調(diào)虧灌溉技術(shù)及其在果樹(shù)上的應(yīng)用

長(zhǎng)期以來(lái)，人們一直認(rèn)為作物在整個(gè)生育時(shí)期的水分虧缺都會(huì)造成減產(chǎn)，為了獲得高產(chǎn)，整個(gè)生長(zhǎng)期都必須充分供水，追求土地最高生產(chǎn)力水平。然而，近年來(lái)隨著全球淡水資源變得日趨緊缺，人們?cè)谠u(píng)價(jià)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力水平時(shí)，除了產(chǎn)量因素外，更看重的是對(duì)灌溉水的有效利用率。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外提出了許多新的概念與方法，如分根區(qū)交替灌溉、局部灌溉、調(diào)控虧水度灌溉(簡(jiǎn)稱調(diào)虧灌溉)等。這些概念的提出及其方法的實(shí)施，對(duì)由傳統(tǒng)的豐水高產(chǎn)型灌溉轉(zhuǎn)向節(jié)水優(yōu)產(chǎn)型灌溉和提高水分利用效率起到了積極的作用，并產(chǎn)生了顯著的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和生態(tài)效益。

1 調(diào)虧灌溉的主要內(nèi)容

長(zhǎng)期以來(lái)，農(nóng)業(yè)灌溉以“豐水高產(chǎn)型”的充分灌溉為主要特征，用水量大，效益低。充分灌溉適用于水源豐富的地區(qū)，作物的水分利用效率一般都不高。20世紀(jì)70年代初，以有限虧缺效應(yīng)為指標(biāo)的非充分灌溉理論在農(nóng)業(yè)灌溉的具體實(shí)踐中初步產(chǎn)生，并逐漸受到人們的重視。非充分灌溉是在作物的非臨界期減少灌水，而把灌水集中在作物的需水臨界期。調(diào)虧灌溉在此基礎(chǔ)上，從作物的生理角度出發(fā)，根據(jù)作物對(duì)水分虧缺的反應(yīng)，人為主動(dòng)地施加一定程度的水分脅迫，以影響作物的生理生化過(guò)程，對(duì)作物進(jìn)行抗旱鍛煉，提高作物的后期抗旱能力，即通過(guò)作物自身的變化提高水分利用效率。調(diào)虧灌溉既有經(jīng)濟(jì)效益，又具生態(tài)效益，特別是在水資源短缺或用水成本較高的地區(qū)更有意義。

1975年和1978年，澳大利亞維多利亞持續(xù)農(nóng)業(yè)灌溉研究所的科研人員D.J.Chalmers和I.B.Wilson等在桃樹(shù)和梨樹(shù)上首次作了調(diào)虧灌溉方面的研究，涉及調(diào)虧灌溉條件下的光合作用、果實(shí)生長(zhǎng)及光合產(chǎn)物分配等內(nèi)容。發(fā)現(xiàn)即使水分虧缺使果樹(shù)產(chǎn)生了萎蔫現(xiàn)象，但光合作用和有機(jī)物由葉片向果實(shí)的運(yùn)輸過(guò)程仍未終止。在此基礎(chǔ)之上，提出調(diào)虧灌溉技術(shù)，其基本思想就是在作物生長(zhǎng)發(fā)育的某些階段主動(dòng)施加一定的水分脅迫，通過(guò)控制土壤水分供應(yīng)以調(diào)控作物根系生長(zhǎng)發(fā)育，從而影響其光合產(chǎn)物向不同組織器官的分配，達(dá)到提高其經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量而舍棄營(yíng)養(yǎng)器官的生長(zhǎng)量及有機(jī)合成物的總量，同時(shí)達(dá)到提高總產(chǎn)量、減少剪枝量、改善產(chǎn)品品質(zhì)的目的。調(diào)虧灌溉即舍棄生物總產(chǎn)量，追求經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量(籽?；蚬麑?shí)產(chǎn)量)最高。影響調(diào)虧灌溉效應(yīng)的因素有調(diào)虧灌溉的時(shí)間、調(diào)虧灌溉的虧水度及作物生長(zhǎng)的氣候條件、土壤類型、作物種類及其所處的生育時(shí)期、灌溉的方式、施肥等。果樹(shù)調(diào)虧時(shí)期可以根據(jù)果實(shí)生長(zhǎng)的雙S曲線來(lái)確定。果實(shí)生長(zhǎng)的雙S曲線將果實(shí)生長(zhǎng)劃分為3個(gè)階段:前2個(gè)階段果實(shí)生長(zhǎng)緩慢，第3個(gè)階段果實(shí)生長(zhǎng)最快。在果實(shí)生長(zhǎng)的第1階段內(nèi)或第3階段之前進(jìn)行調(diào)虧處理均可達(dá)到預(yù)期目的。Robert C. Ebel等在蘋果樹(shù)上作了果實(shí)生長(zhǎng)曲線方面的研究，提出為確保果實(shí)體積不受影響，在調(diào)虧果實(shí)生長(zhǎng)曲線低于標(biāo)準(zhǔn)果實(shí)生長(zhǎng)曲線前停止調(diào)虧，該點(diǎn)可以作為確定調(diào)虧時(shí)期結(jié)束時(shí)間的標(biāo)準(zhǔn)。黃興法等對(duì)微噴、滴灌和溝灌條件下桃樹(shù)、梨樹(shù)和蘋果樹(shù)等進(jìn)行了調(diào)虧灌溉研究，均取得了良好的效果。E.L.Proebsting等就不同供水方式對(duì)蘋果的水分虧缺效果做了研究，結(jié)果表明：與噴灌處理相比較，滴灌具有較低的葉水勢(shì)，較少的樹(shù)體生長(zhǎng)，滴灌果實(shí)具有較低的水分含量、較高的可溶性固體物質(zhì)含量、較低的滴定酸含量、較深的果實(shí)顏色；二者的產(chǎn)量相似，收獲時(shí)的果實(shí)硬度相近。

