張 芮，王旺田，吳玉霞，牛黎莉，王俊林，薛燕翎，陳娜娜，王 菲

（1. 甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)工學(xué)院，蘭州 730070；2. 甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)生命科學(xué)技術(shù)學(xué)院，蘭州 730070；3. 甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝學(xué)院，蘭州 730070；4. 張掖市水務(wù)局節(jié)水灌溉試驗(yàn)中心，張掖 730916）

水分脅迫度及時(shí)期對設(shè)施延遲栽培葡萄耗水和產(chǎn)量的影響

張 芮1，王旺田2，吳玉霞3，牛黎莉1，王俊林4，薛燕翎4，陳娜娜1，王 菲1

（1. 甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)工學(xué)院，蘭州 730070；2. 甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)生命科學(xué)技術(shù)學(xué)院，蘭州 730070；3. 甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝學(xué)院，蘭州 730070；4. 張掖市水務(wù)局節(jié)水灌溉試驗(yàn)中心，張掖 730916）

為研究水分脅迫對葡萄耗水規(guī)律和產(chǎn)量的影響，2012—2014年在甘肅省張掖市水務(wù)局灌溉試驗(yàn)站連續(xù)開展3 a設(shè)施栽培葡萄水分脅迫試驗(yàn)，將葡萄劃分為萌芽、新梢生長、開花、果實(shí)膨大、著色成熟5個(gè)生育階段，各生育期分別設(shè)1個(gè)土壤含水率下限為55%的田間持水率（field water holding capacity，F(xiàn)C）供水水平（中度水分脅迫）和1個(gè)土壤含水率下限為65%FC的供水水平（輕度脅迫），以下限為75%FC為對照，研究3種供水水平下葡萄日耗水強(qiáng)度、產(chǎn)量、水分利用效率等的變化。結(jié)果表明：1）3個(gè)試驗(yàn)?zāi)甓仍O(shè)施栽培葡萄在果實(shí)膨大期日耗水強(qiáng)度均達(dá)到最高值，該階段為設(shè)施葡萄需水臨界期。2）水分脅迫對葡萄各生育期耗水強(qiáng)度有明顯的影響，萌芽期中度水分脅迫降低該階段耗水強(qiáng)度，但隨后復(fù)水后耗水量迅速恢復(fù)并出現(xiàn)復(fù)水補(bǔ)償增長效應(yīng)；開花期時(shí)間較短，中度水分脅迫對耗水的影響在隨后生育期（果實(shí)膨大期）才體現(xiàn)出來；著色成熟期中度水分脅迫也顯著降低葡萄在脅迫時(shí)段的耗水強(qiáng)度；新梢生長期輕度水分脅迫顯著影響葡萄日耗水強(qiáng)度。3）2012年萌芽期中度脅迫能提高葡萄產(chǎn)量、水分利用效率，提高效應(yīng)隨脅迫年度持續(xù)逐漸減小，2013和 2 014年產(chǎn)量與充分供水處理差異不顯著。研究可為深入理解設(shè)施栽培葡萄的耗水特性和設(shè)施葡萄節(jié)水高效生產(chǎn)提供依據(jù)。

脅迫；水果；灌溉；設(shè)施栽培葡萄；日耗水強(qiáng)度；產(chǎn)量；水分利用效率

0 引 言

近年來，葡萄矮密豐技術(shù)和設(shè)施栽培技術(shù)的提高，使得葡萄設(shè)施栽培迅猛發(fā)展。截至目前，中國葡萄設(shè)施栽培面積已達(dá)2.3萬hm2左右，居世界第1位[1]，對于滿足葡萄鮮果的周年供應(yīng)具有重要意義。甘肅河西荒漠綠洲晝夜溫差大，具有發(fā)展設(shè)施栽培葡萄的優(yōu)勢，但極度緊缺的水資源是制約當(dāng)?shù)匕l(fā)展的瓶頸，發(fā)展節(jié)水優(yōu)質(zhì)高效農(nóng)業(yè)成為必然選擇。

