，而印台果园的干化则从400 cm开始出现，印台的干化强度明显小于洛川，但两地干化层的含水量也都接近50%田间持水量;关中平原的凤翔，没有发现干化现象，但土壤剖面含水量从220 cm开始就已接近干化的临界点50%田间持水量。

图 2 不同区域苹果园土壤干化特征 Fig. 2 Soil desiccation of apple orchards in different regions
2.3 不同生长年限果园的土壤水分差异

比较同一区域、样点接近、气候条件和管理水平一致的不同生长年限果园的土壤水分(图 3)，结果表明，同一区域果园土壤剖面贮水量随果树生长年限增大而下降。北部黄土丘陵沟壑区降雨量小，随苹果树生长年限的增大，土壤水分亏缺累积量大，土壤贮水量差异较大;在安塞，6年生果园5 m土层的土壤贮水量为702.7 mm，15年生仅为428.5 mm，比6年生果园低274.2 mm;渭北黄土残塬沟壑区降雨量相对较大，土壤水分亏缺累积量相对较小，高龄果园和低龄果园的土壤贮水量差异相对较小;在洛川，6年生乔化果园5 m土层的土壤贮水量1 068.6 mm，后子头村14年生乔化果园为667.6 mm，而23年生仅有562.5 mm，比6年生乔化果园低506.1 mm，比14年生乔化果园低161.5 mm;6年生矮化果园为920.5 mm，16年生矮化果园为721.7 mm，比6年生矮化果园低198.8mm。在印台，6年生乔化果园5 m土层的土壤贮水量为929.9 mm，16年生为780.9 mm，27年生则仅有727.1 mm，比6年生乔化果园低202.8 mm，比16年生乔化果园低53.8 mm;关中平原不同生长年限的果园土壤贮水量差异较小，在凤翔，6年生矮化果园为947.3 mm，18年生仅有736.5 mm，相差210.8 mm。从土壤剖面水分变化来看，一般0 ～100 cm因受降水入渗和蒸发的影响，土层水分含量差异不大，而100 cm以下水分差异显著(P＜0.05)。幼园的土壤水分含量一般表现为随土层深度增加而增加的特征，但印台却有所降低，这可能是由于果园前茬为刺槐(Robinia pseudoacacia)林，过度消耗了深层水分所致。成龄盛果期的土壤水分含量一般表现为随土层深度增加而下降的特征，干旱严重的北部黄土丘陵沟壑区和渭北黄土残塬沟壑区较为明显。

图 3 不同生长年限果园的土壤水分 Fig. 3 Soil moisture in apple orchards of different growth years
2.4 不同立地类型果园的土壤水分差异

将苹果4个生长发育阶段的土壤含水量平均后进行分析(图 4)，结果表明，在黄土残塬沟壑区的洛川县，塬地的土壤水分含量最高，川地次之，而台地相对较低。塬地5 m土层内土壤贮水量达1 121.8 mm，川地为770.1 mm，而台地仅有626.1 mm;耕作层(0～60 cm)塬地的土壤水分平均含量达18.4%，显著高于川地的11.3%和台地的10.7%(P＜0.05)，后二者差异不显著;苹果树根区(0～200 cm)塬地的土壤水分平均含量达17.8%，也显著高于川地的10.5%和台地的9.9%(P＜0.05)，后二者差异不显著。在黄土峁状丘陵沟壑区的米脂县，台地5 m土层内土壤贮水量为600.2 mm，明显高于梯田的456.5 mm;耕作层(0～60 cm)台地的土壤水分平均含量达12.3%，显著高于梯田的9.6%(P＜0.05);苹果树根区(0 ～200 cm)台地的土壤水分平均含量达11.1%，也明显高于梯田的9.0%。在黄土梁状丘陵沟壑区的安塞县，坡地5 m土层内土壤贮水量达746.2 mm，明显高于台地的547.0 mm;耕作层(0～60 cm)坡地的土壤水分平均含量为11.2%，台地为10.7%，二者差异不显著;苹果树根区(0～200 cm)坡地的土壤水分平均含量达11.9%，显著高于台地的9.1%(P＜0.05)。在渭北残塬沟壑区的白水县，下湿低凹地5 m土层内土壤贮水量达721.1 mm，明显高于旱塬地的561.9 mm;耕作层(0～60 cm)下湿低凹地的土壤水分平均含量为11.1%，旱塬地为10.1%，二者差异不显著;苹果树根区(0～200 cm)下湿低凹地的土壤水分平均含量达10.8%，显著高于旱塬地的8.6%(P＜0.05)。

