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位于哈密市红星一场园艺二场的试验小区属于20年前被开垦出来并有效利用的荒地，现称作农垦团场，是哈密特色瓜果种植培育的基地，特别是无核白葡萄和哈密大枣两种果树，畅销全国，驰名中外。被开垦利用的荒地大部分土层比较深厚，土体结构也比较好，上轻下黏，土壤有机质含量较高，是比较肥沃的荒地土壤，根据试验测得准确数据，土壤的基本特性为：一号大枣地为粉质砂壤土，土壤容重为 1.55g/cm 3 ,田间持水量为 12%，最大冻土深度为1.26m;十一号无核白葡萄园地土壤质地差一些，属于砂砾质混合壤土，土壤容重为1.50g/cm 3 ,田间持水量11%，最大冻土深度为1.26m。
本书采用数年来哈密地区一直采用的传统沟灌大田葡萄经验数据，葡萄地灌水投入最少入为4950元/hm 2 ,而采用这4种滴灌毛管的铺设方式平均投入分别是1245元/hm 2 、2400元/hm 2 、3480元/hm 2 、4545元/hm 2 。根据以上试验数据处理分析情况和使用滴灌系统工程预算情况，使用滴灌节省了好多肥料和灌水施肥的人工劳动量，最为经济合理的是采用1行3管的毛管铺设方式对葡萄进行滴灌，这样不但根据葡萄树根系的分布特征为其更好地提供水肥（林性粹等,2001;郑耀泉等,1996），还节约了水资源，又节省了很多人工劳动量，最终的产量品质较以前还有所提高。
根据当地种植大枣农户多年的经验，采用大水漫灌每亩大枣的灌溉定额为1.425万m 3 /hm 2 ,平均每公顷大枣的水电投入约为3.225万元，而采用滴灌这四种不同数量的毛管铺设方式下平均每公顷投入分别为1080元、1860元、2565元、3375元。考虑到使用滴灌可以节省肥料，防止许多病虫害的发生，对土壤水分分布及大枣树根系对水肥的充分吸收有积极作用，另外还节省了大量的人工劳动量。所以建议采用1行4管的铺设方式。
本试验同时用取土烘干法和中子仪标定法对土壤中水分进行测定，然后用中子数对土壤水分进行率定公式为
葡萄地： y= 0.0017 x+ 5.0888, R 2 = 0.9971
大枣地： y= 0.0018 x+ 1.7637, R 2 = 0.9975
式中： y 为100倍的土壤含水率， x 为对应监测的中子数， R 2 为拟合方差。现根据试验所得数据，将中子数换算成土壤含水率对葡萄各生育期土壤中的水分分布分析见表2—3~表2—7,图2—5~图2—9。
表2—3 葡萄萌芽期不同毛管设计下土壤中子数率定后含水率
图2—5 葡萄萌芽期不同毛管设计下土壤水分变化图
由图2—5中曲线变化趋势可以看出,4种毛管铺设方式下，土壤中水分变化并不是很大，尤其是1行2管、1行3管和1行4管，但细微的差异还是存在的:1行1管时，图层中的水分明显亏损不足，在葡萄的萌芽期土壤中水分一直在10%左右；而相比较而言,1行3管铺设条件下，土壤中的水分变化比较明显，在土层深度60~100cm范围内土壤中的质量含水率先减小后增大。由此可以推断出对于13年树龄的葡萄在萌芽期主要吸收60~80cm深度的水分，从整个趋势看也符合这一推断，只是1行4管时，土壤中的水分相对较高，说明土壤中的水分随着灌水量的增多时增大的，由1行2管和1行3管的变化情况还可以推测出葡萄树在萌芽期的需水量大约在1行2管条件下就可以满足。
表2—4 葡萄枝叶生长期不同毛管设计下土壤中子数率定后含水率
图2—6 葡萄枝叶生长期不同毛管设计下土壤水分变化图
由图2—6可以看出:1行1管的毛管设计仍然明显缺水，土壤中的水分含量最低,1行4管相对较高，说明水分充足,1行3管在土层深度为80~100cm时变化比较大，结合图中的1行3管土壤深度在60~100cm时水分的变化情况和有关文献分析，将毛管铺设在葡萄棚架外侧与葡萄根系分布相吻合，葡萄的主根系主要分布在棚架的外侧。故根据植物根系的向水向肥性，两根滴灌毛管铺设在棚架外侧一根毛管铺设在棚架内侧与1行2管、1行4管对策分布式更有益于葡萄根系的吸水。总体看：葡萄在枝叶生长期主要吸收40~80cm的水分,1行3管的毛管设计条件下应该是比较能够满足葡萄生长发育需要的。
