王瑞萍，夏玉紅，劉雅君

(巴彥淖爾市水利科學(xué)研究所，內(nèi)蒙古 巴彥淖爾 015000)

0 引 言

內(nèi)蒙古河套灌區(qū)地處我國(guó)干旱的西北高原，灌區(qū)地形平坦,西南高,東北低，降雨量少、蒸發(fā)量大，屬于沒(méi)有引水灌溉便沒(méi)有農(nóng)業(yè)的地區(qū)。蜜瓜是灌區(qū)重要的經(jīng)濟(jì)作物，灌區(qū)充足的日照與積溫十分適宜其生長(zhǎng)，蜜瓜喜溫喜光怕澇，但傳統(tǒng)的溝灌方式易造成土壤過(guò)濕，引起蜜瓜爛根，影響蜜瓜的產(chǎn)量和各種品質(zhì)指標(biāo)。調(diào)虧灌溉是國(guó)際上在20世紀(jì)70年代中后期出現(xiàn)的一種新的節(jié)水灌溉技術(shù)，其基本思想是在作物生長(zhǎng)發(fā)育的某些階段主動(dòng)施加一定的水分脅迫，迫使作物的光合產(chǎn)物向不同組織器官分配，利用作物自身的調(diào)節(jié)能力，在不導(dǎo)致作物產(chǎn)量明顯減少的情況下，可以較大幅度提高用水效率[1]。大量的試驗(yàn)研究表明，虧缺灌溉對(duì)瓜果品質(zhì)的提高具有一定的積極作用。本研究在蜜瓜進(jìn)入四葉期后開(kāi)始進(jìn)行不同程度的水分虧缺處理，研究不同的水分虧缺程度對(duì)蜜瓜生長(zhǎng)發(fā)育、產(chǎn)量和品質(zhì)的影響，從而找到對(duì)蜜瓜實(shí)施的最適水分虧缺程度。

1 試驗(yàn)區(qū)概況

本試驗(yàn)在巴彥淖爾市水利科學(xué)研究所曙光試驗(yàn)站進(jìn)行，試驗(yàn)站位于臨河區(qū)城關(guān)鎮(zhèn)旭光村，屬河套灌區(qū)中游，北緯40°43′，東經(jīng)107°13′，海拔1 042 m，年均氣溫6.9 ℃，年均降雨量142.1 mm，年均蒸發(fā)量2 306.5 mm，日照時(shí)數(shù)3 189 h，屬中溫帶大陸性季風(fēng)氣候。蜜瓜試驗(yàn)區(qū)內(nèi)0～40 cm為壤土，土壤密度1.51～1.73 g/cm3，40 cm以下為沙土，土壤密度為1.58～1.65 g/cm3，最大田間持水率為26.3%，灌溉水礦化度為1.03 g/L，土壤基本理化性狀情況如表1所示。

表1 土壤基本理化性狀情況表

2 試驗(yàn)方法與內(nèi)容

2.1 試驗(yàn)方法與處理設(shè)計(jì)

蜜瓜采用起壟覆膜溝灌種植模式，溝間距130 cm，開(kāi)口寬60 cm，底寬35 cm，溝深30 cm，用90 cm地膜覆蓋壟上，覆膜前膜下噴施除草劑，東西起壟，每個(gè)小區(qū)有2壟，灌水時(shí)用兩壟中間的壟溝輸水，進(jìn)行測(cè)滲補(bǔ)水。蜜瓜的株行距為60 cm×50 cm，于6月3日播種，播種前試驗(yàn)田進(jìn)行澆復(fù)水，灌水量為1 500 m3/hm2，蜜瓜基肥施尿素、二銨750 kg/hm2，追肥施硼鈣鉀150 kg/hm2。?剻?

