温室作物膜下滴灌适宜灌水量试验研究

邵子玉（辽宁省水利水电科学研究院，辽宁沈阳110003）



温室作物膜下滴灌适宜灌水量试验研究

邵子玉
（辽宁省水利水电科学研究院，辽宁沈阳110003）

［摘要］探讨了辽宁地区温室作物在膜下滴灌条件下的适宜灌溉水量。分别进行5种不同灌水量条件下温室作物的茎粗、产量及水分生产率的变化分析。试验结果表明：温室作物的茎粗值随灌水量的增加而增大，产量及水分生产率随灌水量的增加呈先增后减的趋势。对于辽宁地区温室作物的膜下滴灌来讲，产量最高目标下最适宜的灌溉水量是4.22 m3/hm2，水分生产率最高目标下的最适宜灌溉水量是2.67 m3/hm2。

［关键词］膜下滴灌；灌水量；作物；温室

1　概况

一般来说，温室蔬菜产量随灌水量的增加而增加，但灌溉水利用效率随之减少，且品质有下降的趋势。在实际生产过程中，大部分菜农仅凭经验对温室蔬菜进行灌水、施肥。过量灌水施肥不仅造成水分、肥料浪费，还会引起温室土壤和空间湿度加大，诱发病虫害，加大了农药的使用量，造成蔬菜产量和品质下降。作物生育期耗水量较大，灌水时间和灌水量对温室作物产量和品质影响较大。合理的灌溉制度和灌水方式能提高产量与水分利用效率。目前，滴灌、微灌等节水灌溉方式已被广大农户接受，但由于缺乏相关技术研究，辽宁地区温室膜下滴灌条件下作物的需水规律尚无定论。为此，研究主要针对温室作物膜下滴灌的灌溉水量开展研究，通过试验确定辽宁地区温室作物的膜下滴灌适宜需水量，为辽宁地区温室作物的节水灌溉提供理论依据。

2　材料与方法

2.1试验地点

试验在辽宁省沈阳市黄家乡的灌溉试验中心站4号高标准日光温室中进行。试验站地点为平原地带，属温带大陆性季风气候。供试土壤为中壤土，参考理化指标为：容重1.33 g/cm3，土壤饱和体积含水率为42.2%，土壤中等肥力偏下，速效钾81.28 mg/kg，速效磷18.39 mg/kg，土壤碱解氮75.41 mg/kg，全氮1.11 g/kg，有机质1.22%，土壤PH值为7.09。

2.2试验设计

采用单因素试验，以不同灌溉水量为因素，根据灌水量的差异设置5个处理，I1∶0.4Ep；I2∶0.6Ep；I3∶0.8Ep；I4∶1.0Ep；I5∶1.2Ep，Ep为灌水基准量。试验设定为E601小型蒸发器（标准蒸发皿）在该时段内蒸发量的一半，利用支架将E601蒸发皿始终保持在作物冠层高度；每个处理1个小区，每个小区内设3个子区，作为3个重复。供试品种为紫丽人，于2014年2月14日定植，7月31日收割。定植时，为保证作物的缓苗率，各个处理统一灌水25 mm。此后每隔12～14 d按设计水量灌溉。

2.3田间管理

每垄种植作物16株，两垄之间的距离为0.5 m。作物定植前在垄水平中心铺设滴灌带，滴头间距 30 cm，滴头流量2 L/h，滴灌带两侧水平距离20 cm处种植作物；滴灌上覆0.08 mm厚的黑色塑料地膜。灌水前采用TRIME观测土壤水分含量，记录不同处理20～40 cm处土壤水分含量变化，主要是作为作物需要灌水时的土壤水分含量参考的数据积累，灌水前测量一次；用水表记录每个小区的灌溉水量；在每小区取作物5株，作为定点观测植株，采用游标卡尺观测定点植株的茎粗，每10 d一次；采用电子称单独计量各小区每次摘果的重量。温室日常及肥料管理同当地农户，每亩地施40 kg二铵及4袋豆粕有机肥。

