武曉菲

（山西省水利水電科學研究院 山西太原 030002）

0 引言

山西地處干旱半干旱地區(qū)，水資源嚴重匱乏，水資源供需矛盾十分突出，加之各行業(yè)用水浪費現(xiàn)象嚴重、采煤大量破壞水資源、工農(nóng)業(yè)及城市生活用水利用效率低等原因，進一步加劇了水資源的緊缺形勢。農(nóng)業(yè)灌溉用水作為高耗水行業(yè)，其年用水量占全省用水總量的50%以上。但是傳統(tǒng)的灌水方式水資源利用率較低，并不能有效解決灌溉問題，因此發(fā)展智能化的節(jié)水灌溉技術(shù)成了當務(wù)之急。膜下滴灌是將覆膜種植技術(shù)與滴灌技術(shù)相結(jié)合的一種高效節(jié)水灌溉技術(shù)，滴灌利用管道系統(tǒng)供水，使灌溉水成滴狀、緩慢、均勻、定時、定量地浸潤作物根系發(fā)育區(qū)域，使作物主要根系區(qū)的土壤始終保持在最優(yōu)含水狀態(tài)，地膜覆蓋則進一步減少了作物棵間水分的蒸發(fā)，達到保水保墑的目的。因此膜下滴灌作為一種高效的節(jié)水灌溉技術(shù)已經(jīng)在國內(nèi)外得到了廣泛的應(yīng)用。蔬菜是高效經(jīng)濟作物，在山西種植范圍廣，需水量大，因此研究蔬菜節(jié)水灌溉技術(shù)對我省農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。本文選取番茄和茄子為試材，對比分析膜下滴灌和溝灌兩種灌水方式對鹽堿地大棚蔬菜生長、產(chǎn)量及灌水利用效率和土壤鹽分的影響，旨在為山西鹽堿地大棚蔬菜膜下滴灌節(jié)水技術(shù)的推廣提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)概況

試驗于2016年在山西省水利水電科學研究院高效節(jié)水示范基地進行。山西省水利水電科學研究院高效節(jié)水示范基地位于太原市小店區(qū)西溫莊鄉(xiāng)，占地面積8 hm2，屬暖溫帶大陸性氣候，多年平均降雨量為430 mm，多年平均蒸發(fā)量為1 812.7 mm，年平均氣溫9.5℃，無霜期170 d，年平均日照時數(shù)2 676 h。試驗地土壤為黏壤土，偏鹽堿，地下水位偏高。供試土壤的理化性質(zhì)為：有機質(zhì)33.22 g/kg，速效氮89.93 mg/kg，有效磷 160.2 mg/kg，速效鉀 318.3 mg/kg，pH 值 8.37。灌溉水的pH值為8.14。

1.2 試驗材料

供試作物為番茄和茄子，于2016年3月28日定植栽種，定植苗態(tài)番茄為6葉1心花蕾初現(xiàn)時，番茄始收于6月5日，茄子始收于6月13日。

1.3 試驗方法

試驗設(shè)置膜下滴灌番茄（FD1）、溝灌番茄（FG1）、膜下滴灌茄子（QD1）、溝灌茄子（QG1）4個處理，每個處理重復3次，共12個小區(qū)。為了減少溫室內(nèi)溫度不均對試驗結(jié)果的影響，將試驗小區(qū)隨機排列在溫室的中部，各小區(qū)之間設(shè)隔離帶，小區(qū)周圍設(shè)保護行。同時為防止各小區(qū)間水分互相側(cè)滲，小區(qū)間采用埋深為60 cm的塑料紙隔開。膜下滴灌按單壟雙行種植，每行種植30株作物，畦高約30 cm，畦寬0.8 m，株距45 cm，然后整好壟面，每行作物鋪設(shè)1條滴灌帶，上覆幅寬為1.0 m的地膜，試驗期間采用膜下滴灌方式進行水肥管理，膜下滴灌帶滴頭間距0.3 m，滴頭流量1.5 L/h，于定植后立即澆1次緩苗水。溝灌按單壟單行種植，每行種植30株作物，畦高約30cm，畦寬0.5m，株距45cm，地頭設(shè)一出水口，水沿溝灌溉。

定植后每7～10 d測番茄和茄子的株高。番茄和茄子的產(chǎn)量用電子秤稱量。灌溉用水量用水表記錄。土壤鹽分用TY1土壤原位鹽分速測儀測定。數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析用excel 2007完成。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同灌水方式對鹽堿地大棚番茄和茄子生長的影響

