郭月萍
摘 要:为筛选出芹菜种植最佳灌溉量,开展芹菜不同灌溉量试验,为芹菜高产及节水灌溉提供科学依据。试验设置5个处理,分别为:T+5:每667 m2灌溉126 m3 ;T+10:每667 m2灌溉132 m3;T-5:每667 m2灌溉114 m3;T-10:每667 m2灌溉108 m3;对照:每667 m2灌溉120 m3。试验结果表明,T-5处理在株高、茎粗、叶柄数等植株长势均优于对照,干物质质量较对照增加13.7%;芹菜产量最高,为5 669.50 kg ,产量、产值较对照提高16.28%;T-5处理在节水5%的情况下,纯收益高于对照16.67%。综上所述,每667 m2灌溉114 m3高产且节水,是本试验处理中经济效益较好的灌溉处理,适宜指导本地区大棚芹菜微喷灌溉栽培。
关键词:芹菜;微喷;灌溉量;产量;水分利用效率;经济效益
中图分类号:S636.3 文献标志码:A 文章编号:1673-2871(2020)01-039-03
Abstract: In order to select the best irrigation amount of celery planting, experiments on different irrigation amounts by micro-spraying celery were carried out to provide a scientific basis for guiding high-yield of celery and water-saving irrigation. Five treatments were set up respectively: T+5: 126 m3 per 667 m2 ; T+10: 132 m3 per 667 m2; T-5: 114 m3 per 667 m2; T-10: 108 m3 per 667 m2; Control: 120 m3 per 667 m2. The results showed that the irrigation amount of 114 m3 per 667 m2 (T-5) were better than those of the control in plant height, stem diameter and petiole number, and the weight of dry matter increased by 13.7% compared with the control. The celery yield was the highest, which was 5 669.50 kg per 667 m2. The yield and output value were increased by 16.28% respectively compared with the control. The net income was 16.67% higher than that of the control under the condition of saving water by 5%. In summary, the irrigation amount of 114 m3 per 667 m2 was a high-yield and water-saving irrigation treatment with better economic benefits in this test treatment, which was suitable for guiding the micro-spray irrigation cultivation of celery in greenhouses in this region.
Key words: Celery; Micro-spray; Irrigation amount; Yield; Water use efficiency; Economic benefit
芹菜在我国北方冬、春季种植广泛,对土壤湿度十分敏感,土壤水分的供应状况对其生长发育、产量及品质有很大影响[1]。近年来,春茬冷棚芹菜由于效益高、见效快,栽培面积迅速扩大,但在实际生产中,冷棚芹菜的栽培仍然继续沿袭大田栽培经验, 水分管理缺乏科学的量化指标[2], 芹菜生长期灌水较为频繁, 但如果水分过多,通气不好,又會使芹菜根系发育及吸水能力受到影响,轻则生长迟缓,重则“烂根”[3]。近年来专家对节水灌溉技术在芹菜节水方面的应用也做了相关研究,如滴灌、膜下滴灌、管灌等,但实际栽培中,芹菜仍是以丰水高产型灌溉为主[4],随着水资源短缺问题的日益严重,推广芹菜微喷灌溉技术是农业发展的必然趋势。
