戈壁荒漠区膜下滴灌对酿酒葡萄生理特性的影响
滴灌量及其分配对高寒干旱区秋延后设施葡萄生理及品质的影响
滴灌量及其分配对高寒干旱区秋延后设施葡萄生理及品质的影响李雪芹;陵军成【摘要】在高寒干旱地区秋延后设施栽培条件下，设置不同滴灌量及生育期分配量测定红地球葡萄的有关生理指标。
结果表明，与传统漫灌方式（3000 m3/hm2）相比，年滴灌量为1875 m3/hm2（休眠期360 m3/hm2、萌芽前285 m3/hm2、开花后期285 m3/hm2、果粒膨大期375 m3/hm2、果实转色期285 m3/hm2、成熟期285 m3/hm2）可作为生产中的参考值，在该滴灌量及分配下，葡萄叶片的叶绿素含量、果粒纵横径、粒重、穗重和可溶性固形物含量相对最高，叶片中脯氨酸、丙二醛含量、SOD、POD和CAT活性相对最低。
%In order to determine of the relevant physiological indicators of red globe grapes late autumn season in alpine arid region,a field experiment was conducted to set the amount of different drip irrigation and growth period allocation. The results showed that it can be used as reference values in production which the amount of drip irrigation was 1 875 m3/hm2 (dormant stagewas 360 m3,the early growth stage was 285 m3,the flowering late stage was 285 m3,fruit enlargement stage was 375 m3,fruit veraison stage was 285 m3,maturity was 285 m3),The chlorophyll content,fruit vertical and horizontal diameter,grain weight,ear weight and soluble solids content was relatively the highest of grape leaf,and candied acid,MDA,SOD,POD and CAT activity of grape leaf was relatively minimum in the amount and distribution of drip irrigation.【期刊名称】《甘肃农业科技》【年(卷),期】2014(000)002【总页数】3页(P37-38,39)【关键词】灌溉量;红地球葡萄;设施栽培;秋延后;生理特性;果实品质【作者】李雪芹;陵军成【作者单位】甘肃省天祝藏族自治县水务局，甘肃天祝 733299;甘肃省天祝藏族自治县林业局，甘肃天祝 733299【正文语种】中文【中图分类】S663.1近年来，秋延后设施栽培葡萄已成为甘肃省河西走廊高寒干旱区农民致富的优势产业之一。
西北干旱区戈壁葡萄膜下滴灌需水量和灌溉制度
第２５卷第５期２０１１年１０月水土保持学报Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｓｏｉｌ ａｎｄ Ｗａｔｅｒ ＣｏｎｓｅｒｖａｔｉｏｎＶｏｌ．２５Ｎｏ．５Ｏｃｔ．，２０１１ 收稿日期：２０１１－０２－０８ 基金项目：国家星火项目（２００８ＧＡ８６０００７） 作者简介：李昭楠（１９７８－），女，汉族，甘肃靖远人，在读博士，主要从事作物生态生理研究。
Ｅ－ｍａｉｌ：ｌｚｎｓｋｙ＠１６３．ｃｏｍ 通讯作者：李唯（１９５６－），男，汉族，教授，主要从事作物生态生理研究。
Ｅ－ｍａｉｌ：ｌｉｗｅｉ＠ｇｓａｕ．ｅｄｕ．ｃｎ西北干旱区戈壁葡萄膜下滴灌需水量和灌溉制度李昭楠１，李唯１，姜有虎２，崔永曾１，景俊生２（１．甘肃农业大学生命科学技术学院，甘肃兰州７３００７０；２．甘肃紫轩酒业公司，甘肃嘉峪关７３５１００）摘要：为了取得高产、实现高水分利用率及达到节水的目的，通过野外定位试验在西北干旱荒漠气候区进行葡萄覆膜与不覆膜滴灌的灌溉制度的试验研究。
结果表明，膜下滴灌第一种处理Ｔ１（２４０ｍｍ）比不覆膜常规滴灌ＣＫ（３６０ｍｍ）节水３３％，生育期内浆果生长期日耗水量最大，为需水关键期。
在当地气候、土壤及试验研究的栽培模式下，葡萄全生育期的灌水量是２４０ｍｍ；葡萄的灌溉制度为全生育期内灌水１２次，灌水定额为１０～２０ｍｍ，这种滴灌与覆膜技术相结合的灌溉方法能显著提高葡萄的水分利用效率和产量，为西北干旱荒漠戈壁葡萄园膜下滴灌提供了一种优质高效的节水灌溉模式。
关键词：西北干旱区；膜下滴灌；葡萄；作物需水量；灌溉制度中图分类号：Ｓ２７４．１ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００９－２２４２（２０１１）０５－０２４７－０５Ｗａｔｅｒ Ｄｅｍａｎｄ ａｎｄ Ｉｒｒｉｇａｔｉｏｎ Ｓｃｈｅｄｕｌｅ ｏｆ Ｄｒｉｐ Ｉｒｒｉｇａｔｉｏｎ ｆｏｒ Ｇｏｂｉ Ｇｒａｐｅ ＵｎｄｅｒＰｌａｓｔｉｃ Ｍｕｌｃｈ ｉｎ Ｎｏｒｔｈｗｅｓｔ Ａｒｉｄ Ｒｅｇｉｏｎ ｏｆ ＣｈｉｎａＬＩ Ｚｈａｏ－ｎａｎ１，ＬＩ Ｗｅｉ １，ＪＩＡＮＧ Ｙｏｕ－ｈｕ２，ＣＵＩ Ｙｏｎｇ－ｚｅｎｇ１，ＪＩＮＧ Ｊｕｎ－ｓｈｅｎｇ２（１．Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｌｉｆｅ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ，Ｇａｎｓｕ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｌａｎｚｈｏｕ，Ｇｕａｓｕ７３００７０；２．Ｚｉｘｕａｎ Ｗｉｎｅ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ ｏｆ Ｇａｎｓｕ Ｐｒｏｖｉｎｃｅ，Ｊｉａｙｕｇｕａｎ，Ｇｕａｓｕ７３５１００）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ，ａ ｆｉｅｌｄ ｌｏｃａｔｉｏｎ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ ｏｎ ｔｈｅ ｉｒｒｉｇａｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ ｏｆ ｇｒａｐｅ ｗａｓ ｃｏｎｄｕｃｔｅｄ ｉｎ ａｒｉｄｄｅｓｅｒｔ ｃｌｉｍａｔｅ ｒｅｇｉｏｎ ｏｆ ｎｏｒｔｈｗｅｓｔ Ｃｈｉｎａ，ｕｎｄｅｒ ｍｕｌｃｈｉｎｇ ａｎｄ ｗｉｔｈｏｕｔ ｍｕｌｃｈｉｎｇ，ｔｏ ａｃｈｉｅｖｅ ｉｔｓ ｈｉｇｈ ｙｉｅｌｄ ａｎｄｈｉｇｈ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ ｏｆ ｗａｔｅｒ ｕｓｅ．Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ ｏｒ ｓｏ ３３％ｏｆ ｗａｔｅｒ ａｍｏｕｎｔ ｃｏｕｌｄ ｂｅ ｓａｖｅｄ ｕｎｄｅｒ ｍｕｌｃ－ｈｉｎｇ，ｔｈｅ ｍａｘ ｄａｉｌｙ ｗａｔｅｒ ｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ ａｎｄ ｔｈｅ ｋｅｙ ｗａｔｅｒ ｄｅｍａｎｄ ｐｅｒｉｏｄ ｏｆ ｇｒａｐｅ ｗａｓ ｉｎ ｂｅｒｒｙ ｇｒｏｗｔｈ ｐｅｒｉｏｄｏｆ ｉｔｓ ｗｈｏｌｅ ｇｒｏｗｔｈ ｐｅｒｉｏｄ．Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｆｕｒｔｈｅｒ ｉｎｄｉｃａｔｅｄ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｔｏｔａｌ ｗａｔｅｒ ａｍｏｕｎｔ ｏｆ ｇｒａｐｅ ｉｎ ｉｔｓ ｗｈｏｌｅｇｒｏｗｔｈ ｐｅｒｉｏｄ ｓｈｏｕｌｄ ｂｅ ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ ｉｎ ｔｈｅ ｒａｎｇｅ ｏｆ ２４０ｍｍ，ｕｎｄｅｒ ｔｈｅ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｌｏｃａｌ ｃｌｉｍａｔｅ，ｓｏｉｌ ａｎｄｃｕｌｔｉｖａｔｉｏｎ ｐａｔｔｅｒｎ．Ｉｔ ｗａｓ ａｌｓｏ ｆｏｕｎｄ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｂｅｓｔ ｉｒｒｉｇａｔｉｏｎ ｐａｔｔｅｒｎ ｗａｓ １２ｔｉｍｅｓ ｏｆ ｉｒｒｉｇａｔｉｏｎ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｗａｔｅｒａｍｏｕｎｔ ｏｆ １０ｍｍ ｔｏ ２０ｍｍ ｆｏｒ ｅａｃｈ ｔｉｍｅ，ｗｈｉｃｈ ｗａｓ ｃｏｎｓｉｄｅｒｅｄ ａｓ ａｎ ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ ｉｒｒｉｇａｔｅｄ ｗａｙ ｆｏｒ Ｇｏｂｉ ｇｒａｐｅｉｎ ｎｏｒｔｈｗｅｓｔ ａｒｉｄ ｒｅｇｉｏｎ ｏｆ Ｃｈｉｎａ．Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｎｏｒｔｈｗｅｓｔ ａｒｉｄ ｒｅｇｉｏｎ ｏｆ Ｃｈｉｎａ；ｕｎｄｅｒ ｐｌａｓｔｉｃ ｍｕｌｃｈ；ｇｒａｐｅ；ｃｒｏｐ ｗａｔｅｒ ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔ；ｉｒｒｉｇａｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ中国ｌ／３以上的葡萄园分布在干旱、半干旱地区［１］，灌溉是这些地区发展葡萄种植业的关键环节。
不同节水灌溉方式对'美乐'果实品质及产量的影响
不同节水灌溉方式对'美乐'果实品质及产量的影响杨文莉;李冰彬;高彬;代红军;王世平;王振平【摘要】为探索宁夏地区酿酒葡萄适宜的节水灌溉模式,以8年生'美乐'葡萄为试材,常规沟灌为对照,探究4种不同节水灌溉方式对土壤含水量、新梢生长、果实品质及产量的影响.结果表明:覆草微灌、覆膜微灌与常规沟灌相比,分别节水57.4％、57.7％;各处理都具有良好的保水效果,且覆膜和覆草的微灌处理能够减少深层次土壤的水分渗漏;4种灌溉方式都能有效地增加百粒重,覆膜微灌效果最显著;覆草微灌能够提高可溶性固形物含量,降低可滴定酸的分解速率,覆膜微灌可增加果实直径,增产效果最佳;覆草沟灌及覆草微灌均抑制新梢和果实直径增长.因此,微灌与地面覆盖相结合有很好的应用效果,覆草微灌效果最佳.【期刊名称】《中外葡萄与葡萄酒》【年(卷),期】2019(000)001【总页数】5页(P1-5)【关键词】葡萄;节水灌溉;果实生长;果实品质【作者】杨文莉;李冰彬;高彬;代红军;王世平;王振平【作者单位】宁夏大学农学院,宁夏银川 750021;宁夏大学农学院,宁夏银川750021;宁夏大学农学院,宁夏银川 750021;宁夏大学农学院,宁夏银川 750021;上海交通大学农业与生物学院,上海 200240;宁夏大学农学院,宁夏银川 750021【正文语种】中文【中图分类】S607+.1;S663.1宁夏地处西北内陆，干旱少雨，全区平均年降雨量289 mm左右，农业用水基本依靠黄河水灌溉，且水利开发难度大，资源性缺水与利用率低的矛盾并存，水资源短缺已成为制约其经济社会发展的主要瓶颈[1-2]。
