全 文 ：灌溉探头埋设深度对成龄葡萄生长特性的影响*
汪羽宁1, 2 摇 樊摇 军1**摇 李世清1 摇 曾摇 辰1 摇 王全九1
( 1西北农林科技大学黄土高原土壤侵蚀与旱地农业国家重点实验室, 陕西杨凌 712100; 2广西农业科学院农业科技信息研究
所, 南宁 530007)
摘摇 要摇 为探索合理的灌溉土壤水分探头埋设深度,本文利用不同埋深的土壤水分传感器测
量土壤水分含量来控制灌溉,研究其对葡萄生长发育的影响,探讨土壤水分传感器的合理埋
设深度.结果表明:利用位于地表以下 40 cm 深处的土壤水分探头(SF40 处理)控制灌溉,葡
萄的生物学特性、光合作用、产量、水分利用效率高于 20 cm 埋深控制灌溉处理(SF20 处理)
和常规沟灌处理(CK);SF40 的糖锤度虽然稍低于 CK 和 SF20 处理,但也接近 20% ;SF40 处
理的灌溉水可以入渗再分布到葡萄树根系的主要分布区域.利用 20 cm 和 40 cm 深度土壤水
分探头控制灌溉的效果均好于对照,且使用 40 cm土壤水分探头来控制研究区成龄葡萄灌溉
的效果更好.
关键词摇 土壤水分摇 控制灌溉摇 葡萄生长指标
文章编号摇 1001-9332(2012)08-2062-07摇 中图分类号摇 S274. 3摇 文献标识码摇 A
Effects of sensor爷s laying depth for precision irrigation on growth characteristics of maturate
grapes. WANG Yu鄄ning1,2, FAN Jun1, LI Shi鄄qing1, ZENG Chen1, WANG Quan鄄jiu1 ( 1 State
Key Laboratory of Soil Erosion and Dryland Farming on the Loess Plateau, Northwest A & F Univer鄄
sity, Yangling 712100, Shaanxi, China; 2Agricultural and Technological Information Research In鄄
stitute, Guangxi Academy of Agricultural Sciences, Nanning 530007, China) . 鄄Chin. J. Appl. Ecol. ,
2012,23(8): 2062-2068.
Abstract: In order to approach the appropriate laying depth of soil moisture sensor to control irriga鄄
tion amount, the sensors were laid at different soil depth to measure the soil moisture content, with
the effects of definite irrigation amount on the growth characteristics of maturate grapes studied. The
results showed that using the sensor laying at the soil depth 40 cm (SF40) to control irrigation
amount, the biological characteristics of the grapes, including photosynthesis, grape yield, and
water use efficiency were superior than those when the sensor was laid at the depth 20 cm (SF20)
and under conventional furrow irrigation (CK). The grape brix degree in treatment SF40 was slight鄄
ly lower than that in treatments SF20 and CK, but was still near 20% . In treatment SF40, the irri鄄
gated water could infiltrate or redistribute in the soil layers where the main roots of the grapes exis鄄
ted. It was suggested that laying soil moisture sensor at the depth 40 cm could better control the irri鄄
gation amount for the maturate grapes in the study area.
Key words: soil moisture; precision irrigation; growth indices of grape.
*国家科技支撑计划项目(2011BAD29B05)和黄土高原土壤侵蚀与
旱地农业国家重点实验室团队项目资助.
**通讯作者. E鄄mail: fanjun162@ nwsuaf. edu. cn
2011鄄11鄄22 收稿,2012鄄05鄄29 接受.
