柑橘需水规律研究进展及趋势展望

王武 杨海建 洪林 杨蕾 王敏 李霜

摘 要 柑橘需水量和需水规律对于柑橘生产具有重要的研究和指导意义。已有研究表明：柑橘年需水量900～1 000 mm，柑橘主产区水资源总量较为充足，多年平均降雨量在1 200～1 500 mm，但存在降雨时空分布不均，导致部分柑橘主产区旱灾频发。柑橘果实膨大期和抽梢开花期是柑橘生育期需水的关键时期。柑橘生长发育的适宜土壤含水量为15%～25%，灌溉土壤湿润层深度为30～40 cm，灌水定额为20～30 mm，灌水周期因柑橘生育阶段的耗水强度不同而存在较大差异。适度的灌溉量既能提高柑橘产量和品质，又能提高水分利用效率、节约用水。

关键词 柑橘；需水规律；需水量；土壤含水量；研究进展

中图分类号：S666 文献标志码：A DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2022.19.035

目前，我国灌溉面积占耕地面积的50%左右，农业用水量占全国总用水量的70%以上。但是，我国农业水分利用效率仅为0.45左右，远低于国际灌溉水有效利用效率（0.7～0.8）。如果采用先进的节水灌溉技术，灌溉水利用效率可从0.4提高到0.6，每年可节约用水800多亿m3。《国务院关于实行最严格水资源管理制度的意见》（国发〔2012〕3号）、《中国水资源公报2017年》、《农业灌溉用水定额：柑橘》，对我国用水总量定下了发展规划目标。只有准确掌握作物不同生育阶段的需水量才能制定高效的灌溉方案和技术措施，进一步提高水资源利用效率，节约用水，缓解水资源短缺[1-3]。喷灌、滴灌、渗灌等先进的灌溉方式逐步取代漫灌、沟灌、浇灌等传统的灌溉方式，大幅度地提高了灌溉水的利用效率，实现了节约用水、增产增效。

根据联合国粮食及农业组织（FAO）2019年统计数据显示，我国柑橘种植面积261.73万hm2，产量4 584.54万t，柑橘产业已成为我国第一大果树产业，形成了4个优势产业带（浙南闽西粤，东宽皮柑橘带；赣南湘南桂北，脐橙带；鄂西湘西，宽皮柑橘带；长江上中游，甜橙带）和2个特色基地（陕西汉中、云贵2个特色优势柑橘基地）的产业格局，鲜果供应期有10个月左右。水分是柑橘生长发育的基础，是其进行生命活动的必要条件，柑橘园水分管理是否科学合理将直接影响柑橘的生长发育、果实的产量与品质。尤其是在柑橘生长发育的需水关键期，必须保证土壤灌溉用水充足。柑橘主产区水资源总量较为充足，多年平均降雨量在1 200～1 500 mm，基本能够满足柑橘产业的需水要求。但存在地区水土资源配置不平衡、降雨时空分布不均等问题，导致部分柑橘主产区水旱（涝灾、旱灾）灾害频发。其次，由于柑橘产业主要分布在山区丘陵地带、柑橘果园灌溉用水量大、排灌系统落后或不完善、栽培管理技术落后等原因，柑橘抵御自然灾害方面的能力较差，尤其季节性的高温伏旱导致的严重缺水问题，制约或阻碍了柑橘产业的健康发展。

彭良志指出我国柑橘主产区存在春旱、伏秋干旱和冬旱。春旱主要分布在西南产区，为柑橘春梢生长和开花着果阶段。伏秋干旱在各柑橘产区普遍存在，此时为果实迅速膨大期。冬旱在江南柑橘产区时有发生，在果实成熟期和花芽分化期[4]。解决季节性伏旱缺水难题的根本措施是大力发展高效节水技术，加快灌溉方式从低效粗放型向适产高效型的转变，同时以灌溉制度优化、水肥协同精准调控为核心，提高水肥资源利用率，实现由传统农业向现代农业的转变[5]。

1  柑橘需水量

作物需水量是作物生理需水量和生态需水量之和。作物需水量因作物种类、地区、年份（月份）而差异较大。作物需水量可以参考作物蒸发量。作物蒸发量是反映作物耗水量的重要指标，在实际计算中，作物需水量等于植株蒸腾与株间蒸发消耗的水量之和（蒸发量）[6]。目前，作物蒸发量间接预测方法或模型超过50种，其中间接估算法中的彭曼—蒙特斯公式因其较高的准确性和良好的适用性被广泛使用。梁文经[7]（1987年）、林子腾[8]（1995年）、邹战强[9-10]等基于气象因子指出广东省不同产区柑橘多年需水量在900～960 mm之間。杨文根据《灌溉试验规范》（SL 13—90）中水量平衡公式求出广东省梅州地区脐橙需水量为659.8 mm[11]。谭宏伟等研究表明广西柑橘年均需水量为1 187 mm[12]。

