地下滴灌与漫灌对保护地黄瓜栽培的影响研究

刘 楠 李 平 陈正武 韩毅科 魏爱民 杜胜利 崔兴华

（1.天津科润农业科技股份有限公司黄瓜研究所 天津南开 300192；2.天津市农业科学院黄瓜研究所/天津市农业科学院蔬菜生物育种全国重点实验室 天津南开 300192）

随着近些年我国蔬菜产业的迅速发展， 黄瓜栽培也得到了空前发展[1]。 为满足人们对黄瓜消费的需求，随着黄瓜周年生产方式的完善，栽培方式也由原有的露地栽培向设施栽培方向转变， 目前我国黄瓜设施栽培面积已占栽培总面积的47%以上。 随着保护地栽培面积的增大， 传统管理模式带来的弊端也逐渐显现，虽然保护地能够提供相对稳定、均一的栽培环境，但由于环境相对封闭，传统的漫灌方式无法有效控制棚内湿度，从而导致白粉病[2]、霜霉病[3]等多种病害的发病率远大于露地栽培； 并且长期使用传统的漫灌方式会造成肥料利用率低下， 出现土壤板结等诸多不利于栽培的情况。

蔬菜生产中的传统灌溉方式有漫灌、畦灌、喷灌等，这些灌溉方式为地上灌，灌溉用水利用率很低，一般会超过合理灌溉用水的0.5～1.0 倍，而地下滴灌属于地下微灌形式，是一种新型高效节水灌溉技术[4]。滴灌是通过毛管上的灌水器把水或水肥的混合液缓慢流出渗入到作物根区土壤中， 再借助毛细管作用或重力作用将水分扩散到根系层供作物吸收利用的一种灌水方法[5]。 地下滴灌的优势主要体现在：①灌水质量高，节水效果显著，肥料利用率高；②减轻病虫害，减少农药用量，节约成本；③抑制杂草生长；④改善土壤的理化性能；⑤增产增收。 由于滴灌能充分满足作物在生长过程中不同时期所必需的水和肥，准确适量地直接将水、肥送到作物根系周围，达到节水、节肥、增产和减少病害等目的，已经成为全球研究的热点[6]。

1 材料与方法

1.1 供试材料

试验于2022 年3-5 月进行。 地点设在天津科润农业科技股份有限公司黄瓜研究所武清试验基地16# 与17# 温室内，2 座温室除灌溉方式不同外其他所有设施均一致。 其中16# 温室采取地下滴灌，17#温室采取漫灌的方式进行管理， 栽培品种均为天津科润农业科技股份有限公司黄瓜研究所自有品种津冬科润99。

1.2 试验方法

在2 个温室中进行同样的施肥、 开放风的基础上分别进行地下滴灌与漫灌，对黄瓜用水量、产量、霜霉病与白粉病的发病情况及温室内的温湿度等相关情况的数据进行如实记录，然后进行数据处理、分析，得出结论。

1.2.1 铺设地下滴灌设施 在16# 温室铺设滴灌管，管上约30 cm 为一节，每节有2 个小针孔，针孔出水量设为不出水、小量水、大量水。 针孔斜插入黄瓜附近根际周围土中。 在主管进水端安装好过滤器，再与水源相连。 灌溉时接通电源，即可浇水灌溉，浇至根际周围有水出现（根据黄瓜需水，适时浇水）。

1.2.2 材料处理

（1）催芽播种。 对种子进行温汤浸种处理，随后在28℃条件下进行催芽。 70%以上的种子发芽即可在穴盘进行播种育苗。

（2）定植。 定植前将腐熟好的有机肥及复合肥撒入，然后深翻及平整土地，做高畦。 待黄瓜瓜苗长出2 叶1 心时进行定植。

1.2.3 调查记录

（1）温湿度调查。 由于前期调查发现每日6：00-10：00 温度明显逐渐上升、湿度明显逐渐下降，17：00-20：00 温度明显逐渐下降、 湿度明显逐渐上升，从3 月26 日起每天在这2 个时段每小时记录1 次温湿度。 设定3 月26 日到4 月12 日为黄瓜生长前期，4 月13 日到5 月24 日为黄瓜生长中后期。 将16#与17# 两温室前期、 中后期平均温度和湿度进行统计分析。

（2）用水量调查。 考虑到黄瓜中后期需水量大，前期将针孔调为小量水，中后期调为大量水。 在保证黄瓜正常生长条件下给予充足的供水量并分别记录漫灌与地下滴灌的日期与水量，天阴时少浇，天热时多浇。 将前期总水量、中后期总水量、全期总水量分别进行统计分析。