水是葡萄生长的重要因子，水分的多少将影响果实产量及品质，甚至还会影响果树的寿命[3]，因此节水灌溉技术成为解决水资源不足的重要手段。
我国常见的灌溉方式有畦灌、沟灌、漫灌等，传统灌溉方法的灌水量主要依靠简易设施和经验控制，对水的有效控制能力低[4]，而喷灌、微灌、滴灌等节水灌溉方式，均能有效节约水资源，实现对黄河水灌溉量的控制，提高水资源的利用率，提高果实品质和产量。
河西灌区覆草滴灌对酿造葡萄土壤水分运移及温度的影响
水栽培技术提供理论依据 ， 到高产 、 达 优质 、 高效栽
培 的１ 试 验地概 况 ．
２ 结 果 与分 析
２ １ 不 同节水 灌溉 方 式对 土壤 含水 量 的影响 ． 由图 １ 以看 出 ， 管滴 灌 与双管 滴灌 相 比， 可 单 在 纵 向 ８ ｍ 和 １ ０ｃ ２层 处 的土 壤 含 水 量 双 管滴 ０ｃ ０ ｍ
极端 干 旱少 雨 的西部 荒漠 地 区葡 萄应 用覆 盖栽 培 的
数据采集 系统相结合的测定方式 ， 在葡萄生长期 内，
每 隔 ２ 土钻 取土 测定 土壤 含 水 率 ， ～３ｄ用 观测 点 深 度分 别 为 ２ 、 Ｏ ６ 、０ １０ｃ ＧＣ ０ ０ Ｏ ４ 、Ｏ ８ 、０ ｍ； Ｍ２ １ Ｓ太 阳能
Ｋｅ ｒ ｓ ｓ ｒ ｗ ｕ ｃ ｕ ｔｖ ｔ ｎ ｗｉ ｅ ｇ ａ ｅ ｓ ｉ ｗａ ｅ ｏ ｅ ｎ ； ｅ ｅ ａ ｕ ｅ ｅ ｆ ｃ ｙ ｗｏ ｄ ： ｔ ａ ｍ ｌ ｈ ｃ ｌｉ ａ ｉ ； ｎ ｒ ｐ ； ｏ ｌ ｔ ｒｍ ｖ ｍｅ ｔ ｔ ｍｐ ｒ ｔ ｒ ｆｅ ｔ ｏ —
影响． 结果表 明 ： 覆盖滴灌措施 明显减少 了土壤水分蒸 发 ， 提高 了土壤蓄水 保墒作 用 ； 盖滴灌 措施减 弱 了土壤 的 覆
升温幅度 ， 剧烈 降温时 ， 覆草滴灌对 ｏ ｏｃ ～２ ｍ土层 温度 的影 响 明显 减小 ， 随土层 深度 的增大 ， 响程 度逐 渐减 但 影
小； 夹砂层 土壤有利 于水 分的入渗 ， 但不利于水分 蓄积．
ｍｉｅ ａ ｅ ｏ１ ｓｕ ｆｖ ｒ ｂ ｅｔ ｔ ｒｉ ｆ ｔａ ｉｎ ａ ｄ ｆ ｖ ｒ ｂ ｅｔ ｔｒｓｏ ａ ｅａ ｄ ｐ ｅ ｅ ｖ ｔｏ ． ｘ ｄ ｌｙ ｒｓ ｉ ｗａ ｎ ａ ｏ ａ ｌ ｏ ｗａ ｅ ｎ ｉ ｒ ｔｏ ｎ ａ ｏ ａ ｌ ｏ ｗａ ｅ ｔ ｒ ｇ ｎ ｒ ｓ ｒ ａ ｉｎ ｌ
不同灌溉量对设施红地球葡萄生理特性及品质的影响
不 同灌 溉 量 ，研 究 定量 节 水 灌 溉 取 法 ０ 叶 绿 素 ；用 茚 三 酮 比 值２２ ｍｇｇ 对 照 １８ ｍｇｇ Ｈ 定 ．８ ／ 与 ．９ ／￣ 比
行 距 １８ ．ｍ、株 距０７ ．ｍ，每 行 定植 ２ 结 果与 分析
８ ，树 形 为有 干双 臂 “ 株 Ｙ”形 ， 平 良好 。供试 植 株 开 花后 每 株 选
留 ８ ，每 穗 留呆 ６ 粒 ，多 余 呆 穗 ０
穗 、果粒 剪除 。 １２ 处理 方法 ．
２ １ 不 同灌 溉 量 对叶 绿 素 、脯 氨 异 显 著 。相 比较 处 理 ４ Ｓ ． 的 ＯＤ、 Ｐ ＯＤ、ＣＡＴ活 性 均 最 低 ， 其 值
关键词 ：不 同灌溉 量 ；红地球 葡萄 ；生理 特 性 ；果 实品质
中图分 类号 ：￥ ０ １ ６７．
文献标 识 码 ：Ａ
Ｅ ｅ ｔ ｆ ｉｅ ｅ ｔｉ ｉ ａ ｉ ｎ ａ ｏ ｎ ｎ ｐ ｙ ｉ ｌｇｉａｌ ｈ ｒ ｃ ｅ ｉｔ ｓ ａ ｄ ｆｕｔ ｆ ｃ ｓ ｏ ｆ ｒ ｎ ｒ ｔ ｍ ｕ ｔ ｈ ｓ ｏ ｏ ｃ ａ ａ ｔ ｒ ｉ ｎ ｒ ｉ ｄ ｒｇ ｏ ｏ ｃ ｓｃ
摘
要 ： 实行 节水 灌溉和 提 高红地球 葡萄 的质 量 和产 量 ，在 高寒干 旱 地 区设施 栽培 条件下各 生 长期 设 为
置 了不 同灌溉量 试验 。结 果 表明 ，与传 统 漫灌 方 式 （ 对照 ）相 比 ，果 实成 熟 时各 处理 中的叶 片生 理指 标和 果实 品质 表现 不 同 ，其 中处理 ４ 叶绿 素 含 量 、 单粒 重 、穗 重 和 可 溶性 固形 物含 量 相 对 最 高 ，与对 照 相 比 的
调亏灌溉对酿酒葡萄根活力及浆果品质的影响
安徽农学通报，Anhui Agri.Sci.Bull.2018，24（22）调亏灌溉对酿酒葡萄根活力及浆果品质的影响马婷慧1李磊1路洁1周丽娜1王锐2（1宁夏农林科学院，宁夏银川750002；2宁夏大学农学院，宁夏银川750021）摘要：针对贺兰山东麓降雨资源匮乏、蒸发量大等问题，以5年生的“赤霞珠”为供试材料，分别设定CK（灌水定额5250m2·hm-2）的90%、80%、70%、60%、50%这5个调亏灌溉程度梯度，研究调亏灌溉对酿酒葡萄根活力以及品质的影响。
结果表明：适宜的调亏灌溉会增加酿酒葡萄的根活力，提高酿酒葡萄的品质；过度的水分亏缺灌溉，则不利于根系活力的增强和品质的提升。
建议在现有灌溉定额的基础上，调减20%灌溉定额以达到生产优质酿酒葡萄原料的目的。
关键词：酿酒葡萄；调亏灌溉；根活力；品质中图分类号S66文献标识码A文章编号1007-7731（2018）22-0040-03宁夏贺兰山东麓地候干旱少雨多风，蒸发强烈、日照长［1］。
地带性土壤为淡灰钙土和沙土等土壤质地粗，富含石砾，容重大，土壤结构性差，水资源短缺的现象逐渐严峻［2］。
因此，如何促进宁夏贺兰山东麓地区酿酒葡萄的可持续发展尤为重要。
