張曉霞，成自勇，張　芮，何釗全，劉靜霞，戴文淵

(甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)工學(xué)院， 甘肅 蘭州 730070)

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不同覆蓋方式對溫室葡萄耗水規(guī)律和產(chǎn)量的影響

張曉霞，成自勇，張芮，何釗全，劉靜霞，戴文淵

(甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)工學(xué)院， 甘肅 蘭州 730070)

摘要：為篩選出適合河西走廊地區(qū)的日光溫室葡萄最佳覆蓋模式，在張掖市水務(wù)局灌溉試驗(yàn)站，設(shè)白膜+秸稈覆蓋、黑膜+秸稈覆蓋、白膜覆蓋、黑膜覆蓋、秸稈覆蓋和砂子覆蓋等不同覆蓋處理，對溫室葡萄耗水規(guī)律和產(chǎn)量表現(xiàn)進(jìn)行了研究分析。結(jié)果表明：① 不同覆蓋方式均可增加土壤含水量，秸稈+黑膜覆蓋下的土壤含水量最大，全生育期內(nèi)秸稈+黑膜覆蓋下的土壤相對含水量達(dá)到了16.54%，單一的秸稈覆蓋的土壤含水量在中后期也增大較快，土壤含水量增大到了17.64%，秸稈+地膜雙重覆蓋與單一的秸稈覆蓋在中后期均能明顯提高土壤儲(chǔ)水能力；② 不同覆蓋處理相比對照(不覆蓋)均能增加葡萄產(chǎn)量，以黑膜+秸稈覆蓋葡萄的增產(chǎn)效果最好，增產(chǎn)高達(dá)28.85%(P<0.05)，白膜+秸稈覆蓋增產(chǎn)25.53%(P<0.05)；③ 不同覆蓋處理均能調(diào)節(jié)土壤溫度，地膜+秸稈覆蓋方式兼?zhèn)淞藛我坏啬ず蛦我唤斩捀采w處理的特點(diǎn)，前期土壤升溫幅度大于秸稈覆蓋，后期降溫趨勢小于地膜覆蓋，且以黑膜+秸稈覆蓋較為明顯，其處理下土壤溫度保持在21.13℃左右；④ 各覆蓋處理均可提高灌溉水利用效率(IWUE)和水分生產(chǎn)效率(WUE)，達(dá)到節(jié)水增產(chǎn)的目的，以黑膜+秸稈效果最好，黑膜+秸稈覆蓋處理的灌溉水利用效率和水分生產(chǎn)效率均最大，分別達(dá)到了6.53 kg·m(-3)和5.88 kg·m(-3)。

