有限灌溉对云南干热河谷区小粒咖啡的水氮耦合效应

云南小粒咖啡主要分布在干热河谷地带和湿热带，是云南省热带特色优势农产品，种植面积及产量占全国90%以上。本项目针对干热河谷区干旱缺水、水热矛盾突出，水肥管理粗放，小粒咖啡生产受到土壤干旱和营养不足双重制约，产量和品质得不到保证的现状，重点研究有限灌溉和施氮对小粒咖啡生长动态、生理特性、根区水氮迁移转化、水氮吸收利用、产量和品质的影响。探求有限灌溉下干热河谷区小粒咖啡水氮高效利用机理、节水节氮效应以及可实现的有效途径，以提高产量和品质为目标，以水氮耦合利用效率的提高和根区水氮环境的最优调控为核心，定量优化灌溉和施氮决策，完善干热河谷区小粒咖啡水氮高效利用理论。在此基础上提出干热河谷区小粒咖啡水氮高效利用的最佳灌水指标和供水供氮模式，实现节水节肥和优质丰产的生态农业发展目标。该项目具有重要的理论和现实意义及广阔的应用前景。

针对干热河谷区干旱缺水、水热矛盾突出，水肥管理粗放，小粒咖啡生产受到土壤干旱和营养不足双重制约，产量和品质得不到保证的现状，重点研究有限灌溉和施氮对小粒咖啡生长动态、生理特性、根区水氮迁移转化、水氮吸收利用、产量和品质的影响。利用温室试验研究了水氮耦合对小粒咖啡幼树生理特性及水氮吸收利用的影响，发现了增加灌水可使叶绿素、类胡萝卜素、丙二醛、脯氨酸和可溶性糖含量显著降低，使根系活力和水分利用效率显著增加，同时降低土壤硝态氮含量；增加施氮显著降低叶片丙二醛含量，而显著增加叶绿素、类胡萝卜素、脯氨酸、可溶性糖、根系活力、土壤硝态氮含量和水分利用效率。分析了氮素吸收量、水分利用效率分别与灌水量和水氮量之间的定量关系。提出了中等施氮水平和高水组合可以同时获得最大的水分利用效率、氮素表观利用效率和氮素吸收效率。同时探明了不同水肥组合、水分和保水剂组合、灌水方式和保水剂组合对小粒咖啡生理生态、耗水规律和水分利用效率等的影响规律。在连续两年干热河谷区大田试验的基础上，定量评估了水氮耦合对小粒咖啡生长、鲜果形态、鲜干果产量及品质（咖啡因、粗纤维、蛋白质、粗脂肪和绿原酸）的影响，探讨了产量品质对水氮供给的反馈机制，提出干热河谷区小粒咖啡水氮高效利用的最佳灌水指标和供水供氮模式。研究成果为干热河谷区小粒咖啡的水肥管理和优质丰产提供了实践参考，具有重要的理论和现实意义及广阔的应用前景。