摇 摇 不同的灌溉方式对葡萄产量及品质均有不同的
影响[1] .合理的灌溉方式是葡萄产业的经济效益保
证,我国 1 / 3 以上的葡萄种植在干旱半干旱地区,因
地制宜地采用合理的灌溉方式,对这些地区的葡萄
产业尤为重要.葡萄种植是新疆吐鲁番地区的支柱
产业,葡萄耗水占该地区农业耗水的 80% ~ 90% ,
由于水资源短缺,制约了该地区葡萄产业的进一步
发展.如何大力推广和实施节水灌溉,实现水资源的
可持续利用,已成为当务之急[2-5] .将土壤水分传感
器埋入地表以下不同深度实时监测土壤墒情变化,
可以为墒情(旱情)的预测预报提供依据,同时也可
以用来指导灌溉时间和灌溉量[6-9] . 如陈宇眺等[10]
利用张力计测定土壤水势变化,得出水稻灌水下限
的土壤水势值为-30 kPa. 刘国宏等[11]试验结果表
应 用 生 态 学 报摇 2012 年 8 月摇 第 23 卷摇 第 8 期摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇
Chinese Journal of Applied Ecology, Aug. 2012,23(8): 2062-2068
明,灌溉下限设定为田间持水量的 75%时,成龄红
枣产量高于灌溉下限设定为田间持水量的 65%或
55% . 诸葛玉平等[12]研究结果表明,灌水下限在
25 ~ 33 kPa 时,番茄植株生长健壮,根冠比例协调,
产量大,水分利用率高,下限灌水的土壤水分含量比
常规灌水低,灌水次数少,有利于提高保护地番茄栽
培的水分利用率和劳动生产率.目前,国外有较多基
于土壤水分监测的自动灌溉研究[13-18],国内也有相
关的报道[5-6,19-20] .基于土壤水分含量控制的节水灌
溉技术中,水分探头在土壤中的合理埋设深度是关
键问题,作物根系随着时间在变化,而埋设的探头深
度是一定的[7-8,11] . 埋设较浅的探头可能导致灌溉
频率过高,因为浅层土壤含水量的降低速度较快;而
埋设较深的探头则可能导致植物缺水或过量灌溉.
杨绍辉等[21]通过相关性分析提出:在埋设土壤水分
传感器时,无须每隔 10 cm埋设一个,可适当减少土
壤水分传感器的埋设个数,在 10、20 和 50 cm 深处
埋设土壤水分传感器就能较好地监测 0 ~ 100 cm土
层的土壤水分状况.但目前,对于控制探头埋设深度
的报道尚不多[14-15,20],且相关的商业灌溉系统仅给
出了探头埋设的推荐深度.因此,研究并确定以某一
埋设深度的探头所测量的土壤含水量来调控灌溉
量、灌溉时间、灌溉周期,并最终实现节水灌溉具有
重要的现实意义[22-23] .本文利用不同深度土壤水分
探头控制灌溉,研究其对葡萄生育期的生物学性状
以及水分利用率的影响,初步确定了试验区成龄葡
萄的适宜控制灌溉深度,以期为确定土壤水分传感
器的合理埋设深度提供理论依据.
1摇 研究地区与研究方法
1郾 1摇 试验地概况
试验区位于新疆维吾尔族自治区吐鲁番市东南
部的葡萄乡铁提尔村(42毅52忆12义 N,89毅12忆 E),海拔
32郾 8 m. 该地年均降水量 16 mm,年均蒸发量
3600 mm,年日照时数 3200 h,10 益以上有效积温
5300 益以上,年无霜期 210 d.试验葡萄品种为无核
白,树龄 10 年,栽培方式为倾斜式小棚架栽培,棚架
前端高 1郾 5 m,后端高 0郾 8 m.株距约 1郾 2 ~ 1郾 5 m,行
距 4郾 5 m,定植沟为东西走向.葡萄树的根系主要分
布在距离主根系 1 m半径的圆周、0 ~ 80 cm 深的土
体中[24] .土壤质地为壤土.本试验点 0 ~ 40 cm 土层
的田间持水量为 0郾 29 cm3·cm-3,0 ~ 40 cm 土层的
土壤容重为 1郾 45 g·cm-3 . 试验于 2009 年 3—9 月
进行.
1郾 2摇 试验设计
本试验所有的土壤水分传感器均采用横埋方式
(图 1a),共设 3 个处理:处理 1(SF20),布设 3 组纵
深土壤水分传感器,第 1 组 4 个土壤水分传感器,分
布于葡萄主根处栽培沟水平面以下 10、20、40、
80 cm深处,第 2 组 3 个土壤水分传感器,分布于水
平距离主根 40 cm 处栽培沟水平面以下 10、20、
40 cm深处,第 3 组 4 个土壤水分传感器,分布于水
平距离主根 40 cm处垄下栽培沟水平面上 10 cm以
及栽培沟水平面下 10、20、40 cm 深处,各土壤水分
传感器按文中出现顺序编号为 SF201—SF2011(图
1b),以栽培沟水平面以下 20 cm葡萄主根处的土壤
水分传感器(SF202)控制灌溉;处理 2(SF40),土壤
水分传感器组合及分布深度与 SF20 基本一致,在
SF205、SF208 两处不布设,其余土壤水分传感器编
号为 SF401—SF409,以栽培沟水平面下 40 cm 葡萄
主根处的土壤水分传感器(SF403)控制灌溉. 处理
3,无土壤水分传感器布设,采用试验区当地传统沟
灌作为对照处理(CK). SF20 与 SF40 按照各自所测
的土壤水分含量来控制灌溉,采用地表沟灌,无灌溉
图 1摇 土壤水分传感器埋设方法(a)及位置示意图(b)
Fig. 1摇 Buried method of soil moisture sensors (a) and position of sensors in soil profile (b)郾
36028 期摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 汪羽宁等: 灌溉探头埋设深度对成龄葡萄生长特性的影响摇 摇 摇 摇 摇 摇
周期,当土壤水分降低到田间持水量的 75%时,进
行灌溉,灌溉下限为 0郾 22 cm3·cm-3;CK 灌溉制度
与当地大田保持一致.