調(diào)虧灌溉能抑制葡萄枝條生長量[2]，提高葡萄果實(shí)膨大速率[3-5]，在不降產(chǎn)的基礎(chǔ)上提高水分利用效率[3,6-7]。露天栽培葡萄經(jīng)歷萌芽期-新梢生長期重度水分脅迫后在果實(shí)膨大期復(fù)水，其果實(shí)生長速率明顯加快，葡萄最終果穗質(zhì)量、果粒質(zhì)量比充分供水處理分別增大9.8%、3.4%，產(chǎn)量提高4.7%[8]；而在果實(shí)膨大期施加水分脅迫將導(dǎo)致設(shè)施栽培葡萄果穗和果粒發(fā)育減緩，果穗和果粒質(zhì)量比充分供水處理分別減小12.9%和25.1%[9]。有研究表明，開花期后60 d水分虧缺處理釀酒葡萄果實(shí)的質(zhì)量顯著低于充分供水處理[10]。而其他研究表明，新梢生長期-開花座果期虧水對釀酒葡萄產(chǎn)量影響較小，能適度提高水分利用效率；漿果生長期虧水極顯著降低葡萄產(chǎn)量和水分效率；漿果成熟期虧水造成釀酒葡萄的產(chǎn)量有較明顯的減少[11]?？梢姡煌谑┘铀置{迫對葡萄產(chǎn)量和水分利用效率的影響是不同的。

大量研究分析水分脅迫對葡萄耗水規(guī)律的影響，表明成年葡萄生長季耗水量常達(dá)300～865 mm[12-15]。這種差異主要是由氣候、栽培架勢、灌溉方法不同造成的[16]。滴灌條件下葡萄耗水量較少，為溝灌的60%～75%[17]；充分灌溉條件下全生育期耗水總量比根系交替灌溉、水分虧缺灌溉高[16]。葡萄植株萌芽期耗水強(qiáng)度在生長季中是最小的[13,18]，新梢生長期葡萄進(jìn)入第1個(gè)需水高峰[19]，漿果生長期達(dá)到最大，為葡萄需水關(guān)鍵期[13,18]，漿果成熟期則有所降低[13-14]。但也有研究表明，充分灌溉、根系交替灌溉和轉(zhuǎn)色后水分虧缺 3 種灌溉處理的日耗水強(qiáng)度最大時(shí)段出現(xiàn)在果實(shí)膨大期，而轉(zhuǎn)色前水分虧缺處理的日耗水強(qiáng)度最大時(shí)段為果實(shí)著色成熟期[16]?？梢?，不同時(shí)段進(jìn)行水分虧缺灌溉對葡萄耗水規(guī)律的影響是不同的。葡萄是多年生樹體，水分脅迫（或虧缺灌溉）對其耗水規(guī)律和產(chǎn)量的影響可能具有跨年度的持續(xù)效應(yīng)，而這種持續(xù)影響也成為目前研究的熱點(diǎn)和難點(diǎn)。為此，于2012—2014年連續(xù)3 a研究葡萄不同生育階段水分脅迫對其階段耗水量、日耗水強(qiáng)度、產(chǎn)量和水分利用效率的影響，旨在揭示水分脅迫對葡萄產(chǎn)量及耗水規(guī)律的跨年度持續(xù)影響效應(yīng)，以期為深入理解設(shè)施栽培葡萄的耗水特性，并為設(shè)施葡萄節(jié)水高效生產(chǎn)提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)點(diǎn)概況

試驗(yàn)于2012—2014年在甘肅省張掖市節(jié)水灌溉試驗(yàn)中心（國家重點(diǎn)灌溉試驗(yàn)中心）進(jìn)行（100°26′E、38°56′N，海拔1 482.7 m）。試驗(yàn)區(qū)氣候干燥，多年平均降水量僅為125 mm，而蒸發(fā)量是降水量的16.38倍。供試土壤為中壤土，容重1.47 g/cm3，田間持水量（field water holding capacity，F(xiàn)C）22.8%，pH值7.8，土壤有機(jī)質(zhì)1.37%，堿解氮、速效磷、速效鉀分別為32.04、27.8和1 137.4 mg/kg。

