張朝文，梁銀麗，，王科鋒，穆 蘭，石國華

（1.西北農(nóng)林科技大學(xué) 林學(xué)院，陜西 楊凌712100；2.中國科學(xué)院 水利部 水土保持研究所，陜西 楊凌712100）

黃瓜（Cucumis sativus L.）是我國廣大地區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的主要蔬菜作物之一。由于種植黃瓜效益高以及日光溫室、塑料大棚等各種栽培方式的廣泛應(yīng)用，其栽培面積也不斷擴(kuò)大，并且在周年蔬菜供應(yīng)中占有重要的地位［1］。隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人們的蔬菜消費水平也不斷提高，已經(jīng)由單求簡單的數(shù)量，發(fā)展到越來越重視蔬菜的營養(yǎng)品質(zhì)。

提高黃瓜生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效益，要從增加產(chǎn)量入手。黃瓜是對水分敏感且耗水量較多的蔬菜，在生長發(fā)育期間需多次灌水，其水分的供應(yīng)狀況對其生長發(fā)育、產(chǎn)量和生產(chǎn)效益有很大影響，成為黃瓜優(yōu)質(zhì)、高效和高產(chǎn)的關(guān)鍵因素。目前，有關(guān)不同水分條件對黃瓜產(chǎn)量、品質(zhì)和水分利用效率的影響已有部分研究，郭生虎等［2］研究得出在滴灌條件下灌水量達(dá)到563mm時完全能滿足黃瓜水分需求。翟勝等［3］的研究表明，在溫室盆栽條件下不同生育時期不同土壤水分條件對黃瓜蒸騰量和產(chǎn)量有明顯影響，并提出黃瓜耗水規(guī)律、產(chǎn)量與水分之間的函數(shù)關(guān)系。李清明等［4］提出了溫室黃瓜初花期較適宜的節(jié)水灌溉上限指標(biāo)；毛學(xué)森［5］等研究了日光溫室黃瓜虧缺灌溉對黃瓜產(chǎn)量和水分利用效率的影響，并提出相應(yīng)的灌溉方案。何華［6］等提出了在日光溫室條件下黃瓜在初瓜期、盛瓜期和生長后期應(yīng)保持的土壤水分含量，實現(xiàn)了水分利用與產(chǎn)量的高效統(tǒng)一。黃瓜的栽培方式呈現(xiàn)多樣化，在溫室栽培條件下采用不同栽培措施，其品質(zhì)有一定的差異性［7］。用有機(jī)土基質(zhì)栽培，能有效增加黃瓜產(chǎn)量并提高黃瓜品質(zhì)［8］。大田栽培條件下有機(jī)栽培的黃瓜產(chǎn)量較低，但其品質(zhì)卻最好［9］。而在遮雨棚條件下對黃瓜的研究多以盆栽為主［10］。不同栽培方式對黃瓜生長發(fā)育及產(chǎn)量影響的研究居多，但對其品質(zhì)深入研究的較少。由于黃瓜種植的利潤較高，價格相對穩(wěn)定，黃瓜的栽培面積，尤其是溫室黃瓜的栽培面積會進(jìn)一步增加。有關(guān)不同水分條件對黃瓜產(chǎn)量、品質(zhì)和水分利用效率的研究已有了大量報道，而不同栽培方式及土壤水分處理對其影響的研究還較少。本文通過研究不同栽培方式與土壤水分條件對黃瓜產(chǎn)量、品質(zhì)和水分利用效率的影響，以期為黃瓜優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)高效生產(chǎn)提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗區(qū)概況

試驗研究于2012年4—8月在陜西省楊凌示范區(qū)西北農(nóng)林科技大學(xué)水土保持研究所試驗場日光溫室及其遮雨棚內(nèi)進(jìn)行。試驗小區(qū)長3.0m，寬2.4 m。相鄰小區(qū)間用深埋60cm的隔水膜隔開，防止水分側(cè)滲。試驗地土質(zhì)為黑壚土，田間持水率為24%，密度為1.26g／cm3，有機(jī)質(zhì)為18.2g／kg，堿解氮為85mg／kg，速效磷為25.0mg／kg，速效鉀為216mg／kg，pH值為7.9。采用日產(chǎn)小型氣象自動記錄儀HOBO對1.5m高度處大氣溫度和大氣相對濕度進(jìn)行動態(tài)監(jiān)測。黃瓜整個生育期日光溫室和遮雨棚內(nèi)的溫濕度如圖1所示。