以上 3 个处理均设 3 个重复,每个重复平均占
地面积如下:SF20 为 26郾 1 m2,SF40 为 21郾 9 m2,CK
为 66郾 7 m2 . 3 个处理在葡萄开墩水、埋墩水及控制
灌溉前后均进行统一定额灌溉,其中,开墩水
255 m3·hm-2,控灌前 3150 m3 · hm-2, 控灌后
2100 m3·hm-2,埋墩水 1500 m3·hm-2 .从 2009 年 4
月 20 日(萌芽期末期)至 8 月 20 日(果粒成熟末
期)实施不同灌水处理,在控制灌溉阶段,SF20 和
SF40 分别进行 13 和 8 次灌溉,每次灌水量分别为
200郾 1 和 400郾 2 m3·hm-2;CK 灌溉 7 次,每次灌水
量525 m3·hm-2 . 全生育期内,SF20、SF40 和 CK 的
总灌溉量分别为 9606、10206 和 10800 m3·hm-2 . 3
个处理施肥根据当地习惯,处理间无差异.
1郾 3摇 土壤含水量测定
土壤含水量利用 Trase鄄TDR 系统(时域反射原
理)与可埋三针式探头测定(6050X1,Soil moisture
Equipment Corp郾 ,美国),三针探头探针长度 20 cm.
每天 19:00 进行土壤水分测定. 每次灌溉后 3 h 测
定土壤水分,观察土壤含水量是否达到预期值.
1郾 4摇 植物性状测定
本文测定的植物性状包括葡萄萌芽率、坐果率
以及枝条、叶片的生长特性[25] .
萌芽率测定方法:抹芽定枝前调查近主蔓的 10
个结果母枝上的新稍数和芽眼数. 萌芽率(% ) =
(新稍数 /芽眼数)伊100% ,测定时间为 2009 年 4 月
11 日.
坐果率测定方法:在葡萄花期,每个处理选 3 株
葡萄,每株葡萄选 3 串葡萄花穗作为观测对象,调查
其花蕾数,在坐果期测量其果粒数. 坐果率(% ) =
(果粒数 /花蕾数)伊100% ,测定时间为 2009 年 5 月
22 日.
枝条、叶片生长特性的测定及管理方法:每个处
理选 3棵蔓,从枝条生长期到果实成熟收获期记录枝
条数和新生枝条生长的变化情况.同时观测所选枝条
上的叶片的主脉长、叶长、叶宽,测定叶面积.根据葡
萄生产种植要求,分别在 4月 21日、5月 3日、7 月 20
日对葡萄树进行抹芽、打头、疏枝等农艺管理.
葡萄叶片光合作用的观测选择在果粒膨大期
(3 个处理的光合作用均测定于 2009 年 7 月 23 日)
的晴天无云条件下进行,每个处理选 9 片长势均匀、
无病虫害且角度一致的新成熟叶片,采用 CIRAS鄄2
型光合仪测定,8:00—18:00 每隔 2 h 测定一次,测
定参数包括光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导
度(gs)、胞间 CO2浓度(C i).
葡萄品质与产量测定:在收获期(2009 年 8 月
25 日)统一收获试验小区所有葡萄果实,称量实际
产量,再与实际占地面积折算单位面积产量.在果实
成熟期,使用手持式折射仪测定葡萄糖锤度:每个处
理随机选 3 个蔓,在每个蔓的上、中、下部各选 1 串
长势均匀的果穗,在每串果穗的上、中、下部各摘两
粒果粒,获取葡萄汁,混合后用折射仪测出葡萄汁的
糖锤度.