1.2 供試材料

選用當(dāng)?shù)刂髟?～6 a生葡萄品種“紅地球（Red Globe）”。葡萄的架勢為矮單籬架，樹形為單臂Y型。葡萄栽培設(shè)施采用當(dāng)?shù)仄毡椴捎玫娜展鉁厥遥ɡ每梢苿?dòng)式塑料薄膜和保溫遮光棉被實(shí)現(xiàn)對溫室光照和溫度的控制），選用相鄰2棟朝向、材料、規(guī)格均相同的溫室進(jìn)行栽培研究，溫室長寬分別為80和8 m，隨機(jī)布設(shè)試驗(yàn)小區(qū)。試驗(yàn)溫室塑料膜和保溫遮光棉被的覆蓋時(shí)間采用適宜當(dāng)?shù)貧夂蛱攸c(diǎn)的延遲葡萄成熟管理方法，即在上一年度葡萄收獲后，使塑料膜和保溫遮光被處于覆蓋狀態(tài)，以利于葡萄休眠；直到次年5月初逐步揭去保溫遮光被，使葡萄延遲萌芽；5月底至6月初外界氣溫升高后，逐步揭去塑料膜，此時(shí)與露天葡萄栽培管理相同；10月初氣溫逐漸回冷后，重新鋪設(shè)塑料膜，晚間加蓋保溫被，以延遲葡萄采摘（12月中下旬采摘）。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

基于文獻(xiàn)[8-9]，將研究對象劃分為 5 個(gè)生育期，即萌芽期、新梢生長期、開花期、果實(shí)膨大期、著色成熟期。依據(jù)文獻(xiàn)[19-20]，土壤含水率下限55% FC和65% FC分別為中度、輕度脅迫，75% FC為充分灌溉。2012年首次試驗(yàn)只設(shè)置各生育期中度脅迫處理，以充分灌溉處理為對照，2013年和2014年為深入和細(xì)化研究不同水分脅迫梯度對葡萄耗水和產(chǎn)量的影響，增設(shè)各生育期輕度脅迫，另在果實(shí)膨大期（葡萄耗水高峰時(shí)段）設(shè)置85% FC高土壤水分水平。具體試驗(yàn)設(shè)計(jì)見表1。各處理3個(gè)重復(fù)，采用單因素完全隨機(jī)試驗(yàn)。

表1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)Table 1 Experimental design

1.4 試驗(yàn)過程

在日光溫室中設(shè)置36個(gè)小區(qū)，長、寬分別為8、4 m，每小區(qū)2行葡萄，株行距分別為0.8、2 m。為防止土壤水在小區(qū)之間擴(kuò)散，在小區(qū)邊界垂直鋪設(shè)聚乙烯土工膜（厚度為2 mm），鋪設(shè)深度100 cm。采用水泵從蓄水池抽水加壓地表滴灌系統(tǒng)灌溉（在施肥罐的首部管路部分設(shè)置回水系統(tǒng)，將超過試驗(yàn)地灌水的流量分水回流至蓄水池，以防止壓力過大）。采用1管1行控制模式，貼片式滴灌帶，滴頭流量3 L/h，間距50 cm，計(jì)劃濕潤層深度100 cm，土壤濕潤比0.475。在試驗(yàn)過程中，當(dāng)小區(qū)實(shí)測土壤含水率降低至表1 設(shè)計(jì)下限值時(shí)灌水，每次灌水量均為 2 70 m3/hm2，用支管上安裝的水表量水，灌水后對照、輕度脅迫、中度脅迫處理土壤含水率分別達(dá)到100%FC、90%FC、80%FC。2014年度部分處理（中度水分脅迫）灌水日期與累積灌水量見圖1。2012—2013年度與2014年度基本相同。

圖1 2014年中度脅迫處理葡萄生育期內(nèi)累積灌水量Fig.1 Cumulative amount of irrigation during growing season of grape with moderate soil moisture stress in 2014

所有小區(qū)施肥、修剪等農(nóng)藝措施均相同。參照文獻(xiàn)[19]并結(jié)合當(dāng)?shù)卦耘喙芾斫?jīng)驗(yàn)，在萌芽前20 d施基肥（腐熟羊糞）10 500 kg/hm2；在葡萄生長期（萌芽期、開花前10 d、果實(shí)膨大期、著色成熟期），依次施催芽肥（尿素500 kg/hm2，有機(jī)肥2 000 kg/hm2）、花前肥（磷酸二銨500 kg/hm2，硫酸鉀鎂500 kg/hm2）、膨果肥（尿素800 kg/hm2，磷酸二銨800 kg/hm2，硫酸鉀鎂800 kg/hm2）和著色增糖肥（磷酸二銨500 kg/hm2，硫酸鉀鎂500 kg/hm2）追肥4次。試驗(yàn)期間降雨量、溫室內(nèi)溫度如表2所示。