调亏灌溉是从节水的角度出发，利用作物本身对水分胁迫的生理生化作用，即当作物在某阶段处于适宜的水分亏缺范围内，在重新开始灌溉后可以产生生理和产量上的补偿效应，从而达到提高经济产量、减少水分无效消耗、提高水分利用率的目的［3-5］。
李红燕［6］研究表明，随着灌溉调亏程度的加强，葡萄的可溶性固形物和还原性糖含量呈现增加的趋势，可滴定酸含量则呈降低趋势。
刘素华等［7］研究认为，调亏灌溉配合合理密植是旱区棉花节水增产的有效栽培途径之一；丁端锋［8］研究表明，适宜的调亏灌溉可以提高产量，不同程度的调亏灌溉还可以改善果实品质［9］。
不同程度的调亏灌溉之间葡萄酒与葡萄果实中的酚类物质含量变化存在差异，80%常规滴灌量处理降低了葡萄酒中的总酚和单宁含量，而其余调亏灌溉处理均提高了葡萄酒中的总酚和单宁含量；所有调亏处理均提高了葡萄酒中的总类黄酮和总黄烷醇含量。
自然条件对玛纳斯县酿酒葡萄生产的影响及对策
自然条件对玛纳斯县酿酒葡萄生产的影响及对策摘要从葡萄酒与自然条件的关系说明了玛纳斯县气候、水质、土壤等自然条件特点及其对当地酿酒葡萄生产的影响,在此基础上提出土壤气候调控对策,以期促进当地酿酒葡萄的生产及优质葡萄酒产业的发展。
关键词自然条件;酿酒葡萄生产;影响;对策;新疆玛纳斯玛纳斯县地处天山北坡,位于离海洋最远的大陆腹地[1],以其命名的新天干红葡萄酒闻名国内外。
其原产地的气候、地质、土壤以及葡萄品种等自然因素和栽培管理措施等人为因素决定了葡萄酒的质量及其特征,同时也代表了该葡萄酒的质量及其风格。
1葡萄酒与自然条件的关系地理条件、气候、土质等自然条件对葡萄酒的酿造有很大的影响[2]。
一是地理条件。
北半球葡萄成长的纬度在35°～50°,其中有各种不同的气候形态,在偏北边的葡萄种植区,大多种植早熟白葡萄,以便能在秋凉之前完成采收的工作;在偏南的地区,大多种植较晚熟红葡萄品种,可以让果实完全成熟,制造出品质最佳的葡萄酒[3]。
而大陆性气候的地区,气候相对稳定,每年的温差变化不大[4],采收时间较为固定。
二是气候条件。
在葡萄的种植上,除了温度对葡萄种植影响大外,湿度的影响也相当大,春季土壤饱含水分,充分地供给抽芽开花中的葡萄;在果实的成长和成熟后期需减少水分供应,使得葡萄的甜度不受干扰,这种特性以砾质土和石灰质土表现得最为出色,砂质土和泥土也较好。
三是土壤条件。
葡萄酒的颜色和香气是品酒的主要项目,同样的葡萄品种,在同样的气候条件,因为土质的关系可以表现出完全不同风味。
如在砾质土壤和黏土所种植的葡萄酿出来的酒,与在纯砾质土上种的葡萄所酿的酒相比较,其味道会较酸,单宁会比较厚实,但是会减少它细致的特性。
葡萄树是一种适应性较广的植物,可以在条件极差的贫瘠土质成长,因为土质的贫瘠限制了其产量,却因而加强了葡萄的颜色与香气,提高了酿酒品质。
2玛纳斯县自然条件特点及对酿酒葡萄的影响一是气候特点。
不同沟灌模式对沙漠绿洲区葡萄生长和水分利用的效应_杜太生
不同沟灌模式对沙漠绿洲区葡萄生长和水分利用的效应*杜太生1康绍忠1**张 霁2杨秀英2(1中国农业大学中国农业水问题研究中心,北京100083;2甘肃省武威市水利科学研究所,武威733000)【摘要】 在甘肃河西荒漠绿洲区研究了覆膜与不覆膜条件下隔沟交替灌溉、常规沟灌对葡萄生长和水分利用的影响.结果表明,隔沟交替灌溉可以保证作物一部分根区处于比较湿润状态,另一部分根区处于相对干燥状态,湿润与干燥区域的交替出现可诱导葡萄的补偿生长效应.隔沟交替灌溉条件下葡萄叶片气孔开度减小,光合速率略有降低或下降不显著,而蒸腾速率明显下降,水分利用效率增大.光合作用日变化也表现出类似规律.隔沟交替灌溉与地膜覆盖技术相结合能显著提高水分利用效率,为在田间实施气孔最优化调控提供了一种有效途径.关键词 隔沟交替灌溉 葡萄 光合速率 气孔导度 水分利用效率文章编号 1001-9332(2006)05-0805-06 中图分类号 S275.3 文献标识码 AE ffects of d ifferent furro w irrigat i on modes on grape growth and w ater u se in oasis region .DU T aisheng 1,KANG Shaozhong 1,Z HANG Ji 2,YANG X i uy i ng 2(1C enter for A griculturalW a ter R esearch in China,Chi na Ag ricul -t ural Un i ver sit y,B eijing 100083,Chi na ;2W uwei Instit u te of W ater C onservancy,W u w ei 733000,Ch i na).-Ch i n.J.App l .Ecol .,2006,17(5):805~810.In this paper ,a fi e l d expe ri m ent w as conducted i n t he oasis reg i on o fH ex i Co rr i dor ,G ansu P rov ince to study t he effects o f a lternate parti a l roo t zone furrow irr i gation (A F I)and conventi onal furrow i rr i ga tion (CF I)on grape gro w th and wa ter use under mu l chi ng and no mu l chi ng .The resu lts i ndicated thatA F I ,e it her mu lch i ng or no m ulc -hi ng ,cou l d alte rnate l y keep a pa rt of root zone