葡萄节水栽培技术措施

杨丽丽，孙聪伟，陈 展，魏建国，宣立峰，褚凤杰

（河北省农林科学院石家庄果树研究所，河北石家庄050061）

中国是世界13个严重缺水的国家之一，人均淡水资源占有量为2220m3，只有世界平均量的1/4。目前，农业用水占到国民经济总用水量的70%以上，其中灌溉用水占农业用水的90%以上，而灌溉水的实际利用量仅为灌溉量的33%[1]。根据我国水资源状况，今后北方地区大量扩大常规灌溉面积已不可能，在这种情况下利用技术措施实现葡萄节水栽培意义重大。

节水栽培是指工程节水、农艺节水和管理节水措施在内的综合生产系统。工程节水技术包括：降水蓄积和水库建造技术，减少输水系统水分损失的工程技术，节水灌溉技术等。农艺节水技术包括：适水种植技术，抗旱育种技术，节水灌溉制度[2]，农田保墒技术，培肥地力、水肥耦合技术，化学抗旱节水技术等。管理节水技术包括：水资源合理开发和优化配置技术，地表水地下水联合运用技术，劣质水开发利用技术，微咸水利用技术，墒情监测与控制灌溉技术等。

1 葡萄节水栽培的生理基础

葡萄根系深而发达，根/冠比大是植物适应干旱的特性之一。与草本植物相比，单位面积土壤的根的数量少，密度低，分布深，所以维持适宜水势的能力较强。葡萄根系的含水量约占采收期植株（含果实）总水量的40%，具有蓄水御旱的能力[3]。

植物需水量包括生理需水和生态环境需水[4]。其中蒸腾耗水和土壤蒸发是最主要耗水项目，占植物需水量的99%，因此降低蒸腾耗水和土壤蒸发就能达到节水的目的。研究表明，节水灌溉可显著改善土壤结构，增加深层土壤的根系密度；提高坐花坐果率，提高果汁含糖量，降低酸含量和全盐含量，改善pH值；可提高葡萄酒的感官质量和鲜食葡萄的贮藏能力，减少贮藏病害的发生[5-7]。

2 工程节水技术措施

2.1 雨水蓄积及输水工程

在干旱缺水的园区建设配套的雨水集蓄工程设施和输配水管道等。一般包括集流、输水、沉淀、拦污、蓄存、节水灌溉设施等。专用集流面应采用集流效率高的防渗材料铺设，蓄水窑（池）必须采取防渗措施。零星分散的山区，可利用雨水集蓄，修建地头水池（水塘）等水源工程。同时应有相应的输配水管道防渗，提高水分的利用率。

2.2 沟畦灌溉

以树行为中心，分别在两侧根系主要分布区挖沟或建畦，宽度50～60cm，沟深10～15cm。新的沟畦灌只灌溉两侧根系主要分布区,不同于全盘灌溉，其优点主要有：①投资小。采用沟灌不需增加果园设施，因此投入少。②节水效果好。沟灌时仅灌溉葡萄吸收根的集中分布区，使灌溉水能够发挥最大的作用。③节约劳动力。由于沟灌避免了大水漫灌造成的土壤板结，因此有效减少了松土、除草用工，降低了生产成本。④使自然降水得到高效蓄存与利用。我国北方地区，特别是缺雨的春季，毎次降雨量多在4～8mm，由于雨量小，雨水下渗不到根系的吸收区，而不能被树体吸收利用。

2.3 滴灌

滴灌是滴水灌溉的简称。利用滴灌设备，把灌溉水或溶于水中的化肥溶液加压（或地形自然落差）、过滤，通过各级管道输送到葡萄园，再通过滴头将水以水滴的形式不断地湿润葡萄根系主要分布区的土壤，使其经常保持在适宜葡萄生长的最佳含水状态，从而达到优质、高产的目的。

葡萄园滴灌比漫灌有更大的优越性，它可以使灌溉水均匀而缓慢地滴入葡萄根部土壤，使根系集中分布区的土壤水分经常保持在适宜葡萄生长的范围内，维持根系集中区空气、水分、养分最适状态，为葡萄创造良好的生长环境。研究表明[8-10]，滴灌不破坏土壤团粒结构，不影响土壤含盐量，能提高土壤通气性，易于控制灌水量，不造成地下水位上升，使葡萄增产和品质提高，并且在不影响产量、修剪量和果实品质的前提下可节水50%。膜下滴灌效果更好，但是缺点是滴水管容易堵塞。

2.4 小管出流

小管出流灌溉系统是中国农业大学开发的一种微灌系统。它主要是针对国产微灌系统在使用过程中灌水器易被堵塞的问题，用直径4mm PE塑料管代替微灌滴头（一般直径为0.5～1.2mm），并辅以田间渗水沟，形成一套以小管出流灌溉为主体的微灌系统。小管出流管道可以置于树盘周围，也可以埋于根际周围的土壤中。