關(guān)鍵詞：葡萄；覆蓋方式；土壤含水率；產(chǎn)量；耗水量；水分生產(chǎn)效率

河西走廊光照充足，晝夜溫差較大，有利于葡萄糖分積累，非常適宜延后栽培葡萄的生長。傳統(tǒng)的露地栽培葡萄上市時(shí)間比較集中，不能完全發(fā)揮其經(jīng)濟(jì)效益，葡萄日光溫室延后栽培模式可以有效控制葡萄上市時(shí)間，最大限度地發(fā)揮葡萄的經(jīng)濟(jì)效益[1],因此有必要發(fā)展設(shè)施延后栽培葡萄。河西地區(qū)干旱缺水，可用于灌溉的水量較少，這已成為發(fā)展本地日光溫室設(shè)施延后栽培葡萄的主要限制因素。因此在當(dāng)?shù)厣a(chǎn)過程中，在盡可能不影響產(chǎn)量的前提下，保持土壤水分,減少作物水分消耗，提高水分生產(chǎn)效率[2]，是亟待解決的問題。地表覆蓋栽培是以保土、保水、提產(chǎn)為主要目的技術(shù)措施，是近年來國內(nèi)外農(nóng)業(yè)上推廣采用的先進(jìn)栽培技術(shù)[3]。許多研究表明，覆蓋地膜可明顯改善土壤水分狀況，起到增溫保濕、保墑增產(chǎn)的作用[4-5]；覆蓋地膜還可抑制雜草生長，降低植物之間生長競爭，減少作物不必要的水分消耗，且研究認(rèn)為黑膜比白膜更有優(yōu)勢[6]。但覆蓋地膜有時(shí)因作物的土壤前期溫度較高，尤其是覆蓋黑膜，土壤增溫更快，土壤水分消耗嚴(yán)重，導(dǎo)致后期嚴(yán)重脫水，引發(fā)植株早衰，產(chǎn)量下降[7-9]。可見，長期覆蓋地膜難以維持土壤的可持續(xù)生產(chǎn)能力，且容易引發(fā)土壤污染，導(dǎo)致土壤環(huán)境惡化[10]。秸稈覆蓋可降低地面最高溫度，增加地面最低溫度，穩(wěn)定維持土壤地溫[11]，抑制土壤水分蒸發(fā)[12]；并能增加土壤有機(jī)質(zhì)和營養(yǎng)成分，促進(jìn)微生物繁殖活動(dòng)，改善土壤結(jié)構(gòu)，利于植株生長發(fā)育，進(jìn)而延緩植物衰老[13]；秸稈覆蓋還有增加作物產(chǎn)量等作用[14]。許多研究證明，秸稈覆蓋和地膜覆蓋均可減少植株棵間土壤蒸發(fā)，減少水分蒸發(fā)，從而減少總耗水量[15]，達(dá)到節(jié)水的目的。但是有關(guān)溫室葡萄覆蓋栽培技術(shù)的系統(tǒng)研究鮮有報(bào)道，本試驗(yàn)通過對設(shè)施延后栽培葡萄進(jìn)行六種不同覆蓋方式處理,即秸稈+黑膜、秸稈+白膜覆蓋、秸稈覆蓋、黑膜覆蓋、白膜覆蓋、砂子覆蓋，探索了不同覆蓋處理方式對溫室葡萄的耗水規(guī)律和產(chǎn)量的影響，為篩選溫室設(shè)施延后栽培葡萄最佳覆蓋模式提供依據(jù)。

1材料與方法

1.1試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)于2013年5月—12月在張掖市水務(wù)局灌溉試驗(yàn)站進(jìn)行。試驗(yàn)站位于東經(jīng)100°26′，北緯38°56′，海拔1 482.7 m，為典型的大陸性干旱氣候，降雨稀少且主要集中在6—8月份。晝夜溫差較大。試驗(yàn)田為中壤質(zhì)土，pH值8.4，體積容重1.5 g·cm-3，田間持水量22.5%。

1.2試驗(yàn)設(shè)計(jì)與田間管理

1.2.1試驗(yàn)設(shè)計(jì)試驗(yàn)設(shè)置6個(gè)覆蓋處理和1個(gè)對照組CK(不覆蓋),具體覆蓋設(shè)計(jì)處理方法如表1所示。試驗(yàn)設(shè)計(jì)7個(gè)處理，每個(gè)處理3次重復(fù)，每次重復(fù)為1個(gè)小區(qū)，每個(gè)小區(qū)是一行，種植6株葡萄，共21個(gè)小區(qū)，小區(qū)面積2 m×6 m，行間距為2.0 m,株間距為0.8 m。采用滴灌方式灌水，每行鋪設(shè)一條毛管帶，滴頭間距為0.3 m，滴頭額定流量為0.0027 m3·h-1。

1.2.2田間管理① 生育階段劃分：將葡萄全生育期劃分為萌芽期(5月3日-5月15日)、新梢生長期(5月16日-6月18日)、開花期(6月19日-7月4日)、果實(shí)膨大期(7月5日-9月5日)、成熟期(9月6日-12月18日)。② 灌溉：相同灌水定額條件下分析不同地面覆蓋方式對葡萄耗水規(guī)律和產(chǎn)量的影響，按照計(jì)劃濕潤層80 cm的土壤含水量進(jìn)行控制灌溉，當(dāng)各處理土壤含水率低于田間持水率的75%時(shí)進(jìn)行灌水，灌水上限均為田間持水率的85%，灌水定額為270 m3·hm-2。因不同覆蓋方式儲(chǔ)水能力不同，以致各覆蓋方式下地面蒸發(fā)及土壤耗水的能力不同，灌水時(shí)間、次數(shù)不同，導(dǎo)致灌溉定額不同。③ 施肥：前一年果實(shí)采摘后施入45 m3·hm-2農(nóng)家肥和鈣鎂磷肥1 500 kg·hm-2，萌芽期施尿素500 kg·hm-2，果實(shí)膨大期追施尿素750 kg·hm-2、復(fù)合肥1 225 kg·hm-2。在棚內(nèi)安裝施肥罐施肥。

