壟膜溝灌南瓜生長(zhǎng)特征及種植效益分析

丁林

摘要 針對(duì)壟膜溝灌南瓜種植特點(diǎn)，分析了不同灌水定額條件下土壤水分動(dòng)態(tài)，南瓜生長(zhǎng)、耗水、產(chǎn)量、水分利用及種植效益等方面的指標(biāo)。結(jié)果表明，適宜的壟膜溝灌灌水定額（T3、T4處理）可對(duì)干物質(zhì)積累起到一定的調(diào)控作用，有利于南瓜生長(zhǎng)及產(chǎn)量形成。T3、T4處理灌溉定額較T5處理分別降低480和240 m.3/hm.2；生育期耗水分別降低264和194 m.3/hm.2，水分利用效率提高17.1%和12.3%；凈收入較T1處理分別提高7 387.6和3 966.8元/hm.2。在民勤綠洲及類似區(qū)域壟膜溝灌南瓜推薦灌溉制度為種植前灌坐塘水1次，灌水時(shí)間5月中旬，灌水定額420～480 m.3/hm.2；生育期灌水3次，灌水時(shí)間6月中旬、7月上旬、7月下旬，灌溉定額1 680～1 920 m.3/hm.2。研究成果可為壟膜溝灌技術(shù)在南瓜種植和推廣應(yīng)用中提供技術(shù)支撐。

關(guān)鍵詞 壟膜溝灌；南瓜；生長(zhǎng)特征；種植效益

中圖分類號(hào) S275.3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 0517-6611（2018）23-0172-03

Abstract According to pumpkin planting characteristics of furrow irrigation， the soil moisture dynamic， pumpkin growth， water consumption， yield， water utilization and planting benefit were analyzed under different irrigation quota conditions.The results show that： the suitable amount of irrigation and water quota （T3 and T4） can play a role in the accumulation of dry matter， which is beneficial to the growth and production of pumpkins.Compared with T5 treatment T3 and T4 irrigation quota decreased by 480 and 240 m.3/hm.2， the growth period water consumption decreased by 264 and 194 m.3/hm.2， the water use efficiency increased by 17.1% and 12.3%.Net income was increased by 7 387.6 and 3 966.8 yuan/hm.2 respectively.Ridge film furrow irrigation in Minqin Oasis and similar area recommended for irrigation system： a pond water is needed before planting， irrigation time is midmay， irrigation quota is 420-480 m.3/hm.2，three times of irrigation should be needed during the period of birth， the irrigation time is middle June， early July， late July，irrigation quota is 1 680-1 920 m.3/hm.2.The research results can provide technical support for the technique of furrow irrigation in pumpkin planting and promotion.

Key words Ridge film furrow irrigation；Pumpkin；Characteristics of growth；Planting benefit

南瓜屬葫蘆科一年生草本植物，富含多種營(yíng)養(yǎng)成分，既可鮮食，又可加工成南瓜粉及多種食品，一般產(chǎn)量可達(dá)到3萬(wàn)kg/hm.2[1]。南瓜抗旱耐瘠，適應(yīng)性強(qiáng)，對(duì)土質(zhì)要求不嚴(yán)。籽用南瓜、食用南瓜等在甘肅省民勤縣均有種植，近年來(lái)種植面積不斷擴(kuò)大，主要采取壟膜溝灌和膜下滴灌栽培技術(shù)[2]。針對(duì)南瓜的相關(guān)研究多集中在南瓜營(yíng)養(yǎng)成分及成效[3]、栽培技術(shù)[1-2]、農(nóng)藝性狀及品種選育[4]、與其他作物的間作效應(yīng)[5]、水氮高效利用[6]、耗水特性與水流特性[7-8]等方面，對(duì)于南瓜生長(zhǎng)特征及種植效益等方面的研究鮮有報(bào)道。筆者根據(jù)南瓜的栽培特點(diǎn)，以甜美南瓜為研究對(duì)象，在壟膜溝灌栽培條件下開展不同灌水定額下的南瓜土壤水分、生長(zhǎng)發(fā)育、產(chǎn)量、水分利用、經(jīng)濟(jì)效益等方面研究，探索壟膜溝灌南瓜的適宜灌溉制度，以期為南瓜高產(chǎn)、水分高效利用提供理論基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)區(qū)概況

