做畦和灌溉方式對日光溫室冬春茬結(jié)球生菜生長的影響

李 超，張海芳，張寧寧，賈寶弟

（大興區(qū)農(nóng)業(yè)技術(shù)示范站，北京 大興 102615）

近年來隨著華北地區(qū)水資源減少，農(nóng)業(yè)用水成本逐漸增加，水資源短缺已成為制約農(nóng)業(yè)生產(chǎn)可持續(xù)發(fā)展和生態(tài)環(huán)境改善的瓶頸[1]。節(jié)水栽培作為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展趨勢，除了水價(jià)調(diào)控以外，農(nóng)業(yè)節(jié)水技術(shù)推廣也起到了關(guān)鍵的作用[2-3]。設(shè)施蔬菜栽培產(chǎn)業(yè)是節(jié)水灌溉技術(shù)推廣的薄弱環(huán)節(jié)，除設(shè)施結(jié)構(gòu)簡陋、設(shè)備不配套以外，缺乏配套栽培技術(shù)是限制節(jié)水技術(shù)推廣的主要因素。目前京郊地區(qū)普遍推廣整地時(shí)做小高畦的方式，可以起到增溫保墑作用，在生產(chǎn)中也使用滴灌技術(shù)等來達(dá)到節(jié)水效果，但是如何有效結(jié)合做畦和集成適宜的配套節(jié)水栽培技術(shù)是實(shí)現(xiàn)設(shè)施栽培簡單化和標(biāo)準(zhǔn)化的關(guān)鍵。

大興區(qū)作為北京市蔬菜生產(chǎn)重點(diǎn)區(qū)縣[4]，擔(dān)負(fù)京郊節(jié)水灌溉的任務(wù)，主要工作集中在瓜、果類蔬菜上[5-6]，而針對葉類蔬菜的研究較少，節(jié)水栽培配套技術(shù)方面更是鮮有報(bào)道。生菜作為北京地區(qū)設(shè)施栽培面積最大的葉菜作物，年播種面積占北京市蔬菜總面積的25%左右，蔬菜年上市量占全市的30%左右。大興區(qū)農(nóng)戶在葉類蔬菜生產(chǎn)中多數(shù)使用固定尺寸的低壓輸水管道[7]，葉菜生產(chǎn)設(shè)施多為塑料拱棚或保溫性較差的日光溫室，不能達(dá)到安裝“水肥一體化系統(tǒng)”等高效節(jié)水設(shè)備的條件，導(dǎo)致栽培過程中沒有合理有效的節(jié)水措施和方法。

針對京郊設(shè)施葉類蔬菜生產(chǎn)中灌溉設(shè)備簡單、栽培技術(shù)不成熟、缺乏合理有效配套的節(jié)水措施等問題，以生產(chǎn)應(yīng)用率較高的平畦、龜背畦（畦頂與溝底呈波浪形的壟溝）和具有增溫保墑效果的小高畦等做畦方式結(jié)合安裝條件要求較低的滴灌、微噴帶等灌溉設(shè)施，開展了不同灌溉、做畦配套的栽培模式對日光溫室結(jié)球生菜生理性、商品性、產(chǎn)量等方面影響的試驗(yàn)，旨在為大興區(qū)農(nóng)戶提供結(jié)球生菜相應(yīng)的節(jié)水灌溉模式，并為后續(xù)示范推廣提供參考。

1 材料和方法

1.1 供試地點(diǎn)

試驗(yàn)于2015年在北京市大興區(qū)農(nóng)業(yè)技術(shù)示范站園區(qū)日光溫室內(nèi)進(jìn)行。供試土壤為中壤土，肥力中等，0～30 cm土層土壤有機(jī)質(zhì)含量10.95 g/kg、有效磷26.11 mg/kg、速效鉀110.32 mg/kg、堿解氮36.88 mg/kg、pH 7.8。每667 m2底肥均施用商品有機(jī)肥2 000 kg、復(fù)合肥（N-P2O5-K2O為15-15-15）60 kg。整地后做南北向畦，做畦規(guī)格參照當(dāng)?shù)貙?shí)際栽培習(xí)慣設(shè)定尺寸，規(guī)格包括平畦1.7 m寬和3.8 m寬；龜背畦0.8 m寬；小高畦0.8 m寬。

