甘肅省河西地區(qū)膜下調(diào)虧滴灌對(duì)辣椒產(chǎn)量效益的影響

巴玉春

摘要：在辣椒苗期、開花坐果期設(shè)置不同程度水分處理，探討調(diào)虧灌溉對(duì)辣椒生育期株高、干物質(zhì)積累量及其產(chǎn)量的影響。最終結(jié)果表明，辣椒苗期進(jìn)行輕度水分虧缺處理產(chǎn)量最高，較充分灌溉處理增產(chǎn)2.33%;在開花坐果期進(jìn)行輕度和中度水分虧缺處理，辣椒產(chǎn)量較充分灌溉分別下降4.45%和12.54%（P>0.05）。說明辣椒在苗期進(jìn)行輕度水分調(diào)虧，既有較高的產(chǎn)量，又有效降低灌水量，提高了灌溉水利用效率。

關(guān)鍵詞：膜下滴灌;調(diào)虧灌溉;辣椒;產(chǎn)量

中圖分類號(hào)：S532文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：ADOI：10.19754/j.nyyjs.20190215026

引言

辣椒是甘肅省高產(chǎn)且具有較高經(jīng)濟(jì)收益的優(yōu)勢作物之一，其種植面積和產(chǎn)量在甘肅省均維持在較高水平。而甘肅省河西地區(qū)降雨稀少，水資源短缺，灌溉水供需矛盾突出，水資源短缺已成為限制當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)發(fā)展的重要因素，故研究辣椒在膜下調(diào)虧滴灌條件下，不同生育階段的耗水量、灌溉水利用率以及對(duì)最終產(chǎn)量的影響對(duì)本地區(qū)緩解水資源短缺的情況意義重大。

調(diào)虧灌溉是人為將一定的水分脅迫施加到作物不同生育階段，促使光合產(chǎn)物向特定器官傾斜，從而達(dá)到作物高產(chǎn)且省水的一種高效節(jié)水灌溉模式[1]。目前，調(diào)虧灌溉已對(duì)小麥[2]、玉米[3]、馬鈴薯[4]等作物進(jìn)行大量研究，并且成果豐富。本試驗(yàn)將調(diào)虧灌溉措施與膜下滴灌技術(shù)相結(jié)合，通過局部、高頻、精確控水，達(dá)到對(duì)土壤水、肥、氣、熱的優(yōu)化調(diào)節(jié)，加強(qiáng)水、肥協(xié)調(diào)，減少土壤養(yǎng)分的流失，以保證辣椒根區(qū)養(yǎng)分的充足供應(yīng)，對(duì)增加辣椒產(chǎn)量，提高灌溉水利用效率方面具有重要作用。

1材料與方法

1.1試驗(yàn)區(qū)概況

實(shí)驗(yàn)于2017年4—8月在民樂縣益民灌溉試驗(yàn)站進(jìn)行，該試驗(yàn)地區(qū)屬高海拔地區(qū)，春季干旱少雨，晝夜溫差較大，夏秋季節(jié)氣候炎熱，地表蒸發(fā)強(qiáng)烈。根據(jù)多年氣象資料統(tǒng)計(jì)，年總降雨量183～285mm，且集中在7、8、9月份，日平均日照時(shí)數(shù)8.5h，年平均氣溫6℃，極端最高氣溫37.8℃;耕層土壤屬于輕壤土，肥力中等，田間持水量24%，土壤容重1.4g/cm3，地下水位大于20m，鹽堿化程度較輕，基本不影響作物生長。

1.2實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與方法

實(shí)驗(yàn)供試材料為“金椒六號(hào)”，進(jìn)行大田種植實(shí)驗(yàn)，該品種具有莖稈粗壯、枝葉繁茂的特性。辣椒于2017年5月10日移栽定植，三茬收獲分別于8月9日、8月14日和8月28日進(jìn)行。灌溉方式為膜下滴灌，各小區(qū)進(jìn)水口處均單獨(dú)設(shè)置閥門，根據(jù)不同小區(qū)灌水量精確控水，當(dāng)監(jiān)測到小區(qū)土壤含水量下降到控制下限時(shí)，便開始灌水，直至土壤含水量達(dá)到目標(biāo)含水量的控制上限停止灌水。