1郾 5摇 数据处理
利用 Excel 2007 和 SPSS 13郾 0 软件对数据进行
统计和方差分析,利用 Duncan 法(新复极差法)进
行多重比较.
2摇 结果与分析
2郾 1摇 不同深度控制灌溉处理的葡萄萌芽率、坐果率
不同深度控制灌溉处理对葡萄的萌芽率和坐果
率均有不同影响.由图 2 可以看出,不同深度控制灌
溉处理对葡萄萌芽率的影响不大(P>0郾 05),3 个处
理的葡萄萌芽率较接近.由于 3 月 28 日葡萄开墩上
架时,3 个处理统一进行了开墩水的灌溉,SF20 和
SF40 处理的土壤水分均未达到设定的下限,各处理
之间土壤水分含量无明显区别. SF20 和 CK 的坐果
率接近,均显著低于 SF40(P<0郾 05).
2郾 2摇 不同深度控制灌溉处理的葡萄生长特性
2郾 2郾 1 葡萄枝条生长特征摇 在整个生育期,不同处理
的葡萄枝条数和枝条长度随时间的变化趋势基本一
致(图3) . 4月3—19日,枝条数迅速增长,5月6日
图 2摇 不同处理的萌芽率(玉)和坐果率(域)
Fig. 2摇 Germination rate (玉) and setting percentage (域) of
different treatments (mean依SD)郾
不同小写字母表示不同处理间差异显著(P<0郾 05) Different small
letters meant significant differences among different treatments at 0郾 05
level郾 下同 The same below郾
4602 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 应摇 用摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 23 卷
图 3摇 各处理枝条数、枝条长度、叶片数和叶面积的变化
Fig. 3摇 Changes of branch amount and length, leaf amount and leaf area under different treatments (mean依SD)郾
以后增长缓慢并基本达到稳定.在 4 月 19 日到 5 月
6 日以及 7 月 13—30 日,枝条数下降,原因可能在
于抹芽等农艺管理对枝条的影响. 除初期的两次测
定和 4 月 29 日到 7 月 10 日的 4 次测定结果外,其
余时间测定的枝条数在 SF40 与传统灌溉之间均有
显著差异(P<0郾 05). 4 月 3—27 日,枝条长度迅速
增长,5 月 6 日之后增长速度减缓,7 月 13 日之后有
所下降,原因可能在于对葡萄树进行的抹芽、打头和
疏枝对枝条长度的影响. 不同处理下葡萄枝条数和
长度随时间的变化存在一定差异,枝条数为:SF40>
SF20>CK;枝条长度为:SF40抑SF20>CK,不同探头
控制灌溉处理的枝条长度与对照之间的差异均达显
著水平(P<0郾 05).
2郾 2郾 2 葡萄叶片生长特征 摇 在整个生育期,不同处
理的葡萄叶片数和叶面积随时间的变化特性基本一
致(图 3). 4 月 3 日到 5 月 23 日,叶片数迅速增长;5
月 23 日以后叶片数增长缓慢并基本达到稳定;7 月
12—21 日呈下降趋势,可能是 7 月 20 日进行的疏
枝所致;果粒成熟后期叶片出现枯黄掉落导致 8 月
1 日的测定值比 7 月 21 日略低. SF40 处理的叶片数
在整个生长期均显著高于对照(P<0郾 05). 4 月 3 日
到 5 月 13 日,葡萄树叶面积迅速增长;5 月 21 日后
增长缓慢;5 月 15 日之后,SF40 处理的叶面积显著
高于 CK,而 SF20 与 CK的差异不显著(P>0郾 05).
2郾 3摇 不同深度控制灌溉处理的葡萄叶片光合作用
SF40、SF20和 CK处理下,葡萄叶片净光合速率
(Pn)日变化均呈双峰曲线,第 1个峰值出现于12:00,
其值分别为 12郾 4、12郾 8、10郾 5 滋mol·m-2·s-1;14:00
出现 “ 低 谷 冶, 其 值 分 别 为 8郾 5、 8郾 2、 6郾 9
滋mol·m-2·s-1;16:00 出现第 2 个峰值,其值分别
为 10郾 9、11郾 3、8郾 1 滋mol·m-2·s-1,但第 2 次峰值
明显低于第 1 次峰值(图 4).不同处理的葡萄叶片
净光合速率依次为 SF40>SF20>CK,CK净光合速率
显著低于 SF20 和 SF40(P<0郾 05),说明灌溉方法显
著影响葡萄树的光合作用. 总体上,8:00—18:00,
SF40 的 净 光 合 速 率 累 计 值 最 大 ( 55郾 4
滋mol·m-2·s-1),SF20 (54郾 1 滋mol·m-2 ·s-1 )次
之,CK(43郾 5 滋mol·m-2·s-1)最小.