dry i ng and ano t her part o f itw etti ng ,wh i ch i nduced the com pensa -tive gro w th o f g rape .U nder AF I ,mo re lea f stomas closed .The pho tosynt hesis rate w as l ess affected ,but the transp-i rati on rate decreased obv i ousl y ,and the w ate r use e fficiency i ncreased .It w as sugg ested that AF I ,espec iall y com -bi ned w it h fil m mu l chi ng ,cou l d regu l a te the behav i o rs of leaf sto m a ,and promo te grape gro w th and w ater use ,be -i ng an e ffecti ve approach i n cultivati ng grape i n the field .K ey w ords A lternate parti a l roo t zone furrow i rr i ga tion ,G rape ,Pho tosynt hesis ra te ,Stoma tal conductance ,W ater use effi c i ency .*国家自然科学基金重点项目(50339030)和国家自然科学基金资助项目(50279043).**通讯联系人.E-m a i :l kang s haozhong @to m.co m 2005-10-12收稿,2006-02-28接受.1 引 言提高植物本身的水分利用效率是干旱地区农业节水的核心问题,国内外有关干旱胁迫下葡萄生长及水分利用的研究表明[9,11,16],在葡萄水分胁迫反应的非敏感时期给予一定程度的土壤水分亏缺处理,可抑制树体过旺的营养生长,而较严重的水分胁迫常常对植物的生长发育、生理过程和产量造成极大影响.对其他植物的研究也表明,适度的水分亏缺有助于提高植物的水分利用效率[2,17~19],但这些研究都是在植株整个根系区域均匀受旱条件下进行的,没有从刺激作物根系吸水功能和改变根区剖面土壤湿润方式的角度来探讨提高作物的水分利用效率.国外曾有一些固定部分根区灌溉的报道,T an 等[24]发现对梨树幼苗一半根系供水即可满足其水分需求.Pon i 等[22]用分根试验的方法在苹果、葡萄、梨和桃上也得出类似的结论,但这些多侧重于机理性的探讨或室内试验.根系分区交替灌溉(A lternate partial r oot zone irrigati o n ,简称APR I)[12,19]或部分根区干燥(Parti a lroo t zone drying ,简称PRD)[7~8,10,11,23]技术在葡萄生产中的应用效果已被越来越多的试验证实.大量研究表明,在葡萄上应用该技术后水分利用效率可提高1倍,其产量不下降但口感、颜色均有所改善,可以减少侧枝生长,从而减少修剪工作量[7,8,11,23].一般的做法是在葡萄根部两侧各安放一根滴管,每次灌溉只用一根滴管,让葡萄的一半根系吸收到水.2~3周交替1次.国内尚未见根系分区交替灌溉在葡萄上应用的报道,且双管交替的滴灌方式投资增加,是推广应用的一个限制因素.我国葡萄园广泛采应用生态学报 2006年5月 第17卷 第5期 C H I NESE J OURNA L O F A PPL IED ECOLOGY,M ay 2006,17(5):805~810用的灌溉方法是沟畦灌,为寻求干旱沙漠绿洲区葡萄园的最佳灌溉实施途径,验证其对葡萄生长的影响和节水效应,在河西荒漠绿洲区传统灌溉方式的基础上研究了不同沟灌模式对葡萄生长和水分利用的影响,旨在为葡萄根系分区交替灌溉技术的应用和推广提供理论依据.2研究地区与研究方法211自然概况试验在中国农业大学石羊河流域农业与生态节水试验站(37b52c20d N,102b50c50d E)葡萄园进行,该站位于甘肃省石羊河流域黄羊河灌区、杂木河灌区和清源灌区交汇地带,海拔1581m,属典型的内陆性荒漠气候区,西北风发生频率高,生育期内多年平均降水量16414mm.2004年葡萄全生育期降水134mm,降水分布、活动积温与水热系数见表1.土壤质地为灰钙质湖积土,土壤比重21713,灌水沟底以下0~80c m平均田间持水率为31177%(体积%),地下水埋深25~30m.212试验设计试验供试品种为里扎玛特.为实现根系分区交替灌溉,在葡萄行两侧分别开沟,灌水沟近似为梯形,上、下底宽、沟深分别为30、70和30c m,垄宽40c m;葡萄株距为116~118 m,行距219m,沟长24m.试验前对葡萄园进行土壤组分和养分分析,在园中心位置选取长势均匀且土壤结构和肥力一致的4行葡萄进行试验,灌溉模式设覆膜隔沟交替灌溉(MA F)、覆膜常规沟灌(M CF)、不覆膜隔沟交替灌溉(AF)、不覆膜常规沟灌(CF)4种处理,常规沟灌与隔沟交替灌溉的灌溉方式见图1.为监测葡萄不同根区土壤水分动态变化,在每棵供试葡萄植株两侧灌水沟内分别布设一根D iv i ner土壤水分测管.不同灌溉模式处理的灌溉时间参照当地葡萄园常规灌溉时间确定,灌水定额取传统沟畦灌灌水定额的2/ 3,灌溉时用软管直接进行灌水,水管末端安装水表以精确控制灌水量.在每种灌水方式处理内,随机选择3株长势一致的葡萄树进行相关指标的测定和分析.