1.4 主要研究进展
通过采用综合调查、试验研究和模拟分析的方法对干旱区成龄葡萄微灌节水技术及其应用进行系统研究，得出的研究进展主要如下：
（1）系统研究了研究区内土壤、气象等环境指标，分析了不同水分环境下无核白葡萄主要生理生态特征指标，并建立了多个经验关系及数学模型，为科研及生产管理提供了丰富的基础数据及参考依据。
通过调查研究，科学区划了吐鲁番盆地以火焰山为界的山南、山北两大气候区，并以土壤类型为标准划分了传统农业耕作区与改良利用区两大葡萄栽培区，建立了两个核心试验点，系统地开展了气象、土壤物理特性方面的试验研究，收集了较长时间的不同区域与葡萄生长紧密相关的基础参数指标，并对关键指标进行了差异性分析。
通过定位、定枝、定果的连续监测，建立了无核白葡萄叶脉与叶面积、叶面积与地上1年生生物量、果粒纵横径与果粒体积、果粒体积与果粒质量及品质之间的经验关系模型，得到了一种方便、快捷、误差小且不影响植株生长的快速测量方法，从而实现简便、快速、正确估算叶面积与干物质累积量，对指导作物栽培密度及施肥水平，达到调整群体结构、充分利用光、热资源，合理进行水肥管理以获得葡萄高产具有重要的意义。
（2）分析了不同灌溉方式下葡萄物候期内不同途径的水分消耗量，揭示了葡萄微灌的节水增效机制；阐明了成龄葡萄物候期耗水特征与需水规律，建立了葡萄水分生产函数模型，制定了节水稳产的葡萄微灌灌溉制度。
通过常规沟灌与微灌技术对比试验，可以得到微灌技术大大降低了土壤深层渗漏量，显著提高了水资源的利用效率；同时水肥一体的微灌方式为葡萄生长提供了良好的生长环境，提高了光能利用效率；适宜的水肥调控有效调节了葡萄的营养生长和生殖生长，降低了水肥的无效损耗，提高了水肥的利用效率。
通过不同水分的微灌小区试验研究，分析了葡萄物候期内不同阶段的耗水量及日均耗水强度，确定了葡萄物候期内关键需水敏感期；分析了葡萄物候期内水分消耗与产量形成的转化关系，建立葡萄水分生产函数模型，制定了节水稳产的成龄葡萄微灌灌溉制度，为节水灌溉工程设计提供了重要的技术参数。
（3）基于微灌条件葡萄冠层微环境的综合调控试验模拟分析，揭示了葡萄冠层温湿度与产量、品质的内在关系，提出了葡萄膨大期的冠层弥雾调控技术，增强了极端干旱环境条件下葡萄抵抗恶劣环境的能力，显著提高了果实的产量和品质。
针对吐哈地区的干旱恶劣环境条件，首次提出了微灌葡萄冠层弥雾微环境调控技术，该技术把滴灌与冠层微喷弥雾技术结合，滴灌满足果树正常生理需水，微喷灌则调控冠层微环境满足葡萄膨大期对温湿度的要求，增强了干旱区果树抵抗恶劣环境的能力，达到促花保果和增产、调质效果。
该技术与常规微灌技术相比，在葡萄膨大期喷水4～5次、7～8m3/（次·亩），能显著降低葡萄棚架下的日最高温度3～8℃，防止高温对葡萄的灼伤，提高葡萄的产量17%，商品率提高20%。
（4）分析了有效积温、水分环境、生长时间等环境因素对葡萄生长过程的影响，分别建立了一维葡萄根系吸水模型、叶片数增长模型、叶面积指数增长模型等系列模型，并将各模型综合集成，构建了成龄葡萄微灌生长模型。
通过无网格法建立了一维根系吸水条件下的土壤水分运动数学模型，并将根据根长实测值拟合的根长密度函数和经验根长密度函数，应用于数值模型进行动态模拟，模型采用径向基函数无网格方法结合牛顿迭代法进行求解，该无网格方法仅需要节点坐标信息，方程离散形式简单，且径向基函数逼近程度高，能满足精度要求，能较好地反映葡萄的根系吸水情况。
