溫室作物膜下滴灌適宜灌水量試驗研究

邵子玉（遼寧省水利水電科學研究院，遼寧沈陽110003）

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溫室作物膜下滴灌適宜灌水量試驗研究

邵子玉
（遼寧省水利水電科學研究院，遼寧沈陽110003）

［摘要］探討了遼寧地區(qū)溫室作物在膜下滴灌條件下的適宜灌溉水量。分別進行5種不同灌水量條件下溫室作物的莖粗、產(chǎn)量及水分生產(chǎn)率的變化分析。試驗結果表明：溫室作物的莖粗值隨灌水量的增加而增大，產(chǎn)量及水分生產(chǎn)率隨灌水量的增加呈先增后減的趨勢。對于遼寧地區(qū)溫室作物的膜下滴灌來講，產(chǎn)量最高目標下最適宜的灌溉水量是4.22 m3/hm2，水分生產(chǎn)率最高目標下的最適宜灌溉水量是2.67 m3/hm2。

［關鍵詞］膜下滴灌；灌水量；作物；溫室

1　概況

一般來說，溫室蔬菜產(chǎn)量隨灌水量的增加而增加，但灌溉水利用效率隨之減少，且品質(zhì)有下降的趨勢。在實際生產(chǎn)過程中，大部分菜農(nóng)僅憑經(jīng)驗對溫室蔬菜進行灌水、施肥。過量灌水施肥不僅造成水分、肥料浪費，還會引起溫室土壤和空間濕度加大，誘發(fā)病蟲害，加大了農(nóng)藥的使用量，造成蔬菜產(chǎn)量和品質(zhì)下降。作物生育期耗水量較大，灌水時間和灌水量對溫室作物產(chǎn)量和品質(zhì)影響較大。合理的灌溉制度和灌水方式能提高產(chǎn)量與水分利用效率。目前，滴灌、微灌等節(jié)水灌溉方式已被廣大農(nóng)戶接受，但由于缺乏相關技術研究，遼寧地區(qū)溫室膜下滴灌條件下作物的需水規(guī)律尚無定論。為此，研究主要針對溫室作物膜下滴灌的灌溉水量開展研究，通過試驗確定遼寧地區(qū)溫室作物的膜下滴灌適宜需水量，為遼寧地區(qū)溫室作物的節(jié)水灌溉提供理論依據(jù)。

2　材料與方法

2.1試驗地點

試驗在遼寧省沈陽市黃家鄉(xiāng)的灌溉試驗中心站4號高標準日光溫室中進行。試驗站地點為平原地帶，屬溫帶大陸性季風氣候。供試土壤為中壤土，參考理化指標為：容重1.33 g/cm3，土壤飽和體積含水率為42.2%，土壤中等肥力偏下，速效鉀81.28 mg/kg，速效磷18.39 mg/kg，土壤堿解氮75.41 mg/kg，全氮1.11 g/kg，有機質(zhì)1.22%，土壤PH值為7.09。

2.2試驗設計

采用單因素試驗，以不同灌溉水量為因素，根據(jù)灌水量的差異設置5個處理，I1∶0.4Ep；I2∶0.6Ep；I3∶0.8Ep；I4∶1.0Ep；I5∶1.2Ep，Ep為灌水基準量。試驗設定為E601小型蒸發(fā)器（標準蒸發(fā)皿）在該時段內(nèi)蒸發(fā)量的一半，利用支架將E601蒸發(fā)皿始終保持在作物冠層高度；每個處理1個小區(qū)，每個小區(qū)內(nèi)設3個子區(qū)，作為3個重復。供試品種為紫麗人，于2014年2月14日定植，7月31日收割。定植時，為保證作物的緩苗率，各個處理統(tǒng)一灌水25 mm。此后每隔12～14 d按設計水量灌溉。

2.3田間管理

每壟種植作物16株，兩壟之間的距離為0.5 m。作物定植前在壟水平中心鋪設滴灌帶，滴頭間距 30 cm，滴頭流量2 L/h，滴灌帶兩側(cè)水平距離20 cm處種植作物；滴灌上覆0.08 mm厚的黑色塑料地膜。灌水前采用TRIME觀測土壤水分含量，記錄不同處理20～40 cm處土壤水分含量變化，主要是作為作物需要灌水時的土壤水分含量參考的數(shù)據(jù)積累，灌水前測量一次；用水表記錄每個小區(qū)的灌溉水量；在每小區(qū)取作物5株，作為定點觀測植株，采用游標卡尺觀測定點植株的莖粗，每10 d一次；采用電子稱單獨計量各小區(qū)每次摘果的重量。溫室日常及肥料管理同當?shù)剞r(nóng)戶，每畝地施40 kg二銨及4袋豆粕有機肥。

