不同滴灌带铺设间距对果菜叶菜轮作的适用性

赵 鹤，徐 进，王艳芳，李 蔚

（北京市农业技术推广站，北京 100029）

京郊地区针对水资源短缺的现状，农业生产全面实行节水管理，尤其是耗水量较大的设施蔬菜生产。塑料大棚节水灌溉方式以滴灌为主，应用面积逐年扩大。但是滴灌节水灌溉在蔬菜生产中还存在一些问题，如生产中常规滴灌设备为了适用于果菜的高畦栽培，间距设置较大，当换茬栽培叶类蔬菜时，就不能满足叶菜水分需求，一些菜农将滴灌设备闲置，选择用大水漫灌从而造成水资源的浪费。关于调整滴灌铺设方式对作物影响方面不同地区也有相关报道，孔繁宇[1]通过开展不同滴灌带和不同铺设间距的滴灌效果试验，确定在新疆地区的壤土条件下，滴灌带铺设间距为1.2 m以内，可在地下形成一个湿润层，无论地面上采用何种播种方式，播种行无需和滴灌带吻合，也可满足作物需水要求。张秀捷[2]的研究表明，在灌水条件相同的情况下，滴灌带间距和滴头间距耦合作用对黄瓜没有显著影响。

在北京地区关于适宜果菜和叶菜轮作条件下适宜的滴灌带铺设方式的相关研究甚少，针对京郊地区塑料大棚蔬菜节水灌溉存在的问题，开展不同滴灌铺设间距对大棚果菜叶菜轮作适用性研究，旨在筛选出一种适合不同蔬菜作物轮作倒茬生产的节水灌溉方式，为京郊地区果菜叶菜轮作生产合理选择和布设滴灌带提供参考。

1 材料和方法

1.1 试验地概况

试验地点设在北京市怀柔区庙城镇孙史山村，设施类型为塑料大棚，面积400 m2，棚长50 m，宽8 m，高3 m。试验地土壤性质为壤土，土壤体积质量为1.39 g/cm3、土壤田间持水量（质量含水量）为18.2%、土壤田间持水量（体积含水量）为25.3%。

1.2 试验材料

根据该地区种植习惯，安排种植面积较大、效益较好的种植茬口，即越冬菠菜—春大棚黄瓜—秋茬菜花轮作模式。

1.3 试验方法

灌溉方式为滴灌，滴灌管型号：φ16-0.8-20-2 L。

表1 蔬菜轮作生产安排

试验设置3个处理：处理1，滴灌管间距40 cm；处理2，滴灌管间距60 cm；处理3（CK）为60 cm和80 cm相间。在果菜叶菜轮作倒茬生产中，均为东西方向铺设滴灌管。不同处理的单位面积蔬菜种植量、灌水量、用肥量、田间管理以及病虫害防控方法均相同。

1.4 测定项目及方法

1.4.1 土壤含水量

测量仪器：手持土壤水分仪（SU-LA型，北京盟创伟业科技有限公司）。测量位点：选择铺设宽度为80 cm的距滴灌带10、20、30、40 cm处。

根据叶类蔬菜净灌水定额及灌水次数，设置单次净灌水量为11.9～25.0 mm，单次灌水量设置11、18、25 mm 3个灌水梯度。由于叶菜类蔬菜0～20 cm土层根系分布量超过90%以上，测量位点控制在土壤深度25 cm以内，灌水后1 d开始测量土层深度分别为5、10、15、20、25 cm 5个位点的土壤体积含水量，每个位点3次重复。

1.4.2 产量

每次浇水及采收后记录各处理实际用水量和产量。

2 结果与分析

2.1 水分运移情况分析

壤土的土壤田间持水量（质量含水量）为18.2%，土壤田间持水量（体积含水量）为25.3%[3]。根据叶类蔬菜适宜灌水下限为60%～75%FC，即适宜叶类蔬菜种植的土壤含水量为15.18%～18.98%。

根据图1可知，灌水11 mm后，距离滴灌带10 cm处土壤水分在灌水后均有增加，5～25 cm土壤含水量在16.1%～19.9%，而距离滴灌带20、30、40 cm处土壤水分变化不大。