1.5 測試項(xiàng)目與方法

1）土壤含水率：人工分層土鉆取土烘干法測定。分層取土方式為淺層0～10、10～20 cm，之后每隔20 cm為1層，共分6層，測定深度為100 cm。葡萄生育期內(nèi)每隔7 d取土1次，萌芽前、采收后、各次灌水前后、土壤含水率接近設(shè)計(jì)下限值時(shí)加測。各小區(qū)選2個(gè)測點(diǎn)，1行葡萄1個(gè)測點(diǎn)，測點(diǎn)位置選擇在相鄰2株葡萄之間離滴灌帶20 cm處。

2）葡萄耗水量：參照文獻(xiàn)[9]，用水量平衡公式計(jì)算。

3）日耗水強(qiáng)度：某一階段耗水量除以該階段持續(xù)的天數(shù)，mm/d；耗水強(qiáng)度是表征植株群體在單位時(shí)間內(nèi)的耗水量，反映生育階段內(nèi)灌水、氣象對葡萄生長發(fā)育的綜合影響。

4）產(chǎn)量：在葡萄成熟后，將小區(qū)所有植株的葡萄果穗全部現(xiàn)場收獲測產(chǎn)，用感量為0.1 g電子稱稱量，之后根據(jù)小區(qū)實(shí)際面積換算為標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)量，kg/hm2。

5）水分利用效率（water use efficiency，WUE）：葡萄產(chǎn)量除以全生育期總耗水量來計(jì)算，kg/m3。

1.6 數(shù)據(jù)計(jì)算與處理

數(shù)據(jù)采用Excel2003和Spass13.0進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。

2 結(jié)果與分析

2.1 水分脅迫對設(shè)施葡萄日耗水強(qiáng)度的影響

從表3葡萄日耗水強(qiáng)度可以看出，在萌芽期，葡萄日耗水強(qiáng)度很小，3 a所有處理平均值為1.08 mm/d；而GS處理的日耗水強(qiáng)度在該階段更低，2012—2013年依次僅為0.42、0.24 mm/d，顯著低于CK；2014年度GS處理萌芽期耗水強(qiáng)度也僅為0.49 mm/d。進(jìn)入新梢生長期，葡萄耗水強(qiáng)度增長較快，3a平均值達(dá)到2.4 mm/d，但VS（新梢生長期中度水分脅迫）處理在2012—2014年度耗水強(qiáng)度分別僅為0.59、2.33、1.82 mm/d，均顯著低于CK，說明在葡萄新梢生長期施加中度水分脅迫能顯著降低日耗水強(qiáng)度；另外2013—2014年度，GS處理在新梢生長期恢復(fù)充分供水后，其耗水強(qiáng)度迅速增大，分別達(dá)到3.97和3.47 mm/d，出現(xiàn)了水分脅迫后的復(fù)水補(bǔ)償效應(yīng)。

表3 2012—2014年水分脅迫對葡萄各生育期日耗水強(qiáng)度的影響Table 3 Effect of soil moisture stress on daily water consumption of grape in each growth stage in 2012-2014 mm·d-1

