賀蘭山東麓不同灌溉定額下釀酒葡萄園土壤水分動(dòng)態(tài)分布

張亞博 王銳

摘 要：以釀酒葡萄‘赤霞珠’為研究對(duì)象，研究不同灌溉定額對(duì)土壤水分動(dòng)態(tài)變化的影響。結(jié)果表明：5250m3/hm2是最適宜于礫質(zhì)砂土釀酒葡萄高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的灌溉定額，對(duì)釀酒葡萄生長(zhǎng)發(fā)育和產(chǎn)量的提高均起到促進(jìn)作用。在該灌溉定額下，葉片凈光合速率、氣孔導(dǎo)度、蒸騰速率、胞間CO2濃度和水分利用率都高于其他灌溉定額;穗長(zhǎng)、粒徑、百粒重和產(chǎn)量也顯著高于其他灌溉定額。因此，5250m3/hm2是較適宜的灌溉定額，比較適宜于礫質(zhì)砂土的釀酒葡萄的優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)。

關(guān)鍵詞：土壤水分;灌溉定額;產(chǎn)量;釀酒葡萄

中圖分類號(hào) S66 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1007-7731（2022）03-0111-03

近年來(lái)，賀蘭山東麓釀酒葡萄產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速[1]，有著獨(dú)具一格的氣候、土壤資源和地理?xiàng)l件，成為我國(guó)釀酒葡萄最佳種植區(qū)[2]，被國(guó)內(nèi)外各位專家認(rèn)定是世界少有的釀酒葡萄生態(tài)區(qū)之一[3]。然而，該產(chǎn)區(qū)氣候干旱，土壤砂粒含量高，容重過(guò)大，田間持水能力弱，團(tuán)粒結(jié)構(gòu)差[4]，同時(shí)由于長(zhǎng)期依賴化肥[5]，葡萄成熟過(guò)快，可能導(dǎo)致釀酒葡萄品質(zhì)下降。加上多年的粗放型管理模式，致使灌溉量、施肥量、人工等投入成本遠(yuǎn)高于收入成本。多年來(lái)，當(dāng)?shù)剞r(nóng)民種植葡萄大多采用漫灌或溝灌，灌溉定額為12000～18000m3/hm2，田間水利用率低，僅為54%[6]，存在灌溉水利用率低、水資源嚴(yán)重浪費(fèi)等問(wèn)題，已經(jīng)成為制約該地釀酒葡萄產(chǎn)業(yè)發(fā)展的瓶頸。

目前，寧夏賀蘭山東麓葡萄園產(chǎn)區(qū)滴灌技術(shù)已得到了大范圍的推廣應(yīng)用，并取得了一定的效益，但灌溉定額偏大等問(wèn)題依舊存在[5]，不僅會(huì)造成部分水分的泄露流失，導(dǎo)致水資源浪費(fèi)，還會(huì)造成肥料浪費(fèi)與地下水環(huán)境的污染[7]。為此，本試驗(yàn)以7年生‘赤霞珠’為試材，通過(guò)合理灌溉制度分析不同灌溉定額條件下土壤水分的動(dòng)態(tài)變化特征，探究不同灌溉定額對(duì)赤霞珠生長(zhǎng)、產(chǎn)量以及經(jīng)濟(jì)效益的影響，篩選適宜于礫質(zhì)砂土釀酒葡萄高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的灌溉定額，以期為提高釀酒葡萄產(chǎn)量，改善釀酒葡萄品質(zhì)提供技術(shù)支撐。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)概況 試驗(yàn)于2020年4—10月在寧夏志輝酒莊（105°58′20″E，38°16′38″N）進(jìn)行。該試驗(yàn)區(qū)地形平緩，光照充足，平均海拔高度1143m，年日照率65%以上，年降雨量186mm，年均蒸發(fā)量1510mm，全年≥10℃積溫可達(dá)3000℃以上，無(wú)霜期171d。該產(chǎn)地土壤類型為礫質(zhì)灰鈣土。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì) 選用7年生‘赤霞珠（Cabernet Sauvignon）’為試驗(yàn)試材，株行距0.6m×3.5m，試驗(yàn)地成土母質(zhì)主要以洪積物為主，土壤為砂質(zhì)普通淡灰鈣土。灌溉方式為滴灌，5月上旬統(tǒng)一施入底肥，9月下旬進(jìn)行采摘。試驗(yàn)采用單因素隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，以漫灌（CK）為對(duì)照，再設(shè)4個(gè)處理，T1：灌溉定額3000m3/hm2;T2：灌溉定額4125m3/hm2;T3：灌溉定額5250m3/hm2;T4：灌溉定額6375m3/hm2。