1.2 試驗設(shè)計

供試品種為津春4號，栽培方式為日光溫室（G）和遮雨棚（S）。采用營養(yǎng)缽育苗，4月15日定植，5月3日進(jìn)行水分處理。小區(qū)內(nèi)株距為30cm，行距為60 cm。每小區(qū)分別施入尿素（含N量≥46.4%），磷酸二銨（N≥15.0%，P2O5≥42.0%），農(nóng)用硫酸鉀（K2O≥50.0%）各54g作基肥，分別于5月18日和6月27日按此量追施化肥。試驗設(shè)2個水分水平，土壤含水率分別為田間持水率的60%～70%（W1）和90%～100%（W2），試驗共計4個處理（GW1，GW2，SW1，SW2），每個處理重復(fù)3次?？厮案魈幚砉嗨勘３忠恢隆?/p>

圖1 黃瓜生育期日光溫室／遮雨棚的溫濕度

1.3 測試項目及方法

1.3.1 補水量的確定 生長期內(nèi)每7d左右，采用TDR（time domain reflectometer）測定一次0—40cm土壤水分，并每15d用土壤烘干法校對土壤含水率。當(dāng)土壤含水率低于設(shè)定的土壤含水率下限時按照上限補灌，用水表控制灌水量。分別統(tǒng)計各小區(qū)耗水量。計算補水量，公式為：

式中：M——灌溉量（m3）；S——小區(qū)面積；H——灌溉計劃濕潤層深度，H＝40cm；R——土壤密度（g／cm3）；Wa——田間持水率的60%～70%和90%～100%；Wb——實際測得含水率（%）［11］。

1.3.2 產(chǎn)量及生物量的測定 對每個小區(qū)做動態(tài)記錄，最后求出黃瓜總產(chǎn)量。依據(jù)產(chǎn)量和耗水量，計算水分利用效率（水分利用效率＝產(chǎn)量／耗水量）；取植株地上部和根系，挖取根系時，取長、寬和深均為40 cm的土塊，置于網(wǎng)袋中，用去離子水沖洗干凈。采用烘干稱重法測定地上莖葉部干重和地下根部干重。并計算根冠比，根冠比＝地下根部干重／地上莖葉部干重。

1.3.3 品質(zhì)的測定 黃瓜果實各項營養(yǎng)品質(zhì)指標(biāo)分別于6月9日和7月6日測定，每次測定重復(fù)3次。每小區(qū)分別選取長勢均勻、生理成熟度相一致的成熟黃瓜果實，用榨汁機(jī)榨成勻漿，測定果實品質(zhì)。采用鉬藍(lán)比色法［12］測定維生素C（Vc）含量，采用蒽銅比色法［12］測定可溶性糖含量，采用紫外吸收法［12］測定可溶性蛋白質(zhì)含量，可溶性固形物含量采用PRO－101型糖度計測定。用Excel軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)整理，用DPS 7.05軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)方差分析，用LSD法進(jìn)行多重比較。

2 結(jié)果與分析

2.1 產(chǎn)量與水分利用效率

生育期黃瓜產(chǎn)量、耗水量及水分利用效率計算結(jié)果詳見表1。由表1可以看出，在相同栽培方式下，土壤水分較高的處理產(chǎn)量和耗水量高于低水處理，表現(xiàn)為GW2＞GW1，SW2＞SW1，但是其水分利用效率卻隨著灌水量的增加而降低；在相同水分條件下，日光溫室的產(chǎn)量和水分利用效率比遮雨棚的高，表現(xiàn)為GW1＞SW1，GW2＞SW2，但其耗水量卻呈相反趨勢。

