葡萄節(jié)水栽培技術(shù)措施

楊麗麗，孫聰偉，陳 展，魏建國，宣立峰，褚鳳杰

（河北省農(nóng)林科學(xué)院石家莊果樹研究所，河北石家莊050061）

中國是世界13個嚴(yán)重缺水的國家之一，人均淡水資源占有量為2220m3，只有世界平均量的1/4。目前，農(nóng)業(yè)用水占到國民經(jīng)濟(jì)總用水量的70%以上，其中灌溉用水占農(nóng)業(yè)用水的90%以上，而灌溉水的實際利用量僅為灌溉量的33%[1]。根據(jù)我國水資源狀況，今后北方地區(qū)大量擴(kuò)大常規(guī)灌溉面積已不可能，在這種情況下利用技術(shù)措施實現(xiàn)葡萄節(jié)水栽培意義重大。

節(jié)水栽培是指工程節(jié)水、農(nóng)藝節(jié)水和管理節(jié)水措施在內(nèi)的綜合生產(chǎn)系統(tǒng)。工程節(jié)水技術(shù)包括：降水蓄積和水庫建造技術(shù)，減少輸水系統(tǒng)水分損失的工程技術(shù)，節(jié)水灌溉技術(shù)等。農(nóng)藝節(jié)水技術(shù)包括：適水種植技術(shù)，抗旱育種技術(shù)，節(jié)水灌溉制度[2]，農(nóng)田保墑技術(shù)，培肥地力、水肥耦合技術(shù)，化學(xué)抗旱節(jié)水技術(shù)等。管理節(jié)水技術(shù)包括：水資源合理開發(fā)和優(yōu)化配置技術(shù)，地表水地下水聯(lián)合運用技術(shù)，劣質(zhì)水開發(fā)利用技術(shù)，微咸水利用技術(shù)，墑情監(jiān)測與控制灌溉技術(shù)等。

1 葡萄節(jié)水栽培的生理基礎(chǔ)

葡萄根系深而發(fā)達(dá)，根/冠比大是植物適應(yīng)干旱的特性之一。與草本植物相比，單位面積土壤的根的數(shù)量少，密度低，分布深，所以維持適宜水勢的能力較強(qiáng)。葡萄根系的含水量約占采收期植株（含果實）總水量的40%，具有蓄水御旱的能力[3]。

植物需水量包括生理需水和生態(tài)環(huán)境需水[4]。其中蒸騰耗水和土壤蒸發(fā)是最主要耗水項目，占植物需水量的99%，因此降低蒸騰耗水和土壤蒸發(fā)就能達(dá)到節(jié)水的目的。研究表明，節(jié)水灌溉可顯著改善土壤結(jié)構(gòu)，增加深層土壤的根系密度；提高坐花坐果率，提高果汁含糖量，降低酸含量和全鹽含量，改善pH值；可提高葡萄酒的感官質(zhì)量和鮮食葡萄的貯藏能力，減少貯藏病害的發(fā)生[5-7]。

2 工程節(jié)水技術(shù)措施

2.1 雨水蓄積及輸水工程

在干旱缺水的園區(qū)建設(shè)配套的雨水集蓄工程設(shè)施和輸配水管道等。一般包括集流、輸水、沉淀、攔污、蓄存、節(jié)水灌溉設(shè)施等。專用集流面應(yīng)采用集流效率高的防滲材料鋪設(shè)，蓄水窯（池）必須采取防滲措施。零星分散的山區(qū)，可利用雨水集蓄，修建地頭水池（水塘）等水源工程。同時應(yīng)有相應(yīng)的輸配水管道防滲，提高水分的利用率。

2.2 溝畦灌溉

以樹行為中心，分別在兩側(cè)根系主要分布區(qū)挖溝或建畦，寬度50～60cm，溝深10～15cm。新的溝畦灌只灌溉兩側(cè)根系主要分布區(qū),不同于全盤灌溉，其優(yōu)點主要有：①投資小。采用溝灌不需增加果園設(shè)施，因此投入少。②節(jié)水效果好。溝灌時僅灌溉葡萄吸收根的集中分布區(qū)，使灌溉水能夠發(fā)揮最大的作用。③節(jié)約勞動力。由于溝灌避免了大水漫灌造成的土壤板結(jié)，因此有效減少了松土、除草用工，降低了生產(chǎn)成本。④使自然降水得到高效蓄存與利用。我國北方地區(qū)，特別是缺雨的春季，毎次降雨量多在4～8mm，由于雨量小，雨水下滲不到根系的吸收區(qū)，而不能被樹體吸收利用。