根据多个柑橘产区的研究表明，柑橘产量在600～2 000 kg/667 m2时，需水量为750～1 000 mm，即每生产1 kg柑橘果实需水0.3～0.5 m3。柑橘需水量计算公式为ETc=68.18E00.350Y0.075，式中ETc为柑橘全年需水量，Y为柑橘果实产量，单位为kg/667 m2，E0全年水面蒸发量，单位为mm[6]。邹战强研究提出柑橘月田间需水量=27.57+0.56x月水面蒸发量。柑橘需水量与产量的回归方程为对数曲线，即柑橘需水量=288.45×lnY﹣1010.19，式中Y为柑橘产量，单位为kg/667 m2，并推算出每生产1 kg的柑橘果实的耗水量为1.09 mm，相当于0.73 m3/667 m2[10]。

此外，柑橘需水量的大小同树龄有关，幼树耗水较少，成年树耗水量较大。林子腾研究表明广东潮州地区1龄柑橘需水强度为2.5 mm·d-1，2龄柑橘为2.73 mm·d-1，3～4龄柑橘需水强度分别为3.66 mm·d-1和3.72 mm·d-1[8]。

2  柑橘各生育阶段需水规律

柑橘是多年生经济作物，不同生长发育阶段对水需求不同。按月份划分，7—8月夏梢生长期和果实膨大期的日需水强度较大，即3.0～3.9 mm·d-1；12月至次年1月果实成熟期和休眠期日需水强度较小，即0.2～0.8 mm·d-1。金初豁等研究表明重庆江津地区锦橙物候期日耗水量花期＞花蕾期＞萌芽抽梢期[13-15]。金初豁等[15]、邓胜兴[16]的研究表明果实膨大期是柑橘生长发育的需水临界期，即灌溉关键期。杨文研究表明脐橙果实膨大期日耗水量最多，果实成熟期日耗水量最少[11]。冉梽乂研究提出不知火柑橘耗水强度随生育期呈先增后减的趋势，即果实膨大期＞果实成熟期＞幼果期＞抽梢开花期[17]。邹战强研究表明广东地区柑橘多年平均需水量为951.7 mm，其中花芽期需水量92.77 mm，占9.75%，平均日需水强度1.25 mm·d-1；开花挂果期需水量353.13 mm，占37.11%，平均日需水强度3.3 mm·d-1；果实膨大期需水量374.73 mm，占39.37%，平均日需水强度3.5 mm·d-1；成熟期需水量为131.0 mm，占13.77%，平均日需水强度1.7 mm·d-1[10]。冉梽乂（2020年）研究表明不知火柑橘抽梢开花期、幼果期、果实膨大期、果实成熟期的平均耗水量分别为23.23 mm、93.49 mm、363.00 mm、145.38 mm[17]。

3  柑橘行间与树下土壤水分消耗规律

柑橘果园土壤水分主要靠自然降雨和人工补给，并以自然降雨为主。而土壤供水能力与水源、土壤自身水分性状有关。自然降雨和土壤水分条件能否与果树生理需水相协调，将直接影响果树生产。从柑橘生长周期来看，柑橘的生理需水高峰期为春梢—花期、果实迅速增大期。研究结果显示，通常1 cm厚的土层可以蓄水1 mm左右，有效土层的厚薄直接影响到土壤含水量和柑橘的抗旱能力。伏秋干旱季节，柑橘园每天的耗水量为4～5 mm（即每667 m2 2.7～3.3 m3），柑橘果园有效土层1 m的土壤蓄水可供维持20 d左右[4]。

柑橘耗水区域主要为树下、树冠下、树间，分析不同区域柑橘耗水的分布规律有利于灌溉技术的确定。广东省潮州市的试验结果表明，1）柑橘树间和树冠下的水分消耗基本一致，耗水量主要集中在上层土壤（0～15 cm）。垂直分布则不同（随着土层深度的增加，土层耗水量逐渐降低）：0～15 cm土层的耗水量，树间为9.15 mm，树冠下为7.31 mm；25～35 cm土层的耗水量，树间为1.55 mm，树冠下为1.85 mm。2）树下的土壤水分消耗总量较少，各土层间差异较小，0～15 cm土层为2.23 mm，25～35 cm土层为2.19 mm[6]。谢远玉等研究表明，不同土层含水率对果实膨大速度的影响不同，以0～30 cm土层的土壤含水率对果径增长影响最為显著；在高温干旱季节可采用部分根区0～30 cm土层的非充分穴灌方法，以快速提高若干个树冠内0～30 cm土层区域的土壤含水量[18]。因此，可以对柑橘植株采取局部灌溉，这样既能满足树体需水要求，又能充分发挥抗旱灌溉的效率，节约用水量。