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2 調(diào)虧灌溉在果樹(shù)上的應(yīng)用

調(diào)虧灌溉技術(shù)在果樹(shù)上應(yīng)用的技術(shù)要點(diǎn)是，在果樹(shù)生長(zhǎng)季之初，僅維持較低水平的土壤水勢(shì)；而在果實(shí)快速膨大期內(nèi)，實(shí)行頻繁的灌水，這樣不僅大大節(jié)約了灌溉用水，而且抑制枝葉生長(zhǎng)，減少剪枝工作量，在不影響果實(shí)產(chǎn)量的同時(shí)對(duì)果實(shí)品質(zhì)有一定改善。

2.1 調(diào)虧灌溉和果樹(shù)水分利用效率

李光永研究了充分灌溉與調(diào)虧灌溉條件下桃樹(shù)滴灌的耗水量，結(jié)果表明：與充分灌溉比較，調(diào)虧灌溉對(duì)產(chǎn)量沒(méi)有影響，灌水量減少了32 %，并有效抑制了枝條生長(zhǎng)。黃興法研究了充分灌溉與調(diào)虧灌溉條件下蘋果樹(shù)微噴灌的耗水量，結(jié)果表明：與充分灌溉比較，調(diào)虧灌溉處理的產(chǎn)量基本上沒(méi)有受到影響，而灌水量減少了17 %~20 %，耗水量減少了10.2 %~11.2 %，并有效地抑制了枝條生長(zhǎng)。兩者的研究結(jié)論都表明，調(diào)虧灌溉大大提高了果樹(shù)的水分利用效率，并都有效地抑制了枝條的生長(zhǎng)。Girona等的研究表明，調(diào)虧灌溉雖然導(dǎo)致桃樹(shù)的莖干生長(zhǎng)降低了8 %，但灌溉用水節(jié)約40 %。

2.2 調(diào)虧灌溉和果樹(shù)產(chǎn)量

調(diào)虧灌溉在控制果樹(shù)營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)的同時(shí)，通過(guò)提高

坐果率、增加果實(shí)重量和數(shù)量來(lái)使產(chǎn)量升高。營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)期內(nèi)實(shí)施調(diào)虧灌溉，果樹(shù)的枝條生長(zhǎng)量降低，并且與水分虧缺程度成比例；調(diào)虧灌溉結(jié)束后的復(fù)水期間，果

