大棚黃瓜對灌溉水質(zhì)量的響應(yīng)

蔣麗媛 趙 偉 楊圓圓 唐 磊 楊兆森 陳志杰

（1渭南市農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心，陜西渭南 714000；2陜西省生物農(nóng)業(yè)研究所，陜西西安 714300）

水資源短缺已成為全球性的問題，特別是在干旱和半干旱地區(qū)［1］。農(nóng)業(yè)灌溉使用微咸水或咸水，某種程度可緩解水資源的不足［2-3］。黃瓜是渭南市主栽設(shè)施蔬菜之一，屬于敏感性作物，較長的生長周期使其對灌溉反應(yīng)更為明顯［4］。灌溉水質(zhì)量對蔬菜的影響越來越受重視。趙偉等［5］研究表明，高電導(dǎo)率灌溉水會影響大棚番茄生長。江雪飛等［6］研究發(fā)現(xiàn)，在不同生育時期，3 g/L 咸水處理對溫室甜瓜產(chǎn)量無顯著影響。萬書勤等［7］研究表明，在年降水量600 mm 左右的半濕潤地區(qū)，露地栽培情況下，對鹽分中等敏感的黃瓜可利用2.2～4.9 dS/m 的微咸水來灌溉［7］。有研究表明用3～5 g/L 的微咸水直接灌溉，會造成土壤耕作層不同程度的鹽堿化［8］。目前設(shè)施條件下關(guān)于微咸水對黃瓜生長影響的研究較少，加之筆者調(diào)研發(fā)現(xiàn)，渭南市大荔縣、蒲城縣等地部分園區(qū)灌溉水電導(dǎo)率超過3.5 mS/cm。因此，筆者利用不同電導(dǎo)率的灌溉水對大棚黃瓜進(jìn)行灌溉，研究其對黃瓜生長和設(shè)施土壤電導(dǎo)率的影響，以期為設(shè)施蔬菜合理使用灌溉水提供數(shù)據(jù)支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗區(qū)概況與材料試驗在渭南市大荔縣馮村現(xiàn)代農(nóng)業(yè)園區(qū)（109°43′E，34°56′N）進(jìn)行，該區(qū)年平均氣溫14.4 ℃，降水量514 mm，無霜期214 d。試驗在單棟鋼架塑料大棚內(nèi)進(jìn)行，棚長70 m、寬8 m。灌溉水分別采用基地內(nèi)80 m井水、40 m井水和雨水，各項特征參數(shù)如表1所示。供試黃瓜品種為“博耐13-4”。

表1 灌溉水的電導(dǎo)率（EC）、pH及主要離子組成

1.2 試驗設(shè)計設(shè)3個不同質(zhì)量灌溉水處理E1、E2和E3，如表1所示，采用完全隨機(jī)區(qū)組排列，各處理均種植5個小區(qū)，每小區(qū)為1次重復(fù)，小區(qū)面積為6.48 m2。2019年8月10日定植黃瓜，2019年11月20日拉秧，灌水方式為膜下溝灌，各處理田間管理同常規(guī)管理，前茬種植作物為番茄。

1.3 測定方法盛果期對各處理進(jìn)行株高（直尺測定）、莖粗（游標(biāo)卡尺測定）、葉片數(shù)、植株莖葉及根鮮重的測定；各處理按小區(qū)計產(chǎn)；拉秧后采集0～20、20～40 cm 土壤樣品，風(fēng)干樣品用清水浸提，水土比為5∶1，振蕩過濾上清液用電導(dǎo)率儀測定土壤電導(dǎo)率。

1.4 數(shù)據(jù)處理試驗數(shù)據(jù)基于DPS 7.5 軟件和Microsoft Excel 2010進(jìn)行計算和作圖分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 灌溉水對黃瓜生長的影響由表2 可知，黃瓜長勢隨灌溉水電導(dǎo)率的增加而降低。E3處理黃瓜株高最高，為158.6 cm，顯著高于E2 和E1 處理31.5%、82.5%，E2 處理株高顯著高于E1 處理38.7%。E3 處理黃瓜葉片數(shù)最高，為12.0個，顯著高于E2和E1處理13.2%、46.3%，E2處理葉片數(shù)顯著高于E1處理29.2%。與E1處理相比，E2和E3處理均顯著增加黃瓜莖粗，增幅為15.4%～27.3%。