表2—5 葡萄花期不同毛管设计下土壤中子数率定后含水率
续表
图2—7 葡萄花期不同毛管设计下土壤水分变化图
由图2—7可以看出：很明显1行4管的毛管铺设方式时，土壤中的水分已经显得多余,1行2管和1行3管相差不大，只是1行3管时水分更充足,1行2管时水分利用率最高,1行1管不能够提供葡萄树所需的水分供应量。从图中还可以看出：葡萄树在花期主要吸收40~80cm深度的水分,0~40cm土层内随着灌水量的增加土壤水分增加，主要耗散量在于植物蒸腾作用和棵间蒸发,80~100cm水分呈逐渐增长趋势是由于土壤中的水分下渗作用，植物根系又很少吸收的原因。
表2—6 葡萄果实膨大期不同毛管设计下土壤中子数率定后含水率
由图2—8曲线变化趋势可以看出：葡萄树在果实膨大期，不同的滴灌毛管设计条件下土壤中的水分变化情况，随着土层深度的增加土壤含水率是逐渐增加的，但1行1管的铺设比1行4管的铺设明显水分亏缺,1行2管和1行3管相差不大。到80cm深度以后,1行3管的含水率较其他明显偏高。很可能是因为葡萄树在1行3管的毛管设计条件下主要吸收20~70cm的水分，故80cm以后土壤中的水分偏高。同时也可以推断出：在同等灌水时间下,1行2管的毛管铺设基本就可以满足葡萄对水分的需求。
图2—8 葡萄果实膨大期不同毛管设计下土壤水分变化图
表2—7 葡萄成熟期不同毛管设计下土壤中子数率定后含水率
图2—9 葡萄成熟期不同的毛管设计下土壤水分变化图
由图2—9可以看出:0~20cm由于地表蒸发，在灌水后土壤中的水分变化在4种毛管设计情况下基本一致。在葡萄成熟期,1行1管的毛管设计时土壤中的水分含量依旧是最低的，明显不能满足葡萄树的需水要求。而其他3种毛管设计方式下土壤中的水分变化基本保持一致，只有1行3管设计时在80cm以下土壤中的水分突然增高，成熟期葡萄树的生长生理特性表现比较已经比较稳定，吸水现象不太明显。而这期间哈密地区天气炎热高温，土壤蒸发又比较强烈，葡萄树的蒸腾蒸发现象也比较剧烈。综合考虑推断极有可能是在1行3管铺设毛管时，葡萄根系主要吸收20~70cm的水分，再往下土壤中的水分就不再需要。而1行2管和1行4管对称铺设时，葡萄根系吸水现象比较稳定均匀。
根据试验所得数据，将中子数换算成土壤含水率对大枣各生育期土壤中的水分分布分析见表2—8~表2—10,图2—10~图2—12。
表2—8不同毛管设计下大枣萌芽展叶期土壤中子数率定后含水率
图2—10 不同毛管设计下大枣萌芽展叶期土壤中水分变化趋势图
由图2—10中的曲线变化趋势可以看出：在大枣萌芽展叶期，相同时间的灌水条件下4种毛管铺设方式土壤中水分变化含量都是逐渐增多的。但1行1管时土壤中的水分明显低于其他3种毛管铺设。1行2管、1行3管和1行4管设计时土壤中的水分含量突然升高，而1行1管铺设时在80cm深度之后土壤中的水分才有明显增多，到100cm深度时土壤中的水分含量基本保持不变。说明大枣在萌芽展叶期主要吸收10~60cm之间土壤中的水分，表层土壤中的水分主要由于地表蒸发作用而没有多大差异。
表2—9 不同毛管设计下大枣花期土壤中子数率定后含水率
图2—11 不同毛管设计下大枣花期土壤中水分变化图
由图2—11可以看出：大枣在花期时土壤中的水分与图2—10中所示变化趋势基本一致，大枣根系主要吸收20~80cm土层中的水分。
表2—10不同毛管设计下大枣糖分积累期土壤中子数率定后含水率
续表
图2—12 不同毛管设计下大枣糖分积累期土壤中水分变化趋势图
由图2—12可以看出：大枣在糖分积累期，四种不同的毛管设计在相同的灌水时间条件下,1行1管的毛管铺设由于滴灌水量较少，所以土壤中的水分明显小于其他3种毛管铺设条件；而其他3种毛管铺设中1行4管时土壤中的水分相对较少。说明大枣根系在此期间吸水强度随着灌水量的增大而增大。