設(shè)施辣椒栽培耗水量及節(jié)水高效灌溉制度試驗

孟永宏 張永忠

（平?jīng)鍪兴帘３挚茖W(xué)研究所，甘肅平?jīng)?744000）

近年來，平?jīng)鍪袨榱送七M(jìn)產(chǎn)業(yè)扶貧，積極內(nèi)扶外引，大力引主體、建基地，推進(jìn)設(shè)施蔬菜標(biāo)準(zhǔn)園建設(shè)，推動蔬菜產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。截至2019年底，僅平?jīng)鍪嗅轻紖^(qū)共引進(jìn)、培育平?jīng)龀睫r(nóng)業(yè)有限責(zé)任公司、平?jīng)鼍G康源現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技有限責(zé)任公司、平?jīng)鍪刑煸崔r(nóng)牧業(yè)有限責(zé)任公司、平?jīng)鍪懈呖妻r(nóng)林綠化工程有限責(zé)任公司、平?jīng)鍪胸S源現(xiàn)代農(nóng)業(yè)有限公司等11家蔬菜生產(chǎn)企業(yè)；扶持生產(chǎn)大戶30戶；組建蔬菜專業(yè)合作社16家，建成設(shè)施蔬菜標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)園區(qū)11個，面積達(dá)733.33 hm2，逐步形成了以涇河川區(qū)為主的設(shè)施蔬菜產(chǎn)業(yè)帶。在灌溉方式方面，具有多樣性，有溝灌、畦灌、微噴灌、滴灌等。灌溉是蔬菜生產(chǎn)過程中一項重要的農(nóng)藝措施，但在實際生產(chǎn)過程中，蔬菜生產(chǎn)者往往對灌溉重視程度不夠，水分管理比較粗放，僅憑經(jīng)驗對蔬菜進(jìn)行灌溉，特別是設(shè)施蔬菜生產(chǎn)過程中，不僅造成水分浪費，而且由于灌水量過大，造成設(shè)施內(nèi)土壤濕度和空氣濕度加大，蔬菜的生長發(fā)育受到影響，誘發(fā)病害的發(fā)生，加大了農(nóng)藥的使用量，從而導(dǎo)致蔬菜產(chǎn)品的質(zhì)量級別下降。因此，加強設(shè)施蔬菜生產(chǎn)過程中水分管理，對于設(shè)施蔬菜生產(chǎn)具有重要意義[1-2]。本文以溫室辣椒為研究對象，研究在溝灌與畦灌條件下辣椒耗水量、耗水規(guī)律，探求辣椒節(jié)水高效灌溉制度，以期為指導(dǎo)辣椒水分管理提供技術(shù)支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗概況

本試驗在平?jīng)鍪兴帘３挚茖W(xué)研究所灌溉試驗站日光溫室內(nèi)進(jìn)行，試驗地點位于北緯35°30′、東經(jīng)106°41′，海拔高度 1 318.1 m，土壤類型為中壤，田間最大持水量26%，土壤容重1.31 g/cm3。供試?yán)苯菲贩N為明星早椒和尖椒22號。

1.2 試驗設(shè)計

試驗共2個處理，即溝灌和畦灌。3次重復(fù)，共6個小區(qū)，試驗小區(qū)面積為12 m2（6 m×2 m）。土壤水分控制下限見表1。航椒在生長過程中，土壤水分供給采用管灌，出水量水表計量。

表1 各生育時期適宜土壤濕度控制下限 單位：%

1.3 試驗實施

在設(shè)施農(nóng)業(yè)條件下，先整好苗床、施足底肥，腐熟的農(nóng)家肥配合復(fù)合化肥施入，用辛硫磷、甲基托布津等農(nóng)藥兌水稀釋消毒，澆足底墑水，疏松土層，整平做成寬1 m的長畦。育苗時，用竹棍將苗床壓成行距為7 cm的印痕，在印痕上播種，株距3 cm，然后覆上1～2 cm厚的過篩細(xì)土。用噴霧器均勻噴濕表層，鋪上塑料膜，其上再鋪一層報紙（其作用是保墑?wù)陉帲?。每天檢查墑情，在適宜溫度下，7 d后就可以出苗。出苗后揭去覆蓋物，讓幼苗在自然環(huán)境下生長，勤澆水，長到3～4片真葉時移植。2015年5月10日定植，南北向栽植，株距34 cm，行距50 cm。

1.4 測定內(nèi)容與方法

1.4.1 土壤水分測定。土壤水分測定采用取土烘干法，取 0～20、20～40、40～60 cm 土層土樣測定，最后利用加權(quán)平均法計算0～60 cm土體的土壤含水量。含水量每10 d測定1次，即每月10日、20日、30日測定，逢生育期加測。

1.4.2 棵間蒸發(fā)測定?？瞄g蒸發(fā)采用埋設(shè)在作物行間的微型蒸滲儀測定，選用PVC材質(zhì)的圓筒，內(nèi)徑104 mm、長150 mm，外筒為白鐵皮制成的有底圓筒，其內(nèi)徑稍大于內(nèi)筒直徑，長度相同，采用換土稱重法測定，定植后每5 d測定1次。具體測定方法：將蒸發(fā)器外筒埋于作物行間，用內(nèi)筒在作物行間取原狀土，用塑料薄膜封底，在天平上稱重后放置于蒸發(fā)器外筒內(nèi)，下個測定日上午9：00取出稱重，然后在作物行間取新的原狀土，稱重后仍放置在蒸發(fā)器外筒內(nèi)，第3個測定日上午9：00再取出稱重，依此類推。