4  柑橘适宜土壤湿度

在果树的整个生长发育期中，缺水对植株新陈代谢和产量影响最大的时期，以及果树对缺水反应最敏感的时期称为果树的需水临界期。一般果树新梢旺长期和幼果膨大期为第1个需水临界期，果实迅速膨大期为第2个需水临界期[19]。根据柑橘需水相关资料，柑橘不同的生长发育期对水的需求量也不同，对土壤湿度要求也不同。柑橘生长发育的土壤适宜湿度（含水量）为田间持水量的60%～85%（即土壤含水量15%～25%）。2－4月为柑橘的抽梢开花期，土壤含水率为19%～24%。5—6月为柑橘的落果及夏梢抽生期，土壤含水率为21%～24%。7—10月为柑橘果实生长膨大期，7—8月土壤含水率为20%～25%。9—10月是柑橘果树的生长高峰期，对水分的需要量剧增，土壤含水率为21%～26%。11月至次年1月为果实着色成熟期，土壤含水率应为20%～24%[6]。邹战强研究表明柑橘花芽期土壤水分控制在田间持水量的60%～65%，开花挂果期控制在65%～70%，膨大期控制在80%，成熟期控制在70%，采果后控制在60%[9]。金初豁等研究表明，8—10月土壤含水率的高低对锦橙果实的第3次生长高峰有直接影响，植株根系分布层土壤含水率为20%～25%（即田间持水量的78%以上）；土壤含水率低20%、叶片水势在-7.09、叶片水分饱和亏达6%，可作为生长期灌水的生理指标[13-15]。张云贵等研究表明，锦橙2—4月抽梢开花期的土壤含水量为20.1%～24.5%，5—6月生理落果及夏梢抽发期的土壤含水量为20.8%～24.07%，7—10月果实膨大期的土壤含水量为20.7%～24.2%，11—12月果实成熟后花芽分化期的土壤含水量为20.2%～25.7%[20]。梅颖研究表明，四会甜橙萌芽水土壤水分为60%，抽梢水为75%，保果水为80%[21]。

柑橘90%以上的须根和吸收根系分布在10～40 cm土层。王跃生通过多年观测表明，当喷水量在22.5～30 mm时，耕作层土壤水分可增加10%～30%，土壤可湿润30～50 cm，基本能满足柑橘需水量。因此，柑橘喷灌湿润层深度定在30～40 cm土层较为适[22]。杨文研究表明，脐橙的灌溉计划湿润层深度为40 cm，开花坐果期的土壤含水量为田间持水量的45%～55%，果实膨大期的土壤含水量为田间持水量的55%～70%，果实着色期和成熟期的土壤含水量为田间持水量的45%～55%[11]。周静研究表明，柑橘生产中的最佳红壤水分含量为75%[23]。据西南农业大学研究资料显示，厚度小于30 cm的紫色丘陵坡地土层的抗旱能力最多为7 d，土层厚度50 cm以上的可达15 d，坡顶上、坡腰土和坡脚土的抗旱能力分别为3～5 d、5～10 d、10～15 d。根据重庆地区黏质壤土的保水能力（田间持水量为26%～27%），紫色黏壤土适宜的土壤含水量为20%～25%，低于20%，即相当于低于田间持水量的75%，为灌水指标[24]。彭良志研究表明，伏秋干旱期间果园覆盖10～20 cm厚的稻草或秸秆杂草等，0～20 cm土层的含水量增加3%～12%，表层土温下降10～15 ℃，能有效减缓表层土壤蒸发量，提高果树抗旱能力[4]。

5  降雨量与柑橘需水量

柑橘正常生长发育期需要年降雨量1 000～1 500 mm、土壤相对含水量60%～80%。柑橘生长期年降雨量低于1 000 mm以下，果实总体表现为果小且风味差。年降雨量不宜超过1 500 mm，降雨量过大时，果实风味淡，易裂果。柑橘不同生长阶段对土壤水分需求不尽相同，自然降雨和灌溉是果园土壤水分主要的补充来源。其中，自然降雨的土壤渗透量是果树生长发育可以直接利用的水分。降雨形成的径流量和植被冠层截留量是无法被植被利用的，为无效降雨。降雨量与无效降雨之间的差值，或降雨量中被作物生产直接或间接利用的水量称为有效降雨量。不同的降雨量有不同的降雨有效利用系数（见表1），有效降雨量=每旬实际降雨量×降雨有效利用系数（k）。通过计算作物不同生育期的蒸散量和需水系数，计算出作物不同生育期需水量，然后结合同期有效降雨量确定作物需要灌溉或滴灌的定量值。当实际有效降雨量大于当前作物需水量时，作物不需灌溉；当实际有效降雨量小于当前作物需水量时，两者的差值，即为灌溉量[6-9]。张泉指出，在作物根系计划湿润层水分和自然降雨无法满足作物生长所需水分的情况下，需要通过灌溉来满足作物正常生长需求，其灌溉补充的水量称为净灌溉需水量，年内各阶段净灌溉需水量=年内各阶段需水量-年内各阶段有效雨量[25]。

