闞子武 高尚鵬 李廣杰

聊城市水文局 山東 聊城 252000

引言

我國是農(nóng)業(yè)大國，設(shè)施瓜菜產(chǎn)量近年來一直位居世界第一。莘縣位于山東省西部，冀魯豫三省交界處，是農(nóng)業(yè)大縣、蔬菜大縣。山東蔬菜發(fā)展“東有壽光、西有莘縣”。目前，莘縣現(xiàn)有耕地140萬畝，其中瓜菜菌播種面積達(dá)到100萬畝，總產(chǎn)量達(dá)500多萬噸，擁有冬暖式蔬菜大棚27萬座，大拱棚25萬畝，是聊城國家農(nóng)業(yè)科技園區(qū)核心區(qū)、國家級出口食品農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全示范區(qū)、中國香瓜之鄉(xiāng)、中國雙孢菇之鄉(xiāng)、中國蔬菜第一縣、中國最美綠色生態(tài)旅游名縣。

莘縣當(dāng)?shù)厮Y源主要是地表水和地下水，境內(nèi)河流均為季節(jié)性河流，受降水資源時空分布不均影響，形成年際變化較大，區(qū)域性缺水和季節(jié)性缺水，汛期水多易澇，非汛期干旱缺水。地表水資源不足，致使莘縣用水嚴(yán)重依賴地下水開采，造成地下水大量開采，導(dǎo)致地下水位連年下降，根據(jù)莘縣地下水觀測資料顯示，2019年全縣地下水最大埋深為24.86 m，位于燕店鎮(zhèn)；根據(jù)2020年聊城市地下水動態(tài)第1期顯示，莘縣地下水平均埋深15.73 m，漏斗面積1341k m2，占全縣總面積的94.4%；全縣地下水埋深大于18 m 的漏斗區(qū)達(dá)357k m2，地下水超采嚴(yán)重。山東省水利廳《關(guān)于公布我省地下水限采區(qū)和禁采區(qū)的通知》(魯水資字〔2015〕1號)，莘縣大部鎮(zhèn)、街道位于莘縣-夏津淺層地下水超采區(qū)，應(yīng)嚴(yán)格控制地下水開采，保護(hù)當(dāng)?shù)氐叵滤Y源。

隨著國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，水資源供需矛盾不斷加劇，水資源緊缺已成為制約莘縣經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要因素。莘縣水資源短缺，嚴(yán)重依賴客水資源，客水資源主要有引黃河水、金堤河水及南水北調(diào)長江水，由于受供水指標(biāo)、供水用途及上游來水條件影響，可用而不可靠，不能徹底解決莘縣水資源短缺的現(xiàn)狀。

大棚種植等農(nóng)業(yè)灌溉用水主要靠引黃河、引金堤河客水和開采淺層地下水。灌溉方式長期采用傳統(tǒng)的大水漫灌方式，灌溉水有效利用系數(shù)為0.66，相對較低。而莘縣農(nóng)業(yè)用水量占全縣總用水量的71%。降低農(nóng)業(yè)用水量必須以節(jié)水農(nóng)業(yè)為核心，強(qiáng)化節(jié)水技術(shù)的應(yīng)用。節(jié)水農(nóng)業(yè)的關(guān)鍵就是提高農(nóng)業(yè)用水的有效性，實現(xiàn)水、土、作物資源的綜合開發(fā)利用。大力發(fā)展節(jié)水農(nóng)業(yè)，就是在節(jié)水上下功夫，主要表現(xiàn)在4個方面：農(nóng)藝節(jié)水，改進(jìn)種植業(yè)結(jié)構(gòu)，調(diào)整作物種植區(qū)域，完善間套作等，采用先進(jìn)耕作工藝；生理節(jié)水，協(xié)調(diào)農(nóng)業(yè)部門，廣泛采用耐旱抗逆作物品種等；管理節(jié)水，建立健全科學(xué)合理的水資源調(diào)控機(jī)制，合理調(diào)整水價、水費(fèi)，推廣應(yīng)用節(jié)水技術(shù)；工程節(jié)水，在建灌溉工程項目大量采用節(jié)水技術(shù)，大力推廣精準(zhǔn)灌溉、微噴灌、滴灌等。因此，節(jié)水灌溉是節(jié)水農(nóng)業(yè)的重要舉措，主要措施有：渠道防滲、管道輸水、低壓管灌、噴灌、微灌、滴灌、膜上灌溉、膜下滴灌和灌溉管理制度。推廣節(jié)水農(nóng)業(yè)灌溉對緩解莘縣水資源供需矛盾具有極其重要的意義。