蒸腾速率(Tr)是反映作物需水状况的一个最
基本指标,土壤水分越少,作物所含水量越少,Tr越
低;反之,Tr越高.不同处理下的 Tr日变化均呈单峰
曲线,峰值均出现于 14:00,其值依次为 SF40 >
SF20>CK,与光合速率日变化的顺序一致. SF40 的
Tr值显著高于 CK 处理,12:00 以后,SF20 与 SF40
之间也存在显著差异(图 4).
气孔导度(gs)与植株的水分状况密切相关,如
果水分充足,气孔便开放;水分不足,则气孔开度逐
渐变小,甚至完全关闭.因此,气孔导度可作为判断
56028 期摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 汪羽宁等: 灌溉探头埋设深度对成龄葡萄生长特性的影响摇 摇 摇 摇 摇 摇
图 4摇 不同处理下葡萄树光合蒸腾特性的日变化
Fig. 4摇 Diurnal changes of photosynthesis and transpiration of grapes under different treatments (mean依SD)郾
作物水分亏缺状况的指标.不同处理下,葡萄叶片的
气孔导度在 8:00—18:00 间均呈下降趋势,这是由
于土壤水分在逐渐消耗、植株所能利用的有效水分
逐渐减少所致.且不同处理的气孔导度日变化存在
明显差别, SF40 的气孔导度最大, SF20 次之,CK
最低.
叶片的光合作用受气孔因素(气孔导度的改变
影响了 CO2从大气向叶扩散的能力)和非气孔因素
(叶肉光合能力直接受到的影响)影响.胞间 CO2浓
度(C i)值是评判气孔限制和非气孔限制的依据[26],
Pn、gs和 C i值同时下降时,说明光合作用的限制因素
为气孔限制;如果叶片 Pn的降低伴随着 C i值的提
高,说明光合作用的限制因素是非气孔限制.不同处
理的 gs始终呈下降趋势,Pn与 C i则呈相反趋势,可
见本文 3 种处理下光合速率的主导控制因素均为非
气孔因素.
2郾 4摇 不同深度控制灌溉处理的葡萄品质
3 个处理下葡萄果粒的长宽略有不同,但差异
不大(P>0郾 05). SF20 的平均糖锤度(指葡萄汁液中
所含的可溶性固形物的百分率)高于其他两个处
理,SF40 最低. SF20、SF40 和 CK的平均糖锤度分别
为 21郾 3% 、19郾 9%和 20郾 5% . 两个控制灌溉处理的
葡萄产量均高于对照,SF40 的产量最高,但差异均
未达到显著水平(表 1).
表 1摇 控制灌溉对葡萄品质和产量的影响
Table 1摇 Effects of irrigation on quality and yield of grapes
处理
Treat鄄
ment
果粒长
Length of
grape
(mm)
果粒宽
Width of
grape
(mm)
糖锤度
Brix
(% )
产量
Yield
( t·hm-2)
CK 19郾 0 12郾 9 20郾 5 49郾 5
SF20 18郾 1 13郾 1 21郾 3 51郾 6
SF40 18郾 4 13郾 2 19郾 9 60郾 8
2郾 5摇 不同深度控制灌溉处理的土壤水分动态变化
和水分利用效率
2郾 5郾 1 土壤水分动态变化 摇 SF20 处理下,10 cm 深
处土壤体积含水量在每个灌溉周期前均较低,灌后
变化幅度较大;灌溉中,主根 20 cm深处的土壤体积
含水量略低于 40 cm 深处;80 cm 深处土壤体积含
水量灌溉前后的变化较小. 从全生育期来看,20 cm
深度不同组别土壤水分传感器所测土壤体积含水量
的变化规律基本一致;40 cm 深度土壤体积含水量
缓慢下降;80 cm 深度土壤体积含水量呈下降趋势
(图 5),说明在本试验条件下, SF20 处理对 0 ~
20 cm深度土壤水分含量影响较大,对 20 ~ 40 cm深
度土壤水分含量影响较小,对 80 cm 深土层几乎没
有影响.