2.3 滴灌

滴灌是滴水灌溉的簡稱。利用滴灌設(shè)備，把灌溉水或溶于水中的化肥溶液加壓（或地形自然落差）、過濾，通過各級管道輸送到葡萄園，再通過滴頭將水以水滴的形式不斷地濕潤葡萄根系主要分布區(qū)的土壤，使其經(jīng)常保持在適宜葡萄生長的最佳含水狀態(tài)，從而達(dá)到優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)的目的。

葡萄園滴灌比漫灌有更大的優(yōu)越性，它可以使灌溉水均勻而緩慢地滴入葡萄根部土壤，使根系集中分布區(qū)的土壤水分經(jīng)常保持在適宜葡萄生長的范圍內(nèi)，維持根系集中區(qū)空氣、水分、養(yǎng)分最適狀態(tài)，為葡萄創(chuàng)造良好的生長環(huán)境。研究表明[8-10]，滴灌不破壞土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)，不影響土壤含鹽量，能提高土壤通氣性，易于控制灌水量，不造成地下水位上升，使葡萄增產(chǎn)和品質(zhì)提高，并且在不影響產(chǎn)量、修剪量和果實品質(zhì)的前提下可節(jié)水50%。膜下滴灌效果更好，但是缺點是滴水管容易堵塞。

2.4 小管出流

小管出流灌溉系統(tǒng)是中國農(nóng)業(yè)大學(xué)開發(fā)的一種微灌系統(tǒng)。它主要是針對國產(chǎn)微灌系統(tǒng)在使用過程中灌水器易被堵塞的問題，用直徑4mm PE塑料管代替微灌滴頭（一般直徑為0.5～1.2mm），并輔以田間滲水溝，形成一套以小管出流灌溉為主體的微灌系統(tǒng)。小管出流管道可以置于樹盤周圍，也可以埋于根際周圍的土壤中。

小管出流澆灌系統(tǒng)具有下列特點：①省水。小管出流澆灌是一種局部澆灌技術(shù)，只濕潤滲水溝兩側(cè)作物根系活動層的部分土壤，水的利用率高，而且是管網(wǎng)輸配水，沒有輸滲漏損失。據(jù)北京海淀區(qū)試驗，可比地面澆灌節(jié)約用水60%以上。②節(jié)能、堵塞問題小。小管出流灌水器的流道直徑和出水口比滴灌灌水器的流道和出水口直徑大得多，而且采用大流量出流，解決了滴灌系統(tǒng)灌水器易于堵塞的難題。③）施肥方便。施肥時，可將化肥液注入管道內(nèi)隨灌水進(jìn)入作物根區(qū)土壤中，也可把肥料均勻地撒于滲溝內(nèi)溶解，隨水進(jìn)入土壤。

2.5 噴灌和微噴灌

噴灌是把灌溉水噴到空中，成為細(xì)小水滴再落到地面。噴灌起源于30年代，50年代后迅速發(fā)展起來，發(fā)達(dá)國家在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上愈來愈多地應(yīng)用噴灌。近年來南澳大利亞采用微量噴灌法，克服了噴灌和滴灌的缺點，更具有省水、防止鹽漬化、防止水分滲漏等優(yōu)點。微量噴灌法即在每株樹下，安置1～4個微量噴灑器（微量噴頭），噴灑速度大，每小時可放射出60～80L水，故不易阻塞噴頭。

2.6 調(diào)控灌溉

調(diào)虧灌溉（regulated deficit irrigation，簡稱RDI）是指在作物生長發(fā)育某些階段（主要是營養(yǎng)生長階段）主動施加一定的水分脅迫，促使作物光合產(chǎn)物的分配向人們需要的組織器官傾斜，以提高其經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量的節(jié)水灌溉技術(shù)。該技術(shù)于20世紀(jì)70年代中期由澳大利亞持續(xù)灌溉農(nóng)業(yè)研究所Tatura中心研究成功，并正式命名為調(diào)虧灌溉。它的節(jié)水增產(chǎn)機(jī)理，依賴于植物本身的調(diào)節(jié)及補(bǔ)充效應(yīng)。從生物生理角度考慮，水分脅迫并不總是表現(xiàn)為負(fù)面效應(yīng)，適時適量的水分脅迫對作物的生長、產(chǎn)量及品質(zhì)有一定的積極作用。

