孔德杰，郭生虎，張?jiān)磁?，鄭國寶，朱金?/p>

（寧夏農(nóng)林科學(xué)院農(nóng)業(yè)生物技術(shù)研究中心，寧夏銀川，750002）

不同灌水次數(shù)對溫室黃瓜耗水規(guī)律及水分利用效率的影響

孔德杰，郭生虎，張?jiān)磁?，鄭國寶，朱金?/p>

（寧夏農(nóng)林科學(xué)院農(nóng)業(yè)生物技術(shù)研究中心，寧夏銀川，750002）

在膜下滴灌條件下，灌溉定額為600 mm時，研究了不同灌水次數(shù)對日光溫室黃瓜耗水規(guī)律及水分利用效率的變化規(guī)律。研究結(jié)果表明，灌水次數(shù)達(dá)18次時，黃瓜耗水強(qiáng)度整體隨著生育期的延后逐漸增大，在結(jié)果盛期達(dá)到最大，隨后逐漸下降；土壤貯水量隨灌水量的增加而增加，而土壤水分的消耗則隨著灌水量的增加而明顯減少；灌水15～18次，既能滿足黃瓜水分需求，又可為土壤補(bǔ)充水分，且水分利用率達(dá)到33.4 kg/m3。

日光溫室；黃瓜；灌水次數(shù)；耗水規(guī)律；水分利用效率

黃瓜是我國北方冬春季節(jié)溫室栽培的主要蔬菜。由于效益高，見效快，栽培面積迅速增加。目前已約占日光溫室蔬菜栽培總面積的1/3。但黃瓜是對水分敏感且需水量較多的蔬菜，土壤水分的供應(yīng)狀況對其生長發(fā)育和產(chǎn)量有很大影響。因此，為提高日光溫室黃瓜生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效益，科學(xué)的水分管理是關(guān)鍵[1]。目前溫室黃瓜生產(chǎn)水分管理仍主要采用露地生產(chǎn)的經(jīng)驗(yàn)，缺乏科學(xué)的指導(dǎo)，不僅浪費(fèi)水資源，而且導(dǎo)致日光溫室病蟲害發(fā)生嚴(yán)重和產(chǎn)量下降等問題[2]。灌水次數(shù)可改變土壤水分的空間分布和土壤貯水量，近年來，國內(nèi)學(xué)者已對日光溫室黃瓜對水分脅迫的反應(yīng)、需水規(guī)律、灌溉制度和生理機(jī)制進(jìn)行了研究[3]，但是對土壤水分的運(yùn)動狀況報(bào)道較少，而且試驗(yàn)多以盆栽為主。在正常生產(chǎn)條件下，研究了不同灌水次數(shù)對寧夏干旱區(qū)設(shè)施黃瓜產(chǎn)量、水分利用效率及土壤貯水量的影響，為溫室黃瓜生產(chǎn)的水分管理提供可靠的理論基礎(chǔ)和技術(shù)支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地基本情況

試驗(yàn)在寧夏鹽池縣城西灘設(shè)施農(nóng)業(yè)示范園的日光溫室中進(jìn)行，所處地理位置屬于寧夏中部干旱帶，屬典型中溫帶大陸性氣候，年均氣溫8.1℃，年均無霜期165 d，年均降水量僅250～300 mm。溫室東西長90 m，南北寬7 m，鋼架無柱結(jié)構(gòu)，供試土壤為沙壤土，溫室內(nèi)設(shè)有自動氣象觀測站，可對室內(nèi)常規(guī)氣象進(jìn)行監(jiān)測，試驗(yàn)設(shè)在同一溫室進(jìn)行。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

供試黃瓜品種為博耐33，采用田間試驗(yàn)設(shè)計(jì)，共設(shè)5個處理，3次重復(fù)，隨機(jī)區(qū)組排列，小區(qū)面積2.8 m×6 m=16.8 m2，選取3葉1心且長勢一致的小苗定植，株行距55 cm×50 cm；試驗(yàn)處理見表1，整個生育期灌水定額為600 mm，灌水方式為膜下滴灌；每小區(qū)之間用深100 cm油氈隔斷，以防止水分側(cè)滲，灌水量用水表控制。試驗(yàn)從春茬定植開始到結(jié)果末期結(jié)束，其他管理措施同常規(guī)日光溫室。

1.3 試驗(yàn)方法

①土壤水分測定 采用時域反射儀 （TDR）對不同灌水量下的土壤含水量進(jìn)行監(jiān)測。測定時每20 cm為一個測定段，即0～20 cm，20～40 cm，40～60 cm，60～80 cm，80～100 cm，100～120 cm，120～140 cm，140～160 cm，160～180 cm，180～200 cm，最后用加權(quán)平均法計(jì)算整個土體的含水量。每7 d測定1次，灌水前后加測1次。

表1 試驗(yàn)處理

②生長指標(biāo)及產(chǎn)量測定 每10 d用鋼卷尺和游標(biāo)卡尺分別測定株高、莖粗，每小區(qū)選取10株定點(diǎn)觀測。根據(jù)小區(qū)實(shí)測產(chǎn)量折算黃瓜667 m2產(chǎn)量。

