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干旱区戈壁地灌溉量对“克瑞森”无核葡萄根系及果实品质的影响
来源: 北方园艺,2012,5:28-31 作者:李铭等 阅读次数: 1623 

摘 要: 以“克瑞森”无核葡萄为试材,研究了干旱戈壁地灌水对“克瑞森”无核葡萄根系及果实品质的影响,以提高葡萄产量和土壤水分利用率。结果表明:滴灌条件下葡萄根系在土壤纵向40cm以下的生物量变大,即葡萄果实采摘后的根系相比果实开花前在40-65cm处葡萄根系的分布量增加了26 .2%;果实单粒重和果实硬度均随灌溉量的增大呈现出先降低后升高的趋势,而果实横径明显降低;灌溉量为400m3667m2的处理最佳,产量为730.1kg667m2,比对照增产62.6%,达到极显著差异水平;葡萄产量与灌溉量的指教模型拟合效果较为理想,相关系数达到了显著性。

关键词: 干旱区;灌溉量;葡萄根系;果实品质

水是葡萄生存的重要因子,其鲜果含水量为80%~90%,葡萄植株一方面不断地从土壤中吸取水分,以保持其正常含水量;另一方面,它的叶片又不可避免地以蒸腾作用的方式散失水分,构成土壤-植株-大气连续体系(SoilPlantAtmosphere ContinuumSPAC)的动态平衡。土壤中的水分状况由于受到各种因素的影响,往往不能与葡萄生长发育需水规律相适应,如果水分亏缺,葡萄各个组织和器官的发育就会受阻,光合作用减弱。在土壤缺乏水分时适时灌溉,可促进新梢生长,提高产量和品质。新疆是典型的干旱半干旱地区,水资源短缺严重制约着农业的发展速度,对干旱戈壁地葡萄产业发展的影响尤为明显。近年来,滴灌技术在棉花上得到大面积推广,在葡萄的生产中也有所研究,但在干旱戈壁地上对葡萄滴灌技术的研究较少。该研究针对干旱戈壁地不同的灌溉量对葡萄果实性状以及产量品质等方面进行分析,以期为适宜新疆干旱戈壁地这一特殊葡萄种植区的灌溉定额、灌溉周期的确定提供科学的理论依据,建立最优化的合理灌溉制度,对葡萄产量和质量的提高以及节约水资源和缓解水资源短缺矛盾将有重要意义。

1 材料与方法

11 试验材料

    以树势一致的5 a生“克瑞森”无核(CrimsonSeedless)葡萄为试材,小棚架栽培,栽植密度为0.5 m×3.0 m。试验地整体管理水平较好,易于安装滴灌系统,距离根系40 cm铺设1条内镶滴灌管进行部分灌溉,毛管直径16mm,滴头流量2.2 Lh,滴头间距50cm,压力达1.21.5 MPa。每个灌水处理中的毛管安装水表和压力表,系统工作压力0.1 MPa

12 试验地概况

    试验于2009年在223团园八连7-5号地(N 42°18465,E 86°32343)进行,试验区位于新疆生产建设兵团农二师223(新疆天山南麓焉耆盆地西北部和静县哈木呼提镇),地处新疆天山南麓洪积冲积向阳坡上,属中温带大陆性干燥气候,年平均气温8.7,极端最高气温37.2 ,极端最低气温-30.0,平均≥10 积温3590.4,年平均日照3 060.0 h,年平均蒸发量2 302.5 mm,年平均降水量50.6 mm,相对湿度51.0%,无霜期197 d,年大风次数41.6次。土壤为典型的荒漠石砾沙土,肥力贫瘠,田间最大持水量为25.68%,土壤容重为1.527 gcm3

13 试验方法

    根据223团葡萄试验地田间最大持水量、土壤容重和滴头流量设置4个试验梯度,分别为300(处理I)350(CK)400(理Ⅱ)450(处理Ⅲ)m3667 m2,每个处理占地面积均为300 m2,同时依据葡萄生育期的需水特性分别在发芽期、开花前、幼果膨大期、果实膨大期、果实着色期进行灌溉。

14 项目测定

141 根系的调查  在距挂牌植株主蔓40 cm处各挖宽100cm、深80 cm 的土壤剖面,分析葡萄根系在土壤中的分布状况以及根系的生物量。

142 果实品质及产量的测量  在果实完全成熟时,在每个处理中剪取果穗10穗,在电子秤上称取果穗的重量,3次重复取其平均值;然后在以上果穗的上、中、下3个部位各选取3个果粒,用游标卡尺测量果实的纵横径,用WYT-IV型手持式折光仪测量可溶性固形物,用GY-2硬度计测量葡萄果实的硬度,每个指标的测量均3次重复取其平均值;产量的调查采取将每667m2所有果穗集中装箱,再进行称量计算的方法。

2 结果与分析

21 不同时期葡萄根系发育特点

    由表1(表略)可知,4月份开花前葡萄根系在土层025 cm处的根系占全根系的21.3 25~40cm处占全根系的60.5%4065 cm 处占全根系的14.6%6590 cm处占全根系的3.6%;而81.8%的根系分布在040 cm的范围内,18.2%的根系分布在4090 cm 的范围内,表明葡萄主要根系分布较浅,对葡萄的生长发育以及对养分和水分的吸收有一定的影响。灌溉试验结束后,即9月份葡萄果实采收后,滴灌条件下葡萄根系分布特点为025 cm处根系占全根系的14.4%2540 cm处占全根系的34.7%4065 cm处占全根系的40.8%65~90 cm占全根系的10.1 ,说明49.1%的根系分布在040cm的范围内;50.9%的根系分布在4090 cm的范围内,其中80.2%的根系分布在40~65cm的范围内,表明葡萄主要根系分布在40~65 cm的范围内,相比开花前在40~65 cm处葡萄根系的分布量增加了26.2%,有利于葡萄生长发育以及对养分和水分的吸收,也有利于葡萄根系生长合理分布。