谢远玉等研究表明，在无人工灌溉补水条件下，降雨量成为土壤含水率的决定因素。生产实践中可以把旬降雨量70 mm作为柑橘是否需要灌溉的参考指标，当旬降雨量低于70 mm时，柑橘园需要充分灌溉；当旬降雨量超过70 mm时，需及时采取排水等技术措施，以改善柑橘园土壤三态（固态、液态、气态）的组成结构[18]。凡改恩等研究表明，浙江省台州地区1—6月的有效降雨量基本能够满足柑橘越冬期、花芽分化期、枝梢萌发期、花期、生理落果期的生理需要；7—8月的夏梢生长期、9—10月的果实发育期的有效降雨量均少于此时柑橘的需水量，需及时灌溉；11月至次年1月的有效降雨量少于柑橘的需水量，此时是果实成熟期不宜过多灌水，否则对果实品质不利[26]。阮光伦等研究指出，涪陵、丰都地区常年平均降雨量为1 036～1 182 mm，降雨量主要集中在4—10月，占全年降雨的85%左右，其中7—8月高温少雨，伏旱频繁；从降雨量的时空分布来看，春季占27%～32%，夏季占37%～43%，秋季占24%～28%，冬季占4%～8%；在海拔600 m以下的柑橘产区，径流为342～399 mm，相当于每667 m2土地上有228～266 t水流失，故需采用主动抗旱措施，或者截留贮蓄一定的径流量作为旱季柑橘园灌溉的补充水源[24]。谭宏伟等研究表明，广西柑橘种植区全年降雨量1 224.2 mm，降雨主要集中在5—9月；由于降雨集中、强度大，降水除一部分被柑橘生长发育吸收利用外，其余大部分降雨形成地表径流或流入地下深层而流失；由于降雨时空分布不均，柑橘种植产区存在季节性干旱[12]。

此外，金初豁等指出，四川盆地柑橘产区年降雨量为1 000～1 200 mm，时空分布不均匀；春季抽梢开花期及果实膨大期的雨量分布，对当年产量有较大的影响[13-15]。谢远玉等研究表明，柑橘果实生长量与降雨量为二次曲线关系，旬降雨量与旬柑橘果实增量呈正相关。柑橘果实生长量与土壤含水率的关系是指数关系，以0～30 cm土层的土壤含水率最为显著[18]。

6  柑橘需水模型

作物水分生产函数是指反映作物水分投入与产量之间关系的数学表达式，自变量通常为灌水量、耗水量、土壤含水量，其中以耗水量为自变量的水分生产函数最为常见。杨文构建脐橙全生育期水分生产函数模型和阶段水分生产函数Jensen模型，估算脐橙产量的精度较高[11]。冉梽乂建立5个低压滴灌脐橙水肥—产量模型，各模型水肥敏感系数大小整体呈果实膨大期＞抽梢开花期＞幼果期＞果实成熟期的规律；其中Minhas模型模拟水肥与产量的精度较高；Q_Rao模型模拟水肥与果实品质的精度较高[17]。

作物蒸散量是反映作物耗水量的重要指标。柑橘果园水分蒸散量是表征耗水量的重要指标，精细模拟与预测蒸腾速率有助于植株需水量的确定。邹战强建立柑橘需水量与水面蒸发的回归方程、柑橘需水量与产量的回归方程，可信度分别达99%、95%[10]。黄海洪等基于20年的气象要素设计构建了桂林地区柑橘定量滴灌模型，提出柑橘春芽开放期土壤相对湿度为60%～65%，种植密度为1 500棵·hm-2，滴灌流速为5 mL·s-1，则滴灌时间为约22 min，实际灌溉量9.9 m3·hm-2[27]。张庆玉等以气象因子组合基于人工神经网络设计构建了柑橘树日间蒸腾速率精细预测模型，实现了10 min间隔的精确预测[28]。谢家兴等基于气象数据集采用长短期记忆（LSTM）方法设计构建了柑橘园蒸散量预测模型，该模型具有较高的精度[29]。