1.3 樣品采集和測(cè)定方法

1.3.1 釀酒葡萄新梢長(zhǎng)、側(cè)梢發(fā)生和株高 在葡萄成熟期，用卷尺測(cè)定同等高度新梢和側(cè)梢長(zhǎng)度，記錄數(shù)值;用卷尺測(cè)定標(biāo)記樹的高度，記錄數(shù)值。

1.3.3 釀酒葡萄產(chǎn)量的測(cè)定 于釀酒葡萄采收期，對(duì)小區(qū)內(nèi)所有釀酒葡萄樹果穗進(jìn)行采摘稱重，并對(duì)每個(gè)小區(qū)的株數(shù)進(jìn)行記錄，計(jì)算各小區(qū)單株釀酒葡萄的產(chǎn)量，調(diào)查每hm2的株樹，根據(jù)各小區(qū)釀酒葡萄的單株產(chǎn)量和每hm2株樹折算每hm2產(chǎn)量。

1.4 數(shù)據(jù)處理 用Microsoft Excel 2010軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)整理分析、Origin 2018作圖、用SPSS 25.0軟件方差分析，表中所有數(shù)據(jù)均表示為3次重復(fù)的平均值±標(biāo)準(zhǔn)差（SD），并采用最小顯著差數(shù)法（LSD法）（P<0.05）進(jìn)行多重比較。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同灌溉定額對(duì)土壤水分動(dòng)態(tài)變化的影響 圖1顯示，灌溉定額為3000m3/hm2時(shí)，灌水前1d，0～10cm土層土壤含水量為田間持水量的45%，需灌水，20～40cm土層含水量明顯下降，70～80cm土層含水量隨著土層深度的增加而增多，但土壤處于水分虧缺狀態(tài);灌水當(dāng)日，0～90cm土層含水量在13%～15%范圍內(nèi)波動(dòng)，大約是田間持水量的90%，滿足植物所需水分含量;灌水后1d，0～60cm土層含水量大幅度降低，60～80cm土壤含水量反而增加，水分開始向下滲透;灌水后第2天，0～60cm土壤含水量變化不明顯，60～90cm土壤含水量明顯增加;灌水后第3天，土壤水分含量幾乎無(wú)明顯減小趨勢(shì);灌水后第8天，土層含水量與灌水前1d變化趨勢(shì)相似，此時(shí)植株處于缺水狀態(tài)，需要及時(shí)灌水。

圖2顯示，灌溉定額為4125m3/hm2時(shí)，灌水前1d，0～10cm土層土壤含水量為8%，40～80cm土層含水僅有5%，此時(shí)土壤處于嚴(yán)重缺水狀態(tài)，需要灌水;灌水當(dāng)天，0～60cm土層含水量為17%，為田間持水量的90%，60～90cm土層土壤含水量為21%;在灌水后第1天，0～10cm土層含水量減少至13%，10～40cm土壤含水量減小趨勢(shì)不明顯，40～90cm土壤含水量明顯減少;灌水后第2天，0～40cm土層含水量變化較快，40～90cm土層土壤含水量無(wú)明顯變化趨勢(shì);灌水后第3天，0～40cm土層含水量開始減小，40～90cm土層土壤含水量反而增大，可見水分下滲現(xiàn)象比較明顯;灌水后第8天，0～40cm土層含水量與灌水前1天土層含水量幾乎相同，40～90cm土層土壤含水量為9.4%，此時(shí)土壤需再次灌水。