實(shí)生長(zhǎng)顯著提高，并在下一個(gè)生長(zhǎng)季里，開(kāi)花率明顯增加。Loveys等對(duì)葡萄的研究結(jié)果表明：調(diào)虧灌溉處理水分利用效率比普通滴灌提高了58.97 %，需水量減少了46 %，產(chǎn)量減少13.8 %，但葡萄和葡萄酒品質(zhì)大大改善。

2.3 調(diào)虧灌溉和果實(shí)品質(zhì)

馬福生綜合考慮不同時(shí)期調(diào)虧處理對(duì)梨棗樹(shù)各項(xiàng)指標(biāo)的影響，認(rèn)為果實(shí)成熟期重度調(diào)虧處理在減產(chǎn)不顯著條件下，改善了棗的品質(zhì)，明顯提高了水分利用效率，是實(shí)施調(diào)虧灌溉的最佳階段。程福厚的研究表明：在鴨梨果實(shí)生長(zhǎng)的前中期，實(shí)施調(diào)虧灌溉，顯著降低了果實(shí)的果形指數(shù)；控水處理期間，果實(shí)的含水量明顯低于對(duì)照，但并未抑制果實(shí)的生長(zhǎng)發(fā)育或影響果實(shí)大??；相反，對(duì)產(chǎn)量、單果重、果實(shí)品質(zhì)及貯藏性有提高的趨勢(shì)；同時(shí)，新梢的生長(zhǎng)受到顯著抑制。對(duì)蘋果的試驗(yàn)結(jié)果表明，水分虧缺可以增加果實(shí)的成熟度，經(jīng)調(diào)虧處理的果樹(shù)，果實(shí)有較高的可溶性固形物含量，淀粉降解延后，色澤及硬度未受影響。可以推斷，在果樹(shù)生長(zhǎng)季早期，利用調(diào)虧灌溉技術(shù)，基本不會(huì)損害果實(shí)品質(zhì)；對(duì)某些樹(shù)種，可以起到改善品質(zhì)的功效。

2.4 調(diào)虧灌溉和果樹(shù)栽培管理

國(guó)外學(xué)者的研究表明：調(diào)虧灌溉可以控制營(yíng)養(yǎng)器官生長(zhǎng)，使果樹(shù)高度變低，剪枝量下降，僅經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單的水分調(diào)控措施使果樹(shù)從喬化稀植轉(zhuǎn)變成矮化密植，從而節(jié)省了勞動(dòng)量和水肥投入。Marsal等對(duì)調(diào)虧灌溉在改善梨的品質(zhì)方面進(jìn)行了深入研究，并探討調(diào)虧灌溉條件下肥料的利用效率、覆膜條件下的調(diào)虧灌溉、咸水灌溉等問(wèn)題。

總結(jié)調(diào)虧灌溉技術(shù)在果樹(shù)上的應(yīng)用效果，可以看出，該技術(shù)可以減少果園灌溉用水，提高果樹(shù)的水分利用效率，在減少樹(shù)體冗余枝條生長(zhǎng)的同時(shí)減少剪枝工作量，在不影響果實(shí)產(chǎn)量的前提下改善果實(shí)品質(zhì)。

雖然果樹(shù)的調(diào)虧技術(shù)基本成熟，但在今后研究中還應(yīng)注意：①在調(diào)虧過(guò)程中，應(yīng)把調(diào)虧對(duì)土壤水分、樹(shù)體生理生態(tài)影響的定量指標(biāo)作為實(shí)施調(diào)虧灌溉的依據(jù)；②研究不同樹(shù)種、品種和調(diào)虧模式下光合產(chǎn)物重新分配的規(guī)律，以提高其經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量和水肥利用效率；③研究調(diào)虧灌溉條件下果樹(shù)的合理密植栽培模式、不同營(yíng)養(yǎng)元素的配方施肥等，以改善群體結(jié)構(gòu)，提高水肥利用效率；④研究調(diào)虧灌溉對(duì)果實(shí)的品質(zhì)，如蛋白質(zhì)、糖和脂肪等成分的影響等問(wèn)題。最終形成一套綜合的節(jié)水高效調(diào)虧灌溉技術(shù)體系，結(jié)合其他節(jié)水措施，使少水區(qū)和旱區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的效益有較大提高。

（收稿日期：2008-01-28；電話：13888427500）