7  柑橘灌溉系统

随着计算机和网络技术的迅速发展、专业分析软件的普及、多学科跨领域研究的交叉融合，计算机网络技术逐渐运用到作物干旱监测与预警领域，并发挥了重要作用。我国常用的旱情预警指标是土壤含水量。2010年重庆忠县建成柑橘信息化管理系统，可实时监控果园不同区域的土壤含水量、叶面湿度温度，实现旱情智能决策和肥水自动灌溉。周双燕构建以柑橘土壤含水量和柑橘叶片含水量为旱情预警指标的柑橘旱情预警模型，旱情预警结果更加精确和可靠[30]。马敏基于GSM构建山地柑橘果园灌溉系统管理平台，实现对柑橘园的科学监测和灌溉[31]。罗红品等设计和构建了柑橘不同深度根系的温度和湿度远程实时监控系统，实现了对柑橘不同深度根系的温度和湿度远程实时监测和精确灌溉[32]。

曾文果基于柑橘根部土壤温湿度、灌溉量、降雨量等参数设计构建了可编程控制器和人机界面的柑橘水肥一体自动灌溉系统，探讨了柑橘植株生长量、产量、品质与灌溉量的相关性[33]。邓胜兴[16]、许昕[34]构建基于物联网的柑橘园信息获取与系统管理平台，实现了对柑橘果园科学监测和灌溉。杨伟志等基于物联网和人工智能设计构建了柑橘灌溉专家系统，可实时监测到果园环境，并根据柑橘不同时段需水量和自然降雨情况，实现智能化自主决策指导果农果园灌溉[35]。赖俊桂等基于无线传感器网络设计构建了山地柑橘园灌溉控制系统，实现了柑橘园的土壤湿度的监测和精准灌溉[36]。高鹏基于物联网和长短期记忆设计构建了柑橘园土壤含水量和电导率预测模型，在指导柑橘果园灌溉与施肥方面具有较高的精确度[37]。

8  柑橘灌溉制度

2021年水利部发布《农业灌溉用水定额：柑橘》，其中指出重庆地区属于I渝西丘陵区50%水文年，用水定额单位为m3/667 m2，通用值150，先進值中的管道防渗灌溉104、管道输水灌溉91、喷灌91、微喷86；75%水文年，通用值185、先进值中的管道防渗灌溉129、管道输水灌溉113、喷灌113、微喷106[3]。柑橘灌溉制度随各地气候条件和土壤类型的变化而变化，确定灌水定额首先要拟定灌水土层深度。根据柑橘土壤各层的水分消耗百分比和根系分布规律，确定计划湿润层的深度。柑橘植株根系主要分布在土层10～40 cm以内，0～30 cm土层水分消耗量占到80%以上，40 cm以下土层水分消耗量很小。因此，计划湿润层的最大深度可定为40 cm。灌水周期取决于耗水强度与降雨分布，以及土壤一次所能承受的最大持水量。一般柑橘灌水定额为20～30 mm，灌水周期因柑橘生育阶段耗水强度的不同存在较大的差异[6]。

梁文经利用气象资料（降雨量）推算出广东四会地区柑橘全年需水量为900.8 mm，实测值为917.1 mm，指出柑橘喷灌定额是丰水年0 mm、平水年117 mm、枯水年406 mm[7]。陈仲文提出，長江三峡柑橘带涪陵地区柑橘的灌水定额，滴灌为4 mm·d-1，微喷灌为5 mm·d-1，低压管灌为6 mm·d-1，轮灌期为4 d，灌溉量（L·株-1）分别为115.2、144、172.8，灌水次数分别为15、15、12，灌溉定额（m3/667 m2）分别为128、160、192[38]。邹战强提出，柑橘多年平均需水量为951.7 mm，灌水计划层深度定为40 cm；灌水定额为21 mm，每次灌水时间为3 h；灌水周期，花芽期为20～25 d，开花挂果期为7～10 d，果实膨大期为5～7 d，成熟期为15～20 d；灌溉定额在丰水年、平水年、一般干旱年、严重干旱年分别为0.3、191.9、358.1、503.5 mm，年平均灌水次数分别为0、9、18、24次[10]。王跃生研究表明，不同水文年份柑橘果园年耗水量为900～1 100 mm，日耗水量为2.5～3 mm；其中，花芽期耗水170 mm左右，开花挂果期340 mm左右，果实膨大期340 mm左右，成熟期140 mm左右；在7—10月果实膨大期，需灌水3～8次，灌水量22～30 mm·次-1，灌溉周期为7—8月5～7 d，9—10月7～10 d[22]。杨文研究表明，脐橙开花坐果期、果实膨大期、果树着色期、成熟期的灌水定额分别为15.54、23.31、15.54、15.54 mm，灌水周期分别为12、8、11、37 d，灌水次数分别为4、10、3、2次[11]。刘行刚等提出，三峡库区云阳地区70.33 hm2的柑橘园灌溉系统，湿润土层深度为45 cm，系统流量为35.42 m3·h-1，灌水定额为3.98 mm，系统工作时间为22 h·d-1，灌水周期为3.8 d[39]。冉梽乂研究表明，不知火柑橘在低压滴灌避雨栽培时的最优灌溉管理模式为抽梢开花期、幼果期、果实膨大期、果实成熟期灌水定额依次为7.7、13.2、21.9、12.6 mm，灌溉频率分别为10、8～10、7、10～11 d[17]。

