謝 楠

(遼寧西北供水有限責(zé)任公司，遼寧 沈陽 110003)

溫室種植在我國北方農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中具有重要的地位[1]，溫室農(nóng)業(yè)打破了傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的季節(jié)性，保障了蔬菜等農(nóng)作物的均衡供應(yīng)。溝灌是傳統(tǒng)溫室種植中常用的灌溉模式，溝灌屬全濕潤灌溉模式，灌水量大，土壤長時間處于飽和狀態(tài)，通氣不良，且容易導(dǎo)致板結(jié)，破壞土壤結(jié)構(gòu)[2]。同時溝灌模式蒸發(fā)量大，導(dǎo)致溫室室內(nèi)濕度增大，容易誘發(fā)作物病蟲害。微灌是1970 年引入我國的節(jié)水灌溉技術(shù)，屬局部灌溉技術(shù)，近年來發(fā)展十分迅速。不同于傳統(tǒng)的溝灌模式，微灌出水量小，灌水均勻，不破壞土壤結(jié)構(gòu)，可精確控制灌水、施肥，節(jié)水節(jié)肥效果明顯，還可改善農(nóng)田水、肥、熱小環(huán)境，提高農(nóng)產(chǎn)品的品質(zhì)[3-5]。膜下微噴作為微灌技術(shù)的一種，具有流量大、灌水速度快、抗堵塞性好、管理方便等優(yōu)點，正逐漸被廣大農(nóng)戶接受。本文將膜下微噴技術(shù)用于溫室芹菜灌溉，從耗水量、作物生長形狀及產(chǎn)量等方面進行分析，通過與溝灌進行對比，說明膜下微噴的節(jié)水增產(chǎn)效果，為膜下微噴的進一步推廣提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 項目區(qū)概況

項目區(qū)位于阜新市彰武縣興隆山鄉(xiāng)，屬典型的半干早區(qū)季風(fēng)大陸性氣候，多年平均氣溫7.5 ℃，有效積溫3300 ℃，大于10 ℃積溫天數(shù)170 d，無霜期135～165 d，多年平均降雨量不足430 mm，降雨年季年內(nèi)分布不均。項目區(qū)土壤類型為褐土，田間持水量為0.33，土壤容重為1.39 g/cm3。土壤有機質(zhì)含量9.6 g/kg，孔隙度46.5%，pH=7.1，堿解氮101.8 mg/kg，有效磷15.2 mg/kg，有效鉀104.8 mg/kg。

1.2 試驗設(shè)計

試驗種植作物為芹菜，采用膜下微噴和溝灌兩種灌溉方式。溝灌灌水量根據(jù)當?shù)胤N植習(xí)慣，全生育期總灌水量控制在300 mm，微噴灌水量參照溝灌設(shè)置3個梯度(見表1)。兩種灌溉方式采用相同的種植模式，即寬窄行種植，寬行行距采用80 cm，窄行行距采用40 cm，株距采用30 cm。

表1 試驗設(shè)計

微噴灌溉系統(tǒng)從水源出發(fā)，共分干管、支管、微噴管三級管路布置。干管、支管及微噴管互相垂直。干管采用Φ50PE管，支管采用Φ32PE管，微噴管管徑為Φ10。微噴管沿芹菜行方向布置，緊靠芹菜根部，并采用覆膜處理，實現(xiàn)對芹菜根區(qū)集中灌溉，減少無效灌水，膜寬80 cm，微噴管間距為1.2 m。

1.3 指標觀測

試驗涉及灌水量、土體蓄水量、耗水量、耗水強度、株高、產(chǎn)量、水分利用效率等指標。灌水量采用水表觀測；土體蓄水量變化=收割后土體蓄水量-播種前土體蓄水量，通過測定土壤含水量計算；耗水量=灌水量-土體蓄水量變化；耗水強度=耗水量/種植天數(shù)；株高采用卷尺按不同生育期分別測定；產(chǎn)量采用電子稱測定；水分利用效率=產(chǎn)量/耗水量。

2 結(jié)果與分析

2.1 耗水量及耗水強度

從表2可看出，膜下微噴灌溉3個處理整個生育期灌水量分別為221.60 mm、248.30 mm、269.40 mm，對照溝灌為294.50 mm；耗水量分別為215.87 mm、237.78 mm、254.73 mm，對照溝灌為296.03 mm；耗水強度分別為1.85 mm/d、2.03 mm/d、2.18 mm/d，對照溝灌為2.53 mm/d。芹菜耗水量和耗水強度與灌水量成正比關(guān)系，隨著灌水量的增大耗水量和耗水強度也增大。

表2 不同灌水處理的芹菜耗水量比較

2.2 生長性狀的影響

從表3可看出，膜下微噴灌溉3個處理各生育期的株高均大于溝灌，平均要高出1 cm，灌溉方式明顯影響了芹菜的生長，膜下微噴灌溉有利于株高生長。芹菜是喜水作物，缺水會對芹菜生長造成一定影響，但灌水量過大同樣不利于生長。如溝灌的心葉生長期生長速度減慢，這可能就是由于灌水過大引起的。

對于膜下微噴灌溉方式，前期灌水量大有利于促進株高生長，但后期無顯著差距，T1處理較T2、T3處理株高略低，T2、T3處理株高基本一致。

表3 不同灌水處理的株高比較

2.3 產(chǎn)量

灌水量還對產(chǎn)量產(chǎn)生重要影響。由于溫室的封閉性，作物耗水全部來源于灌溉補給，因此灌水量會對產(chǎn)量產(chǎn)生重要影響。根據(jù)試驗結(jié)果，大棚內(nèi)灌溉水量過多、過少都將造成減產(chǎn)。不同灌水處理的芹菜產(chǎn)量及水分利用效率比較見表4。

表4 不同灌水處理的芹菜產(chǎn)量及水分利用效率比較

從表4可以看出，膜下微噴灌溉3個處理產(chǎn)量分別達到93.6 t/hm2、98.2 t/hm2、97.9 t/hm2，均大于溝灌產(chǎn)量，平均產(chǎn)量較溝灌增產(chǎn)6.82%，即膜下微噴灌溉有利于芹菜生長和提高產(chǎn)量。膜下微噴屬于局部灌溉，避免了深層滲漏，不會造成土壤板結(jié)，有利于芹菜后期生長和高產(chǎn)。溝灌灌溉條件下，灌水和蒸發(fā)量大，土壤通氣性降低，溫室內(nèi)濕度大，不利于芹菜生長，從而降低了產(chǎn)量。從表4中還可以看出，膜下微噴灌溉3個處理平均WUE達到0.41 t/mm，較溝灌提高了35.24%，由此可見，膜下微噴在大棚中應(yīng)用具有良好的節(jié)水增產(chǎn)作用，可進一步推廣應(yīng)用。

膜下微噴灌溉3個處理中，T1處理雖然WUE較高，但產(chǎn)量低于T2、T3處理。綜合考慮節(jié)水和增產(chǎn)，T2處理效果最為理想。

3 結(jié) 論

(1)灌溉方式明顯影響了芹菜的生長，膜下微噴灌溉有利于株高生長。與溝灌相比，采用膜下微噴灌溉可降低芹菜整個生育期平均耗水強度。

(2)膜下微噴灌溉有利于芹菜生長和提高產(chǎn)量。微噴灌溉條件下WUE較溝灌提高了35.24%，由此可見，膜下微噴在大棚中應(yīng)用具有良好的節(jié)水增產(chǎn)作用。

(3)膜下微噴灌溉條件下，當灌溉定額為250 mm左右時，節(jié)水增產(chǎn)增收效益最為顯著。