图 4 不同立地类型果园的土壤水分 Fig. 4 Soil moisture of apple orchards under condition of different site types
2.5 乔矮化果园的土壤水分差异

乔化苹果树与矮化苹果树的根系分布和树冠大小存在明显差异，必然引起土壤水分消耗的差异。图 5表明，栽植密度一致的条件下，矮化果园的土壤贮水量明显高于乔化果园，且土壤深层差异极为显著。在印台，16年生乔化园与矮化园相比，5 m土层的土壤贮水量分别为725.1和776.6 mm，矮化比乔化高51.4 mm;剖面中0～320 cm土层乔化园和矮化园的平均含水量分别为15.7%和15.4%，土壤含水量差异不显著;而320～500 cm土层乔化园和矮化园的平均含水量分别为12.4%和15.7%，矮化园含水量显著高于乔化园(P＜0.05)，这可能是由于乔化苹果树根系分布深而过多地消耗了土壤深层的水分所致。在淳化，15年生乔化园与矮化园相比，5 m土层的土壤贮水量分别为562.6和771.3 mm，矮化比乔化高208.7 mm。在洛川，15年生乔化果园5 m土层的土壤贮水量为858.7 mm，16年生矮化果园为721.7 mm，矮化比乔化低136.9 mm，洛川6年生乔化果园5 m土层的土壤贮水量为1 068.6 mm，6年生矮化果园为920.5 mm，矮化比乔化低148.0 mm，无论幼园还是盛果期果园，都与印台和淳化得到了相反的结果。究其原因，印台乔矮化果园的密度均为3 m×2 m，淳化乔矮化果园的密度均为4 m×3 m，两地的乔矮化果园密度相同，乔化树比矮化树树冠大、根系深，对土壤水分的消耗量大;而洛川15年生乔化果园的密度为6 m×4 m，远小于16年生矮化果园的4 m×2 m，6年生乔化果园的密度为6 m×5 m，也远小于6年生矮化果园的4 m×2 m，乔化果园的密度均比矮化果园的密度小。

图 5 乔矮化果园的土壤水分分布 Fig. 5 Distribution of soil moisture in standard and dwarf apple orchards

对于特定类型和年龄的果园而言，密度是影响果园土壤水分含量的最主要因素。生产中根据当地气候条件和地形条件合理配置密度，是旱地果园可持续发展的关键(李玉山，2001)。这里需要指出的是，洛川15年生乔化果园的密度原来是4 m×3 m，2006年由挖株调整为6 m×4 m，该果园产量高达57 000 kg·hm-2，比调整前产量提高30%～40%，且果个大、品质优，每公顷收入达22.5万元以上，说明降低密度是改善当地果园水分环境、实现增产增收的有效措施，同时也证明洛川县近2年大面积开展隔1株挖1株降低果园密度管理是切实可行的。

3 结论与讨论

陕西苹果树大都处在水分亏缺状态，果园土壤贮水量由南向北逐渐降低，土壤干化程度加重，原因在于:由南向北降水量减少且分布不均;海拔升高地下水埋藏深，土壤蒸发耗水强烈;北部黄绵土土质疏松、保水性差，中部黑垆土和黄墡土的保水性能比北部的黄绵土好，但不及南部苹果产区的塿土。干旱季节(4—7月)，北部丘陵沟壑区果园土壤水分亏缺度高达18.5%～47.5%;黄土残塬区为7.8% ～20.3%;关中平原果园土壤水分亏缺较轻，亏缺度仅有1.2%～6.3%。但从果园土壤剖面的含水量分布看(图 2)，在渭北苹果优生区和关中平原未发现明显的土壤干层，这与一些学者的研究结果(赵景波等，2005;杜娟等，2005;李瑜琴等，2005;顾静等，2009)不同，原因一方面可能是取样深度(0～500 cm)不够，另一方面本研究以15～20年生的盛果园为研究对象，而生长年限更长的果园土壤的干化会更为严重。

生长季内，不同区域果园因降水量和土壤质地等方面影响，土壤剖面含水量的变化幅度由南向北增大，随土壤深度的增加含水量变异程度减弱。北部丘陵沟壑区土壤含水量的主要变化发生在2.2 m以上土层内，CV值达12.67%～35.32%，黄土残塬区主要变化发生在1.8 m以上土层内，CV值11.72% ～24.54%，关中平原主要变化发生在1.2 m以上土层内，土壤含水量CV值较小，仅有13.63%～20.76%。

