楊學(xué)亮
【摘要】在寧夏賀蘭山東麓設(shè)立試驗(yàn)區(qū),以大田滴灌葡萄為研究對(duì)象,開(kāi)展各生育期土壤水分控制下限指標(biāo)對(duì)葡萄新梢、地徑生長(zhǎng)及光合特性的影響研究。
【關(guān)鍵詞】葡萄滴灌;土壤水份下限;光合特性
1、材料與方法
1.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)。供試葡萄品種為3年生“紅地球”,行距為3.5m,株距為0.8m,每行葡萄鋪設(shè)1條滴灌帶,直徑16mm,滴頭間距為40cm,設(shè)計(jì)滴頭流量為4L/h。試驗(yàn)將葡萄生育期劃分為5個(gè)階段,萌芽期不進(jìn)行水分控制以促進(jìn)統(tǒng)一萌發(fā)。展葉抽梢期、開(kāi)花期、幼果膨大期和著色成熟期采用土壤水分控制下限進(jìn)行控制灌溉。
1.2 測(cè)定指標(biāo)與方法。土壤水分的變化采用PR2土壤剖面水分儀每隔2~3d測(cè)定一次,測(cè)定深度分別為10cm、20cm、30cm、40cm、60cm、100cm。當(dāng)實(shí)測(cè)土壤含水率達(dá)到或低于設(shè)定的土壤水分下限時(shí)即對(duì)該小區(qū)進(jìn)行灌溉,各小區(qū)用水表控制灌溉水量。每個(gè)處理隨機(jī)選擇長(zhǎng)勢(shì)一致的3株葡萄樹(shù),在其主蔓基部做標(biāo)記并用游標(biāo)卡尺測(cè)量地徑,使用卷尺測(cè)量株高和新梢長(zhǎng)度,每隔15d測(cè)定一次。
2、結(jié)果與分析
2.1 葡萄生育期各處理灌水量及降雨量。試驗(yàn)于2014年4月13日開(kāi)始灌第一水(催芽水),灌水方式為溝灌,各處理灌水量相同。5月15日之后(即展葉抽梢期開(kāi)始)各處理按照試驗(yàn)設(shè)計(jì)采用滴灌灌溉。在試驗(yàn)區(qū)放置雨量筒觀(guān)測(cè)5-9月次降雨量,根據(jù)資料,在賀蘭山東麓地區(qū),當(dāng)降雨量小于5.1mm時(shí)視為無(wú)效降雨,因此試驗(yàn)僅統(tǒng)計(jì)大于5.1mm次降雨量。5-9月份賀蘭山東麓地區(qū)降雨總量為111.2mm,其中7、8月份(即葡萄幼果膨大期)降雨量為83.7mm,降雨有效補(bǔ)充了葡萄幼果生長(zhǎng)發(fā)育對(duì)水分的需求,故幼果膨大期各處理灌水量較少。
2.2 不同土壤水分下限對(duì)葡萄新梢及地徑生長(zhǎng)的影響。5月21日至6月22日(展葉抽梢期),不同土壤水分下限處理之間新梢生長(zhǎng)的差異不顯著,各處理均隨時(shí)間的延伸而增加。水分對(duì)新梢生長(zhǎng)的影響開(kāi)始顯現(xiàn),尤以土壤水分較大的T4、T5、T7及CK增速最快,T1、T3、T6這些低水分處理的增速減慢。進(jìn)入幼果膨大期,不同處理之間差異越來(lái)越顯著,水分充足的處理生長(zhǎng)速率加快。
2.3 不同土壤水分下限對(duì)葡萄光合特性的影響
2.3.1 對(duì)凈光合速率(Pn)的影響。不同土壤水分下限處理的葉片凈光合速率(Pn)日變化有明顯差異,呈雙峰或單峰曲線(xiàn)。其中,T2、T4、T8最高值出現(xiàn)的時(shí)間較早,約為8:00,12:00左右出現(xiàn)第2個(gè)高峰,其他處理出現(xiàn)的時(shí)間大致相同,皆為12:00和16:00。對(duì)比各處理凈光合速率(Pn)日累計(jì)值可發(fā)現(xiàn),T9、T7、T8這些土壤水分下限高的處理及CK的值明顯高于其他處理,說(shuō)明充足的土壤水分可提高葡萄葉片的凈光合速率(Pn)。14:00左右由于不斷增加的光強(qiáng)、正午的高溫和低濕使光合作用受到抑制,除T2、T4、T8之外,其余各處理均在該時(shí)段出現(xiàn)光合“午休”現(xiàn)象。這說(shuō)明保持土壤水分在一個(gè)適度的范圍有助于緩和葡萄葉片的光合“午休”現(xiàn)象,從而增強(qiáng)光合能力,增加產(chǎn)量,這與王穎等的結(jié)論一致。