9  需水量对柑橘果实品质的影响

作物在不同生育阶段对水分亏缺的敏感性不同，主要表现在作物生长量和品质方面。柑橘果实中含80%～90%的水分，水分与果实品质的形成密切相关。当干旱导致树体内水分亏缺时，叶片往往从果实中夺取水分，从而影响柑橘果实品质的形成，表现为果实膨大受阻、产量降低。金初豁等研究表明，锦橙果实生长膨大期的8—10月多次干旱缺水，影响锦橙果实生长发育，导致果实单果重减少[14]。周静研究表明，土壤水分匮乏直接导致柑橘减产30%～50%[23]。陈瑛等研究表明，当土壤相对含水量低于45%时，脐橙单果重较对照显著降低26%～29%[40]。谭宏伟等研究结果表明，柑橘灌溉处理较缺乏灌溉条件处理增产25.38%～27.72%[12]。而邓胜兴研究表明，在非充分灌溉条件下，柑橘不同生长时期随着土壤相对含水量的减少，柑橘植株生长量低于对照；柑橘生长发育时期适度的水分亏缺（SRWC=65%）可以提高果实品质和水分利用效率，对产量没有影响[16]。张效星等[41]、陈昱辛等[42]研究表明，柑橘果实膨大期和果实成熟期轻度亏水处理（SWC≤75%、CK80%）对产量没影响。李鸿平等提出，在柑橘抽梢开花期，中度亏水处理（CK85%）、幼果期轻度亏水处理（CK70%）、果实膨大期充分灌溉CK（100%）、果实成熟期轻度亏水处理（CK85%）的低压灌溉组合方式，可以提高产量和水分利用效率[43]。

张云贵等在锦橙果实生长膨大期，灌水处理的果径均大于对照[20]。徐淑君等采用不同的灌溉方式对柑橘成年树进行灌水试验，发现滴灌更有利于提高单株产量、单果重，以及降低裂果率[44]。张中华等设计实施了柑橘种植面积45.33 hm2的智慧灌溉水肥一体化系统，产量提高10%～15%（300 kg/667 m2），并且明显改善外观品质[45]。

干旱胁迫引起柑橘果实内在品质的改变，表现为轻度干旱胁迫可提高果实可溶性糖含量、改善果实品质，但重度干旱胁迫下植物正常的水分代谢、光合作用受到抑制，从而影响同化物质的积累，果实中可滴定酸含量增加，内在品质受到显著影响。杨文研究表明，脐橙果实膨大期轻度水分亏缺处理（70%～55%FC）和果实着色期中度水分亏缺处理（55%～45%FC），均可提高果实的糖分含量（12.2%～14.5%）和维生素C含量（15.1%～21.5%），产量提高9.2%[11]。周铁等研究表明，湖南省冰糖橙主产区降水的时空分布明显不均；2018年冰糖橙果实膨大期7—9月郴州产区雨水较充沛（降水量364.0 mm），果实品质发育正常；而怀化产区干旱少雨（降水量217.7 mm），干旱对果实品质产生不可逆影响，果实变小、产量下降和酸度升高[46]。安华明等研究表明，微喷灌提高了椪柑植株枝梢生长量和产量，明灌处理提高了椪柑果实可溶性固形物、糖、酸及维生素C的含量[47]。樊卫国等研究表明，在喀斯特地貌脐橙果园灌溉，脐橙萌芽期、春梢抽生期和开花期均提早30 d左右，叶片寿命延长1～6个月、平均单果重310～362 g（对照221.5 g），可溶性固形物为13%～14%（对照12%），但果实成熟期较对照延后10～22 d[48]。