1.2 供試材料

供試結(jié)球生菜品種為“射手101”。該品種葉片綠色，外葉較大，葉球圓形，結(jié)球穩(wěn)定整齊，質(zhì)地脆嫩，口感鮮嫩清香，是京郊地區(qū)市場占有率最高的結(jié)球生菜品種。一般667 m2定植3 500～4 800株。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)茬口選擇具有代表性的冬春茬進(jìn)行，于2015年11月9日播種，12月23日定植，2016年3月13日（定植后80 d）調(diào)查并開始采收，3月18日完成采收。

試驗(yàn)采用單因素試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法，共設(shè)7個(gè)處理，3次重復(fù)，處理小區(qū)南北長為7.4 m。試驗(yàn)溫室東西山墻位置各留5 m寬作保護(hù)行，試驗(yàn)面積共占1 227 m2，株行距為35 cm×35 cm。各處理畦式規(guī)格均按照當(dāng)?shù)卦耘嗔?xí)慣而定，因畦式有所不同，各處理定植密度（定植密度以小區(qū)內(nèi)實(shí)栽株數(shù)折算）有所差異，詳見表1。

所有處理均同時(shí)定植和灌溉，各處理田間管理措施一致。灌溉時(shí)使用張力計(jì)對所有處理植株根部周圍土壤表層垂直向下20 cm處和40 cm處選取5點(diǎn)測取田間持水量，當(dāng)20 cm處土壤持水量達(dá)到80%以上、40 cm處土壤持水量尚無明顯變化時(shí)即可停止?jié)菜．?dāng)土壤持水量低于38%后按照上述原則灌溉，記錄單次灌溉水量，直至植株采收。每處理測量點(diǎn)與相鄰測量點(diǎn)保持2 m以上距離，避免處理間田間持水量相互干擾。

1.4 樣品采集及測量

測量指標(biāo)：形態(tài)特征方面調(diào)查株高、株幅、球橫縱徑、葉片數(shù)；商品性方面調(diào)查整齊度、葉球緊實(shí)度、中心柱長、中心柱質(zhì)量、單株質(zhì)量、凈菜質(zhì)量（凈菜質(zhì)量不包括球外展開葉片和根部，留取球體測量），均在試驗(yàn)小區(qū)內(nèi)按“Z”字形選取10株進(jìn)行調(diào)查；抗病性方面參考國標(biāo)對當(dāng)?shù)禺?dāng)季主要發(fā)生病害類型按小區(qū)調(diào)查軟腐病、灰霉病、菌核病以及霜霉病的病情（病情衡量指標(biāo)：軟腐病以發(fā)病率表現(xiàn)；灰霉病、菌核病以及霜霉病以病情指數(shù)表現(xiàn)）；產(chǎn)量方面對小區(qū)測產(chǎn)（經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量）調(diào)查后折算成667 m2產(chǎn)量，并結(jié)合灌溉水量進(jìn)行分析。

1.5 數(shù)據(jù)處理

采用Excel 2013進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和作圖，利用SPSS 18.0進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和方差分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同處理對結(jié)球生菜灌溉用水的影響

灌溉用水量是決定不同處理栽培模式可行性高低的重要指標(biāo)。從表2中可以看出，不同處理下灌溉次數(shù)和總灌溉量存在一定差異。小高畦膜下滴灌、平畦膜下滴灌處理灌溉次數(shù)最少，為3次，平畦滴灌為4次，其他處理均為5次。整個(gè)生育期總用水量平畦膜下滴灌處理最低，與對照龜背畦漫灌相比節(jié)水達(dá)68.3%；其次為小高畦膜下滴灌和平畦微噴帶處理，分別比對照節(jié)水63.4%和43.4%；且小高畦膜下滴灌、平畦膜下滴灌、平畦微噴帶處理下灌溉總量均顯著低于其他處理。