實(shí)驗(yàn)分別在苗期、開花坐果期進(jìn)行輕度和中度水分虧缺處理，以及全生育期充分灌溉處理，共4個(gè)調(diào)虧處理（WD1～WD4）和1個(gè)對(duì)照處理（CK），每個(gè)處理設(shè)3次重復(fù)，共設(shè)置15個(gè)試驗(yàn)小區(qū)，各試驗(yàn)小區(qū)隨機(jī)排列。小區(qū)有效種植面積27m2（2.7m×10.0m），辣椒種植方式為壟上播種，每壟按“之”字形排列定植，行距定為45cm，株距定為35cm。每壟中間鋪設(shè)一條滴灌帶為辣椒灌水，滴頭間距30cm，滴頭平均流量為2L/h。為防止出現(xiàn)病蟲害危害，從辣椒現(xiàn)蕾開始每隔15d在辣椒葉面噴灑一定濃度的霜脲·錳鋅、噻唑行和吡蟲啉。

1.3測定項(xiàng)目及方法

1.3.1產(chǎn)量

收獲時(shí)，各小區(qū)隨機(jī)選取10株辣椒測產(chǎn)取平均值，以3茬產(chǎn)量之和計(jì)為總產(chǎn)量。

1.3.2株高、莖粗

由于辣椒為移栽種植，在種植前分別用精度為1mm的鋼卷尺和精度為0.02mm的游標(biāo)卡尺測量辣椒幼苗的株高和莖粗，且在每個(gè)生育期末各小區(qū)隨機(jī)選取10株辣椒，再分別測量株高和莖粗。最終株高、莖粗均以10株平均值為標(biāo)準(zhǔn)。

1.3.3干物質(zhì)

在每個(gè)生育期末各小區(qū)隨機(jī)選取10株辣椒，分別剪下各個(gè)器官稱量鮮重，隨后放入烘箱，將溫度調(diào)至105℃，殺青1h后再將烘箱內(nèi)溫度調(diào)至85℃，一直烘干至器官質(zhì)量不再變化，所稱取的各器官的質(zhì)量為干物質(zhì)含量。

1.3.4土壤含水量

用土鉆取土后裝入鋁盒，帶回實(shí)驗(yàn)室分別稱取烘干前后土樣重量，以計(jì)算土壤含水量。在取土測量時(shí)每隔10cm為1個(gè)梯度，分5個(gè)剖面測定。在辣椒各生育期，平均以7～10d為1個(gè)測定周期進(jìn)行取土測量，并在灌水前1天和后1天以及降雨后1天進(jìn)行加測，當(dāng)測得土樣的含水量下降至控制下限時(shí)，便開始灌水，直至土壤含水量上升到設(shè)定含水量的上限時(shí)停止灌水。灌水定額公式為：

m=10ρbHβi-βj

式中：m為灌水量（mm），ρb為土壤容重（g/cm3），H為計(jì)劃濕潤層深度，本試驗(yàn)取30cm，βi為目標(biāo)含水量（θ田×目標(biāo)含水量上限），βj為灌水前土層平均含水量。

2結(jié)果與分析

2.1水分虧缺對(duì)膜下土壤水分的影響

通過圖1可看出，辣椒各生育期不同水分虧缺都對(duì)土壤含水率產(chǎn)生顯著影響。從整個(gè)生育期來看，土層最大含水量多集中在0～10cm的土層范圍內(nèi)，而10～40cm土層范圍內(nèi)的土壤水分變化量最大，40cm以下土層含水量變化平穩(wěn)且處于較低水平。這主要是由于辣椒根系活動(dòng)層主要在地下30cm的范圍內(nèi)，辣椒植株蒸騰等一系列生命活動(dòng)對(duì)土壤含水量變化影響較大。苗期對(duì)WD1和WD2處理進(jìn)行調(diào)虧，WD2處理土壤含水量相較于其他處理有明顯的降低，開花坐果期WD3和WD4處理分別受輕度和中度調(diào)虧，使得10～40cm土層剖面平均含水量比CK處理低9.4%和17.1%，差異顯著（P>0.05）。盛果期進(jìn)入辣椒高耗水階段，土壤含水量變化較為劇烈，后果期辣椒生育期接近尾聲，植株各項(xiàng)功能開始下降，含水量降低，各處理間土層含水量差異又趨于減小。

2.2水分虧缺對(duì)辣椒株高的影響

圖2為不同水分梯度處理下辣椒株高的生長動(dòng)態(tài)，呈現(xiàn)出不斷增高的態(tài)勢。苗期對(duì)WD1和WD2處理進(jìn)行不同程度調(diào)虧，水分脅迫均抑制了辣椒的生長，導(dǎo)致辣椒株高明顯低于CK達(dá)20%和28%，后期復(fù)水后，WD1和WD2株高增長量明顯高于CK，可能是由于恢復(fù)供水后對(duì)辣椒植株的生長有一定的補(bǔ)償效應(yīng)。進(jìn)入開花坐果期以后，此生育階段主要為營養(yǎng)生長階段，各處理辣椒株高增長迅速，水分虧缺對(duì)辣椒植株的增長影響較大， WD3處理相較于CK株高差異并不明顯，而WD4處理比CK低21.3%，達(dá)到了顯著性水平。而在盛果期以后，辣椒株高達(dá)到峰值，對(duì)于復(fù)水后的WD4處理株高比CK低13.2%，此時(shí)段辣椒的生命活動(dòng)主要供給果實(shí)的生長，對(duì)復(fù)水后的株高補(bǔ)償效應(yīng)減弱。

