不同灌水量對日光溫室番茄土壤水分變化的影響

鄭國保，張源沛，孔德杰，郭生虎，朱金霞

（寧夏農(nóng)林科學(xué)院生物技術(shù)研究中心，銀川，750002）

不同灌水量對日光溫室番茄土壤水分變化的影響

鄭國保，張源沛，孔德杰，郭生虎，朱金霞

（寧夏農(nóng)林科學(xué)院生物技術(shù)研究中心，銀川，750002）

通過田間試驗，研究不同灌水量條件下日光溫室番茄土壤水分的動態(tài)變化規(guī)律。研究結(jié)果表明，隨著灌水量的增加，番茄對土壤水分的消耗逐漸減少，并且土壤貯水量變化的深度一般在0～120 cm內(nèi)，尤其在0～60 cm范圍內(nèi)變化最為激烈，120～180 cm范圍內(nèi)各處理土壤水分變化不明顯，灌水量越少土壤水分消耗得越多，土壤水分虧缺程度越嚴(yán)重。

灌水量；日光溫室番茄；土壤水分

近年來，寧夏地區(qū)日光溫室蔬菜栽培面積發(fā)展迅速，許多地區(qū)已采用微噴、滴灌等先進(jìn)的灌水技術(shù)，但在實際栽培中，蔬菜灌水仍以豐水高產(chǎn)型灌溉為主，沒有將無效蒸騰降低到最低程度，沒有達(dá)到水分的優(yōu)化管理及提高水分利用率。通過研究不同灌水量條件下日光溫室番茄土壤水分的動態(tài)變化規(guī)律，提出適宜番茄生長的土壤水分條件，以減少水分的深層滲漏和水資源的浪費。

1 材料與方法

1.1 試驗地基本情況

試驗地位于寧夏回族自治區(qū)東部鹽池縣城西灘設(shè)施農(nóng)業(yè)示范區(qū)，北緯37°04′～38°10′，東經(jīng)106°30′～107°41′。鹽池縣屬于典型的中溫帶大陸性氣候，年均氣溫8.1℃，極端最高均溫34.9℃，極端最低溫-24.2℃，年均無霜期140 d；年均降水量250～350 mm。溫室東西長90 m，南北寬7 m，鋼架無柱結(jié)構(gòu)，供試土壤為沙壤土。

1.2 試驗設(shè)計

供試番茄品種為科瑞斯，采用田間試驗，共設(shè)6個處理，總灌水量分別為 T1：75 mm；T2：150 mm；T3：225 mm；T4：375 mm；T5：450 mm；T6：525 mm，分10次進(jìn)行，每個處理3次重復(fù)，隨機區(qū)組排列，小區(qū)面積16.8 m2，長6 m，寬2.8 m。灌水時間分別為2月3日、2月19日、3月5日、3月19日、4月1日、4月16日、5月8日、5月21日、6月4日、6月20日；為防止水分側(cè)滲，每小區(qū)之間用深100 cm油氈隔斷，灌水采用膜下滴灌，灌水量用水表控制，其他田間管理措施同當(dāng)?shù)厝展鉁厥页Ｒ?guī)種植。

1.3 試驗方法

土壤含水量的測定：利用時域反射儀（TDR）對每個小區(qū)的土壤含水量進(jìn)行監(jiān)測，1月15日開始監(jiān)測，監(jiān)測間隔時間為10 d，灌水前后加測1次，監(jiān)測深度180 cm，每20 cm為一個測定段。

用Excel 2003和Surfer 7.0軟件處理數(shù)據(jù)。

2 結(jié)果與分析

2.1 番茄不同生育時期0～100 cm土層土壤水分變化

從圖1可以看出，不同水分處理的土壤水分隨時間的變化規(guī)律有明顯的共同之處，但是由于灌水量的不同又存在比較明顯的差異。番茄苗期植株蒸騰很小，土壤水分消耗以棵間土壤蒸發(fā)為主，而在日光溫室內(nèi)由于起壟覆膜種植，室內(nèi)土壤蒸發(fā)量不是很大，所以導(dǎo)致苗期土壤水分變化相對平穩(wěn)。而在坐果期，番茄植株蒸騰增強，土壤水分消耗增大，需要及時補充水分。圖1表明在番茄整個生育期隨著灌水量增大，土壤水分含量變小。不論何種水分處理，番茄整個生育期土壤含水量隨著灌水量呈波浪形變化。另一方面，可以看出在整個生育期內(nèi)，灌水量大的處理土壤水分含量一直比灌水量小的處理土壤水分含量高些。

