大棚黄瓜对灌溉水质量的响应

蒋丽媛 赵 伟 杨圆圆 唐 磊 杨兆森 陈志杰

（1渭南市农业技术推广中心，陕西渭南 714000；2陕西省生物农业研究所，陕西西安 714300）

水资源短缺已成为全球性的问题，特别是在干旱和半干旱地区［1］。农业灌溉使用微咸水或咸水，某种程度可缓解水资源的不足［2-3］。黄瓜是渭南市主栽设施蔬菜之一，属于敏感性作物，较长的生长周期使其对灌溉反应更为明显［4］。灌溉水质量对蔬菜的影响越来越受重视。赵伟等［5］研究表明，高电导率灌溉水会影响大棚番茄生长。江雪飞等［6］研究发现，在不同生育时期，3 g/L 咸水处理对温室甜瓜产量无显著影响。万书勤等［7］研究表明，在年降水量600 mm 左右的半湿润地区，露地栽培情况下，对盐分中等敏感的黄瓜可利用2.2～4.9 dS/m 的微咸水来灌溉［7］。有研究表明用3～5 g/L 的微咸水直接灌溉，会造成土壤耕作层不同程度的盐碱化［8］。目前设施条件下关于微咸水对黄瓜生长影响的研究较少，加之笔者调研发现，渭南市大荔县、蒲城县等地部分园区灌溉水电导率超过3.5 mS/cm。因此，笔者利用不同电导率的灌溉水对大棚黄瓜进行灌溉，研究其对黄瓜生长和设施土壤电导率的影响，以期为设施蔬菜合理使用灌溉水提供数据支撑。

1 材料与方法

1.1 试验区概况与材料试验在渭南市大荔县冯村现代农业园区（109°43′E，34°56′N）进行，该区年平均气温14.4 ℃，降水量514 mm，无霜期214 d。试验在单栋钢架塑料大棚内进行，棚长70 m、宽8 m。灌溉水分别采用基地内80 m井水、40 m井水和雨水，各项特征参数如表1所示。供试黄瓜品种为“博耐13-4”。

表1 灌溉水的电导率（EC）、pH及主要离子组成

1.2 试验设计设3个不同质量灌溉水处理E1、E2和E3，如表1所示，采用完全随机区组排列，各处理均种植5个小区，每小区为1次重复，小区面积为6.48 m2。2019年8月10日定植黄瓜，2019年11月20日拉秧，灌水方式为膜下沟灌，各处理田间管理同常规管理，前茬种植作物为番茄。

1.3 测定方法盛果期对各处理进行株高（直尺测定）、茎粗（游标卡尺测定）、叶片数、植株茎叶及根鲜重的测定；各处理按小区计产；拉秧后采集0～20、20～40 cm 土壤样品，风干样品用清水浸提，水土比为5∶1，振荡过滤上清液用电导率仪测定土壤电导率。

1.4 数据处理试验数据基于DPS 7.5 软件和Microsoft Excel 2010进行计算和作图分析。

2 结果与分析

2.1 灌溉水对黄瓜生长的影响由表2 可知，黄瓜长势随灌溉水电导率的增加而降低。E3处理黄瓜株高最高，为158.6 cm，显著高于E2 和E1 处理31.5%、82.5%，E2 处理株高显著高于E1 处理38.7%。E3 处理黄瓜叶片数最高，为12.0个，显著高于E2和E1处理13.2%、46.3%，E2处理叶片数显著高于E1处理29.2%。与E1处理相比，E2和E3处理均显著增加黄瓜茎粗，增幅为15.4%～27.3%。

表2 不同质量灌溉水对黄瓜生长的影响

2.2 灌溉水对黄瓜产量的影响由图1 可知，黄瓜产量随灌溉水电导率的增加而降低。E3处理黄瓜产量最高，为2.54 kg/株，显著高于E2 和E1 处理89.5%、141.9%，E2处理株高显著高于E1处理27.6%。

图1 不同质量灌溉水对黄瓜产量的影响

2.3 灌溉水对黄瓜植株鲜重的影响由图2 可知，黄瓜茎叶和根鲜重随电导率的增加而降低。E3 处理较E2 和E1 处理均显著增加黄瓜茎叶和根鲜重，增幅为120.8%～135.1%、38.3%～55.6%。

图2 不同质量灌溉水对黄瓜植株鲜重的影响

2.4 灌溉水对土壤电导率的影响由图3 可知，土壤电导率随灌溉水电导率的增加而增加，表现为E1>E2>E3。在0～20 cm 土层，处理两两之间差异显著，20～40 cm 土层，E1 处理土壤电导率显著高于E2 和E3 处理69.8%、114.7%。

图3 不同质量灌溉水对土壤电导率的影响

3 讨论与结论

开发与利用微咸水资源是实现农业可持续发展的必由之路［9］。国内外大多研究矿化度为2～5g/L 的微咸水，矿化度大于5 g/L 的高矿度咸水许多研究均表明难以利用或应慎重利用［10］。水的电导率和矿化度呈显著线性相关［11］，灌溉水矿度会影响作物生长［12］，作物的产量和品质直接受灌溉水质影响［13］。王全九等［14］研究表明，小麦产量随灌溉水矿化度增加而减少。陈琳等［15］研究表明，温室黄瓜产量随灌溉水的矿化度增大而减少。姚玉涛等［9］研究表明微咸水灌溉会抑制番茄生长，设施番茄产量随灌溉水矿化度的增加而逐渐降低。本研究中，黄瓜产量、株高、叶片数随灌溉水电导率的增加均显著降低，可见电导率为4.04 mS/cm的灌溉水已经影响大棚黄瓜的生长，与他人研究结果一致。

设施环境温度高、湿度大、缺乏雨水淋洗、蒸发量大，极易产生土壤盐分积累［16］，加之蔬菜灌溉水需求量大，土壤环境更易受灌溉水影响。赵伟等［5］研究指出灌溉水是引起设施土壤盐分累积的重要原因。微咸水灌溉会增加土壤的次生盐渍化风险［17］，吴忠东等［18］研究指出灌溉水中的盐分对土壤的影响主要是对土壤电导率的影响。本研究中，土壤电导率随灌溉水电导率的增加而增加，可见灌溉水是影响土壤电导率的重要因素。因此，设施蔬菜高质量发展需考虑灌溉水质量，灌溉水盐分浓度的选取应参考蔬菜的耐盐阈值［19］。研究表明，可通过垄上种植［20］、优化灌溉方式和灌溉制度、覆盖和深松耕作等［3］农艺措施来缓冲土壤盐渍化对蔬菜生长的不利影响。