灌水量與灌水次數(shù)對(duì)焉耆盆地籽瓜產(chǎn)量性狀的影響

劉超峰 周雪英 趙新風(fēng)

摘要 [目的]研究灌水量與灌水次數(shù)對(duì)焉耆盆地籽瓜產(chǎn)量性狀的影響。[方法]研究了焉耆盆地灌水量與灌水次數(shù)對(duì)籽瓜產(chǎn)量、鮮瓜重和出籽率影響，并計(jì)算各生育期的需水量。[結(jié)果]2012、2013、2014年，不同灌水定額處理下的籽瓜產(chǎn)量差異均較顯著，尤其2012和2013年達(dá)到極顯著水平。2012年灌水次數(shù)處理對(duì)籽瓜產(chǎn)量有顯著影響。灌水次數(shù)對(duì)鮮瓜重有顯著影響，而灌水量對(duì)其影響達(dá)到極顯著水平，進(jìn)一步說明灌水量對(duì)鮮瓜重的影響極大，而籽瓜出籽率在不同灌水量和不同灌水次數(shù)下表現(xiàn)均不顯著。籽瓜產(chǎn)量與耗水量之間呈二次拋物線關(guān)系，籽瓜全生育期最佳需水量為3 600 m3/hm 最佳灌水次數(shù)8次左右。當(dāng)全生育期供水量小于3 600 m3/hm2時(shí)，籽瓜產(chǎn)量隨耗水量的增加而增加；當(dāng)全生育期供水量大于3 600 m3/hm 產(chǎn)量不增反降。籽瓜各生育期需水量中，苗期需水量占全生育期的16.8%，開花坐果期占26.9%，果實(shí)膨大期占38.2%，成熟期占18.1%。[結(jié)論]該研究為掌握籽瓜的需水規(guī)律，充分分配并發(fā)揮有限水資源的最大潛力提供理論依據(jù)。

關(guān)鍵詞 籽瓜；需水量；籽瓜產(chǎn)量；鮮瓜重；出籽率

中圖分類號(hào) S651文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A文章編號(hào) 0517-6611（2018）15-0053-04

Abstract [Objective]To research the effects of irrigation amount and times on yield traits of seed melon. [Method] We researched the effects of irrigation amount and times on yield of seed melon， fresh weight and seed rate in Yanqi Basin. The water requirement of each growth period was calculated. [Result] In 2012， 2013 and 2014， yield of seed melon showed significant differences under different irrigating water quota treatments. Especially in 2012 and 2013， different treatments reached extremely significant level. In 2012， irrigation times had significant impacts on yield of seed melon.Irrigation times had significant impacts on fresh melon weight， and irrigation amount had extremely significant impacts， which further indicated that irrigation amount showed greater effects on fresh melon weight. Seed rate showed no significant differences under different irrigation amount and times. There was a quadratic parabolic relationship between the yield of seed melon and the water consumption， the optimal water requirement of the seed melon was 3 600 m3/hm and the best irrigation times were about 8 times.When the water supply was less than 3 600 m3/hm the yield of seed melon enhanced with the increase of water consumption.When the total amount of water supply was greater than 3 600 m3/hm the yield decreased.The water requirement of seedling stage accounted for 16.8% of the whole growth period， flowering fruit-bearing period， fruit enlargement period and mature period accounted for 26.9%， 38.2% and 18.1%. [Conclusion] This research provided theoretical basis for grasping the water requirement laws of seed melon， and for fully exterting the greatest potential of limited water resources.