2.2 不同處理對結(jié)球生菜物候期的影響

通過對不同處理生菜物候期的調(diào)查分析（表3），發(fā)現(xiàn)在定植時(shí)間一致的情況下，小高畦滴灌、平畦滴灌、小高畦膜下滴灌、平畦膜下滴灌、平畦微噴帶的生育期相比對照均有所縮短，其中小高畦膜下滴灌最為明顯，其蓮座期相比對照提前了1 d，結(jié)球期提前3 d，并提前5 d進(jìn)入采收期，由此可以看出通過做小高畦和覆蓋地膜結(jié)合滴灌的栽培模式對于此茬口結(jié)球生菜的生長速度提升最多，顯著縮短了生育周期。除對照及平畦漫灌處理外，采取做小高畦或使用滴灌、微噴帶灌溉均有助于生菜生長。

表1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)方案

表2 不同處理對結(jié)球生菜灌溉用水的影響

表3 不同處理對結(jié)球生菜物候期的影響

2.3 不同處理對結(jié)球生菜產(chǎn)量的影響

產(chǎn)量指標(biāo)作為生產(chǎn)上的重要指標(biāo)，與灌溉用水情況的綜合分析結(jié)果，是構(gòu)成判斷各栽培模式可行性的另一關(guān)鍵內(nèi)容。從表4中可以看出，按667 m2產(chǎn)量計(jì)，小高畦膜下滴灌處理產(chǎn)量最高，達(dá)2 028.0 kg，其次為平畦微噴帶處理，為2 001.6 kg，兩處理均與對照和其他處理產(chǎn)量之間呈顯著性差異；對各處理的每立方米水產(chǎn)出分析發(fā)現(xiàn)，其中小高畦膜下滴灌和平畦膜下滴灌的每立方米水產(chǎn)出達(dá)50.0 kg以上，顯著高于對照及其他處理。而僅使用滴灌無覆膜措施的小高畦滴灌和平畦滴灌以及平畦漫灌在產(chǎn)量上均低于對照，且每立方米水產(chǎn)出與對照較為接近，并無優(yōu)勢。可以看出在提高產(chǎn)量的措施上，需要小高畦、覆膜、滴灌3種措施結(jié)合使用效果最佳。

表4 不同處理對結(jié)球生菜產(chǎn)量的影響 kg

2.4 不同處理對結(jié)球生菜形態(tài)特征的影響

從表5中數(shù)據(jù)可看出，各處理株高之間均無顯著差異，而株幅方面所有處理均高于對照，且除平畦滴灌外差異均達(dá)顯著水平；對照和平畦漫灌處理下球葉片數(shù)較多，平畦微噴帶的球葉片數(shù)最少，僅33片葉，通過觀察發(fā)現(xiàn)該處理在蓮座期后較其他處理長勢更慢；單獨(dú)對比生菜球體橫縱徑的數(shù)據(jù)來看，各處理的變化并無規(guī)律，但計(jì)算橫縱徑之差后發(fā)現(xiàn)小高畦膜下滴灌的橫縱徑之差最小，肉眼觀察其球形也最為圓整，平畦膜下滴灌處理次之，說明冬春茬口采用覆膜栽培更有助于球形圓整。

2.5 不同處理對結(jié)球生菜抗病性的影響

對冬春茬口常見的4種病害進(jìn)行調(diào)查后發(fā)現(xiàn)，沒有出現(xiàn)灰霉病和霜霉病，僅出現(xiàn)了軟腐病和菌核病，從表6可以看出病害并不嚴(yán)重，各處理的菌核病病情指數(shù)均在6以內(nèi)，軟腐病的發(fā)病率在3%以內(nèi)。在物候期、形態(tài)特征、商品性方面表現(xiàn)突出的小高畦膜下滴灌處理在抗病性調(diào)查結(jié)果中仍優(yōu)于對照。