SF40 处理下,10 cm 深处土壤体积含水量在每
个灌溉周期前均较低;20 cm 深处土壤体积含水量
在灌溉前均略低于40 cm深处,而灌溉后短期内高
6602 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 应摇 用摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 23 卷
图 5摇 SF20 和 SF40 处理下土壤水分动态变化
Fig. 5摇 Dynamics of soil moisture under SF20 and SF40 treat鄄
ments郾
a)垄上 10 cm 10 cm above ridge; b)垄下 10 cm 10 cm below ridge;
c)垄下 20 cm 20 cm below ridge; d)垄下 40 cm 40 cm below ridge;
e)根下 10 cm 10 cm below root; f)根下 20 cm 20 cm below root; g)根
下 40 cm 40 cm below root; h)根下 80 cm 80 cm below root; i)沟中
10 cm 10 cm in the ditch; j)沟中 20 cm 20 cm in the ditch; k)沟中
40 cm 40 cm in the ditch郾
于 40 cm深处土壤体积含水量;80 cm 深处的土壤
体积含水量基本保持不变. 这说明 SF40 处理相比
SF20 处理,灌溉时土壤水分更能渗透到 80 cm 深
度,但由于灌溉周期拉长,表层特别是 10 cm土层的
土壤体积含水量降低速度较快.
2郾 5郾 2 水分利用效率摇 水分利用效率(water use effi鄄
ciency,WUE) 可用来描述作物生长量,本文中
WUE=Y / ET(Y 为葡萄收获时总产量,ET 为葡萄全
生育期耗水量).本文中不同处理的葡萄 WUE 存在
一定差异.在整个生育期,SF20、SF40、CK 处理的总
灌溉量分别为 9606、10206 和 10800 m3·hm-2 . SF40
的 WUE 最高,为 (6郾 04 依 0郾 51) kg·m-3, SF20 为
(5郾 37依0郾 28) kg·m-3,CK 最低,为(4郾 58 依0郾 34)
kg·m-3 .
3摇 讨摇 摇 论
研究表明,根据植物生理指标和土壤含水量的
基本情况及其相互关系,明确诊断灌溉时间的土层
有利于提高作物水分利用效率[27-28] .控制灌溉的土
壤水分含量探头的埋设深度不同,对作物生长有不
同影响,主要是因为不同灌水量对根区土壤水分含
量及其分布的影响不同. 由于不同作物的根系分布
不同,故控制探头的埋设深度应不同,如对冬小麦控
制灌溉的探头埋设在 20 cm深度比较理想[19] .李百
凤等[29]认为,合理灌溉条件下,除确定土壤水分下
限值外,还应参考作物本身的变化来确定灌溉的适
宜时期.限于本试验的条件,并没有考虑葡萄不同生
育周期对水分的不同需求而调整灌溉定额,同时,随
着滴灌、线源灌等灌溉技术的推广,以后的相关研究
需进一步结合不同的灌溉方式以及作物不同生育周
期对水分的需求,将土壤水分含量控制在最合理的
范围内,以达到最大化节水的目的.
在吐鲁番试验点的气候、土壤条件下,SF40 处
理的灌水定额为 10206 m3·hm-2,其葡萄产量高于
SF20 处理(灌水定额 9606 m3 ·hm-2 )和 CK 处理
(灌水定额 10800 m3 ·hm-2 );叶片数为 SF40 >
SF20抑CK、叶面积为 SF40 >SF20 >CK、净光合速率
为 SF40 >SF20 >CK、水分利用效率为 SF40 >SF20 >
CK,SF40 处理的上述各项指标均高于 SF20 和 CK,
而糖锤度虽稍低于其他两个处理,但其值也接近
20% .该地区的葡萄根系可达地表以下 80 cm左右.
SF20 处理下,80 cm 深处土壤体积含水量一直处在
下降状态,这说明利用 20 cm深度控制灌溉时,水分
难以到达该深度. SF40 处理下,80 cm深处土壤体积
含水量则保持比较稳定的状态,说明在本试验条件
下,利用 40 cm深度探头控制灌溉时,有利于多年生
深根葡萄树根系生长.