圖3顯示，灌溉定額為5250m3/hm2時(shí)，灌水前1d，0～40cm土層土壤含水量?jī)H為6.3%，40～60cm土層含水量為4.6%，60～90cm土層含水量為6%，此時(shí)土壤處于一個(gè)嚴(yán)重缺水的狀態(tài);灌水當(dāng)天，0～40cm土層含水量達(dá)16%，40～90cm土壤含水量隨土層深度的增大而減少，且減小趨勢(shì)較為顯著;灌水后第1天，0～40cm土壤含水量呈迅速降低趨勢(shì)，40～90cm土層土壤含水量反而增加;灌水后第2天，0～90cm土壤含水量急劇下降，為田間持水量的10.5%;灌水后第7天，0～40cm土層土壤含水量?jī)H為7%，40～90cm土層含水量為8%，需再次灌水。

圖4顯示，灌溉定額為6375m3/hm2時(shí)，灌水前1d，0～40cm土層土壤含水量為12%，土壤不缺水，40～90cm土層含水量為8%，此時(shí)土壤含水量低于田間持水量的60%，土壤為缺水狀態(tài)，需灌水;灌水當(dāng)天，0～10cm土層土壤含水量大于田間持水量，10～20cm土層土壤含水量為14%，為田間持水量的85%;灌水后第1天，0～40cm土壤含水量由原來(lái)的17%減少到12.5%，40～90cm土壤含水量急劇下降，隨后幾天各土層土壤含水量變化較小;灌水后第7天，0～40cm土層土壤含水量為8%，需再次灌水。

2.2 灌溉定額對(duì)‘赤霞珠’光合速率的影響 由表1可知，4種不同灌溉定額處理的光合速率顯著高于對(duì)照處理，灌溉定額為5250m3/hm2時(shí)的光合速率明顯高于CK和其他3個(gè)灌溉定額處理。光合速率為18.19μmol/m2·s、蒸騰速率為7μmol/m2·s，灌溉定額5250m3/hm2的水分利用率高達(dá)3.09，顯著高于對(duì)照處理和其他4個(gè)灌溉定額。灌溉定額5250m3/hm2的氣孔導(dǎo)度顯著高于CK和其他3個(gè)灌溉定額處理，為224.58mmol/m2·s，較CK氣孔導(dǎo)度增加56.37%。表明5250m3/hm2灌溉定額有利于提高葉片凈光合速率，氣孔導(dǎo)度、蒸騰速率、胞間CO2濃度和水分利用率。

2.3 灌溉定額對(duì)‘赤霞珠’產(chǎn)量的影響 由表2可知，4種不同灌溉定額處理的穗長(zhǎng)、粒徑、百粒重和和產(chǎn)量明顯高于對(duì)照處理，其中灌溉定額為5250m3/hm2時(shí)，的穗長(zhǎng)、粒徑、百粒重和和產(chǎn)量顯著高于其他3個(gè)定額灌溉處理。在灌溉定額為5250m3/hm2時(shí)，產(chǎn)量達(dá)4708.561kg/hm2，比CK增加14.49%。表明灌溉定額5250m3/hm2可有效地增加葡萄產(chǎn)量。

3 結(jié)論

由本次研究表明，灌溉定額為5250m3/hm2對(duì)釀酒葡萄的生長(zhǎng)發(fā)育和產(chǎn)量的提高均起著促進(jìn)作用。在該灌溉定額下，葉片的凈光合速率、氣孔導(dǎo)度、蒸騰速率、胞間CO2濃度和水分利用率都顯著高于CK和其他灌溉定額;穗長(zhǎng)、粒徑、百粒重和和產(chǎn)量也顯著高于CK其他灌溉定額。因此，5250m3/hm2是較適宜的灌溉定額，能促進(jìn)葡萄的生長(zhǎng)發(fā)育，從而達(dá)到穩(wěn)產(chǎn)增產(chǎn)的效果。

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（責(zé)編：張宏民）

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