大棚種植條件下西紅柿耗水規(guī)律研究

司國勝

摘要：本試驗以大棚種植條件下的西紅柿為研究對象，試驗時間在2021年2～7月，試驗地點為山東菏澤某基地大棚室內(nèi)。供試西紅柿品種為科瑞斯，在西紅柿生育期灌水10次，其中營養(yǎng)生長期灌水3次、結(jié)果前期灌水2次、結(jié)果盛期灌水3次、結(jié)果后期灌水2次;并設(shè)置4個灌水處理：處理1灌水量75mm、處理2灌水量150mm、處理3灌水量300mm、處理4灌水量450mm，各試驗重復(fù)3次;以此試驗設(shè)定研究大棚種植條件下的西紅柿耗水規(guī)律。試驗結(jié)果表明：大棚種植條件下西紅柿在整個生育期的耗水量隨著灌水量的增加而增加，耗水量從高到低依次是結(jié)果盛期、結(jié)果前期、結(jié)果后期、營養(yǎng)生長期;同時大棚種植條件下西紅柿的耗水強(qiáng)度也隨著灌水量的增加而增加，耗水強(qiáng)度依次是結(jié)果盛期、營養(yǎng)生長期、結(jié)果前期、結(jié)果后期。試驗結(jié)論認(rèn)為，大棚種植條件下西紅柿灌水量為300mm可作為滴灌最佳標(biāo)準(zhǔn)，相應(yīng)產(chǎn)量高、水分利用率較高。

關(guān)鍵詞：大棚種植;西紅柿;耗水規(guī)律;灌水量

目前，我國水資源正面臨著嚴(yán)重短缺的惡劣形勢，人均水資源占有量僅為世界平均水平的1/4，而我國總用水量中，農(nóng)業(yè)用水量占到65%左右，每年農(nóng)業(yè)用水缺口超過300億m3[1-3]。而實際上，用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的水分有99%之多都會被騰發(fā)的形式消耗掉，留存于植株、果實中的水分最多僅占耗水量的1%[4]。西紅柿作為我國重要的農(nóng)作物之一，對于水分尤其敏感且需水量較大，目前在山東菏澤地區(qū)種植較多，因此研究大棚種植條件下西紅柿的耗水規(guī)律，為實施節(jié)水灌溉、制定相應(yīng)的節(jié)水灌溉制度，實現(xiàn)高效、節(jié)水的西紅柿種植有重要意義。

1 試驗概況

1.1 試驗地選擇

試驗在山東省菏澤某技術(shù)示范推廣基地展開，基地位置在菏澤市單縣，東經(jīng)115°48`～116°24`和北緯34°34`～34°56`，地處山東省西南部，面積為1702km2，屬華北平原的中心地帶，試驗地境內(nèi)土壤有三類：潮土、鹽土、風(fēng)沙土。試驗地屬暖溫帶半濕潤大陸性季風(fēng)氣候，無霜期較長，年均206d;年平均降水量737.1mm，降水地區(qū)分布不均衡?？偠囼灥毓庹粘渥恪崃控S富、雨量適中且四季分明。

大棚主體為鋼架結(jié)構(gòu)，分別在頂部、底部設(shè)置1m的通風(fēng)口，相應(yīng)配置啟閉設(shè)備，可視情況所需適時開啟/關(guān)閉通風(fēng)口，大棚正上方1m部位設(shè)置遮陽網(wǎng)。

1.2 試驗設(shè)計

選擇試驗西紅柿品種為科瑞斯，西紅柿生育期灌水10次，分別是在營養(yǎng)生長期灌水3次、結(jié)果前期灌水2次、結(jié)果盛期灌水3次、結(jié)果后期灌水2次。西紅柿于2021年2月定植、3月進(jìn)入開花坐果期、4月進(jìn)入結(jié)果初期、5月進(jìn)入結(jié)果盛期、6月進(jìn)入結(jié)果末期、7月試驗結(jié)束。

試驗設(shè)置4個灌水處理：處理1灌水量75mm、處理2灌水量150mm、處理3灌水量300mm、處理4灌水量450mm，各試驗重復(fù)3次，隨機(jī)區(qū)組排列，各處理小區(qū)的面積設(shè)置為2×12m=24m2。各處理小區(qū)種植6行西紅柿，行距設(shè)置為0.4m、株距設(shè)置為0.3m。