試驗(yàn)于2014年5—8月在甘肅省水利科學(xué)研究院民勤試驗(yàn)基地進(jìn)行。試驗(yàn)區(qū)地處民勤綠洲和騰格里沙漠交界地帶的民勤縣大灘鄉(xiāng)，地理坐標(biāo)130°05′E，38°37′N，屬典型的大陸性荒漠氣候，該區(qū)降水稀少，蒸發(fā)量大，風(fēng)沙多，自然災(zāi)害頻繁。多年平均氣溫7.8 ℃，極端最高氣溫39.5 ℃，極端最低氣溫-27.3 ℃，平均濕度45%，多年平均降水110 mm，多年平均蒸發(fā)量2 644 mm，全年平均揚(yáng)沙59 d，全年沙塵暴日數(shù)37 d。光熱資源豐富，≥0 ℃積溫3 550 ℃，≥10 ℃積溫3 145 ℃，無(wú)霜期150 d，最大凍土深115 cm。試驗(yàn)區(qū)土質(zhì)0～60 cm為黏壤土，60 cm以下逐漸由黏壤土變?yōu)樯叭劳?，土壤平均容重?.54 g/cm.3。試驗(yàn)田土壤養(yǎng)分、鹽分含量為有機(jī)質(zhì)0.527%、全氮0.045%、全磷0.115%、全鉀1.667%、pH 7.96、全鹽1.872 g/kg，灌溉水礦化度0.91 g/L。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)根據(jù)不同灌水定額設(shè)計(jì)5個(gè)處理，每個(gè)處理設(shè)3個(gè)重復(fù)，小區(qū)面積（5.0×30）m.2，各小區(qū)間及試驗(yàn)地四周留有保護(hù)行，南瓜品種為甜美南瓜。試驗(yàn)地休閑期深耕、冬灌，灌水量1 200 m.3/hm.2。播前耙耱、平整、起壟，壟底寬2.5 m，壟頂寬2.0 m，溝寬50 cm，溝深25 cm。按試驗(yàn)設(shè)計(jì)灌坐塘水2 d后修整灌水溝覆膜種植，按一壟2行播種，行距250 cm，株距30 cm；生育期灌水4次，灌水時(shí)間分別為播種前（坐塘水）、6月中旬、7月上旬、7月下旬，采用人工控制灌水，由管道出口處水表精確測(cè)量灌水量。5個(gè)處理灌水技術(shù)要素設(shè)計(jì)：壟溝縱坡1/1 000，入溝流量1.0 L/（m·s），試驗(yàn)地起壟時(shí)在溝內(nèi)施底肥磷酸二銨150 kg/hm.2、尿素150 kg/hm.2、鉀肥75 kg/hm.2，生育期隨水追肥2次，每次75 kg/hm.2尿素。作物生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中進(jìn)行中耕、除草、防治病蟲害，與當(dāng)?shù)啬瞎戏N植管理措施一致。每個(gè)處理按壟頂-溝底-壟頂隨機(jī)布置3個(gè)測(cè)定土壤含水量的TDR測(cè)管，試驗(yàn)小區(qū)灌水參數(shù)設(shè)計(jì)見表1。

1.3 測(cè)試內(nèi)容及方法

用HD2土壤水分速測(cè)儀測(cè)定土壤含水量，測(cè)定深度100 cm，每20 cm一層，在壟首、壟中、壟尾、溝首、溝中、溝尾分別設(shè)點(diǎn)測(cè)定，在播前、灌水前、灌水后及作物生育期每隔10 d觀測(cè)一次。 在每個(gè)小區(qū)中隨機(jī)選取2點(diǎn)，每點(diǎn)取樣約10株，出苗后每隔10 d測(cè)定一次蔓長(zhǎng)；分別在苗期、吐絲期、開花期、掛果期、收獲期測(cè)定葉面積指數(shù)（取5～10株，采用長(zhǎng)寬系數(shù)法或采用葉面積儀測(cè)定）。分別在出苗后及每個(gè)生育期測(cè)定干物質(zhì)量（烘干，80 ℃，48 h），樣本大小為5株。通過(guò)TRM-ZS3全自動(dòng)氣象站觀測(cè)記載溫度、降水、蒸發(fā)、風(fēng)速等氣象因素。分別記錄每次灌水量、灌水前后水表讀數(shù)、記錄灌水日期。干質(zhì)量法測(cè)生物產(chǎn)量，南瓜成熟后，按各小區(qū)單收，分別計(jì)各小區(qū)南瓜產(chǎn)量。用Microsoft Excel 2007進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和制圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 南瓜土壤水分動(dòng)態(tài)