微喷灌溉技术作为新型节水灌溉技术之一,近年来逐渐在大兴地区普及应用。它不仅具有节能以及适应性强等特点,同时能够有效地提高农业节水效率,能通过水肥一体化的方式,提高农民施用肥料的利用率,并对作物优质高产起到重要作用[5]。如在菠菜上的应用,能够提高作物品质,在节水30%的情况下,能够提高产量近10%[6],在生菜上也较常规灌溉提高单方水产出率[7]。目前,微喷在芹菜上的应用和研究较少,因此笔者以芹菜为试材,以大兴区农民芹菜应用微喷灌溉数据为基础,探究其生育期最适宜的微喷灌溉量。
1 材料与方法
1.1 试验概况
试验于2017年1—6月在大兴区立春示范园钢架大棚进行。试验区域属于暖温带半湿润大陆性季风气候,四季分明。土壤为砂壤土,pH值为7.93,土壤有机质含量(w,下同)1.2 g·kg-1,碱解氮含量62.22 mg·kg-1,有效磷含量131 mg·kg-1,速效钾含量101.3 mg·kg-1,土壤肥力低。
供试芹菜品种为美国‘加州西芹(市售),1月28日播种,3月24日定植,6月3日收获,株行距15 cm×20 cm,667 m2种植密度20 000株[8]。试验前半个月土壤翻耕晒白,667 m2施用有机肥1 600 kg,复合肥(18-9-18)40 kg,追肥3次,每次追施6 kg水溶肥(22-11-22),各处理施肥量一样,病虫害防治及除草等日常管理按照当地农民习惯进行。
1.2 试验设计
本试验共设置5个处理,3次重复,小区随机排列,面积27 m2。试验以芹菜全生育期常规微喷灌溉量(667 m2灌溉120 m3)为对照,该灌溉量为调查农民微喷常规灌溉量。其余处理依次为:T+5(667 m2灌溉126 m3)灌溉量较对照增加5%;T+10(667 m2灌溉132 m3)灌溉量较对照增加10%;T-5(667 m2灌溉114 m3)灌溉量较对照减少5%;T-10(667 m2灌溉108 m3),灌溉量较对照减少10%(表1)。试验设独立水表控制灌溉量,全生育期灌水11次,分别为定植水1次,5~6叶期灌溉2次,7~9叶期灌溉3次,10~12叶期灌溉5次。
1.3 测试方法及数据分析
于芹菜收获时取1 m2单独收获计算产量,同时采样进行品质和植株生长指标测定,每处理测量10株,取平均值。株高为芹菜基部短缩茎至顶端最高处的自然高度,采用卷尺测量。水分利用效率=总产量/灌溉量。维生素C含量的测定采用2,6-二氯靛酚滴定法,可滴定酸含量的测定采用碱滴定法,可溶性糖含量的测定采用蒽酮比色法,纤维素含量的测定采用重量法,蛋白质含量的测定采用凯氏定氮法,硝酸盐含量的测定采用紫外分光光度法,矿质元素含量的测定采用等离子发射光谱法。数据统计分析采用Excel 2003和DPS软件。
2 结果与分析
2.1 不同微喷灌溉量芹菜生长势比较
从表2可以看出,T+5 和T+10、T-5处理的株高均好于CK,分别增加5.09%、8.31%,1.88%,而T-10处理则低于 CK 1.07%;茎粗方面T-5处理最粗,好于CK 36.73%,而T-10处理较CK下降8.49%;从叶柄数来看,T-5处理叶柄数最多为9个,T-10处理则最少,T+5、T+10处理与CK叶柄数相同;从干物质含量看,T+5、T+10、T-5、T-10四个处理较CK均有所增加,T-5处理较CK增加最多为15.95%,其余各处理分别增加12.20%、3.94%、6.00%。
2.2 不同微喷灌溉量芹菜的产量及水分利用效率比较
从表3可以看出, T-5处理在每m2产量、折合667 m2产量中表现最好,折合667 m2产量为5 669.50 kg,较CK提高16.28%,与T+10、T-10、CK存在显著差异,与T+5处理差异不显著;水分利用效率方面,T-10、T-5处理好于CK 10.83%、22.35%,T+5、T+10处理均低于对照处理0.25%、12.33%。表3中折合667 m2产量方面,当灌溉量较对照增加5%时(T+5处理),芹菜的产量较CK有所增加,而灌溉量增加10%时(T+10处理),芹菜产量并没有继续增加,反而较CK有所下降。但当灌溉量较对照减少5%时(T-5处理)芹菜产量达到了最高值,灌溉量较对照减少10%时(T-10处理),芹菜产量则降到最低。