調(diào)虧灌溉國內(nèi)外多用同等灌溉面積條件下通過增減灌水的厚度實現(xiàn)對果樹水分的調(diào)節(jié)，本技術(shù)規(guī)程的調(diào)虧灌溉是在植物某些生育期交替對部分根區(qū)進(jìn)行正常的灌溉，其余根區(qū)則受到人為的水分脅迫的灌溉，即保證每次的灌水厚度基本一致，通過調(diào)節(jié)灌水面積實現(xiàn)對果樹水分的調(diào)節(jié)。

3 農(nóng)藝節(jié)水技術(shù)措施

3.1 根域限制栽培模式

根域限制（Rooting-zone restriction，Root confinement）栽培是指利用一些物理或生態(tài)的方法將果樹根域封閉在一定的容積內(nèi)限制其無序生長的一種新型栽培模式。其原理是將果樹根系置于一個可控的范圍內(nèi)，通過控制根系生長來凋節(jié)地上部和地下部、營養(yǎng)生長和生殖生長的關(guān)系。

葡萄根域限制栽培技術(shù)的優(yōu)點可歸納如下：①果實上色好、品質(zhì)高。②新梢生長緩和、成花好，投產(chǎn)早，產(chǎn)量高，見效快。③增加施肥的目的性和可控性，避免肥效延遲和養(yǎng)分流失。④根系密度大，水分的調(diào)控容易，可實現(xiàn)肥水供給的自動化和精確定量化。⑤根域容積小，提高土壤有機(jī)質(zhì)含量容易。⑥可根據(jù)葡萄的需要精確灌水，避免浪費[11]。

3.2 果園生草或覆蓋保墑減少土壤蒸發(fā)

生草和覆蓋栽培技術(shù)是果園生態(tài)栽培模式的主要形式，是以果樹為中心進(jìn)行人工調(diào)控，充分利用果園生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)的光、溫、水、氣、養(yǎng)分及生物等資源，可以有效的減少土壤水分的蒸發(fā)，建立果園持續(xù)發(fā)展體系，促進(jìn)果園生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定發(fā)展。

3.3 利用抗旱良種以節(jié)水

國外解決葡萄逆境脅迫的栽培性措施首先是使用抗性砧木建園?？剐哉枘炯藿用绫葰W亞種自根苗有明顯的優(yōu)越性，同時對品種生長勢也有調(diào)節(jié)作用。因此，在歐美非以及亞洲大多數(shù)國家基本普及了抗砧的應(yīng)用。利用葡萄砧木的抗旱性對于提高品種的抗旱性，提高水分的利用效率都有促進(jìn)作用。

3.4 節(jié)水灌溉制度的建立

根據(jù)葡萄植株需水特性、土壤性質(zhì)、含水量、以及當(dāng)?shù)氐臍夂虻葪l件確定葡萄園在不同灌溉方式下（如漫灌、滴灌、噴灌、滲灌等）的灌溉時間、灌水量的選擇，以期最大限度地提高葡萄水分利用率[2]。

4 化學(xué)節(jié)水——保水劑

保水劑施入土壤后，通過自身的吸水、保水特性，大量吸收土壤中甚至空氣中的水分后在根部形成顆顆“小水庫”，在干旱少雨時，可將其保蓄的水分緩慢釋放出來，供植物正常生長之需要[12，13]。它的吸水和釋水過程可反復(fù)多次，具可逆性。研究表明，施用保水劑能顯著增加土壤的保水能力，嚴(yán)重干旱時土壤含水量增加可達(dá)2倍以上，產(chǎn)量和含糖量明顯增加[14]。

5 微咸水的利用

微咸水是一種特殊的非常規(guī)水資源，在缺水的國家和地區(qū)正日益?zhèn)涫荜P(guān)注。微咸水是指含鹽量為0.5～1.5g/L，中度咸水是指含鹽量為1.5～7g/L的水資源[15]，在我國一般認(rèn)為微咸水是指含鹽量在2～5g/L范圍內(nèi)的水資源[16]。利用咸水進(jìn)行灌溉應(yīng)控制水鹽系統(tǒng)的鹽分平衡以及盡量減輕鹽分對作物的危害程度。利用咸水灌溉的關(guān)鍵是選擇恰當(dāng)?shù)墓喔确椒╗17，18]。目前，利用微咸水的灌溉方式主要有咸淡混澆和清洪輪灌法。研究結(jié)果表明合理微咸水灌溉比傳統(tǒng)的地面灌溉可獲得更高的產(chǎn)量，同時大大減少了水資源的消耗[19]。

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