Key words Seed melon；Water demand；Seed melon yield；Fresh fruit weight；Seed rate

水是人類賴以生存的物質(zhì)基礎(chǔ)，是工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中不可替代的重要資源。有關(guān)研究顯示，我國水資源若按人口、耕地計(jì)算，屬于嚴(yán)重缺水國家之一[1]。新疆土地遼闊但干旱少雨，在水資源短缺的同時(shí)，由于技術(shù)及管理水平等原因，農(nóng)業(yè)用水又存在著嚴(yán)重的浪費(fèi)現(xiàn)象，而采用先進(jìn)的微灌技術(shù)與之配套，對(duì)缺水地區(qū)具有重要的現(xiàn)實(shí)意義[2]。滴灌是節(jié)水農(nóng)業(yè)中有效的措施之一，它集灌溉施肥于一體，能適時(shí)、適量地向作物供水、施肥，使作物根系層的水分條件始終處在最優(yōu)狀態(tài)，避免了其他灌水方式產(chǎn)生的周期性水分過多和水分虧缺的情況，同時(shí)能夠保持土壤具有良好的透氣性，為作物根系的生長發(fā)育提供良好的生長條件，為提高作物產(chǎn)量奠定基礎(chǔ)[3]。滴灌技術(shù)在棉花等作物上已經(jīng)獲得了成功，并在工業(yè)番茄、辣椒等其他作物上推廣應(yīng)用。粟曉玲等[4]對(duì)滴灌條件下蘋果樹耗水規(guī)律研究表明，滴灌條件下蘋果樹生長期的平均作物系數(shù)僅為0.36～0.49，明顯小于地面灌溉條件下；馬富裕等[5]對(duì)膜下滴灌棉花的增產(chǎn)機(jī)理和主要配套技術(shù)進(jìn)行了研究，結(jié)果表明膜下滴灌棉花能夠增產(chǎn)20%～50%，節(jié)約用水20%～50%，水分生產(chǎn)率提高50%；王勤禮等[6]對(duì)張掖市籽瓜的需水規(guī)律和灌溉制度進(jìn)行研究，認(rèn)為花果期耗水量大，也是產(chǎn)量形成的關(guān)鍵時(shí)期，應(yīng)充分保證其階段灌水量，在全生育期內(nèi)最適宜的灌水次數(shù)為4次，灌溉定額為2 700～3 300 m3/hm2。

由于巴州水資源量相對(duì)開墾的土地偏少，加之時(shí)空分布及水土資源組合不均衡，以致缺水矛盾突出，這始終是制約巴州農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展的主要因素。這種水資源緊缺和水土資源的極不匹配，導(dǎo)致了巴州水旱災(zāi)害頻繁發(fā)生，從而限制了灌溉，以及農(nóng)業(yè)和農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展。與普通打瓜相比籽瓜含有更高的維生素及其他營養(yǎng)物質(zhì)，并具有耐儲(chǔ)藏、產(chǎn)量高等特點(diǎn)，在籽瓜的生產(chǎn)和消費(fèi)中占有重要的地位。巴州是一個(gè)農(nóng)業(yè)大州，農(nóng)業(yè)耗水量大。據(jù)調(diào)查，渠系利用系數(shù)一般為0.4～0.5。隨著工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和城鎮(zhèn)生活用水的需求增加，水資源供需矛盾必將加大，農(nóng)業(yè)節(jié)水顯得越加重要；同時(shí)焉耆盆地的晝夜溫差大、光照資源豐富等獨(dú)特地理氣候條件，再加上籽瓜的高營養(yǎng)價(jià)值，使得籽瓜已成為焉耆種植結(jié)構(gòu)調(diào)整的一個(gè)重要作物，籽瓜的種植與加工成為焉耆農(nóng)業(yè)發(fā)展的主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)之一。鑒于此，筆者研究了焉耆盆地灌水量與灌水次數(shù)對(duì)籽瓜產(chǎn)量、鮮瓜重和出籽率影響，并計(jì)算各生育期的需水量，旨在掌握籽瓜的需水規(guī)律，充分分配并發(fā)揮有限水資源的最大潛力。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

焉耆盆地位于天山以南，霍拉山以北的地區(qū)，東與博湖、和碩縣為鄰，西接和靜縣。該盆地地域遼闊，地勢平坦，開都河貫穿其中灌溉方便。試驗(yàn)區(qū)設(shè)在包爾海鄉(xiāng)內(nèi)解放一渠段（86°28′69″ E，42°00′55″ N），海拔1 047 m。焉耆盆地屬大陸性干旱氣候，光照充沛、降水較少、蒸發(fā)劇烈。冬季漫長而嚴(yán)寒，夏季短促而炎熱，年、日溫差大，春秋2季氣溫變化劇烈，冬春風(fēng)大，時(shí)遭寒潮侵襲。根據(jù)巴州氣象局資料，焉耆2012—2014年多年平均降雨量不超過50 mm，年內(nèi)降雨主要集中于4—8月，約占全年降雨量的90%。年平均蒸發(fā)量為200 mm以上。春季干旱且多風(fēng)，年平均風(fēng)速為15 m/s。籽瓜生育期（4月下旬—9月下旬）年平均降雨量為33.7 mm。試驗(yàn)地設(shè)在焉耆解放一渠段，地勢平坦，土壤質(zhì)地為下潮灰潮土，pH 8.5。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)共有2種措施，即不同灌水定額與不同灌水次數(shù)。每種措施設(shè)有9個(gè)處理（見表1），每處理設(shè)3個(gè)重復(fù)。不同灌水定額、頻率按非正交排列設(shè)計(jì)。另設(shè)1個(gè)溝灌對(duì)照和大田滴灌對(duì)照處理。試驗(yàn)按開花前期（6月15日前）、開花—坐果期（6月15日—7月5日）、膨大期（7月5日—8月5日）、成熟期（8月25日后）4個(gè)生育階段進(jìn)行。

