董 畔,劉 云,宋炳彥,楊 陽(yáng),梁玉芹
(河北省農(nóng)林科學(xué)院經(jīng)濟(jì)作物研究所,河北 石家莊 050051 )
蔬菜是需水量較高的作物,其60%~95%的成分都是水分,灌水過(guò)多或過(guò)少都不利于作物生長(zhǎng)。研究表明,當(dāng)土壤水分過(guò)多時(shí)會(huì)造成土壤缺氧,引起植物的氣孔關(guān)閉,嚴(yán)重時(shí)生長(zhǎng)點(diǎn)和根系生長(zhǎng)也會(huì)受到影響[1]。灌水量過(guò)少時(shí)則會(huì)造成植株缺水,影響作物養(yǎng)分的運(yùn)輸,從而造成萎蔫、死亡。因此合理的灌溉對(duì)蔬菜的生理生化活動(dòng)、產(chǎn)量以及品質(zhì)都有重要影響[2]。目前日光溫室蔬菜栽培生產(chǎn)灌溉方式多樣,也各有利弊[3]。近年來(lái)比較流行的一種灌溉方式是虧缺灌溉,在一定程度上能夠提高水分利用率,但產(chǎn)量也會(huì)隨之降低[4]。傳統(tǒng)的溝畦灌溉操作簡(jiǎn)便,投入單一,近些年來(lái)仍是農(nóng)戶(hù)主要的灌水方式,但其水資源浪費(fèi)嚴(yán)重,且易導(dǎo)致蔬菜病害的發(fā)生[5],嚴(yán)重影響蔬菜品質(zhì)[6]。噴灌是我國(guó)從20世紀(jì)70年代開(kāi)始引進(jìn)的灌溉技術(shù),最先運(yùn)用于農(nóng)作物灌溉,之后引入草坪灌溉[7]。菠菜是日光溫室普遍栽種的蔬菜之一,含有豐富的維生素、礦物質(zhì)元素、蛋白質(zhì)等,深受消費(fèi)者喜愛(ài)。本試驗(yàn)在前人研究的基礎(chǔ)上,以節(jié)水灌溉為目的,研究日光溫室菠菜在傳統(tǒng)的溝畦灌溉和噴灌方式下產(chǎn)量和生長(zhǎng)的變化情況,擬為日光溫室菠菜的田間灌水提供參考。
試驗(yàn)地位于河北省農(nóng)林科學(xué)院經(jīng)濟(jì)作物研究所日光溫室(冀優(yōu)Ⅱ型,長(zhǎng)75 m、寬7 m)[8],供試菠菜品種為尖葉菠菜。供試肥料底肥包括牛糞、雞糞、尿素(含N 46%)、過(guò)磷酸鈣(含P2O516%)、硫酸鉀(含K2O 50%)。
設(shè)計(jì)微噴和漫灌2種灌溉方式,每種灌溉方式3個(gè)重復(fù),每個(gè)處理小區(qū)寬0.9 m,長(zhǎng)4 m,隨機(jī)區(qū)組排列,每667 m2種植3 kg菠菜籽,小區(qū)東西兩側(cè)設(shè)保護(hù)行。根據(jù)天氣情況平均每15 d灌水1次,記錄每種灌溉方式的灌水量。整個(gè)時(shí)期微噴和漫灌的灌水量分別為3 600、4 700 m3/hm2。于2016年9月27日直播,11月25日收獲。其他管理方式均一致。
在收獲時(shí)測(cè)量菠菜產(chǎn)量、株高、葉長(zhǎng)、莖長(zhǎng)、葉綠素含量。
株高、葉長(zhǎng)、莖長(zhǎng)均用直尺直接測(cè)得;葉綠素含量采用SPAD-502便攜式葉綠素測(cè)定儀測(cè)定。
采用SPSS 17.0對(duì)所測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行兩獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)分析。