進(jìn)入葡萄開花期，葡萄3 a平均日耗水強(qiáng)度提升至2.9 mm/d；但該階段VS處理耗水強(qiáng)度依舊很低，2013—2014年其耗水強(qiáng)度甚至顯著低于CK，說明新梢生長期中度水分脅迫尺度較大，不僅影響本階段耗水強(qiáng)度，還會抑制葡萄開花期耗水量；另外，開花期中度水分脅迫（FS）對葡萄日耗水強(qiáng)度影響不大，3個(gè)試驗(yàn)?zāi)甓菷S處理與CK差異不顯著。在果實(shí)膨大期，葡萄日耗水強(qiáng)度達(dá)到最大，3 a平均值高達(dá)3.2 mm/d；該階段3個(gè)試驗(yàn)?zāi)甓菶S（果實(shí)膨大期中度水分脅迫）處理耗水強(qiáng)度分別為2.36、2.86、2.26 mm/d，均顯著低于 C K；果實(shí)膨大期輕度水分脅迫（EM）也顯著降低葡萄日耗水強(qiáng)度，2013—2014年度EM耗水強(qiáng)度依次為3.21、1.75 mm/d，顯著低于CK；另外，F(xiàn)S（開花期中度水分脅迫）處理耗水強(qiáng)度在該階段也顯著低于CK，這可能是開花期時(shí)間較短，水分脅迫對耗水強(qiáng)度的影響在果實(shí)膨大期才體現(xiàn)出來的緣故。到了著色成熟期，葡萄日耗水強(qiáng)度迅速降至1.4 mm/d（3 a平均值）。CS（著色成熟期中度水分脅迫）處理在3個(gè)年度的耗水強(qiáng)度依次降低至1.33、0.87、0.76 mm/d，顯著低于CK；CM（著色成熟期輕度水分脅迫）耗水強(qiáng)度也很低，分別為1.50、0.81 mm/d，均顯著低于CK；另外，ES處理的耗水強(qiáng)度依舊保持較低水平，尤其在2013—2014年，其耗水強(qiáng)度顯著低于CK，可能是果實(shí)膨大期中度水分脅迫時(shí)間較長、尺度較大，不僅影響本階段耗水強(qiáng)度，且對著色成熟期也有顯著影響（表3）。

從全生育期平均日耗水強(qiáng)度分析，2012—2014年中度水分脅迫處理VS、FS、ES、CS均顯著低于CK，表明新梢生長期-著色成熟期單個(gè)生育階段中度水分脅迫都能顯著降低葡萄全生育期平均日耗水強(qiáng)度。2013—2014年輕度水分脅迫處理VM、EM、CM的耗水強(qiáng)度也顯著低于CK，說明新梢生長期、果實(shí)膨大期、著色成熟期3個(gè)較長生育期輕度水分脅迫也能顯著影響葡萄日耗水強(qiáng)度（表3）。另外，2012年度GS（萌芽期中度水分脅迫）處理耗水強(qiáng)度也顯著低于CK，但2013—2014年度研究表明GS處理耗水強(qiáng)度與CK差異不顯著，這可能是萌芽期溫度較低，水分脅迫對葡萄耗水量等影響相對較小，逐步形成了自適應(yīng)能力，即葡萄經(jīng)歷第1年度水分脅迫后，第2、3年度對萌芽期水分脅迫有所適應(yīng)的緣故。

2.2 水分脅迫對葡萄產(chǎn)量及水分利用效率的影響

表4為2012—2014年各處理葡萄產(chǎn)量。從表中可以看出，2012年GS（萌芽期中度水分脅迫）處理產(chǎn)量最高，達(dá)到23 542 kg/hm2，比CK提高40.7%（P＜0.05）；CS（著色成熟期中度水分脅迫）處理和CK處理產(chǎn)量相對較低，分別只有15 431和16 736 kg/hm2。

表4 2012—2014年不同生育期水分脅迫對葡萄產(chǎn)量及水分利用效率的影響Table 4 Grape yield and water use efficiency(WUE) affected by soil moisture stress in different growth stages in 2012-2014

2013年度葡萄齡期進(jìn)入第5年，產(chǎn)量整體比2012年高（表4）。比較該年度各處理之間產(chǎn)量可知，GS處理產(chǎn)量依然為最高，達(dá)到36 333 kg/hm2。2014年度葡萄整體產(chǎn)量低于2013年。該年度所有水分脅迫處理的葡萄產(chǎn)量之間都不存在顯著差異。從表4可以看出，2012年度葡萄樹齡（4 a）相對較小，其整個(gè)生育期的灌溉定額、耗水量都較小。從該年度各處理WUE分析，GS處理WUE最高，為5.90 kg/m3，顯著高于CK（P＜0.05），說明萌芽期中度水分脅迫顯著提高設(shè)施葡萄水分利用效率；而其余水分脅迫處理與CK間差異不顯著。2013年葡萄灌溉定額、耗水量和WUE比2012年明顯增大（表4）。就各處理而言，GS處理 W UE依然為最高，達(dá)到6.67 kg/m3；EA（果實(shí)膨大期高水分水平）處理WUE為最低，僅為5.18 kg/m3，與GS處理差異顯著（P＜0.05）；其余處理之間WUE指標(biāo)差異均不顯著。2014年處理間比較分析，EM（果實(shí)膨大期輕度水分脅迫）處理的WUE最高，達(dá)5.88 kg/m3，其次為ES處理，其WUE為5.64 kg/m3，顯著高于CK（P＜0.05）。

