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贺兰山东麓综合试验站
孙权 王锐
贺兰山东麓酿酒葡萄产区属于干旱缺水,年均降雨量不到年均蒸发量的十分之一,且该地区多为砂质土壤,土壤十分瘠薄,保水保肥性能差,长期以来该地区葡萄种植均采用黄河水大水漫灌,水资源浪费严重,利用效率低下,且黄河来水时间和葡萄需水时间不尽一致,水资源合理利用成为制约着该地区葡萄产业及社会经济可持续发展的重要瓶颈,因此发展高效节水农业在该地区已经成为缓解水资源供需矛盾的一个必要途径。
滴灌可以根据作物需水特性来定时定量的灌溉,能最大限度降低土壤水分下渗和蒸发损失,不仅能显著提高水分利用率,还能减少水作用下的作物根系层养分流失。在干旱缺水的荒漠地区葡萄滴灌比沟灌能够节水达到50%以上。以土壤适宜含水率指标评价土壤有效湿润区范围,能说明土壤湿润区与作物耗水之间的关系。旱生作物允许的平均最大田间含水率一般不超过田间持水率,最小含水率则不小于凋萎系数。通过葡萄生长与土壤含水量相关测定表明:土壤含水量为60%-70%时,土壤中水分与空气状况,对葡萄根系和新稍生长最好;当含水率超过80%,则会影响土壤通气状况,地温不易上升,对葡萄根系的吸收和生长不利;当土壤水分降到35%以下时,新梢停止生长,但是新梢旺长期适度干旱有助于控制营养生长,促进花芽的形成,提高葡萄品质。
根据土壤含水量变化规律,连续测定了2次灌水周期内的土壤水分,发现对于风沙土滴灌水量仅每次450m3·hm-2条件下,滴头下土壤水分迅速下渗至70cm,平均含水量接近15%,超过田间持水量,水分再分布必然进一步扩展。
滴灌3天后距离滴头15cm处水分下渗至60cm,含水量达到13% ,距离滴头30cm处,水分也渗至接近60cm深处,水分含量为12%,而距离滴头45cm处,水分仅渗至30cm深处,但湿润峰迅速扩展使得45cm处水分含量达到20%。
滴灌5天后,各层土壤水分迅速降低,滴头下的土壤水分约11 %,略低于田间持水量,距离滴头15cm和30cm处是葡萄毛细根的吸收活跃区,其50cm以上土层水分因蒸发和蒸腾而迅速降低;距离滴头45cm处湿润峰产生的高含水层继续下移至40cm处,水分含量同样因蒸腾蒸发而下降。
滴灌7天后, 40cm以上土层含水量迅速降低到6%左右,接近田间持水量的50%,而40-60cm土层仍然保留高达12%的水分,可以进一步维持葡萄的生长发育。但从表层土壤水分判断,第8天必需灌水。
在滴灌7天后,40-60cm土层有较高水分的条件下及时滴灌,水分会迅速下渗并与原来的水分湿润层接通,从而使水分继续下渗到70cm,且水分含量达到15%,超过田间持水量,换言之,双管滴灌间隔可以维持9天。
第二轮滴灌3天后,全剖面土壤水分因蒸腾和蒸发以及再分布的共同作用而逐步降低。
第二轮滴灌6天后,各层土壤水分随蒸发和蒸腾而逐步减少,且湿润层上移至60cm,10-30cm土层平均含水量迅速下降至田间持水量的50%左右,而30-60cm土层平均含水量仍然有10%,相当于田间持水量的80%,可以维持葡萄根系吸水的需要。
初步得出:双管滴灌水平侧渗区域主要集中在葡萄毛根活动区域,垂直深度约为60cm,在根系分布内。单次灌水量为450m3·hm-2的灌溉定额下,灌溉周期9天为最佳。
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