2.1.1 不同灌水方式對番茄和茄子株高的影響

圖1 不同灌水方式對番茄株高的影響

圖2 不同灌水方式對茄子株高的影響

圖1為不同灌水方式對番茄株高的影響，圖2為不同灌水方式對茄子株高的影響。從圖1和圖2可以看出，膜下滴灌番茄（FD1）與茄子（QD1）和溝灌番茄（FG1）與茄子（QG1）的株高均隨時間的變化而增長。定植后兩周內(nèi)，膜下滴灌番茄的株高與溝灌番茄的株高差異不明顯，膜下滴灌茄子的株高和溝灌茄子的株高差異也不明顯，表明不同灌水方式對此時段內(nèi)番茄和茄子的株高影響不大。定植兩周之后，膜下滴灌番茄的株高高于溝灌番茄的株高，并且膜下滴灌茄子的株高也高于溝灌茄子的株高。這可能是由于定植兩周后番茄和茄子進入生長旺盛期，水分消耗量增大，且大棚內(nèi)溫度較高，溝灌的水分供應(yīng)及保水能力與膜下滴灌相比較差，在一次灌水之后溝灌水分消耗且蒸發(fā)過快。而膜下滴灌水分隨滴頭慢慢的入滲，也更有利于滿足根系對空氣的需求，所以膜下滴灌番茄及茄子的株高均高于溝灌。

2.1.2 不同灌水方式對番茄和茄子葉片數(shù)的影響

番茄和茄子定植后，從5月13日開始觀測并記錄葉片數(shù)，如圖3和圖4。圖3為不同灌水方式對番茄葉片數(shù)的影響，圖4為不同灌水方式對茄子葉片數(shù)的影響。從圖中可以看出，膜下滴灌番茄（FD1）和溝灌番茄（FG1）的葉片數(shù)差別并不大，膜下滴灌茄子（QD1）和溝灌茄子（QG1）的葉片數(shù)差別也不大，表明葉片數(shù)受水分影響較小。

圖3 不同灌水方式對番茄葉片數(shù)的影響

圖4 不同灌水方式對茄子葉片數(shù)的影響

2.2 不同灌水方式對番茄和茄子產(chǎn)量及灌水利用效率的影響

表1為不同灌水方式對番茄和茄子產(chǎn)量及灌水利用效率的影響。從表1可以看出，膜下滴灌番茄（FD1）和膜下滴灌茄子（QD1）與溝灌番茄（FG1）和溝灌茄子（QG1）相比分別節(jié)水64.2%和45.3%，可見膜下滴灌可以達到節(jié)水灌溉的目的。從番茄和茄子的產(chǎn)量來看，膜下滴灌比溝灌分別增加了5.5t/hm2和2.7t/hm2，膜下滴灌番茄和膜下滴灌茄子的產(chǎn)量均高于溝灌番茄和溝灌茄子。膜下滴灌番茄的灌水利用效率最高為18.5 kg/m3，比溝灌番茄高出11.9 kg/m3；膜下滴灌茄子為6.9 kg/m3，比溝灌茄子高出3.1 kg/m3。表明膜下滴灌可以提高番茄和茄子的產(chǎn)量及灌水利用效率。

表1 不同灌水方式對番茄和茄子產(chǎn)量及灌水利用效率的影響

2.3 不同灌水方式對鹽堿地大棚土壤鹽分的影響

土壤電導率指的是土壤浸出液的電導率。土壤浸出液中各種鹽類一般均以離子的形式存在，因此土壤總鹽量也可以用土壤浸出液中各種陰陽離子之和來表示[1]。本文取試驗結(jié)束時的土樣來測定其電導率，對比分析不同灌水方式對鹽堿地大棚土壤鹽分的影響。

表2為不同灌水方式對土壤電導率的影響。從表2中可以看出，膜下滴灌各土層間的土壤電導率差異較小，而溝灌各土層間的土壤電導率差異很大，膜下滴灌和溝灌處理不同土層深度間的土壤電導率由高到低排序依次為 20～30 cm，10～20 cm，0～10 cm，可見不管哪種灌溉方式均會對土壤的電導率造成影響。同一土層間，膜下滴灌的土壤電導率均高于溝灌，其中0～10 cm層，膜下滴灌的土壤電導率比溝灌高出2.3倍；10～20 cm和20～30 cm層，膜下滴灌的土壤電導率比溝灌分別高出36.2%和30.5%。與膜下滴灌相比，溝灌處理的土壤鹽分指標下降，這可能是由于溝灌在灌溉時水流量大，對表層土壤的鹽分起到了淋洗的作用。

表2 不同灌水方式對土壤電導率的影響

3 結(jié)論

1）試驗表明，定植兩周后，膜下滴灌條件下番茄和茄子的株高與溝灌相比均有顯著提高。不同灌溉方式對番茄和茄子的葉片數(shù)影響較小。

2）試驗條件下，與溝灌相比，膜下滴灌番茄和茄子分別節(jié)水64.2%和45.3%，可見膜下滴灌可以達到節(jié)水灌溉的目的；其中番茄增產(chǎn)5.5 t/hm2，茄子增產(chǎn)2.7 t/hm2，并且膜下滴灌番茄和茄子的灌水利用效率均有提高。

3）雖然膜下滴灌的土壤電導率與溝灌相比較高，在灌水壓鹽方面發(fā)揮的作用較小，但是通過兩種灌水方式的比較可以看出，膜下滴灌可以降低灌溉用水量，提高番茄和茄子的產(chǎn)量及灌水利用效率。因此膜下滴灌技術(shù)可以在鹽堿地大棚蔬菜的種植中推廣應(yīng)用。

參考文獻：

［1］黃昌勇.土壤學［M］.北京：中國農(nóng)業(yè)出版社，2000.