為避免水分的側(cè)滲，小區(qū)間使用油氈加以阻隔，油氈阻隔深度設(shè)置為1m。

灌水方式使用膜下滴灌，灌水量的控制使用水表，其它則與當(dāng)?shù)卮笈锓N植栽培管理措施相同。

1.3 項目測定

1.3.1 土壤含水量測定

使用時域反射儀（TDR）對各小區(qū)土壤含水量進(jìn)行測定，以10d為監(jiān)測間隔時間，每次灌水前后再各監(jiān)測1次，含水量的測定深度為180cm，以間隔20cm作為1個測定梯度[5]。

1.3.2 西紅柿耗水量（ET）

使用稱重式蒸滲儀對植株的蒸騰量進(jìn)行測量，基本原理為水量平衡方程：

其中，指的是第i時間段內(nèi)作物的平均騰發(fā)強(qiáng)度，如果沒有土面蒸發(fā)，則為植株蒸騰，單位為mm/d;n指的是計算時間長度，單位為d;指的是t-1時刻與t時刻蒸滲儀土箱的質(zhì)量，單位為mm;是指第i時間段內(nèi)的灌水量，單位為mm。

1.3.3 水分利用率（WUE）

于果實采摘末期，對各處理下的西紅柿產(chǎn)量進(jìn)行測定，并計算水分利用效率，計算公式為單位面積經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量（kg/hm2）和其生育期耗水量（mm）的比值，單位為kg/m3。

1.4 數(shù)據(jù)處理

使用Excel表格對統(tǒng)計數(shù)據(jù)做處理，并使用SPSS25.0統(tǒng)計學(xué)軟件做數(shù)據(jù)分析，采用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差的方式來代表計量數(shù)據(jù)值。

2 試驗結(jié)果和分析

2.1 西紅柿耗水強(qiáng)度

表1顯示了基于不同灌水量的西紅柿日耗水量表現(xiàn)：在西紅柿生長各階段及生育期，隨著灌水量的增多、耗水強(qiáng)度也相應(yīng)增強(qiáng);在結(jié)果盛期日耗水量達(dá)到最大，其中處理4條件下結(jié)果盛期耗水強(qiáng)度最大（P<0.05），達(dá)到3.96mm/d。在西紅柿整個生育期，耗水強(qiáng)度隨著灌水量的增多而增強(qiáng)，各處理耗水強(qiáng)度從高到底皆依次是結(jié)果盛期、結(jié)果前期、結(jié)果后期、營養(yǎng)生長期。

2.2 西紅柿耗水量

表2顯示了在不同灌水量條件下，各處理組西紅柿在各個階段的耗水量情況，總體來看是隨著灌水量的增多而增加的，其中在結(jié)果盛期耗水量達(dá)到最大（P<0.05）。西紅柿在整個生育期的耗水量隨著灌水量的增多而增加，其中處理4條件下結(jié)果盛期耗水量最多（P<0.05），達(dá)到178.63mm。各處理組西紅柿耗水量從多到少皆依次是結(jié)果盛期、營養(yǎng)生長期、結(jié)果前期、結(jié)果后期。

2.3 西紅柿水分利用率

由表3可知，隨著灌水量的增加，作物耗水量亦相應(yīng)增加，而產(chǎn)量卻呈先增加、后降低的趨勢;處理4灌水量達(dá)到450mm時，耗水量最大，但產(chǎn)量卻較處理3顯著下降（P<0.05），同時水分利用率最低（P<0.05）;而處理3灌水量為300mm時，耗水量雖較大、但同時產(chǎn)量亦最高（P<0.05），且水分利用率與處理1、處理2比較并無顯著性差異（P>0.05）。因此認(rèn)為作物灌水量為300mm可獲得較突出效益，產(chǎn)量高、水分利用率較高。