1.3試驗(yàn)材料

供試品種為歐亞種鮮食葡萄紅地球，5年生。葡萄栽培設(shè)施采用當(dāng)?shù)仄毡椴捎玫娜展鉁厥遥^(qū)布置于日光溫室內(nèi)，溫室長80 m，寬8 m，墻體為1.5 m厚的土墻。

1.4試驗(yàn)相關(guān)儀器

土鉆、電子天平、曲管地溫計(jì)、烘箱、環(huán)刀、水表、游標(biāo)卡尺、卷尺、電子稱等。

1.5主要測定指標(biāo)及方法

1.5.1地溫測定方法在每個(gè)小區(qū)任意兩株葡萄中間布置曲管地溫計(jì)，分別測定地表下5、10、15、20、25 cm溫度。在葡萄生長的全生育期內(nèi)，約半月一次，測定8∶00、10∶00、12∶00、14∶00、16∶00、18∶00這6個(gè)時(shí)刻的不同土層的地溫。地表溫度用水銀溫度計(jì)測定。

表1　試驗(yàn)設(shè)計(jì)處理描述

1.5.2土壤含水量測定葡萄行間覆蓋區(qū)域的含水量，測定采用烘干稱重法，每個(gè)小區(qū)取3個(gè)點(diǎn)，然后用土鉆鉆取土層0～20、20～40、40～60、60～80 cm的土樣，分裝鋁盒內(nèi)，用烘干法(105℃～110℃烘箱中，烘至恒重)測定其水分含量。全生育期內(nèi)每隔10 d采一次土樣，每次灌水前后加測。

計(jì)算公式：土壤含水量=(濕土重-烘干土重)/烘干土重×100%

1.5.3土壤貯水量計(jì)算公式如下：

W=H×D×B×10

(1)

式中，W為土壤貯水量(mm)；H為土層厚度(cm)；D為土壤平均體積質(zhì)量(g·cm-3)；B為土壤含水率(%)。

1.5.4作物生育期耗水量計(jì)算公式如下：

ETa=P+I-R-F-ΔW

(2)

式中，ETa為作物生育期內(nèi)的總耗水量；P為作物生育期內(nèi)的降水量；I為灌溉水量；R為徑流量；F為深層滲漏量；ΔW為試驗(yàn)?zāi)┢谕寥蕾A水量與初期土壤貯水量之差。式中各分量單位均為mm。根據(jù)試驗(yàn)區(qū)具體情況，R、F均忽略不計(jì)。

1.5.5作物水分利用效率計(jì)算公式為：

WUE=Y/ETa

(3)

式中，WUE為作物水分利用效率(kg·mm-1·hm-2)；Y為單位面積的葡萄果實(shí)產(chǎn)量(kg·hm-2)；ETa含義同上。

1.5.6作物灌溉水利用效率計(jì)算公式為：

IWUE=Y/ET

(4)

式中，IWUE為作物灌溉水利用效率(kg·mm-1·hm-2)；Y為單位面積的作物產(chǎn)量(kg·hm-2)；ET為灌溉定額(m3·hm-2)。

1.5.7日耗水強(qiáng)度計(jì)算公式為：

日耗水強(qiáng)度=階段總耗水量(mm)/生育階段總天數(shù)(d)

1.5.8葡萄產(chǎn)量測定葡萄成熟后，每個(gè)小區(qū)單摘單收，用電子稱稱得每個(gè)小區(qū)產(chǎn)量，以便計(jì)算各處理的總產(chǎn)量。

1.6試驗(yàn)結(jié)果分析方法

利用Excel、spss17.0軟件對試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理分析。

2結(jié)果與分析

2.1不同覆蓋處理對溫室土壤溫度的影響

由圖1的土壤溫度動(dòng)態(tài)變化可知，地面覆蓋都有調(diào)節(jié)土壤溫度的效應(yīng)。不同覆蓋處理的葡萄從萌芽期-膨大期土壤溫度均升高，且D處理的土壤溫度升溫幅度最大，依次是A、B、E處理；C處理對土壤溫度影響較??；F處理保持土壤溫度相對穩(wěn)定。進(jìn)入膨大后期至著色成熟期，地表覆蓋及對照的土壤溫度均呈下降趨勢，而F處理的土壤溫度下降趨勢較弱。

注：CK-不覆蓋；A-黑膜+秸稈覆蓋；B-白膜+秸稈覆蓋；C-砂子覆蓋；D-黑膜覆蓋；E-白膜覆蓋；F-秸稈覆蓋；下同。

Note:CK-No mulching; A-Straw and black mulching film;B-Straw and white mulching film;C-Sand mulching;D-Black mulching;E-White mulching;F-Straw mulching; The same below.