3 討 論

設(shè)施栽培葡萄日耗水強(qiáng)度在萌芽期較小，3個(gè)試驗(yàn)?zāi)甓龋?012—2014年）平均值為1.08 mm/d，新梢生長期、開花期葡萄植株生長速度加快、日耗水強(qiáng)度逐步增大，3 a平均值分別達(dá)到2.4和2.9 mm/d；果實(shí)膨大期是葡萄植株生長和果實(shí)生長最旺盛的時(shí)期，日耗水強(qiáng)度高達(dá)3.2 mm/d，該階段為設(shè)施栽培葡萄需水臨界期；而進(jìn)入著色成熟期葡萄耗水強(qiáng)度逐步降低，其3a平均值為1.4 mm/d。這與馬興祥等[18]，曾辰等[21]和López-Urrea等[13]等研究結(jié)論一致，即葡萄植株在生育期需水規(guī)律為兩頭小、中間大[21]，萌芽期氣溫較低，葉片尚未出現(xiàn)，其耗水強(qiáng)度在生長季中是最小的[13,18]；新梢生長期葡萄進(jìn)入營養(yǎng)生長旺盛期，耗水強(qiáng)度開始出現(xiàn)一個(gè)小的高峰[19]；漿果生長期是葡萄營養(yǎng)生長和生殖生長的高峰，同時(shí)氣溫較高，蒸發(fā)較大，耗水量占全生育期的50%左右[13,18,22]，為葡萄需水關(guān)鍵期[22-25]；葡萄漿果成熟期（轉(zhuǎn)色—成熟）需水強(qiáng)度則有所降低[13,14,22]。

萌芽期中度水分脅迫能降低該階段葡萄日耗水強(qiáng)度，且在隨后生育期恢復(fù)充分供水后出現(xiàn)了復(fù)水補(bǔ)償增長效應(yīng)；新梢生長期、果實(shí)膨大期中度水分脅迫的影響尺度較大，不僅降低本階段耗水強(qiáng)度，而且對后一生育期耗水強(qiáng)度也產(chǎn)生顯著的抑制作用，對葡萄的營養(yǎng)生長和生殖生長不利；開花期時(shí)間較短，中度水分脅迫對耗水強(qiáng)度的影響在隨后生育期（果實(shí)膨大期）才體現(xiàn)出來；著色成熟期中度水分脅迫也顯著降低葡萄在脅迫時(shí)段的耗水強(qiáng)度。另外，新梢生長期、開花期、果實(shí)膨大期、著色成熟期 4 個(gè)單個(gè)生育階段中度水分脅迫都能顯著降低葡萄全生育期平均日耗水強(qiáng)度；新梢生長期輕度水分脅迫也能顯著影響葡萄日耗水強(qiáng)度。李征珍研究也表明，土壤水分虧缺（占田間持水量＜65%）能抑制葡萄日耗水量值；且土壤水分虧缺程度越重及脅迫時(shí)間越長，葡萄植株水分虧缺情況持續(xù)加重[26]。這與本研究結(jié)論一致。另外，第 1 試驗(yàn)?zāi)甓让妊科谥卸人置{迫處理葡萄全生育期耗水強(qiáng)度顯著低于CK，但第2、3年度該脅迫處理耗水強(qiáng)度與CK差異不顯著，表明葡萄對萌芽期較短生育期的水分脅迫具有一定的自我調(diào)節(jié)適應(yīng)能力。