2.6 不同處理對結(jié)球生菜商品性的影響

整齊度、葉球緊實(shí)度、凈菜率等是影響收購價(jià)格的商品性指標(biāo)。在整齊度方面，平畦漫灌、小高畦滴灌和小高畦膜下滴灌處理優(yōu)于對照，且葉球較為緊實(shí)，表現(xiàn)較好；從中心柱的數(shù)據(jù)上發(fā)現(xiàn)，由于平畦微噴帶處理的葉球葉片數(shù)較少，其中心柱的長度和質(zhì)量也最小，顯著低于對照及其他處理；小高畦膜下滴灌和平畦微噴帶處理凈菜率最高，達(dá)51.6%，小高畦滴灌最低，僅為37.7%。由此可看出中心柱、葉片數(shù)量等指標(biāo)的變化并不對其生理質(zhì)量和商品質(zhì)量產(chǎn)生直接影響。綜合商品性指標(biāo)小高畦膜下滴灌的表現(xiàn)最為突出。

表5 不同處理對結(jié)球生菜形態(tài)特征的影響

表6 不同處理結(jié)球生菜的病情

3 結(jié)論與討論

3.1 結(jié)論

通過對不同處理下日光溫室冬春茬結(jié)球生菜的物候期、形態(tài)特征、商品性、抗病性、用水量以及產(chǎn)量方面的比較分析，綜合表現(xiàn)最好的是采用小高畦膜下滴灌的栽培模式，主要優(yōu)勢表現(xiàn)為生菜球形圓整、整齊度高，凈菜率高、商品性好，采收期更短，可提早上市；此種方式下的整個(gè)生育期用水量每667 m2為40.5 m3，小高畦膜下滴灌模式與龜背畦漫灌模式相比，節(jié)水63.4%，且產(chǎn)量最高，每667 m2達(dá)2 028.0 kg，每立方米水產(chǎn)出達(dá)50.1 kg，高出龜背畦漫灌211%。

表7 不同處理對結(jié)球生菜商品性的影響

3.2 討論

針對單一技術(shù)如滴灌等灌溉方式對設(shè)施蔬菜的影響或應(yīng)用效果的研究表明，滴灌可使果類蔬菜栽培節(jié)水達(dá)30%以上，且灌溉方式等技術(shù)措施對設(shè)施蔬菜生理特性、產(chǎn)量以及品質(zhì)等方面都有所影響[8-10]。本研究結(jié)果表明使用覆膜技術(shù)、滴灌和微噴帶技術(shù)可有效減少用水量，達(dá)到顯著節(jié)水的效果，這與前人研究較為一致。本研究根據(jù)北京市大興區(qū)當(dāng)?shù)厍闆r整合必要的栽培技術(shù)和灌溉技術(shù)展開，結(jié)果顯示將不同做畦、灌溉方式集成后產(chǎn)生的配套栽培模式的試驗(yàn)效果存在一定差異，可見技術(shù)集成配套應(yīng)用方面對實(shí)際生產(chǎn)效果的影響存在很大研究空間，研究內(nèi)容對于農(nóng)業(yè)節(jié)水技術(shù)推廣應(yīng)用具有一定參考價(jià)值。根據(jù)具體情況在推廣應(yīng)用上仍需補(bǔ)充說明兩方面內(nèi)容：一是北京大興地區(qū)仍有部分生產(chǎn)用地不具備變頻設(shè)備，無法達(dá)到安裝滴灌設(shè)施的條件。平畦微噴帶的方式在節(jié)水率、產(chǎn)量方面也顯著優(yōu)于龜背畦漫灌處理，通過調(diào)整鋪設(shè)長度和分區(qū)控制灌溉便可應(yīng)用在無變頻設(shè)備的生產(chǎn)用地中，可以解決因設(shè)施條件不夠而無法使用滴灌的問題；二是此次試驗(yàn)數(shù)據(jù)結(jié)果僅體現(xiàn)冬春茬日光溫室栽培的情況，應(yīng)注意“覆蓋地膜”的措施不宜在溫度較高的茬口實(shí)施，且使用微噴帶灌溉會(huì)把部分水噴灑在生菜葉片表面和葉球中，溫濕度較大的情況下會(huì)加大染病幾率。