圖1不同覆蓋下溫室葡萄不同深度土層土壤溫度變化

Fig.1Temperature variations at different soil depths under different mulching treatments

土壤增溫階段：時(shí)間范圍大致為5月20日-8月1日左右，土壤溫度在同一土層隨著時(shí)間延長而增大。5 cm層相對于無覆蓋土壤溫度增加3.2℃～4.0℃，10 cm層增加2.5℃～3.0℃，15 cm層增加1.0℃～1.3℃，20 cm層增加0.6℃～1.0℃，25 cm層增加0.3℃～0.8℃。可以說，隨著土壤層的加深，覆蓋對土壤溫度的調(diào)節(jié)作用越來越小。該時(shí)段正值葡萄的主要生長期，因此對葡萄的萌芽、開花和膨大產(chǎn)生積極的效果。

土壤降溫階段：從圖1看出，葡萄膨大后期至成熟期即8月1日以后，土壤溫度隨土層加深逐漸下降。秸稈+地膜覆蓋和秸稈覆蓋下降趨勢較弱。

整個(gè)生育期來看，地膜加秸稈覆蓋兼?zhèn)淞藛我坏啬ず蛦我唤斩捀采w處理的特點(diǎn)，前期升溫幅度大于秸稈覆蓋，后期降溫趨勢小于地膜覆蓋，且以黑膜+秸稈覆蓋較為明顯。

2.2不同覆蓋處理下溫室葡萄不同土層土壤含水量變化特征

全生育期內(nèi)選擇土壤含水率變化幅度明顯的代表性時(shí)期繪制土壤含水率動(dòng)態(tài)變化圖，由圖2、圖3的動(dòng)態(tài)變化分析可知，采用不同的覆蓋方法，葡萄全生育期內(nèi)，土壤含水量與不覆蓋的變化規(guī)律一致，為前期最大，中后期減少，后趨于穩(wěn)定；土壤含水量在地表0～20 cm、20～40 cm層波動(dòng)幅度較大；在萌芽～新梢生長期，葡萄生長緩慢，生長消耗水分較少，這一時(shí)期土壤含水量主要用于蒸發(fā)，覆蓋對土壤含水量影響大，主要是通過調(diào)節(jié)土壤內(nèi)部水分影響儲(chǔ)水能力；A處理土壤含水量最高，土壤含水量大小依次是處理A>B>D>E>F>C>CK，說明地膜覆蓋有良好的機(jī)械密封作用，對于土壤水分的蒸發(fā)能起到阻隔作用，且黑膜比白膜保水效果更好，秸稈覆蓋穩(wěn)定土層溫度；減少土壤水分蒸發(fā)，而地膜+秸稈集兩者優(yōu)點(diǎn)于一體，土壤保墑效果更好，且黑膜+秸稈覆蓋土壤含水量最大；在開花～膨大期葡萄生長加劇，蒸騰和蒸發(fā)耗水加快，消耗水分較大，土壤含水量在全生育期變化最小。覆蓋處理在這一時(shí)期的保墑效果更為突出；在葡萄生長后期，即著色成熟期各處理土壤含水量保持相對穩(wěn)定，較中期又有緩慢上升的趨勢。8月中旬起至葡萄生育后期各時(shí)間段，0～20 cm、20～40 cm土層內(nèi)A、B、F處理的土壤含水率均明顯高于其他處理，且20～40 cm土層的土壤含水率高于0～20 cm，說明深層土壤的儲(chǔ)水能力大于表層土；其中0～20 cm土層內(nèi)A、B、F處理的土壤含水率平均值依次為13.87%、13.74%、14.32%，較CK分別增長16.55%、15.46%、20.34%，差異性水平顯著(P<0.05)，20～40 cm土層A、B、F處理較CK分別提高13.31%、9.26%、14.12%(P<0.05),說明在生育期中后期A、B、F的儲(chǔ)水能力強(qiáng)。