（3）产量调查。从第1 次采收开始，每隔1 d 采收1 次， 连续记录15 d 产量作为黄瓜前期产量， 从第16 d 起到拉秧这段时间作为黄瓜中后期产量。 将2 个温室黄瓜前期产量、全期产量进行统计分析。

（4）病害调查。 本试验以黄瓜最常见病害白粉病和霜霉病作为主要调查对象， 以数字0～4 表示黄瓜白粉病、霜霉病的发病程度，“0”代表无发病，“4”代表发病最严重。 在黄瓜生长前期、中期、后期记录黄瓜发病情况并进行统计分析。

2 结果与分析

2.1 温湿度分析

由表1 可知， 前期平均温度都低于中后期平均温度，2 个温室内6：00-10：00 温度明显逐渐上升，17：00-20：00 温度明显逐渐下降。 16#温室前期平均温度比17# 温室前期平均温度高0.3～2.0℃， 16# 温室中后期平均温度与17# 温室中后期平均温度大致相同。

表1 地下滴灌与漫灌对温室黄瓜温度的影响（单位：℃）

由表2 可知，前期平均湿度高于中后期平均湿度，2 个温室内6：00-10：00 湿度明显逐渐下降，17：00-20：00 湿度明显逐渐上升，16# 温室前期、 中后期平均湿度都分别低于17#温室前期、中后期平均湿度。

表2 地下滴灌与漫灌对温室黄瓜湿度的影响（单位：%）

2.2 用水量分析

地下滴灌不需人看管， 通过埋在地下的滴灌管给作物根系直接供水，灌水效率高，减少了因地表蒸发而造成的损失，减少了灌水次数，便于田间管理。由表3 可知，16# 与17# 温室前期总用水量都小于中后期总用水量，16# 与17# 温室前期总用水量基本持平，16# 温室中后期总用水量远远少于17# 温室 （节水50%左右）。

表3 地下滴灌与漫灌对温室黄瓜用水量的影响（单位：m3）

2.3 产量分析

由表4 可知，16# 温室与17# 温室相比， 无论是前期产量、 中后期产量还是总产量都要高， 其中前期产量提高17.9%， 中后期产量提高5.2%， 总产量提高6.8%。

表4 地下滴灌与漫灌对温室黄瓜产量的影响（单位：kg）

2.4 病虫害分析

由表5 可知，白粉病前期发病程度较轻，生长中后期发病较重，16# 温室与17# 温室相比, 前期发病相当，中后期轻一些。16#温室前期没有发生霜霉病，中后期略有发生，而17# 温室霜霉病发病比较严重，且呈越来越严重的趋势。

表5 地下滴灌与漫灌对温室黄瓜病害发病程度的影响

3 讨论与结论

通过对比不同灌溉方式对棚内温湿度、 生长期灌水量、黄瓜产量及常见病害发病率的影响，不难发现，采取地下滴灌的方式能够有效降低棚内湿度，平均降低11.1%，而对于温度的提升作用前期比后期要明显一些， 随着外部气温的升高，2 种灌溉方式大棚内的温度大致相同。 地下滴灌能够显著降低用水量，中后期的用水量仅为漫灌的51.0%，总用水量也为漫灌的56.6%， 虽然地下滴灌的灌溉频率要比漫灌高，但地下滴灌为自动化灌溉，几乎不需消耗人力，而漫灌每次操作至少需要1～2 人持续数小时才能完成。地下滴灌的总产量比漫灌提升了6.8%， 尤其在前期气温较低时提升效果更加显著，达17.9%。 由于降低了棚内湿度， 地下滴灌对黄瓜常见病害白粉病和霜霉病的发病率也有明显的改善。

因此， 地下滴灌能够在保持表层土壤干燥的前提下完成灌溉， 能有效降低土壤水分挥发带来的空气湿度的提升， 从而能够降低黄瓜主要病害的发病率，减少农民在生产过程中农药的使用量，保护环境的同时也降低了农民的生产成本。 同时，地下滴灌直接给作物根系供水，供水稳定，土壤升温快，通气性好，水、肥、气、热比较协调，有利于作物对水分和肥料的吸收利用，并且能有效调节地温，促使植物根系发达，植株健壮，节水节肥的同时产出更多，真正做到“投入少而产出多”。