蜜瓜不同灌水量試驗(yàn)處理分別設(shè)計(jì)于蜜瓜的四葉期和開(kāi)花期兩個(gè)生育階段，設(shè)置3個(gè)水分虧缺水平，分別為減水20%、30%和40%，共設(shè)8 個(gè)處理，每個(gè)處理2次重復(fù)。蜜瓜不同灌水量處理設(shè)計(jì)如表2所示。

表2 蜜瓜壟溝灌不同灌水量處理設(shè)計(jì) m3/hm2

2.2 試驗(yàn)觀測(cè)內(nèi)容

試驗(yàn)過(guò)程中每隔10 d取樣測(cè)定土壤水分、鹽分、養(yǎng)分，灌溉前取樣測(cè)定灌溉水水質(zhì)。通過(guò)水表控制各個(gè)處理的灌水量，記錄灌水日期。蜜瓜定株后，每個(gè)處理選取長(zhǎng)勢(shì)大致相同的5株作為跟蹤觀測(cè)對(duì)象，每隔14 d測(cè)量蜜瓜莖長(zhǎng)、莖粗、葉面積等生長(zhǎng)指標(biāo)，蜜瓜莖粗用電子游標(biāo)卡尺測(cè)量，蜜瓜莖長(zhǎng)、葉片的長(zhǎng)和寬用卷尺測(cè)量，葉面積通過(guò)長(zhǎng)、寬及葉片系數(shù)的乘積計(jì)算而得。蜜瓜成熟后，在各試驗(yàn)小區(qū)取典型樣株10株，進(jìn)行考種測(cè)產(chǎn)，每株蜜瓜單獨(dú)稱重，統(tǒng)計(jì)產(chǎn)量。

3 結(jié)果與分析

3.1 不同生育階段水分虧缺對(duì)河套蜜瓜產(chǎn)量的影響分析

影響作物生長(zhǎng)發(fā)育和產(chǎn)量形成過(guò)程的影響因素很多，包括當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件、土壤肥力以及人為因素形成的耕作栽培措施如施肥、灌溉、作物品種等，灌溉是重要的可控因素。灌溉水利用效率定義為單位體積的灌水量所得出的作物產(chǎn)量，灌水量與產(chǎn)量的相互關(guān)系決定了灌溉水利用效率的大小。作物產(chǎn)量最高時(shí)所對(duì)應(yīng)的灌溉水利用效率常常不是最高的，只有當(dāng)產(chǎn)量增加所帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)價(jià)值大于所增水量的邊際費(fèi)用時(shí)，才能取得較優(yōu)的經(jīng)濟(jì)效益[2]。蜜瓜生長(zhǎng)進(jìn)入四葉期后進(jìn)行水分虧缺處理，不同處理蜜瓜產(chǎn)量和灌溉水利用效率如表3所示。

表3 不同生育階段灌水量對(duì)蜜瓜產(chǎn)量和灌溉水利用效率的影響

根據(jù)表3的數(shù)據(jù)，可以作出不同水分虧缺條件下蜜瓜產(chǎn)量和灌溉水利用效率對(duì)比圖(圖1)，從表3、圖1可以看出，水分虧缺對(duì)產(chǎn)量的影響比較明顯，四葉期減少灌水量的蜜瓜產(chǎn)量較花期減少灌水量及充分灌溉的蜜瓜產(chǎn)量要低，四葉期減少灌水量的各處理分別比充分灌溉減產(chǎn)1.5%、3.6%和7.3%，開(kāi)花期減少灌水量的各處理分別比充分灌溉增產(chǎn)2.2%、5.8%和減產(chǎn)6.6%，四葉期和開(kāi)花期均減少灌水量的處理比充分灌溉減產(chǎn)5.1%，說(shuō)明在四葉期進(jìn)行虧缺灌溉易導(dǎo)致作物產(chǎn)量降低，原因在于早期減少灌水量，不利于蜜瓜的后期生長(zhǎng)。產(chǎn)量的較大值出現(xiàn)在開(kāi)花期進(jìn)行水分虧缺的處理中，充分說(shuō)明，四葉期充分灌溉，開(kāi)花期適度的水分虧缺反而有利于蜜瓜產(chǎn)量的提高。蜜瓜MS1處理的水分生產(chǎn)效率最低，MS5處理、MS8處理和MS4處理的水分生產(chǎn)效率均較大，因此適度的水分虧缺，同樣有利于蜜瓜水分生產(chǎn)效率的提高。