第1年度（2012年）的果實(shí)膨大期前降水偏少，且葡萄樹齡（4a）較小，致使萌芽期-果實(shí)膨大期日耗水強(qiáng)度低于2013—2014年度；第2年度（2013年）葡萄設(shè)施栽培控制中萌芽期略有延后，使得葡萄萌芽期、新梢生長期、開花期和果實(shí)膨大期光照、溫度有所提高，且上述生育階段降水量比其他年度也明顯偏多，導(dǎo)致上述時(shí)段日耗水強(qiáng)度高于其他2個(gè)試驗(yàn)?zāi)甓?；?年度（2014年）著色成熟階段降水量明顯低于2012年度，導(dǎo)致葡萄在著色成熟期日耗水強(qiáng)度明顯低于其他2個(gè)年度。影響葡萄耗水量或日耗水強(qiáng)度的因素較多，在土壤質(zhì)地、灌溉條件相同的情況下，葡萄耗水強(qiáng)度與樹齡、掛果數(shù)量、氣象（溫度、日照、降水）緊密相關(guān)。

Medrano等研究也表明適度灌溉可以在一定程度上提高葡萄產(chǎn)量[27]，而Ojeda 等也證實(shí)水分虧缺影響葡萄果皮細(xì)胞的擴(kuò)大進(jìn)而導(dǎo)致果粒直徑減小，開花期-果實(shí)著色成熟期的果皮細(xì)胞體積減?。ㄓ捎谇捌谒置{迫而導(dǎo)致）具有不可逆轉(zhuǎn)性[28]；李國梁研究表明，葡萄萌芽—果實(shí)膨大期適宜土壤含水率為70%FC～80%FC，而著色成熟期為60%FC～70%FC[29]。因此，不同生育期虧水（水分脅迫）對葡萄產(chǎn)量和水分利用效率的影響是不同的。本文在2012年研究也證實(shí)萌芽期中度水分脅迫能顯著增產(chǎn)，提高葡萄水分利用效率，但2013和2014年差異不顯著。紀(jì)學(xué)偉等對釀造葡萄調(diào)虧灌溉研究表明，釀酒葡萄果實(shí)膨大期虧水比對照處理減產(chǎn)28.7%，WUE降低12.8%[30]。2012年度試驗(yàn)表明，萌芽期中度水分脅迫處理葡萄產(chǎn)量比全生育期充分供水處理提高40.67%；2013—2014年該脅迫處理與充分供水差異不顯著。第1水分脅迫年度（2012年），不同脅迫處理間產(chǎn)量差異很大，第2試驗(yàn)?zāi)甓龋?013年）處理間產(chǎn)量差異開始逐步縮小，而第3年度（2014年）所有水分處理間產(chǎn)量差異均不顯著，說明葡萄對單生育期水分脅迫具有較強(qiáng)的跨年度恢復(fù)適應(yīng)能力。

4 結(jié) 論

果實(shí)膨大期是設(shè)施栽培葡萄需水臨界期，該階段日耗水強(qiáng)度高達(dá)3.2 mm/d，灌溉過程中也必須引起足夠重視。影響葡萄耗水量或日耗水強(qiáng)度的因素較多，在土壤質(zhì)地、灌溉條件相同的情況下，葡萄耗水強(qiáng)度與樹齡、掛果數(shù)量、氣象（溫度、日照、降水）緊密相關(guān)。葡萄對萌芽期較短生育期的水分脅迫具有一定的自我調(diào)節(jié)適應(yīng)能力，該生育期水分脅迫對耗水強(qiáng)度的影響在隨后試驗(yàn)?zāi)甓戎饾u適應(yīng)而消失；葡萄耗水強(qiáng)度對新梢生長期、中度水分脅迫適應(yīng)能力較弱，水分脅迫具有跨年度持續(xù)影響效應(yīng)。葡萄產(chǎn)量對單個(gè)生育階段水分脅迫適應(yīng)能力較強(qiáng)，水分脅迫的增產(chǎn)效應(yīng)（2012年萌芽期脅迫）會隨脅迫年度的持續(xù)進(jìn)行而逐漸消失。

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Effect of moisture stress level and stage on evapotranspiration and yield of grape under protected and delayed cultivation

Zhang Rui1,Wang Wangtian2,Wu Yuxia3,Niu Lili1,Wang Junlin4,Xue Yanling4,Chen Na’na1,Wang Fei1
(1. College of Engineering,Gansu Agricultural University,Lanzhou 730070,China;2. College of Life Science and Technology,Gansu Agricultural University,Lanzhou 730070,China;3. College of Horticulture,Gansu Agricultural University,Lanzhou 730070,China;4. Water Irrigation Test Center of Zhangye City,Zhangye 730916,China)