3　试验结果分析

3.1不同灌水量下温室作物茎粗对比分析

图1为不同灌溉水量下温室作物茎粗的比较结果，在种植的初期，各处理间差异不大，从移栽至5月5日，温室作物生长较快，5月13日以后，作物达到摘果期后，茎粗生长放缓，茎粗值由高到低的排序为I5>I4>I3>I2>I1；6月3日后，作物茎粗基本稳定，直至收割不再明显增长，且始终表现为I5> I4>I3>I2>I1，而从I5至I1处理的灌水量是不断减少的，可见，灌水量越多，温室作物的茎粗值越大。

图1　不同灌水量下温室作物茎粗对比

3.2不同灌水量下温室作物产量分析

各处理灌水量、产量及水分生产率数值见表1。图2为不同灌溉水量下温室作物产量的比较结果，5月13日开始，作物达到摘果期后，6月13日全生育期结束，期间维持了1个月的摘果期，各处理产量由高到低的排序为I4>I3>I5>I2>I1，这与茎粗结果不同；产量最高的是I4，由表1知，其实际灌水量为949.33 m3/hm2；对于I1，I2和I3来讲，灌水量越多，产量越高，即产量在一定范围内随着灌水量的增加而增加；而当灌水量超过949.33 m3/hm2后，产量下降，因此，超过某一值后，产量不再随灌水量的增加而提高。

表1　不同灌水量下作物灌水量、产量及水分生产率

根据产量与灌水量的特点，将产量与灌水量的关系拟合为二次抛物线形式，以产量为因变量y，灌水量为因变量x，表达式为y=-3.777x2+432.7x-7787，拟合度R2=0.945，达到极显著水平。根据二次抛物线的特点，可以计算出，当灌水量x=859.2 m3时，产量y可达到理论上的最大值69 087 kg。

图2　不同灌水量下温室作物产量对比

3.3不同灌水量下温室作物水分生产率分析

不同灌溉水量下温室作物水分生产率的比较结果见图3，各处理水分生产率由高到低的排序为I2>I3>I1>I4>I5，这与灌水量和产量的对比结果均不相同；水分生产率最高的是I2，由表1知，I2的实际灌水量为627.48 m3/hm2，灌水量在这个值以下时，水分生产率是增加的；灌水量超过I2（627.48 m3/ hm2），水分生产率随着灌水量的增加而减少。

图3　不同灌水量下温室作物水分生产率对比

根据水分生产率与灌水量的关系特点，将水分生产率与灌水量的关系同样拟合为二次抛物线形式，以水分生产率为因变量y，灌水量为因变量x，表达式为 y=-0.067x2+6.307x-58.761，拟合度 R2= 0.834，达到极显著水平，根据二次抛物线的特点，可以计算出，当灌水量x=705.9 m3/hm2时，水分生产率y可达到理论上的最大值89.67 kg。

4　结论

通过不同灌水量下温室作物不同指标的分析研究，概括得到的结论：

1）灌水量可以影响作物的茎粗，灌水量越多，温室作物的茎粗值越大。

2）产量与灌水量呈先增后减的二次抛物线关系，在一定灌水量范围内，产量随着灌水量的增加而增加；超过这个灌水量范围后，产量下降；当灌水量x=859.2 m3/hm2时，产量y可达到理论上的最大值69 087 kg。

3）水分生产率与灌水量同样呈先增后减的二次抛物线关系，在一定灌水量范围内，水分生产率随着灌水量的增加而增加；超过这个灌水量范围后，水分生产率下降；当灌水量x=705.9 m3/hm2时，水分生产率y可达到理论上的最大值89.67 kg。

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［中图分类号］S27

［文献标识码］A

［文章编号］1002－0624（2016）03－0057－03

[收稿日期]2015-12-01