圖1 0～100 cm土層土壤水分變化

圖2 不同灌水量條件下番茄土壤水分動態(tài)變化

2.2 不同灌水量對番茄土壤水分動態(tài)變化的影響

由圖2可以看出，不同灌水量條件下番茄土壤水分含量變化不一樣。在番茄生育期內(nèi)，灌水量少的處理，番茄對土壤水分消耗得較多。隨著灌水量的增加，番茄對土壤水分的消耗逐漸減少，并且土壤貯水量變化的深度一般在0～120 cm內(nèi)，該范圍內(nèi)灌水量越少土壤水分消耗越多；120～180 cm內(nèi)各處理土壤水分變化不明顯。根據(jù)灌水對不同層次土壤含水量變化的影響，把0～100 cm土層分成3個層次，即 0～20 cm為活躍層、20～60 cm為次活躍層、60～100 cm為深墑較穩(wěn)層。不同處理下，均為活躍層土壤水分變化較劇烈，變幅最大，主要是因為該土層不僅受灌溉的影響，還受氣候、作物及其耕作活動的影響；次活躍層相對活躍層變化較平緩，因為該層受氣候影響較小，主要受灌溉和作物活動的影響；深墑較穩(wěn)層受氣候條件和耕作等人為活動以及根系活動影響極小，其含水量變化很小，墑情較為穩(wěn)定。在番茄生長的不同時期，對土壤水分的消耗也不一樣，0～80 d內(nèi)，T1處理灌水量較小，灌溉水已不能滿足番茄生長的需要，已開始消耗土壤中的水分，T2和T3處理灌水量基本滿足番茄生長，T4、T5和T6處理隨著灌水量的增加，土壤水分開始下移。這是因為營養(yǎng)生長期由于植株小，蒸騰蒸發(fā)量相對較少，此期灌水量過大，造成灌溉水向土壤深層移動，使得灌溉水不能得到充分利用。隨著生育期的后移，番茄植株變大，蒸騰蒸發(fā)量相對較大，灌水量的多少直接影響著土壤水分的消耗，灌水較少的處理不能滿足植株的需水要求，從土壤中吸收的水分也增大；灌水量較大的T4和T5處理水分向土壤深層移動得較少，灌水量基本滿足番茄生長的需要，T6處理灌水量較大，水分向土壤深層移動得較多，因前期灌水量較大，番茄植株生物量較大，植株蒸騰蒸發(fā)量較大，同樣造成了土壤水分的虧缺。

表1 不同灌水量條件下番茄生育期內(nèi)各層土壤貯水量變化

2.3 不同灌水量條件下番茄生育期內(nèi)土壤貯水量變化

由表1可以看出，番茄吸收的主要是0～120 cm的土層中的水分。各灌水處理下，番茄消耗0～60 cm的土壤水分的實際值及占土壤總耗水量的比例變化差別不大，其中60～120 cm的土壤水分消耗實際值及所占土壤總耗水量的比例隨著灌水量的增加逐漸減少。120～180 cm土壤水分的消耗主要表現(xiàn)在鄰近120 cm土層水分的消耗，土層越深，土壤水分消耗得越少。

3 結(jié)論

①隨著灌水量的增加，番茄植株對土壤水分的消耗逐漸減少，并且土壤貯水量變化的深度一般在0～120 cm內(nèi)，尤其0～60 cm變化最為激烈，120～180 cm內(nèi)土壤水分變化不明顯。

②在整個生育期內(nèi)，番茄吸收的主要是在0～120 cm土層中的水分。各處理番茄主要消耗0～60 cm的土壤水分，60～120 cm土層的水分消耗隨著灌水量的增加而減少，120～180 cm土壤水分的消耗主要表現(xiàn)在鄰近120 cm土層水分的消耗。

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Effective of Different Irrigation Amount on Soil Moisture of Green House Tomato

ZHENG Guobao,ZHANG Yuanpei,KONG Dejie,GUO Shenghu,ZHU Jinxia
(Biology Research Center,Ningxia Agricultural Forestry Science Academy,Yinchuan 750002)

Soil moisture law of greenhouse tomato under different irrigation amount has been researched.The results showed that soil water consumed by tomato was decreased with irrigation amount increased,and water held in soil generally between 0-120 cm,and there was a big difference between 0-60 cm,there was not significantly difference between 120-180 cm,and water consume amount would be increased with irrigation amount decreased,soil water deficiency also would be more serious.

Irrigation amount;Greenhouse tomato;Soil water

10.3865/j.issn.1001-3547.2011.06.018

國家科技部科技支撐計劃項目（2007BAD88B06）

鄭國保（1978-），男，研究實習(xí)員，主要從事設(shè)施蔬菜節(jié)水技術(shù)研究，電話：0951-6886791，E-mail：zhenggb1121@163.com

張源沛，通信作者，E-mail：zhangypei@163.com

2011-02-09