试验期间除灌水外,各处理锄草、施肥、修剪等田间管理均保持一致.213测试指标与方法21311生长发育性状观测各处理葡萄生长发育状况,用米尺测定不同生育期的二次新梢生长量,在各处理葡萄主蔓基部做标记并用游标卡尺测定其直径变化.21312土壤含水率用土壤水分廓线仪(D i v i ner2000,Sentek 图1葡萄不同沟灌灌水模式示意图F ig.1Layou t of differen t f u rrow irri gation m od es on grape.a)常规沟灌C onventi ona l f u rrow irri gati on;b)隔沟交替灌溉A lt ernate furro w i rri gati on.P ty L t d,A ustrali a)分别测定湿润区和干燥区0~80c m土壤含水率分布,相同一侧的含水率取该灌水模式条件下同侧5根测管的平均值.土壤含水率每3~5d测定1次,灌水前后和降雨后加测.21313光合、蒸腾、气孔导度每处理均选择长势较一致的相应3株,于每株葡萄外围光照充足部位挂牌标记倒3位主梢叶片,选定晴朗无云天气9:00~10:00用便携式光合作用测定系统(LC I Po rtable Photosynthesis System,ADC B i oScienti-f i c L td1,England)测定不同处理叶片光合速率、蒸腾速率、气孔导度的定点变化,日变化测定于7:00开始,每2h测定1次,各处理不同重复间按Z字型路线测定,各时段测定在1h内完成.水分利用效率(W UE)用叶片通过蒸腾消耗一定量的水(mmo l)所同化的C O2量(L mo l)表示,即WUE=Pn/Tr. 21314数据处理用SAS统计软件进行数据统计,D uncan法进行处理间的差异显著性检验.3结果与分析311不同沟灌模式下土壤水分的动态变化不同沟灌模式条件下葡萄两侧根系区域土壤水分动态变化的测定结果表明(图2),在常规沟灌条件下,葡萄两侧的根系区域始终处于同步变化状态,根区两侧土壤水分无明显差异,尤其是覆膜条件下表1葡萄全生育期降雨量、参考作物蒸发蒸腾量、活动积温与水热系数Table1Preci pita tion,reference crop evapotrans p i ra ti on,accu m ul a tive te m pera t ure and wa ter-heat ra ti o during the grow th peri od of grape517~5131611~6130711~7131811~8131911~10115517~10115降雨量P recipitati on(mm)210171047104610221013410活动积温Accu m u l ati ve te m perature(e)4071425591866491445931644261862637122水热系数W at er-heat rati o010490130401724017750151501473水热系数由下式计算:K=E P/E t@10.式中,E P为温度大于10e时期中的降水量;E t为温度大于10e时期中的活动积温W ater-h eat rati o(K)w as ca l cu l ated as:K=E P/E t@10,w here,E P an d E t w as the p recip itation and accum u l ati ve te m perat u re res p ecti vely du ri n g period of te m p erat u re above10e.806应用生态学报17卷图2 葡萄不同沟灌模式下的土壤水分动态变化F i g .2Te m poral vari ati on of s o ilw at er con tent und er d ifferent f u rro w irr-i gati on m odes .a)覆膜隔沟交替灌溉A lternat e furro w irri gati on und er m u l ch i ng ;b )覆膜常规沟灌C onventi onal f u rro w irri gati on under m u l ch i ng ;c)不覆膜隔沟交替灌溉A lt ernate furro w i rri gati on under no m ulch i ng ;d)不覆膜常规沟灌C onventi onal f u ro w irri gati on under no mu lch i ng .两侧的土壤水分十分接近;在隔沟交替灌溉条件下,两侧根区则始终处于异步变化状态,即一部分处于比较湿润状态,另一部分处于相对干燥状态,二者交替出现,这种状况在灌溉后更为明显.隔沟交替灌溉条件下,灌水沟每次进行灌水时,相邻的非灌水沟同时出现了土壤水分波动现象,说明由灌水沟向非灌水沟产生了一定的侧向入渗.但这种侧向入渗并未影响灌水沟与非灌水沟之间保持一定的水势梯度差,因侧渗产生的波动由于土壤水分的消耗一般在2~3d 内即趋于平缓,灌水沟与非灌水沟之间的水势差基本可保持到下一次灌水之前.