10  需水量对柑橘植株光合作用的影响

邓胜兴研究表明，非充分灌溉条件下，随着土壤相对含水量的降低，不同时期柑橘叶片的净光合速率和蒸腾速率呈下降趋势，而气孔阻力呈升高的趋势；不同水分处理下的柑橘叶片净光合速率日变化模式有所不同[16]。张效星等研究表明，在果实膨大期和果实成熟期，轻度亏水处理（SWC≤75%）的蒸腾速率显著降低，叶片气孔限制值随亏水度加剧增大，耗水量随亏水度加剧降低，水分利用效率提高13%、9.5%，叶片瞬时水分利用效率提高11%和6.87%[41]。陈昱辛等研究表明，在果实膨大期和果实成熟期，不同滴灌水肥一体化处理对柑橘光合特性影响显著，各光合指标均随亏水度加重呈减小趋势；水分亏缺处理会显著降低净光合速率，复水后有所提高，存在一定的复水补偿效应[42]。陈飞等研究表明，在柑橘抽梢开花期、幼果期进行滴灌轻度亏水（CK85%）处理，净光合速率分别提高68.2%～85.1%、22.1%～44.0%，叶片瞬时水分利用效率分别提高14.0%、14.4%；轻度亏水后复水出现了超补偿效应，净光合速率分别增加6.4%、16.2%，叶片瞬时水分利用效率分别增加5.8%、16.1%[49]。

11  柑橘需水规律研究展望

1）分析我国不同柑橘产区的柑橘生育期需水量、生育期内有效降雨量和生育期缺水量的空间分布特征和变化趋势，明确不同区域柑橘需水量的時空变化，为不同柑橘产区的柑橘灌溉方案和政策制定提供科学参考。

2）基于互联网、气象资料、土壤资料、柑橘生育期资料等构建不同产区的柑橘大数据库、旱情预警与灌溉智能决策系统，监控柑橘需水规律预测曲线和旱情预警信息，实现不同柑橘产区旱情预警和灌溉标准信息的自动生成和发布。

参考文献：

[1]  李原园，郦建强，李宗礼.“十二五”水利发展总体布局与建设主要任务——《全国水利发展“十二五”规划》解读之一[J].中国水利，2012（19）：13-17.

[2]  中华人民共和国水利部.中国水资源公报2017[M].北京：中国水利水电出版社，2018.

[3]  中华人民共和国水利部.水利部印发农业灌溉用水定额：柑橘、苹果[EB/OL].http：//www.zggqxh.com.cn/info/913，2022-09-23.

[4]  彭良志.丘陵山地柑桔园的抗旱措施[J].中国南方果树，2003（3）：18-20.

[5]  张宝忠，彭致功，雷波，等.我国典型作物用水特征及现代农业灌溉技术模式[J].中国工程科学，2018，20（5）：77-83.

[6]  陈玉民，郭国双，王广兴，等.中国主要作物需水量与灌溉[M].北京：水利水电出版社，1995

[7]  梁文经.利用气象资料推算柑桔需水量和喷灌定额[J].喷灌技术，1987（1）：14-18.

[8]  林子腾.灌溉对柑桔果实生长的影响[J].广东水电科技，1995（2）：38-40，37.

[9]  邹战强.柑桔节水灌溉技术及其应用[J].广东水利水电，1998（2）：27-30.

[10] 邹战强.喷灌柑桔需水量和需水规律的研究[J].喷灌技术，1996（2）：7-11.

[11] 杨文.脐橙树耗水规律及水分生产函数试验研究[D].广州：华南农业大学，2016.

[12] 谭宏伟，周柳强，谭俊杰，等.广西优质高产柑橘水肥管理技术研究[J].南方农业学报，2019，50（6）：1290-1296.

[13] 金初豁.柑桔需水指标研究初报[J].四川农业学报，1988（2）：16-19.

[14] 金初豁，张云贵，吴学良，等.锦橙需水规律研究[J].西南农业大学学报，1991（1）：56-59.

[15] 金初豁，张云贵，吴学良，等.四川柑桔灌溉期及灌水指标[J].西南农业大学学报，1991（1）：60-63.

[16] 邓胜兴.非充分灌溉条件下柑橘的抗性生理研究[D].重庆：西南大学，2009.

[17] 冉梽乂.柑橘低压滴灌水肥一体化调控效应与模拟[D].雅安：四川农业大学，2020.

[18] 谢远玉，赖晓桦，陈颖，等.柑橘果实生长与生态气象条件的关系[J].华中农业大学学报，2009，28（2）：222-225.

[19] 余小玲，王武文，戴明辉.气象条件对果树生产的影响[J].现代农业科技，2011（5）：314-315，317.

[20] 张云贵，吴学良.锦橙对夏秋季灌溉的反应[J].四川果树，1995（1）：7-8.

[21] 梅颖.柑桔作物生长期的合理灌溉[J].江西农业经济，1998（2）：33.