表1 各處理整個生育期的產(chǎn)量、耗水量及水分利用效率

2.2 栽培方式和水分處理對黃瓜根冠比的影響

黃瓜莖稈和葉片生長發(fā)育所需營養(yǎng)物質(zhì)由根系來提供，而根系的發(fā)育與土壤水分密切相關(guān)。由表2可知，在相同栽培方式下，土壤水分較高的處理莖葉部干重、根部干重要高于低水處理，差異顯著，表現(xiàn)為GW2＞GW1，SW2＞SW1，其根冠比卻隨著灌水量的增加而降低；在相同水分條件下，日光溫室的莖葉部和根部干重要比遮雨棚的高，差異顯著，表現(xiàn)為GW1＞SW1，GW2＞SW2，其根冠比卻呈相反趨勢。

表2 栽培方式及水分處理對黃瓜根冠比的影響

2.3 栽培方式及水分處理對黃瓜品質(zhì)的影響

2.3.1 相同栽培方式下水分處理對黃瓜品質(zhì)的影響

由表3可看出，在相同栽培方式的不同水分處理下可溶性糖、蛋白質(zhì)、Vc含量、可溶性固形物隨著土壤含水率的增加而降低。不同處理間差異顯著，表現(xiàn)為GW1＞GW2和SW1＞SW2的趨勢。兩次測定結(jié)果表明不同土壤水分處理對果實品質(zhì)的影響基本相同，在趨勢上表現(xiàn)一致性。水分虧缺使果實水分含量降低，可溶性糖含量增加，而充分灌溉使果實水分含量較高，可溶性糖含量減少，即低水灌溉提高了果實的品質(zhì)。

表3 栽培方式及水分處理對黃瓜品質(zhì)的影響

2.3.2 相同水分條件下栽培方式對黃瓜品質(zhì)的影響

由表3可以看出，在相同水分條件下，不同栽培方式對蔬菜品質(zhì)的影響達(dá)到顯著差異。遮雨棚條件下的可溶性糖、蛋白質(zhì)、Vc含量、可溶性固形物與溫室相比呈現(xiàn)顯著性，處理間差異顯著，表現(xiàn)為SW1＞GW1，SW2＞GW2的趨勢。兩次測定結(jié)果表明不同栽培方式對果實品質(zhì)的影響基本相同，在趨勢上表現(xiàn)一致性，遮雨棚內(nèi)栽培比溫室栽培的品質(zhì)要好。

3 結(jié)論

黃瓜需水量較大，在相同栽培方式下，土壤含水率的增加有利于產(chǎn)量的提高，耗水量隨土壤含水率上升而增加。黃瓜生物量（地上、地下部干重）也隨著土壤含水率增加而增加，說明較高的土壤含水率對其產(chǎn)量形成和生物量的累積具有明顯的促進(jìn)作用，但是其根冠比卻隨著土壤含水率的增加而降低［13］。因而土壤水分不足對地上部分的影響比對根系的影響大，使根冠比增大。較低的土壤含水率利于水分利用效率和果實品質(zhì)提高，Vc、可溶性糖、可溶性蛋白質(zhì)含量和可溶性固形物較高?？梢姴煌墓嗨繉S瓜產(chǎn)量和品質(zhì)有顯著影響［14］。隨著灌水量的增加，黃瓜產(chǎn)量有所提高，但水分利用效率則隨之下降，黃瓜品質(zhì)亦有下降的趨勢，這與王新元等人［15］的結(jié)論一致。在相同水分條件下，日光溫室黃瓜的產(chǎn)量和生物量高于遮雨棚，可能是由于溫室條件下生長環(huán)境相對穩(wěn)定，生物量和產(chǎn)量明顯升高。但是從營養(yǎng)品質(zhì)上比較，遮雨棚內(nèi)黃瓜的品質(zhì)優(yōu)于日光溫室，由于溫室的密閉效應(yīng)，溫室內(nèi)的空氣相對濕度比較高，溫室內(nèi)光合有效輻射PAR為700～850μmol／（m－2·s），較遮雨棚降低了7.8%～12.4%，弱光逆境是導(dǎo)致溫室黃瓜品質(zhì)下降的一個主要因素，可經(jīng)常清潔棚膜保持表面清潔，采取輔助光源以及更新透光性良好的新型薄膜等有效措施改良其品質(zhì)。

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