2.3.2 對(duì)氣孔導(dǎo)度(Gs)的影響。不同土壤水分下限處理的氣孔導(dǎo)度均呈現(xiàn)上午高于下午的趨勢(shì),最高峰在上午8:00-9:00之間出現(xiàn),之后降低。這是由于該區(qū)在這一時(shí)段太陽(yáng)輻射充足,飽和水汽壓差較低,導(dǎo)致氣孔導(dǎo)度較高。其中土壤水分下限高的T5、T7、T9和CK的走勢(shì)大致相同,早晨8:00的值最高,16:00出現(xiàn)了第2個(gè)小高峰。但由于基質(zhì)中水分過(guò)大阻礙了根基之間氣體的交換,所以累計(jì)值并不高。T2、T4、T8呈平滑下降趨勢(shì),全天累計(jì)值最高。說(shuō)明適宜的土壤水分會(huì)促使葡萄葉片氣孔導(dǎo)度對(duì)干旱環(huán)境的適應(yīng)。
2.3.3 對(duì)蒸騰速率(Tr)的影響。不同土壤水分下限處理的蒸騰速率日變化曲線(xiàn)呈單峰特征,14:00之后各處理蒸騰速率差異不大,高峰值出現(xiàn)在不同時(shí)段。T5、T7、T9的最高值出現(xiàn)在14:00左右,早晚相對(duì)較低;T2、T4、T8的蒸騰速率變化幅度較大,8:00開(kāi)始隨著氣溫迅速升高,12:00左右出現(xiàn)最大值,之后很快下降,這是由于快速升高的氣溫使葉片過(guò)度失水導(dǎo)致氣孔關(guān)閉,從而蒸騰減弱;T1、T3、T6的最高值出現(xiàn)在12:00左右。全天蒸騰速率日累計(jì)值土壤水分控制下限高的處理高于低的處理,說(shuō)明土壤水分的高低對(duì)葡萄葉片的蒸騰有直接影響;CK最高值出現(xiàn)在12:00左右。
2.3.4 對(duì)葉片瞬時(shí)水分利用效率(WUE)的影響。葉片瞬時(shí)水分利用效率(WUE)是反應(yīng)植物耗水量、耐旱性及節(jié)水生產(chǎn)能力的指標(biāo),與凈光合速率和蒸騰速率的大小密切相關(guān),其值越大,則植物對(duì)水的利用效率越高。綜合分析各處理水分利用效率分布有兩個(gè)高峰,第一個(gè)出現(xiàn)在8:00,之后基本呈下降趨勢(shì),表現(xiàn)為土壤含水量越高,水分利用效率越低。
3、結(jié)語(yǔ)
不同土壤水分下限處理間葡萄新梢生長(zhǎng)在展葉抽梢期差異不顯著,但進(jìn)入花期,新梢生長(zhǎng)的速率則隨著土壤水分下限的提高而增加,地徑增速在整個(gè)生育期均隨灌水下限的增加而增加。
不同土壤水分下限對(duì)凈光合速率(Pn)、蒸騰速率(E)、氣孔導(dǎo)度(Cs)有顯著影響,日變化曲線(xiàn)呈雙峰或單峰,峰值出現(xiàn)時(shí)間不同。具體表現(xiàn)為土壤水分下限為80%田持的處理凈光合速率(Pn)日累計(jì)值高于其他處理,但氣孔導(dǎo)度日累計(jì)值不高;蒸騰速率最高峰均出現(xiàn)在下午14:00左右,之后差異不大;土壤水分下限為70%田持的處理氣孔導(dǎo)度日累計(jì)值最高,沒(méi)有出現(xiàn)光合“午休”現(xiàn)象,蒸騰速率最大值出現(xiàn)在T2;土壤水分下限為60%田持的處理凈光合速率(Pn)、蒸騰速率、氣孔導(dǎo)度值最小。
各處理水分利用效率總體呈現(xiàn)土壤含水率越高,水分利用效率越低的趨勢(shì),土壤水分下限為60%田持的處理葉片水分利用效率最高,表明在一定范圍之內(nèi)減少灌溉量可達(dá)到提高葡萄葉片水分利用效率的目的。
基于不同土壤水分控制下限滴灌葡萄灌水量、新梢、地徑生長(zhǎng)、光合特性及葉片瞬時(shí)水分利用效率的分析,提出滴灌葡萄生育期土壤水分控制下限為展葉抽梢期70%、開(kāi)花期50%、幼果膨大期70%、著色成熟期60%田間持水量。