In order to study the effect of soil moisture stress on water consumption and yield of grape,3-year of field experiment was carried out from 2012 to 2014 in Zhangye Water Bureau Irrigation Test Center in Zhangye City of Gansu Province(38°56＇N,longitude 100°26＇E,altitude 1 482.7 m). The grape growth was divided into 5 stages,namely,germination,shoot growth,flowering,fruit enlargement and coloring maturity. There were 2 different stress types:a moderate water stress level that the lower limit for soil moisture content was 55% of field water holding capacity(FC) and a mild stress level that the lower limit for soil moisture content was 65%FC. In addition,the lowest limit of 75%FC was considered as control(CK,full irrigation). The moderate water stress was conducted in each of the 5 stages of grape in 2012. Except for the stage with stress treatment,the other stages were with full irrigation. Similar with 2012,the moderate stress treatments were conducted in 2013 and 2014. In addition,the mild stress was carried out in each of the 5 stages. The grape under protected and delayed cultivation was planted in greenhouse. The greenhouse film was uncovered at the end of May for grape germination and was covered at the beginning of October. The grape was harvested in the middle and late December. During the experiment,water consumption,daily water consumption intensity,grape yield,water use efficiency and others were determined. The results showed:1) The daily water consumption intensity reached a maximum value(3-year average was 3.2 mm/d) in the fruit enlargement stage,indicating that the fruit enlargement period was a critical period of water requirement for the grape under protected and delayed cultivation;2) Water stress had obvious effect on the water consumption intensity of each growth period of grape. The moderate water stress in germination period could reduce the intensity of grape water consumption,and water compensation effect appeared after the return of full water supply in the subsequent growth period. The moderate water stress had an obvious effect on the new shoots growing period. Due to the short flowering period,the effect of moderate water stress in this period on water consumption manifested in the subsequent growth period(the fruit enlargement stage). The moderate water stress in the coloring maturity period also significantly reduced water consumption intensity. The mild water stress in the germination stage could also significantly affect the daily water consumption intensity;3) The moderate water stress in the germination stage could improve grape yield and water use efficiency in 2012 but not in 2013 and 2014. The yield of moderate water stress in the germination stage was 23 542 kg/hm2,40.7% higher than CK(P＜0.05). It probably indicated that the grape had a strong resistance capacity against water stress in 2013 and 2014. The yield and water use efficiency of grape was not significantly different with CK for the other stress treatments,suggesting that either of them was good for grape production. The study would be helpful in understanding water consumption of grape and formulating water-saving plan of grape in greenhouse.

stresses;fruits;irrigation;greenhouse grapes;daily water consumption intensity;yield;water use efficiency

10.11975/j.issn.1002-6819.2017.01.021

S275.9

A

1002-6819(2017)-01-0155-07

張 芮，王旺田，吳玉霞，牛黎莉，王俊林，薛燕翎，陳娜娜，王 菲. 水分脅迫度及時(shí)期對設(shè)施延遲栽培葡萄耗水和產(chǎn)量的影響[J]. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)，2017，33(1)：155－161.

10.11975/j.issn.1002-6819.2017.01.021 http://www.tcsae.org

Zhang Rui,Wang Wangtian,Wu Yuxia,Niu Lili,Wang Junlin,Xue Yanling,Chen Na’na,Wang Fei. Effect of moisture stress level and stage on evapotranspiration and yield of grape under protected and delayed cultivation[J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering(Transactions of the CSAE),2017,33(1):155－161.(in Chinese with English abstract)doi：10.11975/j.issn.1002-6819.2017.01.021 http://www.tcsae.org

2016-02-16

2016-10-10

國家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目冷涼地區(qū)葡萄設(shè)施延后栽培水分品質(zhì)響應(yīng)機(jī)理研究（51269001）；水分調(diào)控對延遲栽培葡萄土壤碳源代謝及果實(shí)品質(zhì)的協(xié)同作用機(jī)理（51569002）；甘肅科技計(jì)劃重大專項(xiàng)資助項(xiàng)目（1502NKDF023）

張 芮，男，甘肅武威人，副教授，博士，主要從事節(jié)水灌溉與水資源利用研究。蘭州 甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)工學(xué)院，730070。Email：zhr_1029@163.com