垄膜沟灌南瓜生长特征及种植效益分析

丁林

摘要 針对垄膜沟灌南瓜种植特点，分析了不同灌水定额条件下土壤水分动态，南瓜生长、耗水、产量、水分利用及种植效益等方面的指标。结果表明，适宜的垄膜沟灌灌水定额（T3、T4处理）可对干物质积累起到一定的调控作用，有利于南瓜生长及产量形成。T3、T4处理灌溉定额较T5处理分别降低480和240 m.3/hm.2；生育期耗水分别降低264和194 m.3/hm.2，水分利用效率提高17.1%和12.3%；净收入较T1处理分别提高7 387.6和3 966.8元/hm.2。在民勤绿洲及类似区域垄膜沟灌南瓜推荐灌溉制度为种植前灌坐塘水1次，灌水时间5月中旬，灌水定额420～480 m.3/hm.2；生育期灌水3次，灌水时间6月中旬、7月上旬、7月下旬，灌溉定额1 680～1 920 m.3/hm.2。研究成果可为垄膜沟灌技术在南瓜种植和推广应用中提供技术支撑。

关键词 垄膜沟灌；南瓜；生长特征；种植效益

中图分类号 S275.3 文献标识码 A 文章编号 0517-6611（2018）23-0172-03

Abstract According to pumpkin planting characteristics of furrow irrigation， the soil moisture dynamic， pumpkin growth， water consumption， yield， water utilization and planting benefit were analyzed under different irrigation quota conditions.The results show that： the suitable amount of irrigation and water quota （T3 and T4） can play a role in the accumulation of dry matter， which is beneficial to the growth and production of pumpkins.Compared with T5 treatment T3 and T4 irrigation quota decreased by 480 and 240 m.3/hm.2， the growth period water consumption decreased by 264 and 194 m.3/hm.2， the water use efficiency increased by 17.1% and 12.3%.Net income was increased by 7 387.6 and 3 966.8 yuan/hm.2 respectively.Ridge film furrow irrigation in Minqin Oasis and similar area recommended for irrigation system： a pond water is needed before planting， irrigation time is midmay， irrigation quota is 420-480 m.3/hm.2，three times of irrigation should be needed during the period of birth， the irrigation time is middle June， early July， late July，irrigation quota is 1 680-1 920 m.3/hm.2.The research results can provide technical support for the technique of furrow irrigation in pumpkin planting and promotion.

Key words Ridge film furrow irrigation；Pumpkin；Characteristics of growth；Planting benefit

南瓜属葫芦科一年生草本植物，富含多种营养成分，既可鲜食，又可加工成南瓜粉及多种食品，一般产量可达到3万kg/hm.2[1]。南瓜抗旱耐瘠，适应性强，对土质要求不严。籽用南瓜、食用南瓜等在甘肃省民勤县均有种植，近年来种植面积不断扩大，主要采取垄膜沟灌和膜下滴灌栽培技术[2]。针对南瓜的相关研究多集中在南瓜营养成分及成效[3]、栽培技术[1-2]、农艺性状及品种选育[4]、与其他作物的间作效应[5]、水氮高效利用[6]、耗水特性与水流特性[7-8]等方面，对于南瓜生长特征及种植效益等方面的研究鲜有报道。笔者根据南瓜的栽培特点，以甜美南瓜为研究对象，在垄膜沟灌栽培条件下开展不同灌水定额下的南瓜土壤水分、生长发育、产量、水分利用、经济效益等方面研究，探索垄膜沟灌南瓜的适宜灌溉制度，以期为南瓜高产、水分高效利用提供理论基础。

1 材料与方法

1.1 试验区概况

试验于2014年5—8月在甘肃省水利科学研究院民勤试验基地进行。试验区地处民勤绿洲和腾格里沙漠交界地带的民勤县大滩乡，地理坐标130°05′E，38°37′N，属典型的大陆性荒漠气候，该区降水稀少，蒸发量大，风沙多，自然灾害频繁。多年平均气温7.8 ℃，极端最高气温39.5 ℃，极端最低气温-27.3 ℃，平均湿度45%，多年平均降水110 mm，多年平均蒸发量2 644 mm，全年平均扬沙59 d，全年沙尘暴日数37 d。光热资源丰富，≥0 ℃积温3 550 ℃，≥10 ℃积温3 145 ℃，无霜期150 d，最大冻土深115 cm。试验区土质0～60 cm为黏壤土，60 cm以下逐渐由黏壤土变为砂壤土，土壤平均容重为1.54 g/cm.3。试验田土壤养分、盐分含量为有机质0.527%、全氮0.045%、全磷0.115%、全钾1.667%、pH 7.96、全盐1.872 g/kg，灌溉水矿化度0.91 g/L。

