張家口市壩上地區(qū)甘藍(lán)膜下滴灌灌水定額研究

盧曉林

（張家口市農(nóng)業(yè)高效節(jié)水研究所 河北張北076450）

張家口市壩上地區(qū)地處河北最北部， 包括張家口市的張北、康保、沽源、尚義、塞北管理區(qū)和察北管理區(qū)，屬于內(nèi)蒙古高原的南緣，地勢平坦開闊，海拔在1 300 m 以上[1]，太陽輻射充足、雨熱同期，夏季溫度低、晝夜溫差較大，自然條件優(yōu)越，適合蔬菜錯季生產(chǎn)[2]。 與此同時，壩上地區(qū)干旱少雨、水資源短缺，本區(qū)種植蔬菜基本靠降雨和開采地下水進(jìn)行生產(chǎn)，近些年蔬菜生產(chǎn)面積不斷擴(kuò)大,地下水嚴(yán)重超采。

甘藍(lán)營養(yǎng)豐富，具有較強(qiáng)的適應(yīng)性、抗逆性，是我國重要的蔬菜作物之一[3]。 壩上地區(qū)是錯季蔬菜的主要產(chǎn)區(qū)，近年來該區(qū)甘藍(lán)種植面積穩(wěn)定，約占全部蔬菜種植面積的15%。 通過調(diào)研發(fā)現(xiàn)，壩上地區(qū)大部分種植戶均已采用膜下滴灌方式節(jié)水種植甘藍(lán)，但為保證蔬菜高產(chǎn)，存在灌水定額較大的問題，本研究通過設(shè)置不同處理的灌水定額， 結(jié)合分析甘藍(lán)膜下滴灌耗水規(guī)律， 探究出甘藍(lán)高產(chǎn)條件下的節(jié)水灌水定額，為壩上地區(qū)甘藍(lán)種植提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)區(qū)基本情況

試驗(yàn)區(qū)位于張家口市農(nóng)業(yè)高效節(jié)水研究所（張北縣張北鎮(zhèn)廟灘村），北緯 41°0′、東經(jīng) 114°26′，海拔1 450 m，為典型的壩上地區(qū)。農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu)和灌溉方式在河北省壩上地區(qū)具有較好的代表性。 主要?dú)夂蛱卣鳎簩俸疁貛О敫珊荡箨懶约撅L(fēng)氣候，年平均氣溫2.8℃，年平均降水量350～420 mm，作物生長旺盛的6～9 月降水占全年的77%～85%，年蒸發(fā)量1 850 mm，年日照時數(shù) 2 930 h，無霜期 90～107 d[4]。 試驗(yàn)地土壤為農(nóng)牧交錯地帶典型的栗鈣土，微偏堿性，土層厚度40 cm，0～40 cm 土層的平均田間持水量為20.26%、平均干容重1.6 g/cm3、有機(jī)質(zhì)含量為2.0%、硝態(tài)氮為39.11 mg/kg、速效磷為 45.4 mg/kg、速效鉀為 92 mg/kg。

1.2 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)甘藍(lán)品種為‘中甘21 號’，該品種是由中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院蔬菜花卉研究所育成的早熟春甘藍(lán)一代雜種[5]，葉球圓球形，外觀美，不裂球，品質(zhì)優(yōu)[6]。 ‘中甘21 號’是壩上地區(qū)近幾年普遍種植的甘藍(lán)品種。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)于 2019 年 4～8 月進(jìn)行。 通過前期調(diào)研，壩上地區(qū)甘藍(lán)種植普遍采用膜下滴灌進(jìn)行灌溉， 灌水定額為150～300 m3/hm2。本試驗(yàn)設(shè)計(jì)以調(diào)研數(shù)據(jù)為參考， 灌水定額設(shè)置 4 個處理， 分別為 150 m3/hm2、180 m3/hm2、210 m3/hm2、240 m3/hm2， 各處理灌水日期、次數(shù)均相同，每個處理重復(fù)3 次，共12 個小區(qū)。小區(qū)長11.1m、寬8 .0 m，小區(qū)面積88.8 m2，為保證試驗(yàn)合理性，12 個小區(qū)隨機(jī)布置排列。