圖2　不同覆蓋下0～20 cm土層土壤含水量

圖3不同覆蓋下20～40 cm土層土壤含水量

Fig.3The water content in 20～40 cm soil layer under different mulching

由圖4的動(dòng)態(tài)變化分析可知，隨著土層的加深，土壤含水量受覆蓋影響較小，在全生育期內(nèi)，土壤含水量的變化幅度減??；A、B處理深層土壤含水量最大，分別高達(dá)18.73%、18.59%，高于0～40 cm土層，土壤儲(chǔ)水能力最大，且以黑膜+秸稈更為突出，其次為F處理(18.39%)；土壤儲(chǔ)水能力依次是處理F>E>D，秸稈覆蓋使地溫保持相對穩(wěn)定，進(jìn)而保持土壤水分的相對穩(wěn)定。地膜提高土壤溫度但不穩(wěn)定，使蒸發(fā)增加，土壤水分消耗較多，黑膜吸光更好，儲(chǔ)水效果比白膜差；C處理和其他處理相比，土壤含水量一直較低，但比對照高。0～80 cm土層整體來看，土壤含水率隨著生育期的推進(jìn)呈平緩降低的趨勢，這是由于在生育期前期，葡萄生長需水量少，土壤含水率較大，中后期葡萄開花結(jié)果、聚糖，生長迅速，需水量大，土壤含水率低。

圖4不同覆蓋下40～80 cm土層土壤含水量

Fig.4The water content in 40～80 cm soil layer under different mulching

2.3不同覆蓋處理下溫室葡萄耗水量及耗水強(qiáng)度變化特征

從表2可以看出，溫室葡萄在不同覆蓋方式下全生育期內(nèi)日耗水強(qiáng)度變化規(guī)律一致，呈“最小-增大-減小-最大-再減小”的變化趨勢，即萌芽期溫度較低，植株葉面積小，蒸發(fā)較小，日耗水強(qiáng)度最??；新梢生長期植株生長加快，日耗水強(qiáng)度逐漸增大；葡萄在開花期營養(yǎng)生長速度減慢，日耗水強(qiáng)度呈小幅度下降趨勢；進(jìn)入膨大期，葡萄果實(shí)生長達(dá)到最高點(diǎn)，日耗水強(qiáng)度也達(dá)到最大值5～6.31 mm·d-1；著色成熟期植株的生理活動(dòng)開始變緩，日耗水強(qiáng)度逐步降至2.18～3.08 mm·d-1。

表2　溫室葡萄各生育期耗水特征

注：字母表示在0.05水平上差異顯著。 Note: letters mean significant difference at 0.05 levels.

從表2可以看出，不同覆蓋后，葡萄在全生育期內(nèi)耗水規(guī)律與不覆蓋處理沒有顯著性差異(P>0.05)，耗水量呈前期較少、中期多、后期減少的趨勢。不同覆蓋處理下，葡萄總體耗水量均減少。從生育期各階段來看，在葡萄生長前期(萌芽～新梢生長期)，F(xiàn)處理耗水量與日耗水強(qiáng)度與對照沒有顯著性差異(P>0.05)；處理D、E在萌芽～新梢生長期時(shí)，日耗水強(qiáng)度明顯低于對照，耗水量比對照降低較大，且D處理效果更為顯著，主要是因?yàn)樵撾A段植株田間耗水以棵間土壤蒸發(fā)為主，地膜覆蓋后，阻斷了土壤水分和大氣的交換，抑制了棵間蒸發(fā)，使耗水量降低，且黑膜覆蓋后抑制雜草的滋生，減少土壤水分不必要的消耗，D處理(黑膜覆蓋)耗水量相比E處理(白膜覆蓋)更低。

開花期，各處理日耗水強(qiáng)度和耗水量差異不顯著(P>0.05)，這可能與該時(shí)期進(jìn)行摘心等農(nóng)藝措施減少植株蒸騰有關(guān)；葡萄膨大期，各處理耗水量都增大，日耗水強(qiáng)度也最大，因在該時(shí)期棵間蒸發(fā)減弱，植株蒸騰加強(qiáng)，D處理比E處理土壤升溫更高，蒸騰更大，D處理耗水量也明顯比E處理大(P<0.05)，F(xiàn)處理后土壤結(jié)構(gòu)得到優(yōu)化，微生物活動(dòng)加劇，蒸騰增強(qiáng)，各處理耗水量和日耗水強(qiáng)度大小依次是處理CK>C>D>E>F>B>A。

