不同灌溉方式對辣椒生長、產(chǎn)量和水分生產(chǎn)效率的影響

程 明 周繼華 安順偉 賈松濤 黃以華 王志平

（1北京市農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣站，北京 100029；2北京市通州區(qū)農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣站，北京 102200）

膜下滴灌、膜上溝灌和膜下溝灌具有改善溫室小氣候、增產(chǎn)、節(jié)水、省肥、省工、減少病蟲害等優(yōu)點，在日光溫室蔬菜生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用（許恩軍 等，2004；趙財 等，2006）。本試驗采用張力計控制灌溉時期與灌溉量，研究膜下滴灌、膜上溝灌和膜下溝灌條件下日光溫室辣椒（Capsicum annuumL.）的耗水規(guī)律、植株長勢、產(chǎn)量等的變化，為秋茬日光溫室辣椒栽培提供參考。

1 材料與方法

試驗于2010年7～11月在北京市通州區(qū)宋莊鎮(zhèn)雙埠頭村日光溫室內(nèi)進行，屬半濕潤大陸性氣候，四季分明，熱量條件好，10 ℃以上積溫4 185.4 ℃，0 ℃以上積溫4 618.0 ℃。土壤為壤土，0～20 cm土層含有機質(zhì)16.80 g·kg-1、全氮1.19 g·kg-1、堿解氮107.31 mg·kg-1、Olsen-P 36.25 mg·kg-1，速效鉀213.00 mg·kg-1，表層土壤容重1.53 g·cm-3。

1.1 試驗設(shè)計

供試辣椒品種為農(nóng)大602，采用大小行栽培，小行距50 cm，大行距80 cm，株距35 cm，小區(qū)面積26.4 m2。7月25日定植，11月16日拉秧。設(shè)3個處理：膜下滴灌，膜上溝灌，膜下溝灌。利用張力計控制土壤水分，每個小區(qū)埋設(shè) 1個張力計。當達到作物的灌溉下限時進行灌溉，辣椒苗期土壤吸力-25～-10 kpa，結(jié)果期土壤吸力-20～-10 kpa。澆定植水30.0 mm，各處理均灌水6次，總灌水量分別為：膜下滴灌159.5 mm，膜上溝灌188.5 mm，膜下溝灌188.5 mm（注：1 mm=10 m3·hm-2；下同）。肥料施用采用常規(guī)方法，各處理田間栽培措施一致。

1.2 測定項目

1.2.1 植株生長性狀 每小區(qū)選 3株辣椒掛牌，分別在苗期、開花坐果期、結(jié)果中后期測定株高、莖粗和葉片數(shù)。株高指土壤表面到植株生長點的垂直距離，使用卷尺測量；莖粗指子葉基部平行于子葉方向的植株橫徑，使用游標卡尺測量；葉片數(shù)為葉片完全展平的功能葉數(shù)目。

1.2.2 土壤含水量 定植前、每生育期開始前與結(jié)束時和拉秧后測定每個小區(qū)0～80 cm土層的含水量，灌溉前加測。每20 cm一層，每小區(qū)5次重復，同層混合取樣，采用烘干法測定土壤含水量（彭世琪 等，2008）。

1.2.3 水面蒸發(fā)量 將直徑 20 cm的蒸發(fā)皿懸掛在與辣椒冠層同高的位置，并隨著辣椒的生長及時調(diào)整位置。每天早晨定時加入20 mm水，并于第2天早晨同一時間收集蒸發(fā)皿中剩余的水，根據(jù)水的高度差記錄24 h內(nèi)的水面蒸發(fā)量。每小區(qū)布置1個蒸發(fā)皿，測定辣椒水面蒸發(fā)量。

1.2.4 作物耗水量 作物耗水量（ET）采用水量平衡法計算（原保忠和康躍虎，2000）。

式中：ET為耗水量，P為降水量，I為灌溉量，Q為地下水流，ΔR為凈地表徑流量，ΔS為土壤儲水量的變化量。

在本試驗條件下，P=0，ΔR=0；地下水較深的情況下可以認為Q=0。方程可以簡化為：

式中：i為土壤層次，Δθi為土壤第i層在給定時段內(nèi)體積含水量變化，Hi為土壤第i層土壤的厚度。

每20 cm的土壤體積含水量通過烘干法測得，某段時間的灌水量可以由水表直接讀出，某段時間內(nèi)的耗水量（ET）除以這段時間的天數(shù)就得到耗水強度。

1.2.5 滲漏量 每處理在灌水溝的正下方埋設(shè)1個滲漏儀，滲漏儀的上緣位于地面下80 cm處，每次灌溉前都要用水泵將滲漏儀中的水抽出，并用事先標定好的水桶或量筒測定水量。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同灌溉方式對灌水量和灌溉水分配的影響

從表1可以看出，在相同生育期內(nèi)，膜下滴灌與膜上溝灌和膜下溝灌相比灌溉量減少；全生育期膜下滴灌比其他兩個處理灌水量均減少29.0 mm。各處理耗水量、深層滲漏量和土壤儲水變化量所占灌溉量的比例差異較大，但均以耗水量所占比例最大，占總灌溉量的90%以上，其次為深層滲漏量。