圖1 不同處理蜜瓜產(chǎn)量和灌溉水利用效率對(duì)比圖

圖2 蜜瓜產(chǎn)量與灌水量的變化關(guān)系曲線

對(duì)蜜瓜灌水量與產(chǎn)量進(jìn)行回歸分析,結(jié)果如圖2，可以看出，蜜瓜灌水量和產(chǎn)量之間有較顯著的非線性相關(guān)關(guān)系，產(chǎn)量隨著灌水量的增大呈現(xiàn)出先增大后減小的趨勢(shì)，當(dāng)全生育期灌溉水量為1 536 m3/hm2時(shí)，蜜瓜獲得產(chǎn)量的最大值4.2 萬(wàn)kg/hm2。灌水量小于1 536 m3/hm2時(shí),產(chǎn)量隨著灌水量的增加而增加。灌水量大于1 536 m3/hm2時(shí),產(chǎn)量反而隨灌水量的增加而減小，其原因在于隨著灌水量的增加，蜜瓜根部空氣的孔隙減少，會(huì)抑制根系的生理功能，影響地上部分的物質(zhì)積累和代謝，進(jìn)而影響蜜瓜產(chǎn)量[3]。

3.2 不同生育階段水分虧缺對(duì)蜜瓜果實(shí)品質(zhì)的影響分析

蜜瓜的果實(shí)品質(zhì)主要指其外觀、風(fēng)味和營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，直接影響其商品價(jià)值。本試驗(yàn)在蜜瓜測(cè)產(chǎn)后，每個(gè)處理選取3～5顆蜜瓜，進(jìn)行可溶性總糖、總酸、可溶性固形物和維生素C 4項(xiàng)品質(zhì)指標(biāo)的檢測(cè)，檢測(cè)結(jié)果如表4所示。

表4 不同處理蜜瓜果實(shí)品質(zhì)檢測(cè)結(jié)果

注：①總酸以結(jié)晶水檸檬酸汁為測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)；②小寫(xiě)字母表示P<0.05的顯著性差異。

從表4可以看出，對(duì)于可溶性總糖指標(biāo)來(lái)說(shuō)，MS3、MS4、MS5、MS6與MS8之間無(wú)顯著差異，MS1、MS2、MS7與MS8間也無(wú)顯著差異，但其他處理間存在顯著差異。MS3和MS5處理總糖含量最高，為2.45%；MS1處理總糖含量最低，為1.52%。在四葉期的3個(gè)水分虧缺處理中，MS3處理總糖含量最高，分別比MS1、MS2和MS4處理高61.2%、48.5%和2.9%。在開(kāi)花期的3個(gè)水分虧缺處理中，MS5處理總糖含量最高，分別比MS1、MS6和MS7高61.2%、2.1%和36.9%。從總體上看，水分虧缺可以大幅度提高蜜瓜的可溶性總糖含量，開(kāi)花期減少灌水量的各處理總糖含量高于四葉期減少灌水量的各處理，開(kāi)花期水分虧缺更有利于蜜瓜總糖含量的積累。

對(duì)于總酸指標(biāo)來(lái)說(shuō)，在灌水量減少20%水平下，MS5處理的總酸含量分別比MS2處理和MS8處理低21.9%、16.7%。在灌水量減少30%水平下，MS6處理的總酸含量比MS3處理低17.8%。在灌水量減少40%水平下，MS7處理的總酸含量比MS4處理低23.7%。在四葉期的3個(gè)水分虧缺處理中，MS2處理總酸含量最低，分別比MS3處理和MS4處理低14%和19%。在開(kāi)花期的3個(gè)水分虧缺處理中，MS5處理總酸含量最低，分別比MS6處理和MS7低20.0%和16%。相比較充分灌溉，開(kāi)花期減少灌水量的處理對(duì)總酸的影響比四葉期減少灌水量各處理明顯，從整體來(lái)看，MS5處理總酸含量最低。