著色成熟期，各處理耗水量與耗水強(qiáng)度均與CK沒有顯著差異，這一時(shí)期葡萄生殖活動(dòng)減緩甚至衰退(D、E處理較明顯)?？傊?，在整個(gè)生育期，A、B處理集地膜和秸稈覆蓋的優(yōu)點(diǎn)于一體，既穩(wěn)定前期土壤溫度，減少棵間蒸發(fā)，又減緩植株衰老，減少雜草消耗土壤水分，黑膜更具優(yōu)勢，A處理是葡萄耗水量最少的處理方式；整個(gè)生育期C處理對減少耗水量影響不顯著。

2.4不同覆蓋方式對溫室葡萄產(chǎn)量的影響

從表3可以看出，不同覆蓋方式均可提高葡萄產(chǎn)量。A處理產(chǎn)量最高，達(dá)35 072.59 kg·hm-2，與CK對比產(chǎn)量達(dá)到顯著水平(P<0.05)，C處理增產(chǎn)最少，增產(chǎn)率僅為1.32%；處理A和處理B產(chǎn)量與對照形成顯著性差異(P<0.05)；處理C、D、E、F與對照相比，增產(chǎn)不顯著(P>0.05)，增產(chǎn)大小順序是處理D>E>F>C。

2.5不同覆蓋對溫室葡萄水分利用效率的影響

從表3可以看出，處理A和B能顯著提高葡萄灌溉水利用效率(P<0.05)，且處理A灌溉水利用效率最高，這與上述A處理減少耗水量、增加產(chǎn)量的分析一致；處理C、D、E、F的灌溉水利用效率與CK相比不存在顯著性差異，但可不同程度提高灌溉水利用效率，這四種處理的灌溉水利用效率分別為4.14、 5.09、 4.84 kg·m-3和4.74 kg·m-3，相比對照(4.07 kg·m-3)分別增加1.69%、25.06%、15.91%和14.13%。

水分生產(chǎn)效率與灌溉水利用效率類似，A處理的WUE最高，達(dá)到5.88 kg·m-3，B處理的WUE為5.49 kg·m-3，處理A和B與CK的差異達(dá)到顯著水平(P<0.05)；處理C、D、E和F的WUE比對照有不同程度的提高。

表3　不同覆蓋方式處理對溫室葡萄產(chǎn)量和水分利用效率的影響

3討論與結(jié)論

3.1不同覆蓋模式對土壤地溫的影響

不同覆蓋處理均能調(diào)節(jié)土壤溫度，對土壤有明顯的增溫保溫作用。秸稈覆蓋的覆蓋層對太陽直接輻射和地面有效輻射的攔截、吸收，使土壤接受太陽輻射大大減少，對土壤溫度產(chǎn)生明顯的影響[17]。地膜覆蓋增溫保溫效果更好, 這是由于地膜具有透光率高的特點(diǎn)，白天可以有效地吸收光照增加土壤溫度，增強(qiáng)作物呼吸蒸騰作用；夜晚地膜形成的不透氣膜又可以阻斷土壤溫度向外界擴(kuò)散，從而保持溫室葡萄土層溫度穩(wěn)定，利于作物生長。

3.2不同覆蓋對葡萄產(chǎn)量的影響

從產(chǎn)量構(gòu)成因素來看，添加覆蓋物比對照增產(chǎn)的主要原因是由于其單穗重的增加和單株穗數(shù)的增多。單株生物學(xué)產(chǎn)量的增加，這就為增產(chǎn)提供了有力的保障。

3.3不同覆蓋對水分利用效率的影響

地面覆蓋提高了葡萄水分利用效率，原因一是提高了葡萄產(chǎn)量，地面覆蓋提高了土壤溫度，改善了植株的根際環(huán)境，增強(qiáng)根系活力[18]；原因二是不同覆蓋模式降低作物耗水量，覆蓋能避開土壤水分與外界環(huán)境的直接交換，阻止土壤水分蒸發(fā)到外界造成水分損失，能不同程度地保蓄土壤水分，減少蒸發(fā)。地膜覆蓋能在葡萄生長前期增溫，顯著減少土壤蒸發(fā)，減少耗水，但因長期增溫較快，植物發(fā)生衰竭，不利于增加作物產(chǎn)量。而秸稈覆蓋恰好能彌補(bǔ)地膜覆蓋的不足，有效降低地面最高溫度，提高地面最低溫度，穩(wěn)定土層溫度；減少土壤水分蒸發(fā)和灌溉用水，提高水分利用率[19]。

