林义钱，卢 成，翁越峰

（1.金清镇人民政府农业发展办公室，浙江 路桥 318050；2.浙江省水利河口研究院，浙江 杭州 310020）

浙江省多山，70.4%的陆域面积为丘陵。现有低丘缓坡地241.68万hm2（3 625.16万亩），其中农业地约66.67万hm2（1 000万亩）。低丘缓坡地发展高效生态农业，是浙江省实现农业现代化的重要组成部分。然而，由于环境条件限制，目前无法得到充分灌溉保障的低丘缓坡地约有56.00万hm2（840万亩），其中受旱较为严重的约7.33万hm2（110万亩）。为解决低丘缓坡地灌溉的问题，浙江省提出高效节水灌溉“四个百万亩”工程，计划建设6.67万hm2（100万亩）林园地喷微灌，通过工程措施实现节水灌溉。但是，由于水源紧张，单靠节水灌溉工程可能无法完全解决农业生产用水问题，需要通过优化的灌溉制度与工程措施配合，保障低丘缓坡地的现代农业发展。

非充分灌溉（Deficit Irrigation）又称有限灌溉或亏缺的灌溉，是作物实际蒸发蒸腾量小于潜在蒸发蒸腾量的灌溉。非充分灌溉不以获取单位产量最高为目标，而是在最大限度节约灌水量的前提下，寻求最佳灌水次数、灌水时间、灌水定额的组合，提高水分生产效率和效益。其理论基础是作物自身具有一系列对水分亏缺的适应机制和有限缺水效应[1-3]。已有研究证明，植物存在着一系列对水分亏缺的适应机制，可用来增强遭受干旱逆境时的定植、生长和发育能力，这种机制表现为逃旱和耐旱作用[4]。针对玉米非充分灌溉的研究表明，拔节期、苗期亏水处理的光合速率大于苗期丰水处理，并且随着苗期水分供应量的增加，光合速率变小[5]。对玉米苗期进行有限水分亏缺处理发现，其光合速率高于充分供水，蒸腾速率则略低于充分供水[6]。

依托浙江省科技计划项目 — 太阳能光伏提水灌溉研究（编号:2016F50002），开展桃树非充分灌溉研究，所获成果服务于低丘缓坡地高效经济作物灌溉，对于支撑浙江省现代农业的发展具有十分重要的意义。

1 试验品种和方法

1.1 试验品种

试验自2017年5月1日至11月2日，在浙江省灌溉试验中心站果木灌溉试验区开展，供试品种为桃（大观1号），土壤为砂壤土，原土有机质1.1%，全氮0.06%，全磷0.06%，含钾丰富，pH值7.5，含盐量0.1% ～ 0.2%，地下水位埋深大于1.0 m。试验年降雨量为中等偏丰。

果木种植区占地约0.47 hm2（7.0亩），东西长60 m，南北宽68 m，种植桃树15行、17列，试区安装了滴灌设施，进行灌溉分组，配套自动控制系统和水表，满足灌溉制度试验的要求。

1.2 试验方法

试验根据桃树需水特性和土壤水分特征参数测定结果，计算得到滴灌条件下桃树的充分灌溉制度（CK），以灌水定额相对CK减少12.5%、25.0%、37.5%和50.0%设置4个非充分灌溉处理，采用单因素随机试验设计，各处理设3组重复，合计15个小区[7-9]。试验设计见表1。各处理其他管理措施保持一致。

表1 桃树灌溉制度试验处理表

1.3 观测方法

通过雨量传感器实现对降雨的监控，根据降雨量自动调整灌溉时机和灌水定额。

每个重复均选定3颗具有代表性的桃树，每周定点观测生长期生长数据和植株叶片叶绿素相对含量。使用游标卡尺测量地径，测量点距离地面10 cm，记录3个角度测量的平均值；使用钢制直尺测量冠幅，测量点为植株树冠横向最宽处，记录3个角度测量的平均值；使用钢直尺测量株高；使用手持式SPAD仪，通过托光电无损测量法测量叶片叶绿素相对含量，记录植株高、中、低3个层次的典型叶片各3片的SPAD平均值。

2 结果与分析

2.1 非充分灌溉对桃树地径的影响

比较生长季末各处理地径相对初始值的增长比率，结果见表2 ～ 3。方差分析显示，各处理地径相对初始值的增长率差异极显著（P＜0.01）。多重比较结果显示，在0.05水平，T1地径增长显著优于T3、T4和T5，分别高26.3%、33.4%和35.2%，但与T2差异不显著（高6.6%）；在0.01水平，T1地径增长显著优于T4和T5，但与T2和处理3差异不显著。因此，就地径生长而言，T1（充分灌溉）和T2（灌水定额减少12.5%的非充分灌溉）较好，其他处理较差。

