灌溉者面临着提高作物用水效率的挑战，包括水成本增加和水供应减少。柑橘生产作为集约化园艺的重要组成部分，也面临着这些问题。本文通过对灌溉策略的改进，以珠三角灌溉技术为例，探讨了提高柑橘树用水效率的方法，并监测了植物的生理反应。

我们目前的大多数园艺作物都是在水的供应和蒸发需求会根据季节影响而发生很大变化的条件下进化而来的。因此，它们进化出复杂的生理反应，使它们能够应对水供应减少和短暂的恶劣蒸发条件。部分根区干燥技术试图利用这些反应来改变环境蒸发需求与作物蒸腾作用之间的关系。

以前的柑橘灌溉研究表明，通过延长灌溉间隔，同时控制果实发育第二阶段的润湿深度，可以实现显著的节水，但代价是果实大小减少，尽管果实总产量不受影响，这是由于上一季缺水导致坐果率增加。

本研究有四个目标：在现有果园中实施珠三角灌溉策略，以界定果园在使用珠三角技术时的需水量;监测树木的反应，以确保减少灌溉供应不会导致不可逆转的干旱胁迫，从而导致长期的产量或果实质量损失;展示水分利用效率的提高，并监测植物水分胁迫指标，以更好地了解柑橘树对珠三角和其他缺水灌溉制度的生理反应。

1.材料与方法

在Yanco农业研究所采用标准灌溉调度实践后，将PRD与滴灌和洪水灌溉柑橘树的常规做法进行比较，以评估树木的性能和对改变灌溉投入形式的生理反应。

在这里，将整个地区普遍使用的标准洪水灌溉处理与其他 3 种灌溉处理进行了比较。滴灌树木的结果仅在此处介绍，因为在洪水灌溉珠三角处理中记录了高度可变的润湿模式和随之而来的不规则的单株树木响应。

1.1. 实验设计

这种标准种植已建立的贝拉米核脐橙树在 P. trifoliata L. Raf.砧木种植于1964年，经过灌溉处理，在平衡的RCB设计中提供3次复制。

灌溉处理对21棵树的整行重复进行。测量每行所有树木的产量和果实质量参数，并对随机位于每行内的三个树木子样地的三个块进行密集采样和仪器化，以进行详细的生理测量。

1.2. 气候

这种半干旱环境的年平均降雨量为400毫米，气候通常为“地中海”，以冬季降雨为主，冬季凉爽，夏季炎热干燥。夏季日最高气温通常达到38-40°C。 实验期间记录的夏季日最高气温为43°C。这些数据用于计算每日参考作物蒸发量使用Penman-Monteith组合方程的局部校准形式，并针对风进行特定地点的调整。

蒸气压差也是根据每小时相对湿度估计值计算的，使用公布的海拔 0 至 250 m 之间的高程转换系数从阴凉通风干湿计获取的湿球和干球读数。这是在进行叶片水势和气孔导度测量的选定日期进行的。

1.3. 土壤

实验地点的土壤是中等粘土Merungle壤土。从试验场地内土芯的土壤水分释放曲线可以看出，顶部100 cm的田间容量总含水量为170 mm，其中约50 mm易于植物生长。

这是使用 FC 的经典定义确定的，即在重力影响下排水停止时土壤中保持的水量。现代参考点通常被视为土壤在0.01 MPa的吸力下保持的水量。这是此处使用的参考点。

定期修剪行间的自愿草皮，并通过喷洒残留除草剂和击倒除草剂的组合来保持树行下方的无杂草带。根据地区建议施用营养和喷雾剂进行病虫害防治，并在灌溉实验结束时监测叶面养分水平，以确保灌溉处理不会改变养分的获取。

1.4. 灌溉

对每个处理地块的灌溉水量分配进行独立计量，以确定季节性用水量。与标准洪水处理相比，每月交替对树木的一侧进行灌溉，后者始终在两侧接受水。滴灌每 2 天安排一次浇水，每 7 天进行一次洪水灌溉处理，施用量足以在每次灌溉事件中将土壤恢复到 FC。

为了确保经过处理的树木无法从灌溉和降雨以外的任何来源获得水，在实验地点放置了渗压计管，以监测全年的地下水位深度。从1998年到2002年，每年都使用这些渗压计记录地下水位深度。