分别利用时间和有效积温作为变量，建立Logistic模型和修正Logistic模型描述葡萄生长期内的生物量变化，对比分析了两种模型的模拟精度，表明Logistic模型和修正Logistic模型都可以用来模拟葡萄叶片数和叶面积指数的变化过程；Logistic模型可较好地描述葡萄生长的增长阶段，但相对稳定期后期及衰退期的下降过程必须采用修正Logistic模型对整个生育期动态变化模拟。
（5）研发出直接向果树根部供水的垂直线源灌与深层坑渗灌两种新型微灌灌水方法，大幅度减少土壤水分无效蒸发，进一步提高了微灌灌溉水分利用效率，有效降低系统能耗。
垂直线源灌水技术是在现有水平式渗灌技术基础上进行改进，将一定长度的硬塑管（PE、PP、PVC）周围壁上开出一定比例的孔状、条缝状或者网状出水孔，硬塑管外部缠绕细网纱布防止植物根系和土壤的侵入，管底部密封垂直埋入土中，通过不同尺寸的灌水器埋入深度调节土壤湿润范围，直接向植物根系所在深层土壤供水，从而减少了土壤表面无效水分的蒸发，以达到水分高效利用和节约水资源的目的。
深层坑渗灌技术是将每株植物的根系土壤上方设置一个灌水器，灌水器的上端露出地面并用杂草覆盖，毛管通过稳流器与小管连接，小管再与灌水器连接，每个小管分别给每个灌水器供水，灌水器根据作物根系分布范围设置到根系土壤的部位，将水分直接供给植物的根系，棵间近地表土层不接受供水，使水资源最大程度被利用，提高水的利用效率。
（6）从田间水循环过程中水分散失的途径入手，将减少植株奢侈蒸腾的冠层环境调控、喷施抗旱蒸腾剂等技术措施，降低土面无效蒸发的覆盖保墒、根部直接供水等技术措施，以及避免根层水分深层渗漏损失的蓄水保墒、精量控制灌溉、水肥一体等技术措施组装集成，形成了干旱区成龄果树植株冠层与大气界面、土壤与大气界面、根系与土壤界面的水肥综合调控立体节水农业技术应用模式。
项目突破传统的单一节水的思维模式，将葡萄园水分微循环过程作为一个整体进行综合调控，对每一个水分散失界面开展了针对性的技术措施研发，冠层与大气界面采用冠层环境调控、喷施抗旱蒸腾剂等技术措施；土壤与大气界面采用覆盖保墒、根部直接供水等技术措施；根系与土壤界面采用蓄水保墒、精量控制灌溉、水肥一体等技术措施，形成从上到下的立体节水技术模式，达到“降耗、减蒸、控漏”的目的，显著提高水分的利用效率。
构建了集滴灌技术（首部系统高效过滤技术+田间毛管优化布置技术）+水肥高效管理技术（微灌灌溉制度+微灌施肥技术）+农艺节水综合调控技术（土壤蓄水保墒技术+覆盖保墒技术+冠层喷施抗旱蒸腾剂技术）+葡萄高产栽培技术等技术为一体的成龄果树微灌水肥高效利用综合技术体系与应用模式。
（7）建立了成龄葡萄微灌节水核心示范区，展示了葡萄园节水增效的效果，转变当地群众及干部对成龄葡萄应用微灌技术的错误认识，极大地促进了微灌节水新技术的应用，为吐哈地区农业节水技术的推广应用提供了重要的技术支撑。
通过5年多的研究及应用，建成1190亩成龄葡萄滴灌的核心示范区，其中吐鲁番市葡萄乡铁提尔村690亩、鄯善县七克台镇台孜村500亩。示范区节水增产效果显著，取得了良好的示范效果。
通过本课题的实施，纠正了当地果农对微灌灌水技术的错误认识，使滴灌技术在成龄葡萄园中的应用经历了抵触—怀疑—认可—欢迎的思想转变过程。目前成龄葡萄应用微灌技术普遍得到了认可和接受，课题取得了良好的示范带动作用和社会效果。