在陕西干旱半干旱地区，大气降水是绝大多数苹果园土壤水分的唯一补充来源，苹果树生命期内，不同生长年限苹果树的蒸腾和地面蒸发不同，对水分的消耗量亦不同，土体内水分状况必然存在很大差异(Green et al.，1999)。各区域果园土壤剖面的贮水量随果树年龄增大而下降。初果幼园的土壤贮水量大于衰退期果园和盛果期果园，这主要是由于初果幼园果树对土壤水分的消耗量较小，对深层水分的利用量较少;而盛果期果树由于蒸腾损耗量较大及果树生长所需水分较多从而造成土壤水分含量减少;衰退期果树虽然其生产能力降低，对水分的需求量也相应减少，但由于其前期的大量消耗，加之土壤水分补给量有限，造成土壤水分含量较低，这与张义等(2011)和邹养军等(2011)的研究结果一致。根据不同生长年限果园的土壤水分特征，实行果园水分的科学管理，合理调控果树根区水分状况，才能实现果园生产的持续健康发展(Huang et al.，2006)。

立地条件是果园配置和建立的重要因素。在黄土残塬沟壑区，塬地的土壤水分含量最高，川地次之，而台地相对较低。原因主要是植株密度、土壤质地不同，其次不同立地类型对降水拦蓄能力有所差异，建议生产上合理调控密度，加强水保工程建设。在北部丘陵沟壑区，坡地的土壤水分含量最高，台地次之，而梯田地相对较低。原因是不同立地条件下降水入渗、土壤水分蒸发和植株蒸腾都存在较大差异，建议生产上根据不同立地条件，修筑科学合理的水保工程，针对性地开发应用集雨补灌和秋末冬初覆膜保墒等新技术，改善山地苹果园的土壤水分环境。

乔化苹果树和矮化苹果树相比，根系分布和树冠大小存在明显差异，一般乔化苹果树根系分布广而深，而矮化苹果树根系分布浅而密集，乔化树冠高大，矮化树冠则相对矮小。乔化苹果树能够吸收利用土壤中的更深层次水分抵御根际水分的不足，对土壤深层水分的消耗远大于矮化树;但矮化果园一般比乔化果园密度大，对土壤中上层水分含量的要求较高(Abdullah et al.，2010)，这也正是陕西北部矮化果园发展最主要的限制因子。密度对果园土壤水分含量有很大影响，生产中根据当地气候条件和地形条件合理配置密度;挖株降低栽培密度是维持苹果园土壤水分平衡，实现旱地果园可持续发展的有效途径。采用矮化栽培，能够减少土壤水分消耗，显著提高果园的土壤含水量。