2.3 不同微喷灌溉量芹菜营养品质比较
从表4可以看出,维生素C含量呈T+5>T+10>CK >T-10>T-5趋势,T+5、T+10处理比CK增加37.06%和27.77%;T-5处理蛋白质含量最高,高于CK 42.27%,T+10、T-10处理蛋白质含量相同;硝酸盐含量呈T-10>T+10>T+5>T-5>CK趋势,从趋势中看出4个设定处理硝酸盐含量均高于CK,分别高于CK 74.48%、56.21%、21.21%、20.13%;矿物质Ca含量方面呈T-10>T-5>T+5>CK>T+10趋势,T-10、T-5、T+5处理分别好于CK30.26%、7.07%、5.66%,T+10处理低于CK8.06%。
2.4 不同微喷灌溉量芹菜经济效益比较
从表5可以看出,T-5处理667 m2产值最高,为8 504.25元,比对照 CK增加1 190.59元,产值提高16.28%;纯收入方面T+5、T-5处理比对照处理增收4.78%、16.67%,T+10、T-10处理纯收入均低于对照处理,分别减少了3.81%、9.01%;节水率方面,T-10、T-5处理较对照处理均有节水效果,但T-5处理在节水率5%的情况下,且纯收益高于对照处理16.67%,是本试验处理中经济效益较好的灌溉处理。
3 讨论与结论
芹菜是一种耗水量较大的作物,灌溉量对芹菜的生长发育至关重要,充分掌握芹菜生育期灌溉水定额是减少灌溉水、提高水分利用效率的有效途径[9]。本试验中当灌溉量较对照增加5%时(T+5处理),芹菜产量较CK有所增加,而灌溉量增加10%时(T+10处理),芹菜产量并没有继续增加,反而较CK有所下降。反之,当灌溉量较对照减少10% 时(T-10处理),灌溉量最少,其667 m2产量、667 m2产值等方面均表现最差,张丽娟等[10]研究指出,随灌溉量减少,芹菜产量逐渐下降,笔者在667 m2 折合产量比较中也得到类似结果。试验中灌溉量较对照减少5%,即T-5处理,株高、茎粗、叶柄数、干物质含量等方面均表现较好;品质提升方面,T-5处理的蛋白质含量、硝酸盐含量及矿物质Ca含量均好于对照处理;在667 m2产量及经济效益方面,T-5处理产量最高为5 669.50 kg ,较CK提高16.28%,667 m2纯收入也较CK提高16.67%;且T-5处理667 m2节水率为5%,水分利用效率高于对照 CK 22.35%。因此,T-5处理是本试验处理中经济效益较好的灌溉处理。但由于土壤条件、芹菜品种等差异,在实际应用时需进一步验证完善,才可用于指导当地芹菜生产。
综上所述,芹菜生育期每667 m2微喷灌溉定额为114 m3(T-5处理)时,667 m2产量、667 m2产值最高,且节水率5%;营养品质在蛋白质含量、硝酸盐含量等方面均好于其他处理,是本试验微喷条件下高产、优质且节水的最优灌溉量。
参考文献
[1]梁媛媛,孙景生,郭凤台,等.日光温室芹菜适宜灌溉指标研究[J].灌溉排水学报,2009,28(2):48-50.
[2]杨军,廉晓娟,王艳,等.滴灌条件下不同灌溉量对芹菜耗水量和水分利用效率的影响[J].江苏农业学报,2016:32(3):656-661.
[3]谭国栋,付德洋,凡久彬,等.东北半干旱地区温室芹菜灌水指标试验研究[J].南水北调与水利科技,2006(2):20-23.
[4]尹志荣,桂林国,何进勤,等.不同灌溉量对膜下滴灌芹菜生长及产量的影响[J].宁夏农林科技,2015(56):4.
[5]李安庆,李涛.微喷灌溉技术在设施农业中的应用[J].科技创新与应用,2015(1):189.
[6]董畔,刘云,宋炳彦,等.不同灌溉方式对设施菠菜生长及产量的影响[J].蔬菜,2017(8):47-49.
[7]徐厚成,程明,安顺伟,等.不同灌溉方式对北京春茬露地生菜的影响[J].北方园艺,2017(11):8-12.
[8]王孟文.設施芹菜种植技术[J].中国农技推广,2014,30(7):26-27.
[9]马尚宇,于振文,张永丽,等.不同畦宽灌溉对小麦耗水特性和产量及水分利用效率的影响[J].中国农业科学,2014,47(8):1531-1540.
[10] 张丽娟,曲继松,杨冬艳,等.黄河上游地区节水减氮对设施越冬芹菜生长发育及产量的影响[J].北方园艺,2011(11):53-55.