土壤儲水量的變化是植株種植前后土壤的含水率變化，若為正值，說明灌溉增加了土壤的含水率；若為負值，說明土壤為作物提供水分。在全生育期內(nèi)，各處理土壤儲水變化量均為負值，土壤儲水變化量膜下滴灌＞膜上溝灌＞膜下溝灌。膜下滴灌土壤儲水量減少最多，主要原因是由于灌溉量較少。

滲漏完全是灌溉水的浪費，沒有任何的生理意義。在不同生育期內(nèi)，各處理均為苗期滲漏量最大。膜下滴灌的深層滲漏量小于膜下溝灌和膜上溝灌處理，但處理間差異不大。

作物產(chǎn)量不僅與總耗水量有關(guān)，還與作物在不同生育階段的耗水量有關(guān)。結(jié)果中后期耗水量較大，主要由于植株處于結(jié)果盛期，生長旺盛，并且與溫室內(nèi)較高的溫度和較強的光照有一定關(guān)系。在相同生育期內(nèi)，除苗期和開花坐果期外，耗水量以膜下滴灌較低。

2.2 不同灌溉方式對辣椒耗水強度的影響

不同灌溉方式下辣椒的耗水強度均呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢（圖1），在結(jié)果中期達到最大值。主要由于此時期果實進行膨大生長，植株對養(yǎng)分和水分的吸收強度增大。不同灌溉方式相比較，膜下滴灌的耗水強度明顯小于膜下溝灌。

2.3 灌溉量與耗水特性的關(guān)系

溫室潛在蒸發(fā)因素對該溫室耗水強度的影響，一般用自由水面的蒸發(fā)強度來表示，本試驗采用以水面蒸發(fā)代替自由水面蒸發(fā)。由表2可以看出，隨著辣椒的生長，各處理耗水量/水面蒸發(fā)量的比值均為先增加后降低，在結(jié)果中期達到最大值。不同處理全生育期耗水量/水面蒸發(fā)量大小順序為膜下溝灌＞膜上溝灌＞膜下滴灌。

2.4 不同灌溉方式對辣椒植株生長的影響

不同灌溉方式下辣椒株高均隨辣椒生育進程而增加，膜下滴灌處理辣椒株高在各生育期均為最大，但處理間差異不顯著。不同灌溉方式下辣椒莖粗變化與株高相似，膜下滴灌處理莖粗在各生育期均顯著高于其他處理。葉片數(shù)和最大葉面積的變化趨勢亦與株高相似（圖2）。

表1 不同灌溉方式對土壤水分的影響 mm

圖1 不同灌溉方式對辣椒耗水強度的影響

表2 不同灌溉方式對辣椒耗水特性的影響

圖2 不同灌溉方式對辣椒植株生長的影響

2.5 不同灌溉方式對辣椒產(chǎn)量及水分生產(chǎn)效率的影響

從表3可以看出，采用膜下滴灌辣椒的產(chǎn)量最高，達2 637 kg·（667 m2）-1；膜上溝灌處理產(chǎn)量最低，為2 489 kg·（667 m2）-1，這可能與膜上溝灌辣椒植株長勢較弱有關(guān)。采用膜下滴灌時植株產(chǎn)量較高，耗水量較低，因而水分生產(chǎn)效率最高，較膜上溝灌和膜下溝灌分別提高 2.04 kg·m-3和 1.81 kg·m-3。

表3 不同灌溉方式對辣椒產(chǎn)量及水分生產(chǎn)效率的影響

3 小結(jié)

在辣椒整個生育期內(nèi)，膜下滴灌與膜上溝灌、膜下溝灌相比，灌溉量均減少29.0 mm；耗水量分別減少11.40 mm和9.60 mm；3個處理土壤儲水變化量均有所減少，其中膜下滴灌減少量最大；各處理間深層滲漏量差異很小。膜下滴灌產(chǎn)量最高，分別較膜上溝灌、膜下溝灌增加148 kg·（667 m2）-1和 135 kg·（667 m2）-1，水分生產(chǎn)效率分別提高 2.04 kg·m-3和 1.81 kg·m-3。因此，綜合耗水量、產(chǎn)量等因素，膜下滴灌是秋茬日光溫室辣椒生產(chǎn)適宜的灌溉方式。

彭世琪，鐘永紅，崔勇，嚴昌榮.2008.農(nóng)田土壤墑情監(jiān)測手冊.北京：中國農(nóng)業(yè)科學技術(shù)出版社：8.

許恩軍，閆鵬，孔曉民，謝志華.2004.大棚蔬菜滴灌施肥技術(shù)的效應(yīng)分析.土壤肥料，（2）：37-40.

原保忠，康躍虎.2000.番茄滴灌在日光溫室內(nèi)耗水規(guī)律的初步研究.節(jié)水灌溉，（3）：25-27.

趙財，黃高寶，鄧忠.2006.三種節(jié)水灌溉技術(shù)對日光溫室黃瓜生產(chǎn)效率及經(jīng)濟效益的影響.甘肅農(nóng)業(yè)大學學報，41（1）：52-55.