本研究結(jié)果表明，蓋白膜、蓋黑膜、蓋秸稈、蓋砂子、蓋秸稈+白膜、蓋秸稈+黑膜等對設(shè)施延后栽培葡萄的土壤水分和葡萄產(chǎn)量有明顯的影響。地膜+秸稈覆蓋兼?zhèn)淞藛我坏啬ず蛦我唤斩捀采w處理的特點(diǎn)，使土壤前期升溫幅度大于秸稈覆蓋，后期降溫趨勢小于地膜覆蓋，且以黑膜+秸稈覆蓋最明顯，黑膜+秸稈覆蓋增溫接近1.8℃～2.3℃；不同覆蓋模式下葡萄產(chǎn)量有不同程度的增加，黑膜+秸稈覆蓋葡萄增產(chǎn)28.85%(P<0.05)，增產(chǎn)效果最好，白膜+秸稈覆蓋增產(chǎn)25.53%(P<0.05)；各覆蓋處理均可提高灌溉水利用效率(IWUE)和水分生產(chǎn)效率(WUE),且以黑膜+秸稈效果最好，其灌溉水利用效率(IWUE)和水分生產(chǎn)效率(WUE)分別達(dá)到6.33、 5.88 kg·m-3。

綜合分析可知，黑膜+秸稈覆蓋方式下葡萄的產(chǎn)量最大，耗水最少，水分利用效率最高，是葡萄生產(chǎn)的最佳覆蓋模式，可以在今后的葡萄栽培中推廣應(yīng)用，達(dá)到節(jié)水增產(chǎn)的目的。

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Effects of different mulching treatments on grape water consumption pattern and production in solar greenhouse

ZHANG Xiao-xia, CHENG Zi-yong, ZHANG Rui, HE Zhao-quan, LIU Jing-xia, DAI Wen-yuan

(CollegeofEngineering,GansuAgriculturalUniversity,Lanzhou,Gansu730070,China)

Abstract：In order to select the best mulching pattern for grapes in solar greenhouse at Hexi corridor region, this experiment was conducted at the irrigation experiment station of Zhangye Municipal Water Affairs Bureau where effects of different treatments were investigated on water consumption regularity and grape production in solar greenhouse. The treatments included straw and white mulching, straw and black mulching, white mulching, black mulching and sand mulching. The results showed that different mulching approaches significantly increased soil moisture content. Straw and black mulching treatment resulted in the highest soil moisture content. Soil moisture content could be increased rapidly later by covering separate straws, which significantly improved the soil water storage capacity using straw and mulching treatments. Additionally, compared to the treatment without covering, different covering treatments could increase grape production. In particular, black film and straw covering gained the best yield with a 28.58% increase (P<0.05). White film and straw mulching treatment could reach an increase of 25.53% (P<0.05). Moreover, different mulching treatments could regulate soil temperature. Straw and mulching film treatment was featured with characters as single film and single straw mulching, causing greater increase in soil temperature than straw mulching at early stage, whereas resulting in slower reduction in soil temperature than film mulching at late stage. The regulate capacity of straw and black film mulching was more obvious than that of others. Furthermore, all mulching treatments could improve irrigation water use efficiency (IWUE) and water use efficiency (WUE), achieving the water-saving purpose. Particularly, black film and straw showed the best effect.

Keywords:grape; mulching treatments; soil moisture content; yield; water consumption; water use efficiency

中圖分類號：S316

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

作者簡介：張曉霞(1989—)，女，甘肅張掖人，碩士研究生，主要從事節(jié)水灌溉研究。通信作者：成自勇(1956—)，男，甘肅秦安人，教授，博導(dǎo)，主要從事生態(tài)水利、水土保持與荒漠化防治研究。

基金項(xiàng)目：國家自然科學(xué)基金“冷涼地區(qū)葡萄設(shè)施延后栽培水分品質(zhì)響應(yīng)機(jī)理研究”(51269001)；國家自然科學(xué)基金“河西地區(qū)釀造葡萄水分調(diào)控品質(zhì)機(jī)理與控水調(diào)質(zhì)制度研究(51369002)；甘肅省青年科技基金計(jì)劃(1208RIYA017)

收稿日期：2014-10-26

doi:10.7606/j.issn.1000-7601.2016.02.10

文章編號：1000-7601(2016)02-0062-07