温室条件下杭椒需水量研究

张永忠

（平凉市水土保持科学研究所，甘肃 平凉 744000）

目前，对杭椒栽培技术已有较为成熟的研究成果，但设施农业条件下杭椒需水量试验研究成果还鲜见报道。为此，研究总结温室条件下杭椒需水量及灌溉制度具有重要的现实意义。

1 试验设计

本试验在平凉市水土保持科学研究所灌溉试验站日光温室内进行，试验点位于N 35°30′、E 106°41′，海拔高度1318.1 m，土壤类型中壤，田间最大持水量26%，土壤容重1.36 g/cm3。

试验小区面积为12 m2左右，长宽比为3∶1，每个小区之间分别用塑料薄膜隔开，以防侧渗，南北向，株距和行距均为50 cm 。

试验于2011年开始，2015年结束，2个处理，即进行沟灌和畦灌对比试验。重复3次，共6个小区。小区设计见下表。土壤水分控制下限见表1，杭椒在生长过程中 ，土壤水分供给采用管灌，灌水量利用水表测定。

2011年 沟灌6 沟灌5 畦灌4 沟灌3 畦灌2 畦灌1 2012年～2015年 沟灌6 沟灌5 沟灌4 畦灌3 畦灌2 畦灌1

表1 各生育时期适宜土壤湿度控制下限

2 试验观测项目与测定方法

2.1 土壤水分测定

土壤水分测定采用取土烘干法，测定取0～20 cm、20～40 cm、40～60 cm 三层，最后利用加权平均法计算0～60 cm土体的土壤含水量。含水量测定每旬1次，即每月10日、20日、30日测定，逢生育期加测。

2.2 棵间蒸发测定

棵间蒸发采用埋设在作物行间的微型蒸渗仪测定，选用PVC材质的圆筒，内径104 mm，长150 mm，外筒为白铁皮制成的有底圆筒，其内径稍大于内筒直径，长度相同，采用换土称重法测定，从定植后每5天测定1次。

2.3 生育性状调查

2.3.1 生育期调查

对杭椒生长过程中一些重要特征出现的时间进行观测记录，以反映其生长发育进程，一般记录杭椒生长发育特征的时期为：育苗期（育苗至定植）、苗期(定植至开花前)、结果盛期(结果盛期至结果尾期)、结果尾期(结果尾期至枯萎)。

2.3.2 株高、茎粗调查

采取定点调查，每个处理确定10株，每个生育时期调查1次。

2.3.3 产量调查

果实成熟后每次采收记录称重，其总和为该处理的产量。

3 试验结果分析

3.1 杭椒需水量与需水规律

畦灌条件下杭椒全生育期需水量为359.1 mm，其中棵间蒸发量为178.3 mm，叶面蒸腾量为180.9 mm，全生育期需水强度为2.12 mm·d-1，叶面蒸腾量占需水量的50.4%.各生育阶段需水量：苗期至开花结果期202.2 mm，开花结果期至结果盛期122.1 mm，结果盛期至尾果期为34.9 mm，分别占全生育期需水量的56.3%，34 %和9.9%.

沟灌条件下杭椒全生育期需水量为388.7 mm，其中棵间蒸发量为173.8 mm，叶面蒸腾量为214.9 mm，叶面蒸腾量占需水量的55.3%，全生育期需水强度为2.3 mm•d-1。各生育阶段需水量：苗期至开花结果期226.4 mm，开花结果期至结果盛期需水量127.8 mm，结果盛期至尾果期为34.5 mm，分别占全生育期需水量的58.2%，32.9 %和8.9%.

从上述结果来看，畦灌与沟灌条件下杭椒生长期需水量差异不大，需水量的结构性变化差异也不大。

3.2 两种灌溉方式下株高、茎粗、产量的变化情况分析

从杭椒生态调查来看，株高表现为沟灌比畦灌的长势高，尤其在八月份，沟灌比畦灌株高高出4.18 cm，茎粗调查相差不明显，但总的趋势是沟灌茎粗优于畦灌。盛果期产量调查沟灌比畦灌平均亩产增加56.17 kg，说明沟灌条件下土壤水环境更加有利于杭椒生长。

3.3 参考作物腾发量ET0计算

Penman-Monteith公式是联合国粮农组织（FAO）推荐的计算参考作物腾发量的首选方法。Penman-Monteith公式见下式：

式中：ET0－参考作物腾发量（mm/d）；Δ-温度－饱和水气压关系曲线在T处的切线斜率（kpa/℃）；T－平均温度（℃）；ea－饱和水汽压（kpa）； Rn－净辐射（MJ/m2•d）；G－土壤热通量（MJ/m2•d）；r－湿度表常数（kpa/℃）；U2－2m高处风速（m/s）；ed－实测水汽压（kpa）。

根据我站观测的多年平均气象资料，采用Penman-Monteith公式，计算得到的参考作物腾发量ET0值，杭椒生育期，8月份 ET0值最大，日均3.13 mm，10月份ET0值最小。日均为1.76 mm，全生育期ET0值为451.9 mm。计算参考作物腾发量的目的是求作物系数，为推求或者估算某一地区作物腾发量提供参数指标。

3.4 杭椒作物系数Kc值的确定

作物系数（Kc）指某阶段作物的需水量与相应阶段内参考作物腾发量的比值，是计算作物需水量的重要参数，反映了作物本身的生物学特性、产量水平、土壤耕作条件对需水量的影响，作物系数一般通过实测数据，利用下式确定：

其中：Kci－生育阶段i的作物系数；ETci－生育阶段i实际作物腾发量mm；ET0i－生育时段i参考作物腾发量mm。

根据上式计算求得不同生育阶段作物系数值Kc值，根据两种不同灌溉方式下杭椒各月需水量及相应的参考作物腾发量得出不同灌溉方式下杭椒各月作物系数值Kc值。畦灌条件下杭椒全生育期腾发量为359.14 mm，全生育期作物系数Kc值，为0.8，其中5月份最大，为1.16，10月份最小，为0.64。沟灌条件下杭椒全生育期腾发量为388.7 mm，全生育期作物系数Kc值，为0.86，其中5月份最大，为1.3，9月份最小，为0.49。

4 结语

通过对杭椒需水量试验资料的分析，得出了杭椒生育期多年平均需水量、需水规律，棵间蒸发量、叶面蒸腾量，畦灌与沟灌两种灌溉方式下需水量没有明显差异，结构性差异也不明显；对株高、茎粗、产量调查分析发现：沟灌效果比畦灌好，土壤水环境更有利于杭椒生长及果实发育。利用本站气象资料计算了参考作物腾发量，求出了两种灌溉方式下作物系数KC值。