1.4 試驗(yàn)小區(qū)田間布置

甘藍(lán)首先在溫室采用穴盤育苗法進(jìn)行育苗，待苗齡合適時定植到大田。 大田采用起壟覆膜栽培，壟高10～15 cm，壟面寬60 cm，壟溝寬40 cm，雙行梅花狀定植，行距40 cm，株距25 cm。 灌溉系統(tǒng)首部集中配置過濾器、水表、壓力表等，可準(zhǔn)確計(jì)量每次灌水量。 壟面膜下鋪設(shè)滴灌帶一條， 滴灌帶滴頭流量2.0 L/h，滴頭間距30 cm。

1.5 測定內(nèi)容

全生育期各生育節(jié)點(diǎn)測定0～60 cm 土壤含水量，計(jì)算出階段田間耗水量，土壤含水量的測定采用烘干法。 甘藍(lán)生育期的降雨量由安裝在田間的微型氣象站采集的數(shù)據(jù)獲得。 采收時取樣測定甘藍(lán)葉球形態(tài)指標(biāo)；測定各小區(qū)產(chǎn)量，折算成公頃產(chǎn)量。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同灌水處理各生育期的灌水量

在甘藍(lán)全生育期，灌水定額按照各處理設(shè)計(jì)值執(zhí)行，灌水時間、灌水次數(shù)根據(jù)植株長勢、天氣降雨情況進(jìn)行調(diào)整。 全生育期共灌水4 次，蓮座期降雨較多，因此沒有灌水。 具體降雨量見表1、灌水情況見表2。

表1 甘藍(lán)各生育期降雨量

表2 甘藍(lán)各生育期灌水情況

2.2 不同灌水處理各生育期的耗水量

由表3 表明，4 個不同的灌水處理， 在甘藍(lán)全生育期呈現(xiàn)出相同的耗水規(guī)律，即苗期、蓮座期、結(jié)球期的耗水量和模比系數(shù)均逐漸增大， 結(jié)球期耗水量最大，耗水模比系數(shù)為41.2%～43.27%。4 個處理的甘藍(lán)全生育期日均耗水量為3.42～4.03 mm， 總耗水量為 177.86～209.62 mm。

表3 不同處理各生育期耗水情況

2.3 不同灌水處理對產(chǎn)量和水分利用效率的影響

由表4 表明，4 個處理隨著灌水量的增加， 耗水量也逐漸增加， 而水分利用效率和灌溉水利用效率逐漸降低。 處理1 的單位面積產(chǎn)量最高， 較處理2、處理 3、 處理 4 增產(chǎn) 9%～11%， 處理 2、 處理 3、 處理4 的產(chǎn)量差異不明顯。 說明， 當(dāng)灌水量能夠滿足甘藍(lán)正常生長時再增加灌水量， 并不能提高產(chǎn)量，同時會降低水分利用效率和灌溉水利用效率， 造成水資源的浪費(fèi)。

表4 不同水分處理對耗水量、產(chǎn)量和利用效率的影響

2.4 不同灌水處理對甘藍(lán)形態(tài)指標(biāo)的影響

采收時每小區(qū)隨機(jī)取6 個果球， 測定果球形態(tài)指標(biāo)。 由表5 表明，中甘21 號的果球近圓形，處理1單個果球的大小和質(zhì)量較其他3 個處理大， 這與處理1 的單位面積產(chǎn)量最高相一致。

表5 不同灌水處理的甘藍(lán)單個果球形態(tài)指標(biāo)

3 結(jié)論

（1）本試驗(yàn)4 個處理，各處理灌水日期、次數(shù)均相同，隨著灌水定額的增加，灌溉定額和耗水量逐漸增加，水分利用效率和灌溉水利用效率逐漸降低。

（2）張家口市壩上地區(qū)膜下滴灌條件下種植甘藍(lán)， 生育期灌溉 4 次， 灌水定額 150 m3/hm2， 灌溉定額 750 m3/hm2， 降雨量 127 mm， 耗水量 178 mm時單位面積產(chǎn)量最高為88 500 kg/hm2， 水分生產(chǎn)效率最高為 498 kg/（hm2·mm），灌溉水利用效率最高為1 180 kg/（hm2·mm），達(dá)到節(jié)水高產(chǎn)，可為該區(qū)域甘藍(lán)膜下滴灌節(jié)水灌溉提供一定的參考。