对陕西苹果主产区的气候变化的时空特征及其影响的清晰认识,以及果园水氮管控措施的深入探究,为地区科学合理的农业生产和水资源的高效配置提供理论依据和应用参考,对陕西苹果产业的健康可持续发展具有十分重要的意义。本文分区域分析和定点试验研究两大部分。区域分析基于陕西省苹果主产区及周边19个气象站1961~2013年的气象资料,采用Thornthwaite Memorial模型计算气候生产潜力,并以Penman-Monteith公式为依据计算苹果4~10月主生育期的需水量,利用时间序列法、空间插值和相关分析等方法,研究陕西省苹果主产区需水量、灌溉需求指数和气候生产潜力等指标的变化趋势、空间分布特征及影响因子。定点试验研究基于果园土壤水分和日气象数据两种灌水依据,通过实时监测果园土壤水分动态和气象因子,以及苹果的生长、产量和品质等指标,研究滴灌水量和氮肥追施量对苹果的影响。得到主要结论如下:(1)研究区苹果4~10月主生育期整体的月均气温、月均高温和月均低温呈上升趋势,月均风速、月均相对湿度、累计日照时数和月有效降水量呈下降趋势;研究区的温暖指数、年生物温度、有效温度、温和度和光合有效辐射整体呈增加趋势,寒冷指数、温暖指数、年较差和水热综合因子整体呈下降趋势。苹果主生育期气候单因子及研究区的年综合气候因子均表明地区气候呈暖干化。(2)1961~2013年,研究区苹果主生育期平均需水量在463~699mm,灌溉需求指数在0.06~0.52,气候生产潜力在7372~11012kg?hm-2?a-1;研究区大部分站点2010~2013年苹果主生育期的需水量、净灌溉需水量和灌溉需求指数最低,1970~1979年需水量最高,1990~1999年净灌溉需水量和灌溉需求指数最高;1990~1999年气候生产潜力整体最低,而2010~2013年最高。(3)研究区空间分布表现为,苹果主生育期需水量和灌溉需求指数的空间分布特征明显且较为一致,均表现为从西南地区向渭北台塬东部与陕北丘陵沟壑北部两极递增的空间特征;气候生产潜力的空间分布则表现为,各年代基本呈从西南向东北递减的变化。多数站点作物需水量呈减少趋势,但净灌溉需水量和灌溉需求指数则表现为增加趋势的站点较多;整体而言,研究区气候生产潜力显著下降的站点较多。(4)研究区苹果主生育期需水量的主要影响因子是累计日照时数、月均气温、月均高温和月均风速,气候生产潜力的主要影响因子是相对湿度、日照时数和降水量。研究区苹果主生育期的需水量和气候生产潜力存在负相关关系。(5)在氮肥适宜的条件下下,新梢随灌水量的增加先增后减;氮肥追施量过高,则随灌水量的增加而减小。夏季适当追施氮肥氮肥不会使果树新梢旺长,但如果氮肥追施不当,会抑制新梢的生长。不论何种追氮量下,增加灌水量都有助于果径增大,进而提高产量;适量追施氮肥有助于果实生长,但高追氮量则会使果实生长受到限制。(6)在苹果生育期内进行灌水可明显提高果树产量,产量随灌水量的增加而逐渐增大,适当灌水可以改善苹果的内在品质,但灌水过多不仅会使灌溉水利用效率的明显下降,而且导致苹果内在品质的下降。夏季适当追施氮肥有益于产量的形成、灌溉水利用效率的提高和果实内在品质的改善;但追施氮肥不当则会适得其反,尤其是追施高氮,不仅会导致产量和灌溉水利用效率的下降,而且不利于苹果内在品质的发展。以土壤水分为灌水依据的果园定位试验于75%f灌水量水平和0.57kg/棵氮素水平时,苹果的产量和内在品质达到最优;以日气象数据为灌水依据的果园定位试验于80%I(I为苹果净灌溉需水量)灌水量和0.46kg/棵氮素水平时,可在产量小幅下降的情况下,苹果内在品质达到最优。(7)苹果树冠不同位置的果实部分品质指标存在差异。可溶性糖、可溶性固形物、硬度和VC基本以外幅较大,树冠外幅平均分别比内幅高15.03%,7.59%,37.18%和9.88%,可滴定酸和糖酸比则基本相当。(8)在灌水和追氮下苹果的套袋效应表现有所不同。在灌水下,可溶性糖随光温的增强先增后减,可滴定酸随光温的增强而增大,可溶性固形物、糖酸比色泽L值和色泽b值随光温的增强而减小,VC随光温的增强先减后增,硬度随光温的增强先增后减,色泽a值随光温的增强而增加。在追氮下,可溶性糖表现为无显著性差异,可滴定酸随光温的增强先增后减,可溶性固形物和色泽b值均随光温的增强而减少,VC、硬度和色泽a值均随光温的增强而增加,糖酸比和色泽L值均随光温的增强先减后增。就果实的内在品质而言,灌水和追氮下正常套袋的综合品质最好,一直套袋的综合品质最差。就果实外在品质即色泽而言,灌水和追氮下均表现为不套袋下的果皮颜色最红,但果面粗糙;正常套袋下的果皮色泽偏红,果面较为光滑;一直套袋下的果实果皮颜色亮黄且泛白,果面最为光滑。