1.3 采樣與測試方法

（1）測定土壤干容重和土壤初始含水量的土壤取樣方法：在每次灌水前及灌水結(jié)束1 d后，取土深度為0.8 m，每隔20 cm測定土壤含水量、電導(dǎo)率。

（2）作物實(shí)際耗水量的確定方法：作物實(shí)際耗水量根據(jù)《灌溉試驗(yàn)規(guī)范》（SL13-90）規(guī)定，用水量平衡法[7]計(jì)算。

（3）土壤物理性質(zhì)的測定方法：土壤干容重和土壤初始含水量采用土烘干法測定。田間持水率采用環(huán)刀法；測定時(shí)間為播種前。

（4）產(chǎn)量的測定：在成熟期后期分區(qū)采摘，小區(qū)各處理單株產(chǎn)量的總和記為該處理的產(chǎn)量。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同灌水處理下籽瓜瓜子產(chǎn)量、鮮瓜重、出籽率、需水量比較

籽瓜瓜子產(chǎn)量、鮮瓜重、需水量受許多因素的影響，由于氣候、栽培措施及土壤、水文地質(zhì)條件的差異，籽瓜的瓜子產(chǎn)量、鮮瓜重、需水量在不同的年份有所不同，見表2。

對(duì)3年的試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行方差分析，結(jié)果顯示在不同灌水定額處理間，2012、2013、2014年的產(chǎn)量處理差異均比較顯著（P=0.005 7<0.01，P=0.003 4<0.01，P=0.019<0.05），尤其2012、2013年達(dá)到極顯著水平，說明灌水定額對(duì)產(chǎn)量影響比較大。在不同灌水次數(shù)處理中，除在2012年的處理產(chǎn)量達(dá)到顯著外（P=0.046<0.05），2013、2014年的產(chǎn)量處理均不顯著（P=0.2157>0.05，P=0.1033>0.05）。由此表明，在灌水定額相同的情況下，在5～11次灌水次數(shù)中，次數(shù)對(duì)產(chǎn)量的影響較灌水定額較小。

對(duì)3年的鮮瓜重進(jìn)行方差分析，結(jié)果顯示鮮瓜重在灌水次數(shù)上表現(xiàn)顯著（P=0.034<0.05），而在灌水定額中表現(xiàn)極顯著（P=0.002 2<0.01），這進(jìn)一步說明灌水量對(duì)鮮瓜重的影響極大，而灌水次數(shù)對(duì)鮮瓜重也有較大影響。

此外，不同灌水量和灌水次數(shù)對(duì)出籽率的影響均不顯著（P=0.069 4>0.05，P=0.143>0.05），即灌水量和灌水次數(shù)對(duì)籽瓜出籽率影響均有限。

2.2 籽瓜各生育期需水量比較

籽瓜各生育期需水量以各年從籽瓜瓜子產(chǎn)量、鮮瓜重分析比較得出的最優(yōu)處理進(jìn)行分析。播種到開花前的苗期3年平均需水量為619.5 m3/hm 申蔓開花坐果期為993.0 m3/hm 果實(shí)膨大期為1 407.8 m3/hm2，成熟期為666.0 m3/hm 即苗期與成熟期需水量小，開花坐果期、果實(shí)膨大期需水量大，其中膨大期需水量最大。籽瓜需水量前、后期小，中期大，苗期需水量占全生育期的16.8%，開花坐果期占26.9%，果實(shí)膨大期占38.2%，成熟期占18.1%。

2.3 籽瓜產(chǎn)量與總耗水量的關(guān)系

對(duì)籽瓜總產(chǎn)量與總耗水量進(jìn)行回歸分析，得出產(chǎn)量與耗水量之間呈二次拋物線關(guān)系由圖1可知，籽瓜全生育期最佳需水量為3 600 m3/hm 當(dāng)全生育期供水量小于3 600 m3/hm2時(shí)，籽瓜產(chǎn)量隨耗水量的增加而增加；當(dāng)全生育期供水量大于3 600 m3/hm2時(shí)，產(chǎn)量不增反降。

