极端干旱区葡萄水分传输机制与蒸散特征分析

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1、新疆农业大学硕士学位论文第1章绪论1.1研究的背景与意义3我国是一个缺水严重的国家，淡水资源总量只有28000亿m，只占全球水资源的36％，而且人均只有2300m，仅为世界平均水平的1/4，是全球13个人均水资源最贫乏[1]的国家之一，且水资源的南北空间分布差异较大，南方占全国总径流量的83%，而北方只占总径流量的17%。葡萄是世界上目前加工比例最高、产业生产链最长、产品种类最多的果树。在我国以新鲜葡萄生产为主（80%），酿酒葡萄占10%以上，而较少部分用于制干葡萄或其它加工产品。葡萄产业作为经济、生态和社会效益融为一体的朝阳产2业，其种植面积得到迅速增长，至2006年葡萄园种植面积达到39.

2、74万hm，但其中1/3以上的葡萄种植分布在干旱和半干旱地区，如在全国著名的吐鲁番葡萄产区，据统22计截止2006年，吐鲁番地区葡萄种植面积已达2.97万hm，结果面积达2.19万hm，平均单产达到2160公斤,总产达69.57万吨。鲜食葡萄销售16.3万吨。设施葡萄栽培2面积已达20hm，葡萄干产量10万吨左右，占全国葡萄干产量的60%以上，为我国最大的葡萄干产区。吐鲁番地区葡萄种植面积占全国的6.6%，占全疆的29.58%，但产量居全国的10.67%，占全疆的52.64%，在该地区，葡萄产业产值占种植业的48.8％，占地区当年农民收入的60％左右，是吐鲁番地区农业经济的主要支柱产业。其中以

3、无核白葡萄为代表的欧亚种品种为主，占总面积的90％。随着葡萄灌溉水源越来越紧张，水资源矛盾也日渐突显，因而发展葡萄节水灌溉技[2]术就显得更为重要。尤其在极端干旱的吐哈地区，水资源不足的矛盾更加突出，如在3极端干旱的吐鲁番地区，2004年总用水量为14.65亿m，其中农业用水量为14.03亿33m，占全地区年均地表水、地下水引提总量的95.8%；工业用水0.33万m，占总引水3量的2.23%；生活用水0.16亿m，占总引水量的1.11%；建筑业及第三产业用水为0.133亿m，占总引水量的0.90%。从不同水源供水情况分析，2004年地表水供水量为5.4233亿m，占总供水量的37%；机电井供水

4、量为6.52亿m，占总供水量的44%；坎儿井供33水1.43亿m，占总供水量的10%；泉水1.29亿m，占总供水量的9%。全市水资源总333量仅为3.88亿m，人均1437m，远低于全疆和全国的水平(新疆为3970m，全国为32600m)。但是我国葡萄节水灌溉技术发展较为缓慢，目前普遍仍采用大水漫灌和沟灌1极端干旱区葡萄水分传输机制及蒸散特征研究等较为粗放的灌溉方式，由于常规灌溉方式难以实现精量控制灌溉，造成大量水资源的浪费，而且葡萄产量与品质低下，严重的制约了葡萄产业的发展。微灌是利用专用设备，通过各级管道和毛管将有压水流变成细小的水流和水滴直接湿润作物根部附近土壤或深层土壤的灌水方式，是目

5、前一种精确控制水量的局部灌溉方法，它能有效减少土面蒸发及深层渗漏和输水损失，同时可以通过微灌系统的设置方便的施肥施药，有助于自动[3]控制和省事省力，同时由于微灌实现了适时适量灌溉，可显著提高葡萄产量与品质。微灌不仅是一种干旱缺水地区合理利用水资源的有效灌水方式，同时也是现代化农业技术措施创新的有效载体。水势是表示植物水分的亏缺或表示水分的状况指标，与土壤—植物—大气连续体系(简称SPAC)中的水分运动规律关系密切，在该系统中，水分的自由能决定了水分在植物体内的传输，表现为水势，而水势的高低又表明了植物从土壤中吸收水分来确保正常生理活动的能力。通过对该区的气候环境，葡萄园SPAC系统中水势等的

6、测定得到植物水势梯度及水流阻力的时空变化规律，了解植物体内的水分状况和传输机制可以更好地指导灌溉。而全面了解葡萄园蒸散特征，对计算葡萄园蒸散耗水量和对农业节水的发展、水分利用效率的提高及产量品质的提高均具有重要意义和作用。随着水资源矛盾的日趋突显，节水灌溉成为发展我国农业灌溉的必然趋势，微灌节水技术的应用使种植业有了更大的发展，尤其是高经济作物，如作为四大果品之一的葡萄其种植面积不断增大，反之，种植业的发展又为微灌技术提供了更为广阔的前景。随着微灌技术的不断发展，出现了一些新的节水技术，如垂直线源灌、深层坑渗灌、滴灌加覆盖、滴灌加微喷、作物套种等。这些技术经过在葡萄园中的应用已取得了良好的效果

7、，不仅能增加葡萄产量、改善果实品质、提高水分利用效率，而且改变了常规滴灌对根系和土壤的湿润方式，在节水增产上比常规滴灌等技术效果更为显著。同时，微灌技术受地域、气候、土壤等多种因素制约，不同的微灌技术、不同土壤条件等都会使葡萄生理性状、水肥利用等各指标和参数产生差异，应根据不同地区不同气候的特点，因地制宜，选用最适合的微灌技术。因此，应对葡萄微灌技术作更进一步的研究，主要表现在：葡萄属多年生植物，