莘縣現(xiàn)有甜瓜種植面積8萬余畝，設(shè)施甜瓜瓜農(nóng)片面追求高產(chǎn)量，施用超量化肥和灌溉水，不僅資源浪費(fèi)，還造成甜瓜品質(zhì)下降和環(huán)境污染，嚴(yán)重制約著甜瓜產(chǎn)業(yè)的安全及可持續(xù)發(fā)展。因此，提高設(shè)施甜瓜的水肥利用效率有助于節(jié)約水資源、同時促進(jìn)我國甜瓜產(chǎn)業(yè)安全生產(chǎn)和可持續(xù)發(fā)展。研究表明水肥一體化(滴灌)能做到精準(zhǔn)灌溉、科學(xué)施肥，具有水肥均衡、節(jié)水節(jié)肥，減輕病害，提高水肥利用率，減少人力與物力，改善蔬菜品質(zhì)和生態(tài)環(huán)境的優(yōu)點(diǎn)，有利于提高設(shè)施農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)能力和農(nóng)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化和自動化發(fā)展。為此，本文以設(shè)施甜瓜為對象，在優(yōu)化施肥的基礎(chǔ)上布置了滴灌和漫灌試驗，對不同處理下的灌溉進(jìn)行比較。探索水肥一體化技術(shù)在設(shè)施甜瓜上的應(yīng)用效果，為設(shè)施甜瓜合理灌溉施肥提供技術(shù)指導(dǎo)。

1 材料與方法

1.4 數(shù)據(jù)分析 用Excel表格進(jìn)行數(shù)據(jù)整理和畫圖，用SPSS軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行方差分析。

2 結(jié)果與分析

圖1 不同灌溉處理的甜瓜產(chǎn)量

圖2 不同灌溉處理的甜瓜水分利用效率

2.2 不同灌溉處理對甜瓜品質(zhì)的影響 維生素C含量、硝酸鹽含量、可溶性糖含量、酸度和糖酸比等指標(biāo)常常用來表征蔬菜品質(zhì)的高低。如表1所示，滴灌處理(DI)相比漫灌處理(FI)可以顯著提高甜瓜維生素C含量，增幅達(dá)到了15.7%；能顯著降低甜瓜硝酸鹽含量，降低幅度達(dá)到了51%；滴灌處理(DI)相比漫灌處理(FI)提高了甜瓜可溶性糖含量，提高了5.0%，同時輕微降低了甜瓜酸度?？傮w來講，滴灌相比漫灌能改善甜瓜品質(zhì)。

表1 不同灌溉處理下甜瓜的品質(zhì)性狀

2.3 不同灌溉處理對甜瓜經(jīng)濟(jì)效益的影響 由于滴灌處理增加了甜瓜產(chǎn)量，滴灌相比漫灌增加了收入，盡管滴灌增加了設(shè)備費(fèi)，但是還是增加了相對凈收入(表2)。滴灌相比漫灌相對凈收入增加了6.96%，每畝多收1193元。滴灌設(shè)備一次投入，可以用很多年，以后會降低灌溉成本，預(yù)計滴灌處理的相對凈收入還要高。

表2 不同灌溉處理下甜瓜經(jīng)濟(jì)效益分析

4 結(jié)論

綜合上述結(jié)果，滴灌施肥相比漫灌施肥在節(jié)水20%的前提下：設(shè)施甜瓜產(chǎn)量增加了14.3%，水分利用效率提高了42.8%，甜瓜品質(zhì)得到大幅度提升，每畝多收入1193元。