参考文献(References)
[1] 杜 娟,赵景波. 2005.西安临潼人工林土壤干化与恢复研究.干旱区资源与环境, 19(6):163-167.(1)
[2] 樊 军,邵明安,郝明德,等. 2004.渭北旱塬苹果土壤深层干燥化与硝酸盐累积.应用生态学报, 15(4): 1213-1216.(1)
[3] 高利峰,赵先贵,韦良焕. 2007.铜川市耀州区苹果林土壤水分状况研究.干旱地区农业研究, 25(3):120-124.(1)
[4] 顾 静,赵景波,周 杰,等.2009.咸阳附近苹果林地土壤水分动态与水分平衡研究.自然资源学报, 24(5):898-906.(1)
[5] 郭民主. 2011.加快陕西苹果品种布局调整和结构优化的建议.西北园艺,(2):11-12.(1)
[6] 郝仲勇,杨培岭,刘洪禄,等. 1998.苹果树根系分布特性的试验研究.中国农业大学学报,3 (6):63-66.(1)
[7] 何瑞林,张清杉,李四虎,等.2005.实施"退耕还林工程"与陕西水资源短缺的对策探讨.陕西农业科学,(6):75-76.(1)
[8] 胡良军,杨海军. 2008.略论土壤干化层的判定问题.中国水土保持,(1):47-50.(1)
[9] 李瑜琴,赵景波. 2005.西安南郊曲江丰水年苹果林地土壤干层恢复.陕西师范大学学报: 自然科学版,33 (4): 99-102.(1)
[10] 李玉山. 2001.黄土高原森林植被对陆地水循环影响的研究.自然资源学报,16(5):427-432.(2)
[11] 刘贤赵,宋孝玉. 2004.陕西渭北旱塬苹果种植分区土壤水分特征研究.干旱区地理, 27(3): 320-326.(1)
[12] 王高英,宋志林,罗国政,等. 2011.土壤田间持水量测定对比试验分析. 陕西水利, (3):27-28.(1)
[13] 王 健,吴发启,孟秦倩. 2006.黄土高原丘陵沟壑区坡面果园的土壤水分特征分析.西北林学院学报, 21 (5):65-68.(1)
[14] 王劲松,郭江勇,周跃武. 2007.干旱指标研究的进展与展望.干旱区地理, 30(1):60-65.(1)
[15] 王 力,邵明安,侯庆春. 2000.土壤干层量化指标初探.水土保持学报, 14(4):87-90.(1)
[16] 魏钦平,程述汉,唐 芳,等.1999.红富士苹果品质与生态气象因子关系的研究.应用生态学报, 10 (3):289-232.(1)
[17] 殷淑燕,黄春长. 2005.黄土高原苹果基地土壤干燥化原因及其对策.干旱区资源与环境, 19(2):76-80.(1)
[18] 袁文平,周广胜. 2004.干旱指标的理论分析与研究展望.地球科学进展,19(6):982-990.(1)
[19] 张 扬,吴发启,张 进,等.2010.陕西省优质苹果园表层土壤水分特征.西北农业学报, 19(10):91-95.(1)
[20] 张 义,谢永生,郝明德. 2011.黄土高原沟壑区塬面苹果园土壤水分特征分析.土壤, 43 (2): 293-298.(2)
[21] 赵景波,杜 娟,周 旗,等. 2005.西安附近苹果林地的土壤干层.生态学报, 25 (8):2115-2120.(3)
[22] 邹养军,陈金星,马锋旺,等. 2011.渭北旱塬不同种植年限苹果园土壤水分的变化特征.干旱地区农业研究, 29(1):41-43,47.(2)
[23] Abdullah K, Ulas S, Necdet D, et al. 2010. The effects of different irrigation methods on root distribution, intensity and effective root depth of young dwarf apple trees. African Journal of Biotechnology, 9(27):4217-4224.(1)
[24] Celano G, Palese A M, Ciucci A, et al. 2011. Evaluation of soil water content in tilled and cover-cropped olive orchards by the geoelectrical technique. Geoderma, 163(3/4):163-170.(1)
[25] Chen H S, Shao M A, Li Y Y. 2008. The characteristics of soil water cycle and water balance on steep grassland under natural and simulated rainfall conditions in the Loess Plateau of China. Journal of Hydrology, 360(1/4):242-251.(1)
[26] Green S, Clothier B. 1999. The root zone dynamics of water uptake by a mature apple tree. Plant and Soil, 206(1):61-77.(1)
[27] Huang M B, Gallichand J. 2006. Use of the SHAW model to assess soil water recovery after apple trees in the gully region of the Loess Plateau,China. Agricultural Water Management,85(1/2):67-76.(1)
[28] Levin I, Assaf R, Bravao B. 1979. Soil moisture and root distribution in an apple orchard irrigated by tricklers. Plant and Soil, 52(1):31-40.(1)
[29] Naor A, Naschitz S, Peres M, et al. 2008. Responses of apple fruit size to tree water status and crop load. Tree Physiology, 28(8):1255-1261.(1)
[30] Nemeskéri E. 2007.Water relations of apple and influence on fruit quality. International Journal of Horticultural Science,13(3):59-63.(1)
[31] Radersma S, Ong C K. 2004. Spatial distribution of root length density and soil water of linear agroforestry systems in sub-humid Kenya: implications for agroforestry models. Forest Ecology and Management, 188(1):77-89.(1)
[32] Ro H M. 2001. Water use of young "Fuji" apple trees at three soil moisture regimes in drainage lysimeters. Agricultural Water Management, 50(3):185-196.(1)
[33] Walsh B D, Salmins S, Buszard D J, et al. 1996. Impact of soil management systems on organic dwarf apple orchards and soil aggregate stability, bulk density,temperature and water content. Canadian Journal of Soil Science, 76(2): 203-209.(1)
[34] Zydlik Z, Pacholak E, Przybya C. 2004. Effect of water deficit on the growth and yield of ‘Topaz' apple trees planted in different former soil management. Folia Horticulturae, 16(2):71-78.(1)