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吐鲁番地处极端干旱区,葡萄产业是地区农业经济的主要支柱产业。传统灌溉方式造成大量水资源浪费,开展节水灌溉势在必行。本文在查阅大量国内外相关文献资料的基础上,采用理论分析与试验研究相结合的方式,对滴灌不同水分处理下葡萄生长发育和耗水特征、实时滴灌合理监测点位置进行了研究,得到如下结论: (1)对比分析不同水分处理葡萄生长过程,结果显示,新生枝条数、新生枝条长度、叶片数生长迅速,6月21日达到最大值,以后基本停止生长。各处理叶面积指数在7月12日以前各处理快速增长,到7月12日达到生育期内的最大值,之后开始缓慢减小;分析相对叶面积指数与日序数关系,得到二者间呈三次多项式关系。果粒纵径在6月13日前快速增长,6月13日至7月24日缓慢增长。葡萄生长过程叶面积指数、地上净增加干物质量都与日序数、累积积温可以用修正的logistic模型进行模拟,且模拟效果较好。通过分析果粒纵径与果粒鲜重、果粒干重、果粒含水量之间的关系,得到良好的幂函数、指数函数、幂函数关系。通过对2012年产量与灌水量关系进行拟合,得到水分生产函数,且为二次曲线。通过最终产量和各处理耗水量情况对比,中水灌水制度可实现节水、高产的目标。 (2)生育期内每个处理耗水都呈现双峰趋势,表现为萌芽期各处理耗水量都较小,新梢生长期为需水关键期,耗水量都大大提高,花期,需水较少,果实膨大期是需水关键期,浆果成熟期、枝蔓成熟期需水量都较少,对于不同处理,总灌水量越大,耗水量则越大,其中,高水耗水量最大,低水最小。从作物系数来看,萌芽期所有处理作物系均远远高于FAO推荐系数,新梢生长期、花期、果实膨大期不同处理均有不同程度大于FAO推荐系数,整体上各处理作物系数都较高。在晴朗的天气条件下,葡萄植株茎流速率的日变化呈现双峰曲线,在夜间仍有微弱茎流;在阴天条件下,葡萄植株茎流速率变化曲线呈现多峰型。 (3)对于各级根系,在垂直深度上根系质量呈单峰分布,根系主要分布在20-60cm之间,2mm以上根系以20-40cm最多,小于2mm的吸收根以0-20cm最多,并随深度的增加呈逐渐减少的趋势;在沟垄方向上的分布,2mm以下的吸收根在沟中分布较多,以主根为轴心90-120cm最多;在株间方向上的分布,2mm以下的吸收根在两株间120cm内分布基本均匀。计算了根系质量重心位置,为水平122.7cm,垂直30.12cm。 以灌水周期内土壤含水量变化为依据,得到的实时滴灌监测点位置为水平120-130cm,垂直30-40cm范围内。通过对根系质量重心位置、土壤水分变化计算所得监测点位置以及监测点位置和根系分布特征的综合分析,得到根系质量重心位置可作为监测点的位置。建议葡萄实时灌溉监测点土壤含水量的上限为田间持水量,下限为田间持水量的75-80%,而对于不同质地的土壤,可以将田间持水量作为监测点水分的上限,下限可由临界点公式求出。