1.4.3 生育性狀調(diào)查。對辣椒生長過程中一些重要特征出現(xiàn)的時間進(jìn)行觀測記錄[3-4]，以反映其生長發(fā)育進(jìn)程，一般記錄辣椒生長發(fā)育特征的時期為育苗期（育苗至定植）、苗期（定植至開花前）、結(jié)果盛期（結(jié)果盛期至結(jié)果尾期）、結(jié)果尾期（結(jié)果尾期至枯萎）。

采取定點法調(diào)查株高、莖粗，每個處理確定10株，每個生育時期調(diào)查1次。株高采用鋼尺從航椒基部開始量取至葉片所能達(dá)到的最高高度[5]；莖粗用游標(biāo)卡尺在地面以上1 cm處量取直徑，采用十字交叉的量取方法，取平均值[6]。

果實成熟后每次采收記錄稱重，其總和為該處理的產(chǎn)量。

2 結(jié)果與分析

2.1 辣椒耗水量與耗水規(guī)律

按月或者生育階段分別統(tǒng)計2種灌溉方式下辣椒耗水量、棵間蒸發(fā)量、葉面蒸騰量、耗水強度，具體見表 2～3。

表2 畦灌和溝灌條件下辣椒各月耗水量

表3 2015年畦灌和溝灌條件下辣椒各生育階段耗水量

畦灌條件下辣椒全生育期耗水量為361.9 mm，其中棵間蒸發(fā)量為168.2mm，葉面蒸騰量為193.6mm，全生育期耗水強度為2.08 mm/d，葉面蒸騰量占耗水量的53.5%。各生育階段耗水量：苗期至開花結(jié)果期218.0 mm，開花結(jié)果期至結(jié)果盛期105.8 mm，結(jié)果盛期至尾果期為38.1 mm，分別占全生育期耗水量的60.2%、29.2%和10.5%。

溝灌條件下辣椒全生育期耗水量為336.1 mm，其中棵間蒸發(fā)量為146.6mm，葉面蒸騰量為189.4mm，葉面蒸騰量占耗水量的56.3%，全生育期耗水強度為1.93 mm/d。各生育階段耗水量：苗期至開花結(jié)果期為227.8mm，開花結(jié)果期至結(jié)果盛期為69.4 mm，結(jié)果盛期至尾果期為38.9 mm，分別占全生育期耗水量的67.8%、20.6%和11.6%。

畦灌與溝灌條件下辣椒生長期耗水量差異不大，畦灌全生育期耗水量較溝灌多25.8 mm，畦灌條件下葉面蒸騰量與棵間蒸發(fā)量之比為53.5∶46.5，溝灌條件下葉面蒸騰量與棵間蒸發(fā)量之比為56.3∶43.7。

2.2 辣椒生育性狀

在辣椒生長期，對其株高、莖粗進(jìn)行了6次調(diào)查，在結(jié)果盛期對產(chǎn)量也進(jìn)行了調(diào)查，其結(jié)果見表4。

表4 畦灌和溝灌條件下辣椒生長期生態(tài)指標(biāo)及產(chǎn)量

從辣椒生態(tài)調(diào)查來看，2種灌水條件下營養(yǎng)生長差異比較明顯，6次調(diào)查辣椒株高溝灌較畦灌均高，莖粗每次調(diào)查溝灌均較畦灌稍粗。盛果期產(chǎn)量溝灌較畦灌增加1 696.5 kg/hm2。

2.3 辣椒灌溉制度確立

設(shè)施農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件下，辣椒生長期水分供給基本上靠灌溉，辣椒生長期2種灌溉方式下的灌水量如表5所示?？梢钥闯?，2種灌溉方式下灌水量差異不大，全生育期灌溉定額畦灌為294.9 mm、溝灌為255.6 mm，灌溉次數(shù)均為6次。苗期至開花結(jié)果期畦灌灌溉定額為155.8 mm，灌水定額為44.2～56.8 mm，灌水3次；溝灌灌溉定額為133.5 mm，灌水定額為42.8～46.6 mm，灌水3次。開花結(jié)果期至盛果期2種灌溉方式灌溉定額分別為97.2 mm和82.5 mm，灌水定額均為38.5～49.6 mm，灌水2次。盛果期至尾果期灌溉定額為39.6～41.9 mm，灌水1次。灌水時間是根據(jù)各生育時段土壤水分控制下限確定，灌水量是根據(jù)田間最大持水量與土壤含水率確定。

表5 畦灌和溝灌條件下辣椒生長期灌溉制度

3 結(jié)論與討論

試驗結(jié)果表明，辣椒生育期耗水量為336.1～361.9 mm、棵間蒸發(fā)量為 146.6～168.2 mm、葉面蒸騰量為189.4～193.6 mm，全生育期耗水強度為1.93～2.08 mm/d；對株高、莖粗、產(chǎn)量調(diào)查發(fā)現(xiàn)，溝灌效果較畦灌好，其土壤水環(huán)境更有利于辣椒生長及果實發(fā)育。

本試驗只針對設(shè)施蔬菜中采取的主要灌溉方式溝灌和畦灌進(jìn)行了試驗研究，得出了2種灌溉方式下辣椒生育期耗水量、耗水規(guī)律、棵間蒸發(fā)量、葉面蒸騰量，據(jù)此試驗提出了設(shè)施辣椒栽培高效節(jié)水灌溉制度。今后還應(yīng)開展設(shè)施蔬菜微噴灌、膜下滴灌等試驗，探索適合當(dāng)?shù)赝茝V的設(shè)施蔬菜高效節(jié)水灌溉制度及灌水技術(shù)，為設(shè)施蔬菜生產(chǎn)節(jié)水灌溉提供技術(shù)支撐。