對(duì)于可溶性固形物指標(biāo)來(lái)說(shuō)，除了MS2、MS4、MS5和MS8之間，MS1、MS2、MS6和MS7之間無(wú)顯著差異，其他各處理間均表現(xiàn)出顯著的差異性。兩個(gè)生育期不同虧缺處理的可溶性固形物之間沒(méi)有明顯的規(guī)律性，四葉期水分虧缺處理對(duì)蜜瓜可溶性固形物含量的影響大于開(kāi)花期水分虧缺處理，大多數(shù)水分虧缺處理的蜜瓜可溶性固形物含量要高于充分灌溉處理。原因可能是水分對(duì)可溶性固形物含量具有稀釋作用，且虧缺處理能夠增強(qiáng)可溶性酸性轉(zhuǎn)化酶和細(xì)胞壁轉(zhuǎn)化酶的活性，提高可溶性固形物含量[4]。

對(duì)于維生素C指標(biāo)來(lái)說(shuō)，MS1、MS6、MS7之間有顯著差異，在四葉期的3個(gè)水分虧缺處理中，MS3處理的維生素C含量最高，分別比MS1、MS2和MS4處理高42.5%、7.8%和4.2%。在開(kāi)花期的3個(gè)水分虧缺處理中，MS5處理的得維生素C含量最高，分別比MS1、MS6和MS7處理高62.6%、41.5%和43.7%。總體來(lái)說(shuō)，減少灌水量可以大幅提高蜜瓜維生素C含量，四葉期水分虧缺處理的蜜瓜維生素C含量普遍大于開(kāi)花期水分虧缺處理，MS5處理的維生素C含量最大。

從以上分析可以看出，MS5處理的蜜瓜果實(shí)品質(zhì)優(yōu)于其他各處理。

4 結(jié) 語(yǔ)

試驗(yàn)研究表明，蜜瓜生長(zhǎng)早期對(duì)水分的敏感性大于生長(zhǎng)中后期，四葉期充分灌溉，開(kāi)花期適度的水分虧缺比四葉期水分虧缺更有利于蜜瓜產(chǎn)量的提高，產(chǎn)量隨著灌水量的增加，呈現(xiàn)先增大后減小的趨勢(shì)，因此，適度水分虧缺可以提高蜜瓜的產(chǎn)量，嚴(yán)重的水分虧缺或過(guò)量灌溉會(huì)影響蜜瓜的生長(zhǎng)發(fā)育，導(dǎo)致產(chǎn)量的降低。灌溉水利用效率受蜜瓜產(chǎn)量和灌水量的雙重影響，充分灌溉的灌溉水利用效率均小于水分虧缺各處理，說(shuō)明減少灌溉用水量可以不同程度地提高灌溉水利用效率。從不同水分虧缺處理對(duì)蜜瓜的可溶性總糖、總酸、可溶性固形物和維生素C含量的影響可以看出，適度減小蜜瓜灌水量可以提高蜜瓜的總糖、可溶性固形物和維生素C含量，減少蜜瓜的酸度，增加蜜瓜果實(shí)的風(fēng)味和品質(zhì)。

綜上所述，從產(chǎn)量和品質(zhì)兩方面考慮，可

以看出開(kāi)花期灌水量減少20%處理(MS5)是比較合理的蜜瓜起壟覆膜灌溉模式，該灌溉模式不但能夠滿足蜜瓜生長(zhǎng)發(fā)育對(duì)水分的需求，還可以提高灌溉水分利用效率，增加產(chǎn)量，改善蜜瓜果實(shí)品質(zhì)，達(dá)到節(jié)水、增產(chǎn)、改良的目的。

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