[22] 王跃生.桔园喷灌增产机理和灌溉制度探讨[J].节水灌溉，2000（4）：4-6，42.

[23] 周静.红壤水分条件对柑橘生理生态要素影响及其作用机理研究[D].南京：南京农业大学，2008.

[24] 阮光伦，申建，冉宇，等.重庆丘陵橘园水分管理问题及解决的途径[J].中国园艺文摘，2010，26（11）：155-158.

[25] 张泉.作物需水量及灌溉需水量趋势性分析及方法[J].河南水利与南水北调，2021，50（6）：81-83.

[26] 凡改恩，徐建国，石学根，等.台州四季降水量变化及其对柑橘生育的影响[J].浙江柑橘，2009，26（4）：25-27.

[27] 黄海洪，谭宗琨，罗永明，等.基于气象要素影响的柑橘定量滴灌模型研究[J].中国农学通报，2019，39（5）：127-131.

[28] 张庆玉，董晓华，葛亮，等.基于人工神经网络的柑橘树日间蒸腾速率精细模拟与预测[J].植物生理学报，2020，56（3）：489-500.

[29] 谢家兴，高鹏，孙道宗，等.基于长短期记忆的柑橘园蒸散量预测模型[J].农业机械学报，2020，51（S2）：351-356.

[30] 周双燕.重庆北碚柑橘旱情预警模型构建及应用[D].雅安：四川农业大学，2011.

[31] 马敏.基于GSM的山地橘园灌溉机组的远程控制系统的研究[D].武汉：华中农业大学，2011.

[32] 罗红品，李光林，杨芳.柑橘根系不同深度温度和湿度远程实时监控系统研究[J].西南大学学报（自然科学版），2013，35（12）：131-138.

[33] 曾文果.基于柑橘根部灌溉系统的数据采集、分析与研究[J].昆明：云南农业大学，2017.

[34] 许昕.基于物联网的柑橘园节水灌溉与系统管理平台[D].广州：华南农业大学，2018.

[35] 杨伟志，孙道宗，刘建梅，等.基于物联网和人工智能的柑橘灌溉专家系统[J].节水灌溉，2019（9）：116-120，124.

[36] 赖俊桂，孙道宗，王卫星，等.基于无线传感器网络的山地柑橘园灌溉控制系统设计与试验[J].江苏农业科学，2020，48（7）：245-249.

[37] 高鹏，谢家兴，孙道宗，等.基于物联网和LSTM的柑橘土壤含水量和电导率预测模型[J].华南农业大学学报，2020，41（6）：134-144.

[38] 陈仲文.长江三峡柑桔带涪陵地区柑桔微灌试点研究[J].喷灌技术，1993（4）：25-27.

[39] 刘行刚，张治晖，张云江，等.柑橘节水微灌系统的研究及应用[J].中国农业信息，2019，31（4）：105-112.

[40] 陈瑛，邹颖，杨文，等.不同调亏处理对脐橙果实生长和品质的影响[J].节水灌溉，2017（9）：38-42.

[41] 张效星，樊毅，贾悦，等.水分亏缺对滴灌柑橘光合和产量及水分利用效率的影响[J].农业工程学报，2018，34（3）：143-150.

[42] 陈昱辛，崔宁博，杨永刚，等.滴灌水肥一体化对柑橘光合生长及产量的影响[J].中国农村水利水电，2018（11）：9-14.

[43] 李鸿平，陈昱辛，崔宁博，等.水分亏缺对柑橘果实生长、产量和水分利用效率的影响[J].节水灌溉，2019（12）：6-11.

[44] 徐淑君，吴雪梅，任铮，等.滴灌技术对柑橘生长效应的研究[J].南方农业，2008（4）：7-9.

[45] 张中华，蒋亭亭，张东滨，等.柑橘智慧灌溉水肥一體化应用及效果调查[J].热带农业工程，2019，43（2）：69-75.

[46] 周铁，马小川，唐超兰，等.果实膨大期干旱对冰糖橙果实品质的影响[J].南方农业学报，2020，51（10）：2507-2514.

[47] 安华明，樊卫国，王启勇，等.不同灌溉方式下柑橘生长·产量和品质表现[J].安徽农业科学，2008（5）：1798-1799.

[48] 樊卫国，马文涛，罗燕，等.洞穴灌溉促进脐橙生长并提高果实品质[J].农业工程学报，2013，29（18）：90-98.

[49] 陈飞，李鸿平，崔宁博.滴灌水分亏缺对柑橘前期光合特性的影响[J].干旱地区农业研究，2021，39（3）：42-50.

（责任编辑：敬廷桃）