根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果分析各處理土壤水分的變化過(guò)程，起壟前因各處理初始條件一致，含水量無(wú)差別，質(zhì)量含水率均在13%左右。灌坐塘水后因各處理灌水定額不同其土壤含水率差異逐漸明顯，每次灌水后含水率升高形成峰值，隨后逐漸回落，峰值出現(xiàn)的次數(shù)與灌水次數(shù)一致。灌水量大峰值陡一些，灌水量小峰值較緩。如6月15日、6月18日處理T1灌水前后質(zhì)量含水率差值為5.0%，而T5差值為6.7%，二者相差1.7百分點(diǎn)，說(shuō)明灌水量小，含水率峰值較緩（圖1）。在南瓜苗期植株葉面積小，棵間蒸發(fā)較大，土壤表層水分散失嚴(yán)重。到生育后期各處理含水率下降速度較緩，主要是由于收獲期氣溫逐漸降低，加上降水較多，日均蒸騰蒸發(fā)量均較小，到收獲時(shí)各處理含水率都在11%以上，其中T5處理最高，為14.0%。

2.2 南瓜作物生長(zhǎng)指標(biāo)分析

由表2可見，從各處理蔓長(zhǎng)變化可以看出，蔓長(zhǎng)變化都是前期緩慢增長(zhǎng)，扯蔓后快速增長(zhǎng)，開花后期基本穩(wěn)定，在南瓜生長(zhǎng)過(guò)程中，各處理蔓長(zhǎng)生長(zhǎng)與灌水定額大小呈線性關(guān)系。由于苗期氣溫和有效積溫都較低，南瓜生長(zhǎng)緩慢，到扯蔓后南瓜生長(zhǎng)速率迅速增加，如6月13日到7月9日期間，各處理蔓長(zhǎng)增長(zhǎng)速率最大的為T3處理的7.01 cm/d。進(jìn)入掛果期以后蔓長(zhǎng)生長(zhǎng)速率已很小，營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)基本停止而轉(zhuǎn)向生殖生長(zhǎng)，如7月27日到8月7日期間，各處理蔓長(zhǎng)增長(zhǎng)速率最大的T5處理僅為1.48 cm/d。南瓜葉面積指數(shù)隨生育期的推進(jìn)，呈現(xiàn)出先增加、后穩(wěn)定、最后又減小的趨勢(shì)，灌水定額大的處理水分充足，在全生育期葉面積4明顯高于其他處理，如7月27日葉面積指數(shù)最大時(shí)T5的葉面積指數(shù)較T1～T4處理分別增加11.2%、6.9%、5.0%和4.0%。在出苗至扯蔓，由于氣溫較低，南瓜生長(zhǎng)緩慢，干物質(zhì)積累緩慢，從拔節(jié)到開花期間，干物質(zhì)迅速積累，到成熟期又快速積累，在掛果到成熟期達(dá)到最大，這一趨勢(shì)與灌水定額大小呈線性關(guān)系，如8月7日T5處理干物質(zhì)積累量較T1～T4處理分別增加19.6%、14.6%、12.8%和10.1%?？傮w來(lái)說(shuō)，灌水定額大小可影響作物整體長(zhǎng)勢(shì)，可增加葉面積、干物質(zhì)積累，若生育階段缺水，作物生長(zhǎng)層次不齊，平均干物質(zhì)積累就會(huì)減少，但對(duì)水分的適度調(diào)控可抑制莖葉瘋長(zhǎng)，促使干物質(zhì)向果實(shí)積累，在同樣干物質(zhì)積累量條件下果實(shí)占總干物質(zhì)的比重會(huì)增加。

2.3 南瓜耗水規(guī)律分析

根據(jù)觀測(cè)到的土壤水分變化過(guò)程，計(jì)算了壟膜溝灌南瓜各生育階段的耗水情況，結(jié)果見表3。將南瓜整個(gè)生育期按4個(gè)生育階段劃分，不同生育期耗水量明顯不同。開花-果實(shí)緩慢生長(zhǎng)期是各處理耗水量最大的時(shí)期，也是南瓜對(duì)水分比較敏感的時(shí)期，各處理耗水強(qiáng)度均在3.4 mm/d以上，隨著灌水定額的增加，南瓜對(duì)水分的消耗也逐漸增加，表現(xiàn)為T1