3 討論

西紅柿也被叫做番茄，是喜水、耐寒的作物，果實為多汁漿果，含有較大水量，而其生育期內(nèi)耗水量較大是公認(rèn)的，同時也是我國乃至世界范圍內(nèi)種植面積較大的一種蔬菜。灌溉水為大棚種植條件下農(nóng)作物水分的唯一來源，想要提高大棚種植條件下灌溉水的利用率、有效率，研究精準(zhǔn)灌溉具有重要意義。精準(zhǔn)灌溉指的是既能獲得最大的種植效益、糧食產(chǎn)量，又能最大程度上減少灌溉水量，以此實現(xiàn)科學(xué)、合理灌溉計劃的制定。基于以上，本文展開了對大棚種植條件下西紅柿的耗水規(guī)律。

通過上文試驗設(shè)計，我們得到如下結(jié)論：

（1）基于灌水量的不同，大棚種植條件下西紅柿全生育期耗水強(qiáng)度也在隨著灌水量的增多而顯著增加，在西紅柿生長各階段及生育期，隨著灌水量的增多、耗水強(qiáng)度也相應(yīng)增強(qiáng);在結(jié)果盛期日耗水量達(dá)到最大，其中處理4條件下結(jié)果盛期耗水強(qiáng)度最大，達(dá)到3.96mm/d。在西紅柿整個生育期，耗水強(qiáng)度隨著灌水量的增多而增強(qiáng)，各處理耗水強(qiáng)度從高到底皆依次是結(jié)果盛期、結(jié)果前期、結(jié)果后期、營養(yǎng)生長期。

（2）西紅柿在各個階段的耗水量隨著灌水量的增多而增加，其中在結(jié)果盛期耗水量達(dá)到最大;西紅柿在整個生育期的耗水量隨著灌水量的增多而增加，其中處理4條件下結(jié)果盛期耗水量最多，達(dá)到178.63mm;各處理組西紅柿耗水量從多到少皆依次是結(jié)果盛期、營養(yǎng)生長期、結(jié)果前期、結(jié)果后期。

對以上兩結(jié)論進(jìn)行分析認(rèn)為，進(jìn)入到開花坐果期之后，基于西紅柿植株根、莖、葉的生長愈漸旺盛，不僅處于營養(yǎng)生長的階段、也進(jìn)入到生殖生長的階段，因此西紅柿植株需水量驟增，且隨著植株葉面積的不斷增大，葉片的蒸騰速率也會顯著增加、蒸騰能力變強(qiáng)，因此耗水量不斷增長;尤其是進(jìn)入到果實采摘盛期，葉片的發(fā)育良好、植株蒸騰量顯著上升，達(dá)到最高;而當(dāng)進(jìn)入到果實采摘后期，植株根系與功能葉片均逐漸變老，生理活動衰弱，影響到植株的蒸騰作用，因此植株總體耗水量會呈逐漸降低的趨勢。

（3）隨著灌水量的增加，作物耗水量亦相應(yīng)增加，而產(chǎn)量卻呈先增加、后降低的趨勢;處理4灌水量達(dá)到450mm時，耗水量最大，但產(chǎn)量卻較處理3顯著下降，同時水分利用率最低;而處理3灌水量為300mm時，耗水量雖較大、但同時產(chǎn)量亦最高，且水分利用率與處理1、處理2比較并無顯著性差異（P>0.05）。因此認(rèn)為作物灌水量為300mm可獲得較突出效益，產(chǎn)量高、水分利用率較高。

綜上，研究大棚種植條件下西紅柿的耗水規(guī)律，可了解合理灌溉的生理基礎(chǔ)，對于提高西紅柿水分利用效率可提供重要支持?？偨Y(jié)大棚種植條件下西紅柿的耗水規(guī)律：在全生育期耗水量會隨著灌水量的增加而增加，開花坐果期是西紅柿由以營養(yǎng)生長為主過渡到生殖生長、營養(yǎng)生長齊頭并進(jìn)的關(guān)鍵階段，基于其生理活動的增強(qiáng)、耗水量不斷增大;果實采摘盛期，隨著大量果實的趨于成熟，對水分需求量猛增，繼而耗水量達(dá)到最高峰，而過了采摘盛期，植株生長速度放緩，西紅柿耗水量也會逐漸降低。而水分利用率是西紅柿產(chǎn)量和其耗水量的比值，可由此得知獲得最大產(chǎn)量所需最少水量，本試驗認(rèn)為西紅柿灌水量為300mm可獲得較突出效益，產(chǎn)量高、水分利用率較高。

參考文獻(xiàn)

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