從表1中可以看出,微噴下菠菜的株高明顯高于漫灌,高出10.34%。2種灌溉方式下的莖長(zhǎng)無(wú)明顯不同,但微噴下菠菜的葉長(zhǎng)明顯高于漫灌下的菠菜葉長(zhǎng),說(shuō)明微噴有助于提高菠菜長(zhǎng)勢(shì)主要表現(xiàn)在增加葉長(zhǎng),可能是由于微噴灌溉下加大了菠菜葉片的吸水性,從而促進(jìn)了養(yǎng)分的吸收,使葉片生長(zhǎng)旺盛。根據(jù)原始數(shù)據(jù)計(jì)算可知,漫灌下菠菜的葉莖比為56.00%,微噴下菠菜的葉莖比為73.67%,較漫灌提高17.67%。2種灌溉方式的菠菜葉片數(shù)相近,說(shuō)明灌水量的減少并沒(méi)有影響菠菜的葉片數(shù)。菠菜為葉菜類(lèi)作物,產(chǎn)品主要以葉片為主,可以得出微噴灌溉可有效提高菠菜的商品性。
表1 不同灌溉方式對(duì)菠菜生長(zhǎng)的影響
表2數(shù)據(jù)表明,將2種灌溉方式下獲得的產(chǎn)量進(jìn)行獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)可以得出產(chǎn)量差異性不顯著,但微噴灌溉下的產(chǎn)量較漫灌下的產(chǎn)量增加了將近10%。2種灌溉方式下葉綠素含量差異性也不顯著,微噴下的葉綠素含量較漫灌提高5.5%。綜上所述,微噴和漫灌下的菠菜產(chǎn)量、葉綠素含量雖差異性不顯著,但微噴灌溉節(jié)水,且菠菜生理性狀均有所增加,說(shuō)明微噴對(duì)于菠菜生長(zhǎng)的作用優(yōu)于漫灌。
表2 不同灌溉方式對(duì)菠菜產(chǎn)量和品質(zhì)的影響
從表3中可以看出,2種灌溉方式下,在整個(gè)生育期,微噴較漫灌節(jié)水30.56%。微噴灌溉方式下的菠菜總收入明顯高于漫灌方式下的總收入。綜合考慮菠菜種子成本和灌水量成本,微噴方式下的菠菜純收益較漫灌提高了20.60%,說(shuō)明合理的灌溉方式能有效提高菠菜的經(jīng)濟(jì)效益,促進(jìn)農(nóng)民增收。
表3 不同灌溉方式對(duì)菠菜經(jīng)濟(jì)效益的影響
關(guān)于不同灌溉方式對(duì)菠菜產(chǎn)量的影響,前人多是以結(jié)合養(yǎng)分吸收作出比較,李俊良等[9]研究了不同灌溉方式對(duì)陸地菠菜的生長(zhǎng)及氮素利用的影響,結(jié)果表明,噴灌方式下有助于氮素的吸收,且能提高菠菜的產(chǎn)量。本試驗(yàn)在前人研究基礎(chǔ)上明確表明,菠菜產(chǎn)量微噴較漫灌提高了將近10%,且微噴較漫灌節(jié)水30.56%,說(shuō)明在相同施肥情況下,微噴較漫灌有助于菠菜肥料養(yǎng)分的吸收,從而有效提高其產(chǎn)量。關(guān)于不同灌溉方式對(duì)作物葉綠素含量的影響,前人對(duì)菠菜的研究較少,張愛(ài)寧等[10]研究了不同灌溉方式對(duì)苜蓿葉綠素的影響,結(jié)果表明滴灌方式對(duì)苜蓿的傷害較小,測(cè)得葉片中葉綠素含量最高。本試驗(yàn)針對(duì)菠菜常用的2種灌溉方式研究其對(duì)菠菜葉綠素含量的影響,得出微噴下菠菜葉綠素含量較漫灌提高5.5%。
菠菜屬葉菜類(lèi)作物,因其生長(zhǎng)周期較短,且可補(bǔ)充人體所需的各項(xiàng)微量元素,因此深受農(nóng)戶(hù)和消費(fèi)者的喜愛(ài)。近些年來(lái),關(guān)于不同灌溉方式對(duì)菠菜長(zhǎng)勢(shì)影響的研究少之又少,本研究補(bǔ)充了前人研究的空缺,比較了微噴和漫灌2種灌溉方式對(duì)其株高、長(zhǎng)勢(shì)及葉莖比的影響,結(jié)果表明微噴有助于提高菠菜的株高和葉莖比,微噴下的菠菜株高較漫灌提高10.34%,葉莖比提高了17.67%,從而提高了菠菜的商品性。
綜上所述,采用微噴灌溉較漫灌節(jié)水30.56%,有效提高菠菜長(zhǎng)勢(shì)、產(chǎn)量、葉綠素含量,且促進(jìn)農(nóng)民增收20.60%。
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