溫室條件下茄子灌溉制度初探

葉瀾濤，蔣炅龍，孫書洪，高鳳來

(天津農(nóng)學(xué)院水利工程學(xué)院，天津 300384)

面對(duì)北方日益擴(kuò)大的冬鮮菜市場和不斷加劇的供需矛盾，自20世紀(jì)80年代以來，以日光溫室為主體的設(shè)施園藝得到快速發(fā)展。灌溉對(duì)蔬菜的整個(gè)生育期至關(guān)重要，因此，研究溫室內(nèi)蔬菜的灌溉制度可以為蔬菜的種植提供水分參數(shù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)區(qū)為天津市北辰區(qū)小孟莊雨農(nóng)蔬菜合作社。

試驗(yàn)時(shí)選取站內(nèi)大型日光溫室一座，溫室為東西走向，全長80 m，凈寬8 m。溫室內(nèi)裝有自動(dòng)氣象站，可對(duì)溫室內(nèi)的常規(guī)氣象資料進(jìn)行監(jiān)測。另外溫室配備暖氣、卷膜機(jī)、卷被機(jī)，遮陽網(wǎng)等，可為作物提供適宜的生長環(huán)境。

在溫室中部架設(shè)自動(dòng)氣象站一臺(tái)。灌溉用水通過室內(nèi)首部，經(jīng)PVC管道輸送至每個(gè)小區(qū)，由滴灌帶進(jìn)行滴灌，灌水量由各區(qū)電磁水表和電磁閥控制。

1.2 觀測指標(biāo)與方法

在溫室內(nèi)外分別布設(shè)有自動(dòng)氣象站，可觀測溫度、濕度、輻射、風(fēng)速等氣象因子，并自動(dòng)記錄，數(shù)據(jù)間隔為1 h。

自動(dòng)氣象站每15 min采集一次溫室的氣象數(shù)據(jù)，包括溫室室內(nèi)總輻射、有效輻射、當(dāng)前溫度、24 h的最高溫度和最低溫度、相對(duì)溫度。

2 試驗(yàn)主要內(nèi)容

2.1 設(shè)施內(nèi)氣象因素分析

選取茄子作為試驗(yàn)作物，測量并記錄溫室條件下茄子在生育期內(nèi)的氣象因素，包括氣溫、濕度，處理數(shù)據(jù)并分析其規(guī)律。

溫室內(nèi)茄子的生育期為4月2日至8月26日，選取每日中午12時(shí)氣溫、濕度3個(gè)不同因素的數(shù)據(jù)，如圖1、圖2所示。

由圖1可以看出，溫室條件下大棚內(nèi)溫度一直較高，受外界天氣條件影響較低。從4月開始，溫室外氣溫逐步增高，溫室內(nèi)氣溫也在逐步增高，因天氣突變影響，中間時(shí)間氣溫有回落現(xiàn)象。到達(dá)夏季，外界氣溫達(dá)到較高值，溫室內(nèi)溫度會(huì)劇烈升高，溫度過高會(huì)影響茄子的正常生長，并且作物的蒸騰作用會(huì)加劇，導(dǎo)致需水量增加，間接影響種植成本。

圖1 氣溫日間變化(2013年)

圖2 濕度日間變化(2013年)

由圖2可以看出，溫室內(nèi)濕度一直處于較高值，在茄子生長期內(nèi)，灌水后空氣濕度明顯有大幅度增加，同時(shí)溫室屬于較為封閉的環(huán)境，水分不容易散發(fā)，即使灌水過后溫室內(nèi)的濕度也會(huì)保持40%以上，保證一定濕度對(duì)作物正常生長有利，但是濕度過高會(huì)導(dǎo)致作物病發(fā)的幾率增加，尤其在夏季炎熱多雨季節(jié)，要及時(shí)調(diào)整溫室內(nèi)濕度，以防對(duì)正常收獲產(chǎn)生不利影響。

2.2 灌溉制度的確定

測定每日土壤含水率的變化，根據(jù)土壤含水率進(jìn)行灌溉，制定灌溉制度。根據(jù)作物的生長發(fā)育，確定不同階段根層深度以及相應(yīng)根層深度的田間持水率，建立溫室茄子作物灌溉制度。

大棚茄子全生育期100 d，根據(jù)茄子的生長發(fā)育規(guī)律，制定灌溉控制指標(biāo)(見表1)，選取不同生育期根層控制深度分別為20～40 cm，相應(yīng)深度的田間持水率為25%。設(shè)定灌水上限為田間持水率的90%，灌水下限設(shè)為70%。

表1 大棚茄子節(jié)水灌溉制度控制指標(biāo)(2013年)

根據(jù)圖3，采用圖解法確定茄子的灌溉制度。以70%的田間持水率為灌水下限，田間持水率的90%為灌水上限，經(jīng)過一定時(shí)間段后，含水率會(huì)降低到灌水下限，即需要灌水，其灌水量為灌水上下限的差值，以此推求灌水量與灌水次數(shù)。最終確定的大棚茄子灌水次數(shù)為7次，灌水定額平均為19.7 mm/次，全生育期灌水量為137.9 mm，見表2。

圖3 茄子全生育期內(nèi)土壤含水率(2013年)

表2 灌水日期及灌水量(2013年)

3 結(jié) 論

溫室條件下大棚內(nèi)溫度一直較高，且隨氣溫的增加而增加。

溫室屬于較為封閉的環(huán)境，所以溫室內(nèi)濕度一直處于較高點(diǎn)，且灌水后有大幅度增加，濕度過高會(huì)導(dǎo)致作物病發(fā)的幾率增加，尤其在夏季炎熱多雨季節(jié)，要及時(shí)調(diào)整溫室內(nèi)濕度，以防對(duì)正常收獲產(chǎn)生不利影響。

以田間持水率的90%為灌水上限，以70%的田間持水率為灌水下限，確定的大棚茄子灌水次數(shù)為7次，灌水定額平均為19.7 mm/次，全生育期灌水量為137.9 mm。

4 存在問題和展望

由于時(shí)間和經(jīng)費(fèi)的限制，僅對(duì)一種水分情況的設(shè)施灌溉制度進(jìn)行了研究。根據(jù)微灌技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)和作用，應(yīng)該根據(jù)作物的需水情況設(shè)置多個(gè)水分處理，對(duì)設(shè)施栽培、微灌條件下的作物最優(yōu)灌溉制度進(jìn)行研究，同時(shí)應(yīng)該進(jìn)行同種作物多年數(shù)據(jù)的積累，以及多種作物數(shù)據(jù)的積累。其成果為生產(chǎn)實(shí)踐提供理論依據(jù)。

[1] 李 波, 王鐵良, 張玉龍，等.日光溫室茄子合理灌溉方法初探[J].干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)研究, 2009,(6):78-82.

[2] 馬學(xué)良, 趙其恒, 田賀紅，等. 國外農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉設(shè)備現(xiàn)狀[J].陜西水利,2000,(5).

[3] 劉賢趙, 宿 慶. 根系分區(qū)不同灌水上下限對(duì)茄子生長與產(chǎn)量的影響[J]. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào), 2010,26(6):52-57.

[4] 霍海霞,牛文全, 汪有科. 設(shè)施蔬菜灌溉技術(shù)研究進(jìn)展與展望[J]. 節(jié)水灌溉, 2006,(4):12-25.

[5] 向 東，孫志強(qiáng),段廣洪,等.不同灌溉方式對(duì)大棚西紅柿生長發(fā)育的影響[J]．灌溉排水學(xué)報(bào)，2006，25(5):68-71.