③作物耗水量 應(yīng)用農(nóng)田水量平衡法計(jì)算黃瓜各階段的耗水量。

④數(shù)據(jù)處理 方差分析用DPS 7.05軟件，作圖用Excel和Surfer 8.0軟件。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同灌水次數(shù)下日光溫室黃瓜耗水規(guī)律研究

日光溫室黃瓜的耗水量在全生育期的變化規(guī)律可以通過黃瓜的耗水強(qiáng)度在全生育期的變化過程進(jìn)行分析。在不同土壤水分條件下,黃瓜耗水量在全生育期內(nèi)的變化過程實(shí)測結(jié)果如圖1所示。不同的水分處理對黃瓜全生育期需水規(guī)律影響不大，僅在需水量上產(chǎn)生差異。黃瓜需水量基本上呈現(xiàn)為開花期和初瓜期小、盛瓜期大、后期小的規(guī)律。需水高峰出現(xiàn)在結(jié)瓜盛期。

由圖1可知，在不同生育階段，日光溫室黃瓜耗水強(qiáng)度隨著灌水次數(shù)的增加變化不一。隨生育階段延續(xù)，植株生長和外界氣溫增加，蒸騰蒸發(fā)量呈現(xiàn)增加的趨勢，且前期增長緩慢后期增長快。苗期各處理耗水量較少，為46.1～90.0 mm，整體表現(xiàn)為隨灌水次數(shù)的增加而增大，因?yàn)樵撋跁r間短，植株葉面積較小，生育期的需水量比較小。隨灌水量的增加開花結(jié)果期需水量有所增加，各處理耗水量在87.9～129.6 mm；結(jié)果初期的耗水量在106.6～ 166.3 mm，結(jié)果末期耗水量在83.7～132.4 mm。耗水量最大的為結(jié)果盛期，各處理耗水量在212.0～233.5 mm。

由圖2～3可知，各處理日耗水強(qiáng)度整體隨著生育期的延后逐漸增大，在結(jié)果盛期達(dá)到最大，隨后逐漸下降；在各個生育期各處理日耗水強(qiáng)度隨灌水量的增加而增加，苗期的日耗水強(qiáng)度為1.4～2.8 mm，開花結(jié)果期為4.4～6.5 mm，結(jié)果初期為4.1～6.4 mm，結(jié)果盛期為7.1～7.8 mm，結(jié)果末期為3.8～5.0 mm。

2.2 不同灌水次數(shù)對日光溫室黃瓜土壤水分的影響

從圖4～8可以看出，在統(tǒng)一灌溉定額下，不同灌溉次數(shù)處理間，日光溫室黃瓜生育期的耗水量不同，對土壤貯水量的影響也存在很大差別。前期0～ 80 d土壤貯水量變化不大。在日光溫室黃瓜生長后期，隨著植株個體增大，蒸騰蒸發(fā)量隨之改變，灌水次數(shù)不同，導(dǎo)致灌水間隔也不同。灌水次數(shù)少的，灌水間隔時間長，黃瓜需要從土壤里吸收水分，當(dāng)灌水18次時，即能夠滿足黃瓜植株生長的需要，達(dá)到節(jié)水穩(wěn)產(chǎn)。

圖1 不同灌水次數(shù)下日光溫室黃瓜不同階段的耗水量

圖2 不同灌水次數(shù)下日光溫室黃瓜不同階段的日耗水強(qiáng)度

圖3 不同灌溉頻率下日光溫室黃瓜生育期總耗水量和日平均耗水量

由表2可知，不同灌水次數(shù)處理下，0～60 cm土壤水分消耗量最大，占0～180 cm土壤水分消耗總量的50.3%～84.4%，并且隨著灌水次數(shù)的增多，土壤水分的消耗逐漸減少。0～120 cm和0～180 cm土壤水分消耗變化差別相近，除了灌水13次的異常外，其他處理都表現(xiàn)為隨著灌水次數(shù)的增多，土壤水分消耗而逐漸減少。各灌水次數(shù)處理下0～ 120 cm土壤水分消耗量分別占0～180 cm土壤消耗量的79.7%，104.5%，72.9%，79.5%和48.5%。

圖4 灌水11次處理下日光溫室黃瓜生育期內(nèi)土壤水分動態(tài)變化

圖6 灌水15次處理下日光溫室黃瓜生育期內(nèi)土壤水分動態(tài)變化

圖8 灌水21次處理下日光溫室黃瓜生育期內(nèi)土壤水分動態(tài)變化

圖5 灌水13次處理下日光溫室黃瓜生育期內(nèi)土壤水分動態(tài)變化

圖7 灌水18次處理下日光溫室黃瓜生育期內(nèi)土壤水分動態(tài)變化

2.3 灌水次數(shù)對日光溫室黃瓜產(chǎn)量和水分利用效率的影響

研究結(jié)果（表2）表明，通過對土壤水分含量、日光溫室黃瓜產(chǎn)量、耗水量、黃瓜不同時期耗水量變化情況分析，不同灌水次數(shù)間產(chǎn)量存在差異，但差異不顯著，較對照相比增產(chǎn)不明顯。當(dāng)灌水次數(shù)達(dá)到18次時，黃瓜產(chǎn)量達(dá)到126 174 kg/hm2，且水分利用率達(dá)到20.02 kg/m3。因此每個生育期開始灌水后，間隔12～15 d灌水1次，每次的灌水定額控制在35～45 m3/667 m2，即為開花結(jié)果期1次，結(jié)果前期2次，結(jié)果盛期4次，結(jié)果末期2次時，產(chǎn)量高且水分利用率也高。