22 灌水量对葡萄果实品质及产量的影响

由表2(表略)可知,随着灌水量的增加果实纵横径发生了明显的变化,处理间果粒纵径和果形指数较对照均有所增加,其中果粒纵径各处理间均达到极显著差异水平,果形指数除处理1和处理3达到显著差异水平之外,其余各处理之间均为极显著水平。

由表3(表略)可知,各处理葡萄果实单粒重和果实的硬度较对照均有提高,各处理之间单粒重的变化除了处理1与对照达到极显著差异水平外,其余处理间均不显著,而果实硬度的变化均达极显著差异水平。各处理的果穗重及产量随灌水量的增加均呈波动性的变化,且各处理之间果穗的变化均达到极显著水平,而处理1与对照的产量变化未达到显著水平之外,其余均达到极显著水平。可溶性固形物随着灌水量的增加而逐渐降低,除处理1与处理2差异不显著之外,其余各处理均达到极显著水平。由此可见,灌水量对葡萄品质及产量有决定性的作用,而大量灌水推迟了果实的成熟期,降低了果实的品质。

    由图1可知,葡萄产量与灌溉量之间直线模型拟合的效果不理想,相关系数没有达到显著性,指数模型拟合的效果较为理想,相关系数达到了显著性,指数模型为y=-1 309.44949+5.64841X-0.00453X2 (1)Y表示葡萄灌水量,X表示产量。

3 结论与讨论

果树根系分布的深浅及单位容积中根系的数量与其对土壤养分的吸收能力有密切关系。周青云对葡萄根系的研究结果表明,葡萄树根系主要分布在径向距离0100 cm范围内,该范围内根系占到整个根系的80%以上,而葡萄的吸水根系主要分布在0~60 cm深的土层内,同样该范围内根系占到整个根系的80%以上。该试验进行不同时期葡萄根系的调查结果表明,滴灌条件下葡萄有49.1%的根系分布在040cm的范围内,75.5%的根系分布在2565 cm 的范围内,89.9%的根系分布在065 cm的范围内。相比滴灌前葡萄根系分布025 cm根系量减少6.9%2540 cm根系量减少25.8%40~65 cm根系量增加了26.2%6590 cm根系量增加了6.5%,说明滴灌条件下葡萄根系向40 cm以下生长发育加大,这与张海军等的研究结果类似。因为根系的生长主要受土壤水分、氧气的供应量和土壤密度的影响,而合理的灌溉可以提高根系中IAA含量,从而增加根中形成层的活力,有利于根系的生长,增强根系的活力。

水分是葡萄产量和品质形成的决定因素之一。葡萄栽培上水分管理的重要参数是葡萄需水量。葡萄的需水量是一个动态变量,灌水量的多少随葡萄生育期需水量的不同而不同。灌水量不同会对土壤养分运移产生不同影响,从而影响葡萄的产量和品质。该研究结果表明,葡萄果实纵径、果形指数、果穗重和果实硬度以及产量均随灌溉量的增大呈现出波动性的变化趋势,且各处理与对照均达到极显著差异水平。由此可见,灌溉量对葡萄品质及产量的有决定性作用,而大量灌水推迟了果实的成熟期,降低了果实的品质。

葡萄的水分管理中,从发芽前到开花前,土壤的湿度应保持在田间含水量的65%75%,可促进新梢生长,加强光合作用,使开花和坐果正常。在新梢生长和幼果膨大期,此时根系对水分和营养状况最敏感,土壤湿度宜保持在田间含水量的75%85%。葡萄果实的膨大期也是花芽大量分化期,及时灌水对果实发育和发芽分化有重要的意义,此时的土壤湿度应保持在田间含水量的70%80%。该研究结果表明,灌水量为400m3667m2处理的效果最佳,产量为730.1 kg667m2,比对照增产62.6%,灌水量300m3667m2比对照增产5.3%,灌水量为450 m3667m2比对照增产24.5%;合理科学的灌溉周期分别为45月为每57 d灌水1次,67月为每3 d灌水1次,8-9月为每57 d灌水1次;灌水量为7.5l5 m3667m2。因此,根据葡萄需水规律确定其灌水量和灌水时期,对葡萄园进行综合水分管理,建立最优的合理灌溉制度,以此提高葡萄水分利用率,增进葡萄的产量和品质。

    综上所述,通过对干旱戈壁地灌水量对“克瑞森”葡萄根系及果实品质影响的研究发现,灌水量对葡萄根系及果实品质有决定性的作用,尤其对果实品质的影响最为显著,随着灌溉量的增大,葡萄的成熟期推迟,果实品质下降。由于该试验只进行了1 a,有关数据和分析有待进一步深入研究,同时应结合干旱隔壁地的这一特殊地理环境的气候因子和土壤的理化性质进行综合性的进一步深入研究,为滴灌葡萄适时灌溉和水肥耦合科学合理利用提供技术支撑。

    参考文献()   

基金资助: 新疆生产建设兵团科技攻关资助项目(2009GG23.

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