参考文献
[1]摇 Sun X鄄Z (孙新忠). Test and study on effects of water
saving and yield increase of grapes through filtration irri鄄
gation. Yellow River (人民黄河), 2005 (8): 44 -45
(in Chinese)
[2]摇 Zhao C鄄Y (赵春艳), Ma X鄄W (马兴旺), Qi Y鄄C (祁
永春), et al. Influencing of water and nutrient on yield
and quality of grape. Southwest China Journal of Agri鄄
cultural Sciences (西南农业学报), 2004, 7(suppl. ):
302-304 (in Chinese)
[3]摇 Chen F鄄F (陈芳芳), Wang X鄄Y (王新勇), Liu X鄄Y
(刘翔宇). Investigation on present situation and some
suggestions on water saving drip irrigation technique of
grape in Turpan region. Xinjiang Agricultural Sciences
(新疆农业科学), 2008, 45(suppl. 1): 175-176 ( in
Chinese)
[4]摇 Chi T鄄Y (迟天阳), Yang F (杨摇 方), Guo L (果摇
莉). Application of soil humidity sensor in water鄄saving
irrigation. Journal of Northeast Agricultural University
(东北农业大学学报), 2006, 37(1): 135-137 ( in
Chinese)
[5]摇 Kuang Q鄄M (匡秋明), Zhao Y鄄D (赵燕东), Bai C鄄X
76028 期摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 汪羽宁等: 灌溉探头埋设深度对成龄葡萄生长特性的影响摇 摇 摇 摇 摇 摇
(白陈祥). Automatic monitor and control system of wa鄄
ter saving irrigation. Transactions of the Chinese Society
of Agricultural Engineering (农业工程学报), 2007,
23(6): 136-139 (in Chinese)
[6]摇 Zhou M鄄Y (周明耀), Shao X鄄H (邵孝侯). Research
on precision irrigation technique system. China Rural
Water and Hydropower (中国农村水利水电), 2002
(2): 35-37 (in Chinese)
[7]摇 Singh B, Boivin JG, Kirkpatrick G, et al. Automatic ir鄄
rigation scheduling system (AISSUM): Principles and
applications. Journal of Irrigation and Drainage Engi鄄
neering, 1995, 121: 43-56
[8]摇 Qualls RJ, Scott JM, DeOreo WB. Soil moisture sensors
for urban landscape irrigation: Effectiveness and relia鄄
bility. Journal of the American Water Resources Associa鄄
tion, 2001, 37: 547-559
[9]摇 Liang Z鄄S (梁宗锁), Kang S鄄Z (康绍忠), Zhang J鄄H
(张建华), et al. Effect on water use efficiency and wa鄄
ter鄄saving by controlled root鄄divided alternative irriga鄄
tion. Scientia Agricultura Sinica (中国农业科学),
1998, 31(5): 88-90 (in Chinese)
[10]摇 Chen Y鄄T (陈宇眺), Zhou H (周 摇 欢), Xiong H
(熊摇 昊), et al. Effects of different irrigation based on
soil water potential on growth and yield of rice. Journal
of Irrigation and Drainage (灌溉排水学报), 2009, 28
(5): 82-85 (in Chinese)
[11]摇 Liu G鄄H (刘国宏), Xie X鄄W (谢香文), Jiang C (蒋
岑). Influence of different water index lower limit on
the mature growth and yield of jujube in the arid areas.