3　試驗結果分析

3.1不同灌水量下溫室作物莖粗對比分析

圖1為不同灌溉水量下溫室作物莖粗的比較結果，在種植的初期，各處理間差異不大，從移栽至5月5日，溫室作物生長較快，5月13日以后，作物達到摘果期后，莖粗生長放緩，莖粗值由高到低的排序為I5>I4>I3>I2>I1；6月3日后，作物莖粗基本穩(wěn)定，直至收割不再明顯增長，且始終表現(xiàn)為I5> I4>I3>I2>I1，而從I5至I1處理的灌水量是不斷減少的，可見，灌水量越多，溫室作物的莖粗值越大。

圖1　不同灌水量下溫室作物莖粗對比

3.2不同灌水量下溫室作物產(chǎn)量分析

各處理灌水量、產(chǎn)量及水分生產(chǎn)率數(shù)值見表1。圖2為不同灌溉水量下溫室作物產(chǎn)量的比較結果，5月13日開始，作物達到摘果期后，6月13日全生育期結束，期間維持了1個月的摘果期，各處理產(chǎn)量由高到低的排序為I4>I3>I5>I2>I1，這與莖粗結果不同；產(chǎn)量最高的是I4，由表1知，其實際灌水量為949.33 m3/hm2；對于I1，I2和I3來講，灌水量越多，產(chǎn)量越高，即產(chǎn)量在一定范圍內(nèi)隨著灌水量的增加而增加；而當灌水量超過949.33 m3/hm2后，產(chǎn)量下降，因此，超過某一值后，產(chǎn)量不再隨灌水量的增加而提高。

表1　不同灌水量下作物灌水量、產(chǎn)量及水分生產(chǎn)率

根據(jù)產(chǎn)量與灌水量的特點，將產(chǎn)量與灌水量的關系擬合為二次拋物線形式，以產(chǎn)量為因變量y，灌水量為因變量x，表達式為y=-3.777x2+432.7x-7787，擬合度R2=0.945，達到極顯著水平。根據(jù)二次拋物線的特點，可以計算出，當灌水量x=859.2 m3時，產(chǎn)量y可達到理論上的最大值69 087 kg。

圖2　不同灌水量下溫室作物產(chǎn)量對比

3.3不同灌水量下溫室作物水分生產(chǎn)率分析

不同灌溉水量下溫室作物水分生產(chǎn)率的比較結果見圖3，各處理水分生產(chǎn)率由高到低的排序為I2>I3>I1>I4>I5，這與灌水量和產(chǎn)量的對比結果均不相同；水分生產(chǎn)率最高的是I2，由表1知，I2的實際灌水量為627.48 m3/hm2，灌水量在這個值以下時，水分生產(chǎn)率是增加的；灌水量超過I2（627.48 m3/ hm2），水分生產(chǎn)率隨著灌水量的增加而減少。

圖3　不同灌水量下溫室作物水分生產(chǎn)率對比

根據(jù)水分生產(chǎn)率與灌水量的關系特點，將水分生產(chǎn)率與灌水量的關系同樣擬合為二次拋物線形式，以水分生產(chǎn)率為因變量y，灌水量為因變量x，表達式為 y=-0.067x2+6.307x-58.761，擬合度 R2= 0.834，達到極顯著水平，根據(jù)二次拋物線的特點，可以計算出，當灌水量x=705.9 m3/hm2時，水分生產(chǎn)率y可達到理論上的最大值89.67 kg。

4　結論

通過不同灌水量下溫室作物不同指標的分析研究，概括得到的結論：

1）灌水量可以影響作物的莖粗，灌水量越多，溫室作物的莖粗值越大。

2）產(chǎn)量與灌水量呈先增后減的二次拋物線關系，在一定灌水量范圍內(nèi)，產(chǎn)量隨著灌水量的增加而增加；超過這個灌水量范圍后，產(chǎn)量下降；當灌水量x=859.2 m3/hm2時，產(chǎn)量y可達到理論上的最大值69 087 kg。

3）水分生產(chǎn)率與灌水量同樣呈先增后減的二次拋物線關系，在一定灌水量范圍內(nèi)，水分生產(chǎn)率隨著灌水量的增加而增加；超過這個灌水量范圍后，水分生產(chǎn)率下降；當灌水量x=705.9 m3/hm2時，水分生產(chǎn)率y可達到理論上的最大值89.67 kg。

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［中圖分類號］S27

［文獻標識碼］A

［文章編號］1002－0624（2016）03－0057－03

[收稿日期]2015-12-01