相同灌溉方式条件下,每个灌溉周期内覆膜处理的土壤水分变化幅度均小于不覆膜处理,全生育期内土壤水分动态变化也表现为覆膜处理较不覆膜处理更为平缓.312 不同沟灌模式对葡萄生长发育的影响葡萄萌发后不同沟灌模式下二次新梢长度和主蔓基部直径的动态监测结果表明(图3),不论是覆膜还是不覆膜情况下,隔沟交替灌溉葡萄的二次新稍长度均显著大于常规沟灌处理(图3a 、图3b),覆图3 葡萄不同沟灌模式下二次新梢生长量和主蔓基部直径变化F ig .3T e mporal vari ation of l ength of secondary n e w b ranch and ste m d-i a m eter und er d ifferent furro w irri gati on m odes .8075期 杜太生等:不同沟灌模式对沙漠绿洲区葡萄生长和水分利用的效应膜对主蔓基部直径的促进效应较明显,不论是交替沟灌还是常规沟灌,覆膜葡萄主蔓基部直径增长速率均大于不覆膜处理,而隔沟交替灌溉葡萄的主蔓基部直径与常规沟灌处理差异不显著,但表现为交替沟灌的主蔓基部直径略大于常规沟灌处理(图3c 、图3d).313 隔沟交替灌溉对葡萄叶片水分利用的影响不同灌水模式条件下灌水前后典型时段葡萄叶片光合、蒸腾速率与水分利用效率的测定结果表明,灌水前(7月11日、7月13日)不覆膜和覆膜沟灌处理的叶片光合速率均为交替灌溉大于常规灌溉,但差异不显著;隔沟交替灌溉处理的蒸腾速率显著低于常规灌溉,但水分利用效率分别比常规沟灌高1411%和718%.灌水后(7月15日、7月17~19日)不覆膜处理隔沟交替灌溉的叶片光合速率略低于常规沟灌,但差异不显著,蒸腾速率显著低于常规沟灌,水分利用效率比常规沟灌处理高711%;覆膜处理隔沟交替灌溉的叶片光合速率则显著高于常规沟灌,蒸腾速率差异不显著,水分利用效率比常规沟灌处理高618%. 于2004年7月19日对不同处理葡萄叶片光合速率与蒸腾速率日变化的测定结果表明(图4),日出后7:00左右叶片光合速率最高,之后呈逐渐降低趋势,分别在11:00和15:00左右出现两个峰值;蒸腾速率则呈单峰曲线变化,13:00左右叶片蒸腾速率达到最大值,不覆膜条件下隔沟交替灌溉和常规沟灌处理的叶片蒸腾速率与光量子密度PFD的相图4 不同沟灌模式下葡萄叶片光合与蒸腾速率日变化(2004年7月19日)F i g .4D i urnal variati on of photosyn t h es i s and tran s p iration rat e of grape under d ifferent f urro w irri gati on m odes .关系数分别为01815和01891,而覆膜条件下其相关系数则分别为01974和01957.相同覆盖条件下隔沟交替灌溉的叶片蒸腾速率除个别点外均显著低于常规沟灌处理,且不覆膜条件下蒸腾速率的差异要大于覆膜.对不同沟灌模式下葡萄叶片气孔导度日变化的测定结果则表明(图5),气孔导度与蒸腾速率的日变化趋势基本一致;在当地气候条件下,葡萄叶片气孔导度最大值出现在9:00~11:00,且覆图5 不同沟灌模式下葡萄叶片气孔导度日变化(2004年7月19日)F ig .5D i u rnal vari ation of s t o m atal conductance of grape leaf under d iff er -ent furro w i rri gati on m odes .图6 不同沟灌模式下葡萄叶片水分利用率效日变化(2004年7月19日)F ig .6D i urnal variati on ofw at er u se effciency of grape l eaf under d ifferent furro w i rri gati on m odes .808 应 用 生 态 学 报 17卷表2不同沟灌模式下葡萄叶片的光合速率、蒸腾速率与水分利用效率Table2Pho tosynthes i s and transpirati on rate and water us e effi ciency o f g rape l eaf under different furrow irri ga tion modes处理Treat m ent 71117113灌前平均M ean beforeirri gati on7115711771187119灌后平均M ean afteri rri gati onP n AF9179?018615152?011312166a14182?111715120?010214149?112512162?013114128a CF9151?019815142?017412146a15108?210415183?019915114?211912198?117214176a M AF7182?110515171?014311177ab15104?113216114?014114119?117112145?015614145a M CF7196?111614161?113611129b13166?115314149?019312151?014312156?117613130b T r AF3161?01415189?01244175c4153?01323165?01419154?01844197?01385168b CF4143?01456167?01115135b5117?01264115?011710117?01845123?01426118ab M AF5103?01458198?01377101ab6198?01465137?013310164?01127133?01177158a M CF5129?01519135?01697132a6132?01465146?01168129?11419116?01447131a W UE AF2171?01182163?01122167a3127?01434116?01511152?01022154?01242187a CF2136?01162131?01072134ab2192?01263182?01211149?01122148?01202168ab M AF1156?01151175?01041165b2115?01143100?01141133?01161170?01042105b M CF1151?01091156?01111153b2116?01182165?01191151?01251137?01161192b所有沟灌处理于7月14日上午进行灌溉,Pn 、Tr、W U E分别代表光合速率、蒸腾速率和水分利用效率,单位分别为L m ol CO2#m-2#s-1、mmo lH2O#m-2#s-1和L m ol#mm ol-1A ll treat m ent w ere irri gated on m orn i ng,14J u.l,P n,T r,W UE w as photosyn t hesis rate,tran s p iration rate and w ater use effi ciency,w ith t h e un it of L m olCO2#m-2#s-1,mm olH2O#m-2#s-1and L m ol#mm ol-1respecti vel y.