Xinjiang Agricultural Sciences (新疆农业科学), 2011,
48(11): 94-98 (in Chinese)
[12]摇 Zhuge Y鄄P (诸葛玉平), Zhang Y鄄L (张玉龙), Zhang
X鄄D (张旭东), et al. Effects of lower limit of subsur鄄
face drip irrigation on tomato growth and its yield in
plastic tunnel. Chinese Journal of Applied Ecology (应
用生态学报), 2004, 15(5): 767-771 (in Chinese)
[13]摇 Coelho EF, Or D. Flow and uptake patterns affecting
soil water sensor placement for drip irrigation manage鄄
ment. Transactions of the Amercian Society of Agricultur鄄
al Engineers, 1996, 39: 2007-2016
[14] 摇 Blonquist JM, Jones SB, Robinson DA. Precise irriga鄄
tion scheduling for turfgrass using a subsurface electro鄄
magnetic soil moisture sensor. Agricultural Water Man鄄
agement, 2006, 84: 153-165
[15]摇 Nadler A, Raveh E, Yermiyahu U, et al. Stress in鄄
duced water content variations in mango stem by time
domain reflectometry. Soil Science Society of America
Journal, 2005, 70: 510-520
[16]摇 Nogueira LC, Dukes MD, Haman DZ, et al. Data ac鄄
quisition system and irrigation controller based on
CR10X datalogger and TDR sensor. Soil and Crop Sci鄄
ence Society of Florida Proceedings, 2003, 62: 38-46
[17]摇 Wiegand CL, Namken LN. Influence of plant moisture
stress, solar radiation and air temperature on cotton leaf
temperature. Agronomy Journal, 1996, 58: 582-586
[18]摇 Thomson SJ, Armstrong CF. Calibration of the water鄄
mark model 200 soil moisture sensor. Applied Engineer鄄
ing in Agriculture, 1987, 3: 186-189
[19]摇 Du T鄄S (杜太生), Kang S鄄Z (康绍忠), Xia G鄄M (夏
桂敏), et al. Response of grapevine growth and water
use to different partial root鄄zone drying patter under drip
irrigation. Transactions of the Chinese Society of Agricul鄄
tural Engineering (农业工程学报), 2005, 21 (5):
43-48 (in Chinese)
[20]摇 Wang Y鄄N (汪羽宁), Fan J (樊摇 军), Li S鄄Q (李世
清), et al. Soil water sensor placement for precise irri鄄
gation scheduling using soil moisture information. Jour鄄
nal of Irrigation and Drainage (灌溉排水学报),
2009, 28(5): 10-12 (in Chinese)
[21]摇 Yang S鄄H (杨绍辉), Wang Y鄄M (王一鸣), Sun K
(孙 凯). Soil moisture content sensors placement based
on the vertical variety law. Transactions of the Chinese
Society for Agricultural Machinery (农业机械学报),
2008, 39(5): 104-107 (in Chinese)
[22]摇 Gong Y鄄S (龚元石), Li Z鄄Z (李子忠). Soil moisture
determination and comparison under two buried mode of
TDR sensor. Transactions of the Chinese Society of Agri鄄
cultural Engineering (农业工程学报), 1997, 13(2):
242-244 (in Chinese)
[23]摇 Zegelin SJ, White I. Improved field probes for soil water
content and electrical conductivity measurement using
time domain reflectometry. Water Resources Research,
1989, 25: 2367-2376
[24]摇 Wang G鄄F (王官福), Gao J鄄S (高疆生). Distribution
investigation of Turpan seedless grape root system. Mod鄄
ern Agricultural Sciences and Technology (现代农业科
技), 2008(24): 33-34 (in Chinese)
[25]摇 Zhang Z鄄W(张振文). Grape Variety. Xi爷 an: Xi爷 an
Map Press, 2000 (in Chinese)
[26]摇 Cao H (曹摇 慧), Zhou L (周摇 磊). Effects of nons鄄
tomatal factors on photosynthesis in grape seedling leaves
under water stress. Journal of Weifang University (潍坊
学院学报), 2007, 7(3): 56-60 (in Chinese)
[27]摇 Yuan D鄄G (袁大刚), Liu S鄄Q (刘世全), Pu G鄄L (蒲
光兰), et al. Diagnostic horizon of soil moisture regime
for water鄄saving irrigation in urban green area. Chinese
Journal of Soil Science (土壤通报), 2008, 39 (5):
982-985 (in Chinese)
[28]摇 Han Z鄄J (韩占江), Yu Z鄄W (于振文), Wang D (王
东), et al. Effects of regulated deficit irrigation on wa鄄
ter consumption characteristics and water use efficiency
of winter wheat. Chinese Journal of Applied Ecology(应
用生态学报), 2009, 20(11): 2671 -2677 ( in Chi鄄
nese)
[29]摇 Li B鄄F (李百凤), Feng H (冯摇 浩), Wu P鄄T (吴普
特). Studies on optimum low limits of moisture index for
deficit irrigation of crops. Agricultural Research in the
Arid Areas (干旱地区农业研究), 2007, 25(3): 227-
231 (in Chinese)
作者简介摇 汪羽宁,男,1984 年生,硕士.主要从事植物营养
与土壤生态环境研究,发表论文 4 篇. E鄄mail: wangyn@ gx鄄
aas. net
责任编辑摇 杨摇 弘
8602 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 应摇 用摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 23 卷