2.4 南瓜產(chǎn)量及水分利用效率

南瓜產(chǎn)量及水分利用效率分析見表4。各處理在單位面積苗數(shù)一定的情況下單株瓜重是構(gòu)成產(chǎn)量的重要因素，單株瓜重越大產(chǎn)量越高。各處理灌水量與產(chǎn)量呈非線性關(guān)系，灌水量越大產(chǎn)量不一定就高，灌水量增加時(shí)只能使南瓜藤蔓瘋長(zhǎng)，其干物質(zhì)積累多集中在藤蔓，而不能增加南瓜產(chǎn)量。在合理灌水定額條件下（處理T3、T4）單株瓜數(shù)明顯增加，其產(chǎn)量可達(dá)到較高值，分別為43 809.0和43 290.5 kg/hm.2，較T1分別增加14.4%和13.0%，較T5處理分別增加4.9%和3.8%。就水分利用效率而言，適宜灌水定額可使作物對(duì)水分高效利用，提高作物產(chǎn)量，進(jìn)而提高作物對(duì)水分的利用率，達(dá)到節(jié)水高效的目的，如T3處理灌溉水利用效率較T5提高了2.77 kg/m.3。

2.5 南瓜種植效益分析

通過(guò)該試驗(yàn)并根據(jù)該灌區(qū)現(xiàn)狀結(jié)合當(dāng)?shù)厥袌?chǎng)調(diào)查，對(duì)南瓜的生產(chǎn)成本進(jìn)行了估算，其投入產(chǎn)出分析見表5。從統(tǒng)計(jì)結(jié)果看出，灌溉定額越大投入越大，在適宜的灌水定額下（T3、T4），南瓜果實(shí)生長(zhǎng)較好，產(chǎn)量較高，其產(chǎn)出達(dá)到35 042.2和34 632.4元/hm.2，凈產(chǎn)值分別為28 712.2和28 296.4元/hm.2，較T1處理分別提高7 387.6和3 966.8元/hm.2，較T5處理分別提高1 725.6和1 304.8元/hm.2。其投入產(chǎn)出比為1∶5.54和1∶5.47，較T1處理分別提高0.69和0.62。以高產(chǎn)、高效為目的分析壟膜溝灌南瓜的各項(xiàng)技術(shù)參數(shù)、耗水、作物生長(zhǎng)指標(biāo)及效益可得，T3、T4處理水分利用率、產(chǎn)量均處于較高值，可充分利用有限的水資源，在實(shí)際生產(chǎn)中宜采取的灌水定額為420～480 m.3/hm.2，灌水次數(shù)4次。

3 結(jié)論與討論

該試驗(yàn)研究了壟膜溝灌南瓜土壤水分動(dòng)態(tài)、生長(zhǎng)指標(biāo)、產(chǎn)量、水分利用效率、耗水規(guī)律與效益，并根據(jù)南瓜種植模式提出了適宜民勤綠洲壟膜溝灌南瓜的節(jié)水高產(chǎn)灌溉制度，相關(guān)結(jié)論如下：

（1）適宜的溝灌灌水定額有利于南瓜生長(zhǎng)及產(chǎn)量的形成，適度的水分調(diào)控可促使干物質(zhì)向果實(shí)積累，過(guò)多的灌水量會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)量降低。適宜的溝灌定額條件下（T3、T4）南瓜單株瓜重較高，產(chǎn)量較高，灌溉定額較T5處理分別降低480和240 m.3/hm.2，生育期耗水分別降低264和194 m.3/hm.2，水分利用效率分別提高17.1%和12.3%。

（2）適宜灌水定額處理效益顯著，在適宜的灌水定額條件下（T3、T4）凈收入較高，較T1處理分別提高7 387.6和3 966.8元/hm.2，較T5處理分別提高1 725.6和1 304.8元/hm.2。

（3）在民勤綠洲及類似區(qū)域壟膜溝灌南瓜推薦采用灌溉制度為種植前坐塘水1次，灌水時(shí)間5月中旬，

灌水定額420～480 m.3/hm.2；生育期灌水3次，灌水時(shí)間6月中旬、7月上旬、7月下旬，灌溉定額1 680～1 920 m.3/hm.2。南瓜全生育期灌水次數(shù)較當(dāng)?shù)仄渌魑铮ㄐ←?、玉米、洋蔥等）少1～2次，灌水定額減少360 m.3/hm.2以上，節(jié)水效果明顯，在水資源相對(duì)緊缺的民勤綠洲可大面積推廣種植。

由于該研究在民勤綠洲開展，研究結(jié)論得出的具體指標(biāo)與數(shù)據(jù)可能與其他地區(qū)相關(guān)研究有一定差異，但總體結(jié)果及變化趨勢(shì)卻沒有差異。在實(shí)際應(yīng)用中，應(yīng)根據(jù)所在地區(qū)氣候、土壤、水資源等條件差異選擇適宜南瓜種植的壟膜溝灌灌水定額及灌溉制度。

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