1.2 試验设计

试验根据不同灌水定额设计5个处理，每个处理设3个重复，小区面积（5.0×30）m.2，各小区间及试验地四周留有保护行，南瓜品种为甜美南瓜。试验地休闲期深耕、冬灌，灌水量1 200 m.3/hm.2。播前耙耱、平整、起垄，垄底宽2.5 m，垄顶宽2.0 m，沟宽50 cm，沟深25 cm。按试验设计灌坐塘水2 d后修整灌水沟覆膜种植，按一垄2行播种，行距250 cm，株距30 cm；生育期灌水4次，灌水时间分别为播种前（坐塘水）、6月中旬、7月上旬、7月下旬，采用人工控制灌水，由管道出口处水表精确测量灌水量。5个处理灌水技术要素设计：垄沟纵坡1/1 000，入沟流量1.0 L/（m·s），试验地起垄时在沟内施底肥磷酸二铵150 kg/hm.2、尿素150 kg/hm.2、钾肥75 kg/hm.2，生育期随水追肥2次，每次75 kg/hm.2尿素。作物生长发育过程中进行中耕、除草、防治病虫害，与当地南瓜种植管理措施一致。每个处理按垄顶-沟底-垄顶随机布置3个测定土壤含水量的TDR测管，试验小区灌水参数设计见表1。

1.3 测试内容及方法

用HD2土壤水分速测仪测定土壤含水量，测定深度100 cm，每20 cm一层，在垄首、垄中、垄尾、沟首、沟中、沟尾分别设点测定，在播前、灌水前、灌水后及作物生育期每隔10 d观测一次。 在每个小区中随机选取2点，每点取样约10株，出苗后每隔10 d测定一次蔓长；分别在苗期、吐丝期、开花期、挂果期、收获期测定叶面积指数（取5～10株，采用长宽系数法或采用叶面积仪测定）。分别在出苗后及每个生育期测定干物质量（烘干，80 ℃，48 h），样本大小为5株。通过TRM-ZS3全自动气象站观测记载温度、降水、蒸发、风速等气象因素。分别记录每次灌水量、灌水前后水表读数、记录灌水日期。干质量法测生物产量，南瓜成熟后，按各小区单收，分别计各小区南瓜产量。用Microsoft Excel 2007进行数据处理和制图。

2 结果与分析

2.1 南瓜土壤水分动态

根据试验结果分析各处理土壤水分的变化过程，起垄前因各处理初始条件一致，含水量无差别，质量含水率均在13%左右。灌坐塘水后因各处理灌水定额不同其土壤含水率差异逐渐明显，每次灌水后含水率升高形成峰值，随后逐渐回落，峰值出现的次数与灌水次数一致。灌水量大峰值陡一些，灌水量小峰值较缓。如6月15日、6月18日处理T1灌水前后质量含水率差值为5.0%，而T5差值为6.7%，二者相差1.7百分点，说明灌水量小，含水率峰值较缓（图1）。在南瓜苗期植株叶面积小，棵间蒸发较大，土壤表层水分散失严重。到生育后期各处理含水率下降速度较缓，主要是由于收获期气温逐渐降低，加上降水较多，日均蒸腾蒸发量均较小，到收获时各处理含水率都在11%以上，其中T5处理最高，为14.0%。

2.2 南瓜作物生长指标分析

由表2可见，从各处理蔓长变化可以看出，蔓长变化都是前期缓慢增长，扯蔓后快速增长，开花后期基本稳定，在南瓜生长过程中，各处理蔓长生长与灌水定额大小呈线性关系。由于苗期气温和有效积温都较低，南瓜生长缓慢，到扯蔓后南瓜生长速率迅速增加，如6月13日到7月9日期间，各处理蔓长增长速率最大的为T3处理的7.01 cm/d。进入挂果期以后蔓长生长速率已很小，营养生长基本停止而转向生殖生长，如7月27日到8月7日期间，各处理蔓长增长速率最大的T5处理仅为1.48 cm/d。南瓜叶面积指数随生育期的推进，呈现出先增加、后稳定、最后又减小的趋势，灌水定额大的处理水分充足，在全生育期叶面积4明显高于其他处理，如7月27日叶面积指数最大时T5的叶面积指数较T1～T4处理分别增加11.2%、6.9%、5.0%和4.0%。在出苗至扯蔓，由于气温较低，南瓜生长缓慢，干物质积累缓慢，从拔节到开花期间，干物质迅速积累，到成熟期又快速积累，在挂果到成熟期达到最大，这一趋势与灌水定额大小呈线性关系，如8月7日T5处理干物质积累量较T1～T4处理分别增加19.6%、14.6%、12.8%和10.1%。总体来说，灌水定额大小可影响作物整体长势，可增加叶面积、干物质积累，若生育阶段缺水，作物生长层次不齐，平均干物质积累就会减少，但对水分的适度调控可抑制茎叶疯长，促使干物质向果实积累，在同样干物质积累量条件下果实占总干物质的比重会增加。