3 小結(jié)與討論

灌水次數(shù)影響水分在土層內(nèi)的貯存狀況，在相同灌水量條件下，灌水頻率加大，上部土層水分含量在一定范圍內(nèi)增高，貯水量增加，說明適宜的灌水頻率可增加土壤貯水量。灌水頻率越多，每次的灌水量越少，濕潤土層變淺，使水分主要貯存于黃瓜的根下0～60 cm，易被作物吸收，水分利用效率較高。在灌水量相同的膜下滴灌條件下，在日光溫室黃瓜生育期內(nèi)，隨著灌水頻率的增多，土壤水分貯量逐漸增多，土壤水分消耗逐漸減少，日光溫室黃瓜的蒸騰蒸發(fā)量逐漸減少。與康紹忠等[4]研究結(jié)論相符。

表2 不同灌水次數(shù)條件下各層土壤水分消耗變化

水對于蔬菜正常的生理生化活動、產(chǎn)量、品質(zhì)都有重要的影響。在日光溫室蔬菜生產(chǎn)中，灌溉不僅給蔬菜提供足夠的水分，還影響土壤理化性質(zhì)、環(huán)境因子、病蟲害的發(fā)生與演變、水分利用率等。本試驗(yàn)表明隨著灌水頻率的增加，黃瓜產(chǎn)量逐漸增加，灌溉20次的比10次的增產(chǎn)17.36%，水分利用率高出23.3%?？弟S虎[5]研究了滴灌灌溉頻率對馬鈴薯生長和水分利用效率影響，與本試驗(yàn)結(jié)果一致。

根據(jù)日光溫室蔬菜種植效益最大原則和溫室土壤水分的可持續(xù)利用原則，寧夏中東部干旱區(qū)日光溫室黃瓜在灌溉定額為675～730 mm的情況下，最佳灌溉次數(shù)應(yīng)為17～20次。灌水次數(shù)不同，不同質(zhì)地土壤水分含量在不同時間里的動態(tài)變化也不同，因此以上試驗(yàn)結(jié)論適應(yīng)于寧夏風(fēng)沙干旱帶日光溫室，在其他地方大面積的推廣應(yīng)用效果，有待進(jìn)一步的試驗(yàn)驗(yàn)證。

[1]許迪，康紹忠.現(xiàn)代節(jié)水農(nóng)業(yè)技術(shù)研究進(jìn)展與發(fā)展趨勢[J].高技術(shù)通訊，2002，12（12）：103-108.

[2]馬光恕，廉華.設(shè)施內(nèi)環(huán)境要素的變化規(guī)律及對蔬菜生長發(fā)育的影響[J].黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)學(xué)報(bào)，2002，14（3）：16-20.

[3]雷波，姜文來.節(jié)水農(nóng)業(yè)綜合效益評價(jià)研究進(jìn)展[J].灌溉排水學(xué)報(bào)，2004，23（3）：65-69.

[4]康紹忠，熊運(yùn)章.作物缺水狀況的判別方法與灌水指標(biāo)的研究[J].水利學(xué)報(bào)，1991（1）：34-39.

[5]康躍虎.實(shí)用型滴灌灌溉計(jì)劃制定方法[J].節(jié)水灌溉，2004，3（3）：5-8.

Effects on Water Consumption and Water Use Efficiency of Greenhouse Cucumber by Different Irrigation Frequency

KONG Dejie,GUO Shenghu,ZHANG Yuanpei,ZHENG Guobao,ZHU Jinxia
(Agricultural Bio-Technology center Ningxia Academy of Agriculture and Forestry sciences,Yinchuan 750002)

Under the drip irrigation,irrigation quota was 600 mm,to study cucumber water consumption and changes of water use efficiency in greenhouse.The results showed that up to 18 times the number of irrigation,the water consumption of the overall strength increased with the growth delay period,the maximum peak in the fruiting stage,then decreased gradually.Along with irrigation increasing,the soil water storage capacity increased,but water consumption of soil significant reduced.Irrigation frequency 15-18 times,to meet the needs of cucumber water and began to supply water to the soil,and water utilization rate was 33.4 kg/m3.

Greenhouse;Cucumber;Irrigation times;Water consumption;Water use efficiency

10.3865/j.issn.1001-3547.2011.04.013

國家科技部科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目（2007BAD88B06）

孔德杰（1982-），男，碩士，研究實(shí)習(xí)員，主要從事設(shè)施蔬菜節(jié)水技術(shù)研究，E-mail：kdj1982@126.com

張?jiān)磁妫?968-），通信作者，E-mail：zhangypei@163.com

2010-10-22