表2 不同質(zhì)量灌溉水對黃瓜生長的影響

2.2 灌溉水對黃瓜產(chǎn)量的影響由圖1 可知，黃瓜產(chǎn)量隨灌溉水電導(dǎo)率的增加而降低。E3處理黃瓜產(chǎn)量最高，為2.54 kg/株，顯著高于E2 和E1 處理89.5%、141.9%，E2處理株高顯著高于E1處理27.6%。

圖1 不同質(zhì)量灌溉水對黃瓜產(chǎn)量的影響

2.3 灌溉水對黃瓜植株鮮重的影響由圖2 可知，黃瓜莖葉和根鮮重隨電導(dǎo)率的增加而降低。E3 處理較E2 和E1 處理均顯著增加黃瓜莖葉和根鮮重，增幅為120.8%～135.1%、38.3%～55.6%。

圖2 不同質(zhì)量灌溉水對黃瓜植株鮮重的影響

2.4 灌溉水對土壤電導(dǎo)率的影響由圖3 可知，土壤電導(dǎo)率隨灌溉水電導(dǎo)率的增加而增加，表現(xiàn)為E1>E2>E3。在0～20 cm 土層，處理兩兩之間差異顯著，20～40 cm 土層，E1 處理土壤電導(dǎo)率顯著高于E2 和E3 處理69.8%、114.7%。

圖3 不同質(zhì)量灌溉水對土壤電導(dǎo)率的影響

3 討論與結(jié)論

開發(fā)與利用微咸水資源是實現(xiàn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的必由之路［9］。國內(nèi)外大多研究礦化度為2～5g/L 的微咸水，礦化度大于5 g/L 的高礦度咸水許多研究均表明難以利用或應(yīng)慎重利用［10］。水的電導(dǎo)率和礦化度呈顯著線性相關(guān)［11］，灌溉水礦度會影響作物生長［12］，作物的產(chǎn)量和品質(zhì)直接受灌溉水質(zhì)影響［13］。王全九等［14］研究表明，小麥產(chǎn)量隨灌溉水礦化度增加而減少。陳琳等［15］研究表明，溫室黃瓜產(chǎn)量隨灌溉水的礦化度增大而減少。姚玉濤等［9］研究表明微咸水灌溉會抑制番茄生長，設(shè)施番茄產(chǎn)量隨灌溉水礦化度的增加而逐漸降低。本研究中，黃瓜產(chǎn)量、株高、葉片數(shù)隨灌溉水電導(dǎo)率的增加均顯著降低，可見電導(dǎo)率為4.04 mS/cm的灌溉水已經(jīng)影響大棚黃瓜的生長，與他人研究結(jié)果一致。

設(shè)施環(huán)境溫度高、濕度大、缺乏雨水淋洗、蒸發(fā)量大，極易產(chǎn)生土壤鹽分積累［16］，加之蔬菜灌溉水需求量大，土壤環(huán)境更易受灌溉水影響。趙偉等［5］研究指出灌溉水是引起設(shè)施土壤鹽分累積的重要原因。微咸水灌溉會增加土壤的次生鹽漬化風(fēng)險［17］，吳忠東等［18］研究指出灌溉水中的鹽分對土壤的影響主要是對土壤電導(dǎo)率的影響。本研究中，土壤電導(dǎo)率隨灌溉水電導(dǎo)率的增加而增加，可見灌溉水是影響土壤電導(dǎo)率的重要因素。因此，設(shè)施蔬菜高質(zhì)量發(fā)展需考慮灌溉水質(zhì)量，灌溉水鹽分濃度的選取應(yīng)參考蔬菜的耐鹽閾值［19］。研究表明，可通過壟上種植［20］、優(yōu)化灌溉方式和灌溉制度、覆蓋和深松耕作等［3］農(nóng)藝措施來緩沖土壤鹽漬化對蔬菜生長的不利影響。