2.3 南瓜耗水规律分析

根据观测到的土壤水分变化过程，计算了垄膜沟灌南瓜各生育阶段的耗水情况，结果见表3。将南瓜整个生育期按4个生育阶段划分，不同生育期耗水量明显不同。开花-果实缓慢生长期是各处理耗水量最大的时期，也是南瓜对水分比较敏感的时期，各处理耗水强度均在3.4 mm/d以上，随着灌水定额的增加，南瓜对水分的消耗也逐渐增加，表现为T1

2.4 南瓜产量及水分利用效率

南瓜产量及水分利用效率分析见表4。各处理在单位面积苗数一定的情况下单株瓜重是构成产量的重要因素，单株瓜重越大产量越高。各处理灌水量与产量呈非线性关系，灌水量越大产量不一定就高，灌水量增加时只能使南瓜藤蔓疯长，其干物质积累多集中在藤蔓，而不能增加南瓜产量。在合理灌水定额条件下（处理T3、T4）单株瓜数明显增加，其产量可达到较高值，分别为43 809.0和43 290.5 kg/hm.2，较T1分别增加14.4%和13.0%，较T5处理分别增加4.9%和3.8%。就水分利用效率而言，适宜灌水定额可使作物对水分高效利用，提高作物产量，进而提高作物对水分的利用率，达到节水高效的目的，如T3处理灌溉水利用效率较T5提高了2.77 kg/m.3。

2.5 南瓜种植效益分析

通过该试验并根据该灌区现状结合当地市场调查，对南瓜的生产成本进行了估算，其投入产出分析见表5。从统计结果看出，灌溉定额越大投入越大，在适宜的灌水定额下（T3、T4），南瓜果实生长较好，产量较高，其产出达到35 042.2和34 632.4元/hm.2，净产值分别为28 712.2和28 296.4元/hm.2，较T1处理分别提高7 387.6和3 966.8元/hm.2，较T5处理分别提高1 725.6和1 304.8元/hm.2。其投入产出比为1∶5.54和1∶5.47，较T1处理分别提高0.69和0.62。以高产、高效为目的分析垄膜沟灌南瓜的各项技术参数、耗水、作物生长指标及效益可得，T3、T4处理水分利用率、產量均处于较高值，可充分利用有限的水资源，在实际生产中宜采取的灌水定额为420～480 m.3/hm.2，灌水次数4次。

3 结论与讨论

该试验研究了垄膜沟灌南瓜土壤水分动态、生长指标、产量、水分利用效率、耗水规律与效益，并根据南瓜种植模式提出了适宜民勤绿洲垄膜沟灌南瓜的节水高产灌溉制度，相关结论如下：

（1）适宜的沟灌灌水定额有利于南瓜生长及产量的形成，适度的水分调控可促使干物质向果实积累，过多的灌水量会导致产量降低。适宜的沟灌定额条件下（T3、T4）南瓜单株瓜重较高，产量较高，灌溉定额较T5处理分别降低480和240 m.3/hm.2，生育期耗水分别降低264和194 m.3/hm.2，水分利用效率分别提高17.1%和12.3%。

（2）适宜灌水定额处理效益显著，在适宜的灌水定额条件下（T3、T4）净收入较高，较T1处理分别提高7 387.6和3 966.8元/hm.2，较T5处理分别提高1 725.6和1 304.8元/hm.2。

（3）在民勤绿洲及类似区域垄膜沟灌南瓜推荐采用灌溉制度为种植前坐塘水1次，灌水时间5月中旬，

灌水定额420～480 m.3/hm.2；生育期灌水3次，灌水时间6月中旬、7月上旬、7月下旬，灌溉定额1 680～1 920 m.3/hm.2。南瓜全生育期灌水次数较当地其他作物（小麦、玉米、洋葱等）少1～2次，灌水定额减少360 m.3/hm.2以上，节水效果明显，在水资源相对紧缺的民勤绿洲可大面积推广种植。

由于该研究在民勤绿洲开展，研究结论得出的具体指标与数据可能与其他地区相关研究有一定差异，但总体结果及变化趋势却没有差异。在实际应用中，应根据所在地区气候、土壤、水资源等条件差异选择适宜南瓜种植的垄膜沟灌灌水定额及灌溉制度。

参考文献

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