图1 不同位点灌水前后土壤含水量变化（灌水11 mm）

根据图2可知，灌水18 mm后，距离滴灌带10、20 cm处土壤水分在灌水后均有增加，距离毛管20 cm处、深25 cm以上土壤含水量在16.0%～18.9%，而距离滴灌带30、40 cm处土壤水分变化不大。

根据图3可知，灌水25 mm后，距离滴灌带10、20、30 cm处土壤水分在灌水后均有增加，距离毛管30 cm处、深25 cm以上土壤含水量在15.9%～18.7%，而距离滴灌带40 cm处土壤水分变化不大。

综合以上结果，说明壤土条件下，灌水11、18、25 mm后，分别在滴灌带铺设宽度40、60 cm范围内，2根滴灌带之间水分完全能够接上，可在地下25 cm以上形成一个湿润层。

2.2 水分利用情况分析

在越冬菠菜—春大棚黄瓜—秋茬菜花轮作模式的每一茬蔬菜生产中，3个处理的滴灌管铺设间距不同但总灌水量是相同的。生产结果表明，在种植果类蔬菜时，3种滴灌管的铺设方式对产量影响不大；在种植叶类蔬菜时，铺设间距远的处理土壤水分不均匀，影响蔬菜生长，甚至造成死苗现象，从而影响了产量，处理1铺设间距较小，土壤水分均匀度略高，叶菜产量较其他处理高。在灌水量相同的情况下，3个处理的产量和水分利用情况不同，处理1的单方水产量较高，较对照提高3.3%，处理2较对照提高2.2%（表3）。

2.3 效益分析

滴灌带的选择和布设方式是灌溉系统设计的重要参数，同时也决定了系统的投资效益[4]。滴灌铺设间距不同，所需滴灌设备材料不同，成本投入也会有差异。如表4所示，滴灌设备成本投入主要包括滴灌系统首部材料、滴灌材料和安装费，处理1成本投入最高，分别较处理2和处理3（CK）超出6.1%、9.4%。产投比以处理3（CK）最高，为2.60，处理1产投比最低，为2.45。由此可得，处理3（CK）获得了最高的投资效益，处理2其次，处理1最低。

图2 不同位点灌水前后土壤含水量变化（灌水18 mm）

图3 不同位点灌水前后土壤含水量变化（灌水25 mm）

表3 不同处理条件下水分利用情况

表4 各处理667 m2投入与产出对比

3 结论与建议

3.1 壤土条件下，单次灌水量11、18、25 mm时，滴灌带铺设间距分别在40、60 cm以内，可在地下深25 cm土层中形成一个湿润层，无论地面上采用何种播种方式，播种行无需和滴灌带吻合，也可满足作物需水要求；而滴灌带铺设间距超过80 cm以上时，滴灌带之间就有干土断层，如果采用这种铺设间距，播种行必须和滴灌带吻合，否则会造成作物灌水不均匀。

3.2 不同滴灌带间距对黄瓜产量影响不大，原因可能是滴灌带与作物播种行吻合，可满足作物对水肥的需求。在种植叶类蔬菜时，滴灌带铺设间距为40 cm的产量偏高，说明60、80 cm相间铺设的滴灌带间可能有干土断层，造成作物灌水不均匀。

3.3 不同滴灌带间距决定了灌溉系统的布设方式，滴灌带间距较小的布设方式必然会增加系统的投资。在果菜叶菜轮作生产的情况下，叶菜只种植甘蓝、菜花等单次耗水量大的作物时，建议选取滴灌带间距较大（60 cm）、滴头间距较小的布置方式，以获得较高产量和投资效益。而叶菜种植菠菜等撒播叶菜时建议滴灌带铺设为40 cm，以保证土壤水分均匀度，满足作物灌水需求。

3.4 由于条件所限，试验设计的滴灌带间距只有3种水平，这3种滴灌带间距对菠菜和菜花产量的影响存在差异，但是对于其他叶类蔬菜作物的影响还需要进一步试验研究，以找到适合更多果菜叶菜轮作种植的滴头间距和滴灌带间距，为农民增产增收提供参考。