北京综合试验站团队

  由于葡萄的全部或部分根系是暂时或长期地处于水分亏缺状态这一事实，在进行了大量研究之后，研究者们基于节水灌溉技术原理和作物感知缺水的根源信号理论提出了交替根区灌溉(APRI)——在作物某些生育期或全部生育期交替对部分根区进行正常灌溉, 其余根区受到人为的水分胁迫的灌溉方式。

  一.对根区土壤和根系的影响

  葡萄根系具有明显的趋水性，滴灌与传统灌溉相比，虽然吸收根总量显著增加，但是由于灌水量的减少，导致水分在土壤中的分布空间缩小，根系分布范围也受到相应限制。但是，滴灌配合交替根区灌溉则可以解决这一问题。APRI下的土壤含水量变化范围主要集中在0-60cm的浅中层土壤，可以保证葡萄根系一部分处于相对湿润区, 而另一部分处于相对干燥区，在下一次灌水时干湿区域交替，上一次经受干旱锻炼的部分根区复水, 而上一次处于湿润区的部分根系又得到了干旱锻炼。在此过程中湿润区的根系活力旺盛，新生根量明显多于干燥区的新生根量，而干旱区由于受到土壤水分条件的限制，根系木栓化的速度和程度相对较高。不过即使根系已经完全木栓化，甚至持续一段时间了，只要土壤条件合适，再次灌溉后，根系仍会重新活动或产生新根。因此，与常规滴灌相比，APRI可使土壤通透性增加，促进根系生长，增加新根重量和根冠比，且耗水量和棵间蒸发量减小，从而可以达到提高植株水分利用效率的目的。

  二.对生理生态指标和果实品质的影响

  周军的研究结果表明交替根区滴灌下的气孔开度日变化幅度小于常规滴灌，且显著提高了葡萄果皮花色苷和果实中铁的含量。Loveys等在澳大利亚的研究表明，APRI下的水分利用效率比普通滴灌提高了58.97%，需水量减少了46%，而产量仅减少13.8%，但是葡萄品质大大改善。Tiago P dos Santos等则发现APRI可使水分利用效率提高80%, 而产量基本相当。Claudia R de Souza等研究表明采用APRI技术能保持植株水势与充分灌溉相当, 但可以降低气孔开度而不明显降低光合产物, 使水分利用效率提高1倍。但是Gu等在美国的实验发现APRI（坐果期开始实施）下的气孔导度、蒸腾速率、植株修剪量，果实品质和产量差异与常规灌溉差异并不显著。此外，APRI下周皮形成速度显著高于普通滴灌，有利于植株越冬。综合而言，交替根区灌溉可以显著提高水分利用效率，抑制植株营生长，在维持产量的同时提高果实品质，但是交替灌溉应从葡萄生长发育的前期开始实施才会得到显著的效果。

  三.生产上应注意的问题

  在我国气候条件对葡萄生长不利，水资源日渐短缺以及设施栽培大力发展的背景下，研究设施栽培条件下水资源的有效利用具有重要的实际意义。设施栽培具有多方面的优越性，但是对水分管理要求高，要想提高品质，保证产量，就需在适宜的生长阶段提供适量的水分。因此，今后的研究方向应注重设施栽培下节水灌溉技术体系研究，包括灌溉方式，灌溉制度，水肥耦合效应等的研究，以及相应技术体系对葡萄生长发育不同阶段中各项指标的影响，以及对经济产量的影响以及最终的经济效益分析等。

   APRI技术在生产中大多采用双管交替滴灌，在使用中要根据树冠大小、蒸腾量以及土壤结构状况及时进行调整以避免发生以下问题：由不及时交替导致的干旱区水分胁迫过重，由交替过于频繁导致的湿润带灌溉量不足而干旱带胁迫不够，以及灌溉范围和深度不足等。应用于生产中时切忌生搬硬套，一定要在当地进行实验，摸索出最佳的APRI实施时间，交替周期和灌溉量等关键指标。