不同字母表示同列相同项目在0105水平差异显著D ifferen t letter i n the sa m e ro w m eant s i gn ifican t d ifference at0105l eve.l膜条件下的气孔导度最大值大于不覆膜处理.图6为不同处理葡萄叶片水分利用效率的日变化,从中可以看出,不覆膜条件下隔沟交替灌溉水分利用效率显著高于常规沟灌的时段主要在13:00之前,此后水分利用效率之间的差异变小;覆膜条件下各时段隔沟交替灌溉的水分利用效率均显著高于常规沟灌处理.4讨论根冠通讯理论认为[1],当土壤出现一定程度的干旱时,植物根系可以迅速感知干旱,以化学信号(ABA)的形式将干旱信息传递至地上部分,在其地上部的水分状况(叶水势和相对含水量)尚未发生明显改变时即主动降低气孔开度,降低植株生长速率,抑制蒸腾作用,平衡植物的水分利用,以实现植物水分在非充分灌溉条件下的最优化分配[5,6,14,21].对光合作用的生理生态机制进行的研究表明,蒸腾作用对气孔有较强的依赖性,而光合作用除受气孔限制外,非气孔因素也起着相当重要的作用[18].气孔调节的最优化理论则认为[4],气孔是CO2和水汽交换的通道,气孔行为同时控制着叶片的光合与蒸腾,在蒸腾水量一定时,通过调节气孔开度,可实现对水分的最优利用[25].这些均为实施果树时空亏缺调控灌溉理论[12]提供了科学依据,但其在干旱地区实践的难点在于应采取何种灌溉模式对作物生长和水分利用进行有效而合理的调控.本研究结果表明,隔沟交替灌溉技术可以保证作物一部分根区处于较湿润状态,另一部分根区处于相对干燥状态,二者交替出现的主动时空亏缺调控灌溉方式可以使葡萄叶片气孔开度显著减小,光合速率略有降低或下降不显著,而蒸腾速率明显下降,水分利用效率显著增大;各指标日变化的测定结果也表现出相似的规律,且隔沟交替灌溉与地膜覆盖技术相结合时其水分利用效率更显著提高,这为在田间实施气孔最优化调控提供了一种有效途径.研究表明,大田酿酒葡萄采用PRD技术可保持植株水势与充分灌溉相当,气孔开度降低而不明显降低光合产物,水分利用效率提高80%,而产量基本相当[7,10].对西红柿的研究也表明,应用分根区交替灌溉技术可节水50%而产量稍有下降,而相同灌水量条件下PRD处理比其他亏缺灌溉处理的产量高7%~10%[20].Zegbe等[26,27]在日光温室内用试验箱法研究了西红柿应用PRD技术的效应,并模拟沟灌和滴灌两种方式.研究表明,光合速率、气孔导度无显著差异,植株总鲜物质重量减少,但平均果重、总果数、干物质重和收获系数均无显著差异, PRD处理的果实颜色比两侧充分灌鲜艳,果实固形物含量高于两侧均匀供水处理.笔者在大田玉米上进行的隔沟交替灌溉试验表明[12,19],隔沟交替灌溉方式下灌溉水利用效率明显增加,达2198kg#m-3以上,总灌水量可由315mm下降到210mm,甚至15715mm,而产量没有明显下降;棉花根系分区交替滴灌的试验表明,同等灌水水平下交替滴灌棉花的籽棉产量、总水分利用效率和灌溉水利用效率均显著高于常规滴灌处理;次灌水定额30mm,滴灌4次的交替滴灌处理籽棉产量比常规滴灌处理籽棉产量提高2111%,总水分利用效率和灌溉水利用效率分别提高1719%和2019%;与常规滴灌相比,同等产量水平下交替滴灌可使总灌水量减少3018%[13].本试验得到的结果与很多研究结论是一致的[2,3,7],8095期杜太生等:不同沟灌模式对沙漠绿洲区葡萄生长和水分利用的效应同时在大田条件下验证了B lackm an等[1]提出的根冠通讯理论的正确性,证实了其在农业节水中应用的巨大潜力和生态效益.生长冗余的人工调节及其在农业生产中的应用表明,适当减少生长冗余可以增产,但这种定性结果对于指导作物高效优产的可操作性仍然较差[15].隔沟交替灌溉是否能够提供一种抑制作物生长冗余、提高光合产物向产量的转化效率、降低水分消耗、提高水分利用效率的新的田间调控模式?对这一科学问题尚需进行深入系统的研究.参考文献1B lackm an PG,Davies W J.1985.Root t o shoot comm un i cati on i n m ai ze p l an ts of the effect of soil dry i ng.J Exp Bot,36:39~482C entri tto M,W ahb i b S,SerrajR,et a l.2005.E ffects of partial roo-t zone d ryi ng(PRD)on adu lt tree(O le a e uropae a)i n fi eld cond-iti on s under ari d cli m at e II.Phot os ynthetic responses.Ag ric E cos y st Env i ron,106(2~3):303~3113C i fre J,B ota J,E scal 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