表2 不同处理桃树生长期末地径相对增长率对比表

表3 不同处理桃树生长期末地径方差分析结果表

2.2 非充分灌溉对桃树冠幅的影响

比较生长季末各处理冠幅相对初始值的增长比率，结果见表4 ～ 5。方差分析显示，各处理冠幅增长率差异极显著（P＜0.01）。多重比较结果显示，在0.05水平，T1冠幅增长显著优于其他处理，分别比T2、T3 、T4和T5高14.0%、11.9%、18.4%和25.2%；在0.01水平，T1冠幅增长显著优于T4和T5，但与T2和T3差异不显著。因此，就冠幅生长而言，充分灌溉处理最好，灌水定额减少12.5%和25.0%的非充分灌溉较好，其他处理较差。

表4 不同处理桃树生长期末冠幅相对增长率对比表

表5 不同处理桃树生长期末冠幅方差分析结果表

2.3 非充分灌溉对桃树株高的影响

比较生长季末各处理株高相对初始值的增长比率，结果见表6 ～ 7。方差分析显示，各处理株高增长率差异极显著（P＜0.01）。多重比较结果显示，T1株高增长显著优于其他处理，分别比T2、T3 、T4和T5高17.3%、43.3%、44.2%和49.8%；T2株高度生长显著优于T3、T4和T5，分别高31.4%、32.5%和39.3%；T3、T4、T5之间则差异不显著。因此，就株高生长而言，充分灌溉处理最好，灌水定额减少12.5%的非充分灌溉较好，其他处理较差。

表6 不同处理桃树生长期末株高度相对增长率对比表

表7 不同处理桃树生长期末株高度方差分析结果表

2.4 非充分灌溉对桃树叶绿素相对含量（SPAD值）的影响

比较生长期各处理叶片平均SPAD值，结果见表8 ～ 9。方差分析显示，各处理叶片SPAD值差异极显著（P＜0.01）。多重比较结果显示，在0.05水平，T2叶片SPAD值显著优于T1、T3、T4和T5，分别高出6.5%、4.5%、4.1%和10.9%，T5叶片SPAD值显著低于其他处理；在0.01水平，T2植株叶片SPAD值显著高于T1和T5，T1、T3、T4、T5之间则差异不显著。因此，就叶片叶绿素相对含量而言，灌水定额减少12.5%的非充分灌溉最好，灌水定额减少25.0%和37.5%的非充分灌溉处理较好，其他处理较差。

表8 不同处理桃树叶片SPAD值对比表

表9 不同处理桃树叶片SPAD值方差分析结果表

2.5 非充分灌溉对桃树生长影响的综合评价

非充分灌溉对桃树生长的影响涉及地径、株高、冠幅、SPAD值的变化，本研究采用层次分析法综合评价观测结果。首先，将指标分为2个层次。第1层次包括生长指标、生理指标2类；生长指标又可分为的地径、冠幅、株高3项，生理指标仅包含叶片叶绿素含量（SPAD）值1项。其次，对指标分层赋分。生长指标和生理指标同等重要，故分别赋予权重50.0%；故地径、冠幅、株高3项二级指标权重均为33.3%。

按照确定的指标分层和赋分权重，分别对2个层次的各类指标进行赋分。单项指标计分时，将各处理按高到底排序计分，最高得1分，最低得0分，按减小比例依次赋分。结果见表10，灌水定额减少12.5%的非充分灌溉得分达到0.818分，为最优灌溉制度，滴灌灌水定额10.5 mm，灌溉周期3 d，每次运行时间约3.5 h，该灌溉制度在不影响桃树生长的情况下，进一步挖掘了节水潜力，相比常规滴灌又节水10%以上，非常适合水资源相对紧缺的丘陵缓坡地经济作物生产。

表10 不同灌溉制度综合评分表

3 结 论

（1）以充分灌溉为对照，非充分灌溉处理桃树地径、冠幅和株高均受到不同程度的抑制，平均值分别比对照低25.4%、17.4%和38.7%；桃树叶绿素相对含量则高于对照，平均值高出1.7%，最优处理比对照高6.9%。非充分灌溉桃树植株形态的减小，降低植株蒸发蒸腾量，是桃树耐旱机制的体现，与前人研究的玉米苗期水分亏缺处理后蒸腾速率降低类似；植株相对叶绿素含量的增加，提高植株对氮素利用效率和光合能力，体现耐旱机制和补偿效应，与前人研究的有限亏水可促进玉米光合的结果一致。

（2）不同非充分灌溉制度之间比较可知，灌水定额降低12.5%的非充分灌溉处理，株高生长、叶绿素相对含量显著优于其他非充分灌溉处理，地径和冠幅与其他处理没有显著的差异。可见桃树对水分亏缺的耐受是有一定限度的，有限的亏水能够体现耐旱机制和补偿效应，过度的亏水则会影响桃树的生长发育。

（3）采用层次分析法对比不同灌溉处理对桃树植株生长的影响，T2（灌水定额减少12.5%的非充分灌溉）得分0.818分，得分高于T1、T3、T4和T5，为最优灌溉制度。最优的非充分灌溉制度在不影响桃树生长的情况下，进一步挖掘节水潜力，相比常规滴灌又节水10%以上，非常适合水资源相对紧缺的丘陵缓坡地经济作物生产。