2.3水分虧缺對(duì)干物質(zhì)積累量的影響

辣椒地上莖的作用起到支撐分枝和葉片的作用;將光合產(chǎn)物及水分輸送到各個(gè)器官;綠色葉片又是作物進(jìn)行光合作用的主要場所，故研究地上部分物質(zhì)的積累量在辣椒生長發(fā)育過程中意義重大。從圖3可以看出，苗期、開花坐果期及盛果期，辣椒干物質(zhì)積累量迅速上升，盛果期到后果期辣椒干物質(zhì)變化不大。開花坐果期DW3干物質(zhì)與其他處理相比差異明顯。分別比WD1、WD2、WD4和CK低5%、13.6%、15.5%和22.4%。開花坐果期WD1和WD2處理復(fù)水后干物質(zhì)量增加迅速，但此時(shí)段辣椒生長逐漸進(jìn)入生殖生長階段，機(jī)體內(nèi)干物質(zhì)積累量均已經(jīng)達(dá)到峰值，對(duì)WD3、WD4虧水處理以后對(duì)干物質(zhì)積累量影響較小，與CK處理相差僅4.6%和6.3%，差異不顯著。

2.4水分虧缺對(duì)膜下滴灌辣椒產(chǎn)量及經(jīng)濟(jì)性狀的影響

由表2可以看出，不同水分調(diào)虧程度對(duì)辣椒最終產(chǎn)量的影響不同，從辣椒單株結(jié)果數(shù)、單果重、產(chǎn)量方面比較，依次為WD1>CK>WD2>WD3>WD4，其中苗期輕度虧水處理下的WD1產(chǎn)量達(dá)到了34663.45kg/hm2，比CK增產(chǎn)2.33%;開花坐果期中度調(diào)虧處理WD4比較CK減產(chǎn)達(dá)到12.54%，差異顯著（P>0.05），其余各處理均比CK產(chǎn)量降低，但差異不顯著（P<0.05），說明辣椒全生育期充分供水，可以實(shí)現(xiàn)辣椒的高產(chǎn)，但面對(duì)日益嚴(yán)峻的水資源短缺問題以及經(jīng)濟(jì)效益的角度出發(fā)，WD1處理應(yīng)該是最優(yōu)的灌溉方案，即在辣椒苗期進(jìn)行輕度的水分虧缺，不僅可以保證辣椒高產(chǎn)，并且可有效提高灌溉水利用效率。而在辣椒開花坐果期不建議進(jìn)行水分虧缺灌溉，此時(shí)期正是辣椒植株的營養(yǎng)生長階段，缺水對(duì)株高的影響較大，導(dǎo)致辣椒生育后期單果數(shù)量不及對(duì)照處理，進(jìn)而影響到最終產(chǎn)量。

3小結(jié)

Turner[5]認(rèn)為，水分虧缺并不一定總是降低作物產(chǎn)量，早期的輕度虧水灌溉可以提高作物產(chǎn)量。本試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，辣椒株高、干物質(zhì)積累量在苗期對(duì)水分虧缺敏感性較低，WD1、WD2處理之間差異較小。開花坐果期輕度虧水的WD3處理，辣椒株高、干物質(zhì)積累量均顯著高于中度虧水的WD4處理，但比充分灌水的CK處理低。說明辣椒在開花坐果期對(duì)水分虧缺較為敏感。而水分虧缺對(duì)辣椒植株的影響直接導(dǎo)致產(chǎn)量的變化，不同水分虧缺均對(duì)辣椒產(chǎn)量產(chǎn)生影響，其中WD1處理產(chǎn)量最高，為34663.45kg/hm2，WD4處理產(chǎn)量最低，為29627kg/hm2;WD1較CK處理高2.33%，而WD2處理產(chǎn)量僅比CK處理低1.58%，說明在苗期對(duì)辣椒進(jìn)調(diào)虧灌溉既能保證辣椒產(chǎn)量，同時(shí)又顯著減少灌水量，顯著提高了灌溉水利用效率。

參考文獻(xiàn)

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