小管出流浇灌系统具有下列特点：①省水。小管出流浇灌是一种局部浇灌技术，只湿润渗水沟两侧作物根系活动层的部分土壤，水的利用率高，而且是管网输配水，没有输渗漏损失。据北京海淀区试验，可比地面浇灌节约用水60%以上。②节能、堵塞问题小。小管出流灌水器的流道直径和出水口比滴灌灌水器的流道和出水口直径大得多，而且采用大流量出流，解决了滴灌系统灌水器易于堵塞的难题。③）施肥方便。施肥时，可将化肥液注入管道内随灌水进入作物根区土壤中，也可把肥料均匀地撒于渗沟内溶解，随水进入土壤。

2.5 喷灌和微喷灌

喷灌是把灌溉水喷到空中，成为细小水滴再落到地面。喷灌起源于30年代，50年代后迅速发展起来，发达国家在农业生产上愈来愈多地应用喷灌。近年来南澳大利亚采用微量喷灌法，克服了喷灌和滴灌的缺点，更具有省水、防止盐渍化、防止水分渗漏等优点。微量喷灌法即在每株树下，安置1～4个微量喷洒器（微量喷头），喷洒速度大，每小时可放射出60～80L水，故不易阻塞喷头。

2.6 调控灌溉

调亏灌溉（regulated deficit irrigation，简称RDI）是指在作物生长发育某些阶段（主要是营养生长阶段）主动施加一定的水分胁迫，促使作物光合产物的分配向人们需要的组织器官倾斜，以提高其经济产量的节水灌溉技术。该技术于20世纪70年代中期由澳大利亚持续灌溉农业研究所Tatura中心研究成功，并正式命名为调亏灌溉。它的节水增产机理，依赖于植物本身的调节及补充效应。从生物生理角度考虑，水分胁迫并不总是表现为负面效应，适时适量的水分胁迫对作物的生长、产量及品质有一定的积极作用。

调亏灌溉国内外多用同等灌溉面积条件下通过增减灌水的厚度实现对果树水分的调节，本技术规程的调亏灌溉是在植物某些生育期交替对部分根区进行正常的灌溉，其余根区则受到人为的水分胁迫的灌溉，即保证每次的灌水厚度基本一致，通过调节灌水面积实现对果树水分的调节。

3 农艺节水技术措施

3.1 根域限制栽培模式

根域限制（Rooting-zone restriction，Root confinement）栽培是指利用一些物理或生态的方法将果树根域封闭在一定的容积内限制其无序生长的一种新型栽培模式。其原理是将果树根系置于一个可控的范围内，通过控制根系生长来凋节地上部和地下部、营养生长和生殖生长的关系。

葡萄根域限制栽培技术的优点可归纳如下：①果实上色好、品质高。②新梢生长缓和、成花好，投产早，产量高，见效快。③增加施肥的目的性和可控性，避免肥效延迟和养分流失。④根系密度大，水分的调控容易，可实现肥水供给的自动化和精确定量化。⑤根域容积小，提高土壤有机质含量容易。⑥可根据葡萄的需要精确灌水，避免浪费[11]。

3.2 果园生草或覆盖保墒减少土壤蒸发

生草和覆盖栽培技术是果园生态栽培模式的主要形式，是以果树为中心进行人工调控，充分利用果园生态系统内的光、温、水、气、养分及生物等资源，可以有效的减少土壤水分的蒸发，建立果园持续发展体系，促进果园生态系统的稳定发展。

3.3 利用抗旱良种以节水

国外解决葡萄逆境胁迫的栽培性措施首先是使用抗性砧木建园。抗性砧木嫁接苗比欧亚种自根苗有明显的优越性，同时对品种生长势也有调节作用。因此，在欧美非以及亚洲大多数国家基本普及了抗砧的应用。利用葡萄砧木的抗旱性对于提高品种的抗旱性，提高水分的利用效率都有促进作用。

3.4 节水灌溉制度的建立

根据葡萄植株需水特性、土壤性质、含水量、以及当地的气候等条件确定葡萄园在不同灌溉方式下（如漫灌、滴灌、喷灌、渗灌等）的灌溉时间、灌水量的选择，以期最大限度地提高葡萄水分利用率[2]。

4 化学节水——保水剂

保水剂施入土壤后，通过自身的吸水、保水特性，大量吸收土壤中甚至空气中的水分后在根部形成颗颗“小水库”，在干旱少雨时，可将其保蓄的水分缓慢释放出来，供植物正常生长之需要[12，13]。它的吸水和释水过程可反复多次，具可逆性。研究表明，施用保水剂能显著增加土壤的保水能力，严重干旱时土壤含水量增加可达2倍以上，产量和含糖量明显增加[14]。

5 微咸水的利用

微咸水是一种特殊的非常规水资源，在缺水的国家和地区正日益备受关注。微咸水是指含盐量为0.5～1.5g/L，中度咸水是指含盐量为1.5～7g/L的水资源[15]，在我国一般认为微咸水是指含盐量在2～5g/L范围内的水资源[16]。利用咸水进行灌溉应控制水盐系统的盐分平衡以及尽量减轻盐分对作物的危害程度。利用咸水灌溉的关键是选择恰当的灌溉方法[17，18]。目前，利用微咸水的灌溉方式主要有咸淡混浇和清洪轮灌法。研究结果表明合理微咸水灌溉比传统的地面灌溉可获得更高的产量，同时大大减少了水资源的消耗[19]。

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