3 結(jié)論與討論

（1）不同灌水定額處理下，2012、2013、2014年籽瓜產(chǎn)量差異均顯著，尤其2012、2013年達(dá)到極顯著水平（2012、2013、2014年P(guān)值分別為0.005 7、0.003 4、0.019 0），說明灌水定額對(duì)產(chǎn)量影響比較大。2012年不同灌水次數(shù)處理下籽瓜產(chǎn)量差異達(dá)顯著水平（P=0.046），但在2013、2014年均不顯著（P=0.215 7，P=0.103 3）。這說明與灌水定額相比，灌水次數(shù)對(duì)籽瓜產(chǎn)量的影響較小，在該試驗(yàn)中主要出現(xiàn)在5～11次灌水處理中。

（2）通過鮮瓜重在2012、2013和2014年不同灌水量、灌水次數(shù)下的方差分析，得到鮮瓜重在灌水次數(shù)上表現(xiàn)顯著（P=0.033<0.05），在灌水定額中表現(xiàn)極顯著（P=0.002 2<0.01），進(jìn)一步說明灌水量對(duì)鮮瓜重的影響極大，而灌水次數(shù)對(duì)鮮瓜重也有較大影響。而籽瓜出籽率在不同灌水量和不同灌水次數(shù)下表現(xiàn)均不顯著（P=0.069 4>0.05，P=0.143>0.05），說明了無論是灌水量還是灌水次數(shù)對(duì)籽瓜出籽率的影響均有限。

（3）通過對(duì)籽瓜總產(chǎn)量與總耗水量進(jìn)行回歸分析，得出產(chǎn)量與耗水量之間呈二次拋物線關(guān)系，籽瓜全生育期最佳需水量為3 600 m3/hm 當(dāng)全生育期供水量小于3 600 m3/hm2時(shí)，籽瓜產(chǎn)量隨耗水量的增加而增加；當(dāng)全生育期供水量大于3 600 m3/hm2時(shí)，產(chǎn)量不增反降。

（4）對(duì)籽瓜各生育期需水量分析可知，苗期需水量占全生育期的16.8%，開花坐果期占26.9%，果實(shí)膨大期占38.2%，成熟期占18.1%，表明籽瓜需水量前、后期小，中期大。這可能是由于籽瓜在苗期植株幼小，氣溫低，葉面蒸騰小，需水量也??；申蔓開花坐果期、果實(shí)膨大期由于植株茂盛，葉面蒸騰量大，同時(shí)氣溫升高，籽瓜需水量大；成熟期外圍葉面大部分變黃枯死，生理機(jī)能衰退，氣溫低，需水量也小。

（5）前人研究表明水分虧缺可增加土壤深處的根量而減少靠近土表的根[8-10]，這可能是由于在土壤干旱時(shí)，植物體地上部分生長受抑制的程度較根系明顯，有利于增加植物體的根冠比[11]。張歲岐等[12]研究表明玉米在營養(yǎng)生長期不灌溉條件下根系分布深度大于充分灌溉條件，保證了玉米對(duì)深層土壤水分的充分吸收，而生殖生長季節(jié)增大灌水會(huì)延緩表層根系生長的衰退，產(chǎn)生明顯的補(bǔ)償效應(yīng)。因此，作物間爭水時(shí)期（6—7月）應(yīng)適當(dāng)減少灌水頻率，在作物快成熟時(shí)（8—11月）增加幾次灌水，從而達(dá)到延緩根系衰老的目的。因此，筆者認(rèn)為在前期（尤其是苗期）對(duì)籽瓜進(jìn)行適度控水可使其得到干旱鍛煉，增大根冠比和根活性，促進(jìn)后期果實(shí)形成和降低根系衰老速度。開花—坐果期是籽瓜營養(yǎng)生長與生殖生長并重的時(shí)期，此時(shí)水分過低雖然可以促進(jìn)籽瓜提早開花，但坐果率相對(duì)較低，不利于后期生長和產(chǎn)量，而且難以挽回生長。膨大期主要為果實(shí)膨大生長，水分主要對(duì)植株產(chǎn)量有影響。后期水分控制對(duì)籽瓜生長影響相對(duì)較小，主要是對(duì)品質(zhì)產(chǎn)生影響。該研究得出籽瓜總產(chǎn)量與總耗水量之間呈二次拋物線關(guān)系，最佳灌水量為3 600 m3/hm2左右，最佳灌水次數(shù)8次左右。

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