2. 结果

这些柑橘树中密集的表层饲养根系在每次处理中有效地从表层土壤层中提取水分。土壤水势随着蒸散作用导致土壤含水量降低而降低。土壤性质直接影响每个滴头下土壤的润湿量以及树木的水分可用性。

2.1. 应用水

在7/13年灌溉季节，洪水灌溉的树木每年的产量为1998.1999毫升/公顷。这超过了该地区年平均10.17毫升/公顷的产量。在同一季节，滴灌树木每两天浇水一次，每年仅获得 4.8 毫升/公顷。

经过部分根区干燥的洪水和滴灌树木获得的水更少，因为只有一侧树木在4周的交替周期中浇水。与标准灌溉相比，珠三角地区的用水量减少了约40%。

1.2. 监测土壤含水量

使用EnviroScan土壤水分监测设备可以连续记录根区内各级的土壤水分含量。随着时间推移绘制图，土壤水分随作物用水量的变化和珠三角处理的每月灌溉周期交替变化是显而易见的，树木的一侧被浇水，而另一侧则燥。

根区顶部 20 厘米至 40 厘米的植物可用水在“湿”和“干”之间的平均范围内仅循环 6-8 毫米。在这种情况下，植物可用水有限，需要频繁地少量灌溉水，以保持最佳的土壤水分条件，以实现植物的最大生长，特别是当仅向部分根区施水时，如使用滴灌时的情况。

3. 讨论

从调查结果中可以清楚地看出，与目前的行业惯例相比，水的投入量可以显著减少，因此在珠三角灌溉技术下，柑橘生产的用水效率得到了提高。在该实验的5年中，标准滴灌和PRD滴注的年平均用水量差异分别为4.61 ML和2.79 ML。

与标准滴灌方法相比，节水39%归因于在滴灌树木中使用珠三角。此外，这是在没有显着产量损失的情况下实现的，并且对果汁质量或后续季节的种植潜力影响很小。

由于担心灌溉少于整个根系时可能对树木生长产生不利影响，因此对部分根区润湿的有效性进行了许多研究。各种研究人员报告说，当使用仅润湿部分土壤面积的微灌溉系统进行灌溉时，由于减少了润湿的根区体积，柑橘树的生长或产量下降。

本试验表明，珠三角在坐果期不会引起过度落果，对作物产量没有明显影响，但由于部分气孔闭合和湿润土壤体积减少，水分利用效率提高。对果实质量数据的分析表明，珠三角灌溉树木的果实大小和汁液百分比略有下降，总可溶性固形物百分比和酸百分比增加。

果实大小和果汁质量的受损很可能反映了生长试验树的粘壤土无法传导足够的水来保持接近最佳的植物水势。这项PRD实验最积极的结果是，它成功地证明了如何操纵柑橘中存在的生理控制以承受缺水条件，从而显着减少作物用水量。

4. 结论

本研究采用实证方法评估珠三角的有效性。从上面的讨论中可以清楚地看出，珠三角的有效性取决于工厂采用多种机制来应对水分胁迫。

调节土壤水分状况以产生PRD效应，同时使植物对蒸发需求的变化更敏感，从而下调蒸腾作用，这与地点和作物具有高度的特异性。因此，很难对其实施提出一般性建议。

由于气孔封闭是柑橘树抵御轻度水分胁迫的第一道防线，因此珠三角应该效果很好，不太可能对树木的生长性能产生负面影响。

在果实大小不是问题的情况下尤其如此，例如果汁水果的低投入柑橘生产情况。与本研究报告的低水输入相关的 PRD 诱导的果实稍高的坐果率和较小的果实大小产生更多的 kgTSS/t 果实实际上是可取的。

通过对柑橘树灌溉策略的改进，珠三角灌溉技术可以有效提高作物的用水效率。通过控制灌溉间隔和润湿深度，可以节约水资源，并减少灌溉成本。然而，需要注意的是，灌溉策略的改变可能会对柑橘树的产量和果实质量产生影响，因此需要进行适当的监测和调整。该研究为优化灌溉管理提供了重要的参考和指导。